Protein Profilin Dari Parasit Cryptosporidium Dapat Digunakan Untuk Vaksin Diare

Cryptosporidium adalah parasit Apicomplexan yang dapat menginfeksi sel usus dan menunjukan siklus hidup dengan transmisi khas fecal-oral. Cryptosporidium sering diklasifikasikan sebagai koksidia dan menunjukkan siklus hidup serupa dengan koksidia usus lainnya. Namun, Cryptosporidium lebih dekat dengan Gregarines dan ini terlihat dalam beberapa aspek siklus hidupnya. Infeksi terjadi melalui tertelannya ookista dalam dosis cukup rendah (10-30 ookista). Setelah  melewati lambung, sporozoite keluar dari ookista dan menempel pada sel epitel usus. Kebanyakan jenis Cryptosporidium telah beradaptasi hanya menginfeksi rentang hospes alami yang sempit (Wiser, 2010). 

Secara umum parasit Cryptosporidium yang dapat menginfeksi manusia diantaranya: C. hominis, C. parvum, C. meleagridis, C. felis dan C. canis. Namun hanya  C. hominis dan C. parvum yang merupakan  patogen utama pada manusia (Xiao et al., 2006). Jenis C. muris dapat menginfeksi manusia terutama individu yang imunokompromi (Chappell et al., 2015).

Penggunaan vaksin Cryptosporidium yang hidup dan dilemahkan masih dapat menyebabkan penyakit pada populasi imunokompromi. Sebagian besar penelitian yang telah dilakukan berfokus pada potensi imunogenik protein spesifik yang terlibat dalam pelekatan dan invasi sel inang. Profilin adalah kontributor kunci untuk aktin polimerisasi. Pada Toxoplasma gondii yang termasuk anggota dari parasit Apicomplexan memiliki protein mirip profilin yang dikenali oleh Toll-like receptor 11 (TLR11) dalam sistem kekebalan bawaan inang dan menunjukkan adanya gangguan  pada gen yang terkait dengan profilin T. gondii. Walaupun tidak diperlukan untuk pertumbuhan intraselular, namun sangat diperlukan untuk gliding motilitas, invasi sel inang, jalan keluar yang aktif dari sel inang dan virulensi pada tikus. Parasit yang kekurangan profilin tidak dapat menginduksi TLR11-dependent untuk memproduksi sitokin interleukin-12 secara in vitro dan in vivo pada pertahanan sel inang. Dengan demikian, profilin merupakan elemen penting dari dua aspek infeksi T. gondii. Seperti flagellin bakteri, profilin berperan dalam motilitas saat melayani sebagai ligan mikrobial yang dikenali oleh sistem kekebalan bawaan inang (Plattner et al., 2008)


Analisis Residu Lestari dari profilin masing-masing spesies

Gambar 1. Tingkat lestarari asam amino pada Cryptosporidium.

Tingkat lestari asam amino pada beberapa jenis Cryptosporidium dapat dilihat pada gambar 1.  Bar abu-abu menunjukkan tingkat lestari setiap asam amino dari Cryptosporidium. Huruf merah yang dicetak dalam huruf kapital merupakan asam amino yang sangat lestari sedangkan huruf merah keunguan yang dicetak dalam huruf kapital merupakan residu yang cukup lestari. Huruf  kecil berwarna hitam adalah residu dengan rendah konservasi/lestari. Residu konsensus yang telah diselaraskan dengan masing-masing sekuen kemudian dianalisis lebih lanjut untuk mencari epitop yang mampu berikatan kuat dengan molekul HLA dan mempunyai asam amino yang rata-rata cukup lestari atau yang sangat lestari di masing-masing jenis sehingga epitop yang diperoleh dapat digunakan untuk beberapa patogen Cryptosporidium.


Tabel 1 memperlihatkan epitop sel T yang terdapat di daerah lestari saling tumpang tindih dan rata-rata sangat lestari pada masing-masing jenis. Sekuen konsensus yang sesuai dengan epitop yang diprediksi masing-masing berada dalam kotak merah. Residu yang  berwarna kuning adalah residu pada posisi awal dan akhir peptida di sekuen protein profilin


Untuk melindungi sebagian besar individu yang cenderung dapat terinfeksi secara kronis, maka digunakan metode cakupan populasi yang disediakan oleh IEDB (Tabel 2).Berdasarkan analisis secara bioinformatika diperoleh tiga desain epitop sel T  yaitu GLCSIDGAFYAASAD, NGVWVGGNKYIIRVEK dan VALQLAEYLV. Hasil akumulasi populasi menyimpulkan bahwa kombinasi tiga epitop mampu mencapai nilai PC90 yang menandakan kombinasi atau protein tersebut dapat dikenali oleh 90% populasi.

PenulisRomi Febriansyah, S.Si

Referensi

  1. Bui HH, Sidney J, Dinh K, et al. 2006. Predicting population coverage of T-cell epitope-based diagnostics and vaccines. BMC Bioinformatics. Vol 7: 153.
  2. Centers for Disease Control and Prevention (CDC). 2015. Parasites - Cryptosporidium. https://www.cdc.gov/parasites/crypto/illness.html, 2017; 6 April.
  3. Gajadhar AA, Lalonde LF, Al-Adhami B, et al. 2015. 6 - Foodborne apicomplexan protozoa: Coccidia. h. 101-47. Dalam: Foodborne Parasites in the Food Supply Web; Gajadhar AA (Eds), Oxford: Woodhead Publishing.
  4. Mead JR. 2014. Prospects for immunotherapy and vaccines against Cryptosporidium. Hum Vaccin Immunother. Vol 10 (6): 1505-13.
  5. Neutra MR, Kozlowski PA. 2006. Mucosal vaccines: the promise and the challenge. Nat Rev Immunol. Vol 6 (2): 148-
  6. Pettersen EF, Goddard TD, Huang CC, et al. 2004. UCSF Chimera--a visualization system for exploratory research and analysis. J Comput Chem. Vol 25 (13): 1605-12.
  7. Plattner F, Yarovinsky F, Romero S, et al. 2008. Toxoplasma profilin is essential for host cell invasion and TLR11-dependent induction of an interleukin-12 response. Cell Host Microbe. Vol 3 (2): 77-87.
  8. United Nations Children’s Fund (UNICEF). 2016. One is too many: Ending child deaths from pneumonia and diarrhoea. New York.
  9. Xu P, Widmer G, Wang Y, et al. 2004. The genome of Cryptosporidium hominis. Nature. Vol 431 (7012): 1107-12.


Share this

Related Posts

Previous
Next Post »