Cara Infeksi

Waktu antara nyamuk mengisap darah yang mengandung gametosit sampai mengandung sporozoit dalam kelenjar liurnya, disebut masa tunas ekstrinsik.

Sporozoit adalah bentuk infektif. Infeksi dapat terjadi dengan 2 cara, yaitu :

1. Secara alami melalui vektor, bila sporozoit dimasukkan ke dalam badan manusia dengan tusukan nyamuk.
2. Secara induksi (induced), bila stadium aseksual dalam eritrosit secara tidak sengaja masuk ke dalam badan manusia melalui darah, misalnya transfusi, suntikan atau secara keongenital (bayi baru lahir menderita malaria oleh karena tertular ibunya melalui darah plasenta), atau secara sengaja untuk pengobatan terhadap berbagai penyakit (sebelumperang dunia ke 2); demam yang timbul dapat menunjang pengobatan berbagai penyakit seperti lues dan sindrom nefrotik.

BEBERAPA SIFAT PERBANDINGAN DAN DIAGNOSTIK PADA EMPAT SPESIES PLASMODIUM PADA MANUSIA

Sifat	P. falciparum	P. vivax	P. ovale	P. malariae
Daur praeritrosit	5,5 hari	8 hari	9hari	10-15 hari
Hipnozoit	-	+	+	-
Jumlah merozoit hati	40.000	10.000	15.000	15.000
Daur eritrosit	48 jam	48 jam	50 jam	72 jam
Eritrosit yg dihinggapi	Muda dan normosit	Retikulosit dan normosit	Retikulosit dannormosit muda	Normosit
Pembesaran eritrosit	-	++	+	-
Titik-titik eritrosit	Maurer	Schuffner	Schuffner (james)	Ziemann
Pigmen	Hitam	Kuning tengguli	Tengguli tua	Tengguli hitam
Jumlah merozoit	8 – 24	12 – 18	8 – 10	8
Daur dalam nyamuk pada 27°C	10 hari	8-9 hari	12-14 hari	26-28 hari

Parasit Malaria Dalam Hospes Invertebrata ( Hospes Definitif)

Eksflagelasi

Bila nyamuk Anopheles betina menghisap darah hospes manusia yang mengandung parasit malaria, parasit aseksual dicernakan bersama dengan eritrosit, tetapi gametosit dapat tumbuh terus. Inti pada mikrogametosit membelah menjadi 4 sampai 8 yang masing-masing menjadi bentuk panjang seperti flagel (benang) dengan ukuran 20-25 mikron, menonjol keluar dari sel induk, bergerak-gerak sebentar dan kemudian melepaskan diri. Proses ini (eksflagelasi) hanya berlangsung beberapa menit saja pada suhu yang sesuai dan dapat dilihat dengan mikroskop pada sediaan darah basah yang masih segar tanpa diwarnai. Flagel atau gamet jantan disebut mikrogamet; makrogametosit mengalami proses pematangan (maturasi) dan menjadi gamet betina (makrogamet). Dalam lambung nyamuk, mikrogamet tertarik oleh makrogamet yang membentuk tonjolan kecil tempat masuk mikrogamet sehingga pembuahan dapat berlangsung. Hasil pembuahan ini disebut zigot.

Sporogoni

Pada permulaan, zigot merupakan bentuk bulat yang tidak bergerak, tetapi dalam waktu 18-24 jam menjadi bentuk panjang dan dapat bergerak. Stadium seperti cacing ini berukuran 8-24 mikron dan disebut Ookinet. Ookinet kemudian menembus dinding lambung melalui epitel lambung ke dinding luar lambung dan menjadi bentuk bulat yang disebut Ookista. Jumlah ookista pada lambung anopheles berkisar antara beberapa buah sampai beberapa ratus buah. Ookista makin lama makin besar sehingga merupakan bulatan-bulatan transparan, berukuran 40-80 mikron dan mengandung butiran-butiran pigmen. Letak dan besar dari masing-masing butiran pigmen adalah khas pada tiap-tiap spesies Plasmodium. Bila Ookista makin membesar sehingga berdiameter 500 mikron dan intinya membelah-belah, pigmen tidak akan tampak lagi. Inti yang membelah-belah dikelilingi protoplasma yang merupakan berntuk-bentuk memanjang pada bagian tepi dan sehingga tampak sejumlah besar bentuk-bentuk yang kedua ujungnya runcing dengan inti ditengahnya (sporozoit) dan panjangnya 10-15 mikron. Kemudian ookista pecah, ribuan sporozoit dilepaskan dan bergerak dalam rongga badan nyamuk untuk mencapai kelenjar liur. Nyamuk betina sekarang menjadi infektif. Bila nyamuk ini mengisap darah setelah menusuk kult manusia, sporozoit dimasukkan ke dalam dalam luka tusuk yangmencapai aliran darah hospes perantara. Sporogoni yang dimulai dari pematangan gametosit sampai menjadi sporozoit infektif berlangsung selama 8 sampai 35 hari, begantung pada suhu luar dan spesies parasit.

Parasit Malaria Dalam Hospes Vertebrata

Fase jaringan

Bila nyamuk Anopheles betina yang mengandung parasit malaria dalam kelenjar air liurnya, menusuk hospes,sporozoit yang berada dalam air liurnya akan masuk melalui probosis yang ditusukkan ke dalam kulit. Sporozoit segera masuk dalam peredaran darah dan setelah ½ sampai 1 jam, akan masuk ke dalam sel hati. Akan banyak yang dihancurkan oleh fagosit, akan tetapi sebagian tetap masuk ke dalam sel hati dan berkembang biak. Proses ini disebut skizogoni praeritrosit. Inti parasit membelah diri berulang-ulang dan skizon jaringan (skizon hati) berbentuk bulat atau lonjong, menjadi besar sampai berukuran 45 mikron. Pembelahan inti disertai pembelahan sitoplasma yang mengelilingi setiap inti sehingga terbentuk beribu-ribu merozoit beinti satu dengan ukuran 0,1 mikron hingga 0,8 mikron. Inti sel hati terdorong ke tepi tetapi tidak reaksi di sekitar jaringan hati.

Fase ini berlangsung beberapa waktu hingga, tergantung dari jenis spesies parasit malria yang menyerang. (lihat tabel)

Spesies	Fase praeritrosit	Besar skizon	Jumlah merozoit
P. Vivax	6 – 8 hari	45 mikron	10.000
P. falciparum	5 ½ - 7 hari	60 mikron	40.000
P. malarie	12 - 16 hari	45 mikron	2000
P. ovale	9 hari	70 mikron	15.000

Pada akhir fase praeritrosit, skizon pecah, merozoit keluar dan masuk ke dalam peredaran darah. Sebagian besar menerang eritrosit yang berada di sinusoid hati tetapi beberapa di fagositosis. Pada P. vivax dan P.ovale, sebagian sporozoit yang menjadi hipnozoit, setelah beberapa waktu ( beberapa bulan hingga 5 tahun) menjadi aktif kembali dan mulai dengan skizogoni eksoeritrosit sekunder. Proses ini dianggap sebagi timbulnya relaps jangka panjang (long term relaps) atau rekurens ( recurrence).

P. falciparum dan p.malariae tidak memiliki fase eksoeritrosit sekunder,relapsnya disebabkan oleh proliferasi stadium eritrositik dan dikenal dengan istilah rekrudesensi (short term relapse). Rekrudesensi yang panjang kadang dijumpai pada P. malariae yang disebabkan oleh stadium eritrositik yang menetap dalam sirkulasi mikrokapiler jaringan. Kenyataan berikut ini menunjang bahwa rekurens (long term relapse), tidak ada pada P. malariae :

a) Infeksi P.malariae dapat disembuhkan dengan obat skizontosida darah saja.

b) Tidak pernah ditemukan skizon eksoeritrositik dalam hati manusia atau simpanse setalah suatu siklus praeritrositik.

c) Parasit dapat menetap dalam jangka waktu yang panjang dalam darah dapat dibuktikan pada beberapa kasus malaria transfusi.

Fase aseksual dalam darah

Waktu diantara permulaan infeksi sampai ditemukannya parasit malaria dalam darah tepi disebut masa pre-paten. Masa ini dapat dibedakan dengan masa tunas/inkubasi yang berhubungan dengan timbulnya gejala klinis penyakit malaria. Merozoit yang dilepaskan jaringan mulai menyerang se darah. Invasi merozoit tergantung pada interaksi reseptor pada membran eritrosit, glikoforin dan merozoit sendiri. Sisi anterior merozoit akan melekat pada membran eritrosit yang kemudian membran eritrosit akan menebal dan bergabung dengan membran plasma eritrosit, lalu melakukan invaginasi, membentuk vakuol dengan parasit berada di dalamnya. Pada saat merozoit masuk, selaput permukaan dijepit sehingga lepas. Seluruh proses ini memakan waktu sekitar 30 detik. Stadium termuda dalam darah berbentuk bulat kecil dan beberapa diantaranya mengandung vakuol sehingga sitoplasma terdorong ke tepi dan inti berada di kutubnya. Oleh karena sitoplasma mempunyai bentuk lingkaran , maka parasit muda dikatakan berbentuk cincin. Selama pertumbuhan, bentuknya berubah menjadi tidak teratur. Stadium muda ini disebut trofozoit. Parasit mencernakan hemoglobin dalam eritrosit dan sisa metabolismenya berupa pigmen malaria (hemozoin dan hematin). Pigmen yang mengandung zat bersi ini dapat dilihat dalam parasit sebagai butir-butir berwarna kuning tengguli hingga tengguli hitam yang makin jelas pada stadium lanjut. Setelah masa pertumbuhan, parasit berkembang biak secara aseksual melalui proses pembelahan yang disebut skizogoni. Inti parasit membelah menjadi beberapa inti yang lebih kecil kemudian melanjutkan dengan pembelahan sitoplasma untuk membentuk skizon.Skizon matang mengandung bentuk-bentuk bulat kecil, terdiri dari inti dan sitoplasma yang disebut merozoit.

Setelah skizogoni selesai, eritrosit pecah dan merozoit dilepaskan dalam aliran darah (sporulasi). Kemudian merozoit akan memasuki eritrosit baru dan generasi lain dibentuk dengan cara yang sama. Pada daur eritrosit, skizogoni berlangsung berlulang-ulang selama infeksi dan menimbulkan prasitemia yang meningkat dengan cepat sampau proses dihambat oleh proses imun hospes.

Perkembangan parasit dalam eritrosit menyebabkan perubahan pada eritrosit, yaitu menjadi lebih besar,pucat dan bertitik-titik pada P. vivax. perubahan ini khas untuk spesies parasit. Periodisitas skizogoni fase eritrosit berbeda-beda tergantung dari jenis spesiesnya. Daur skizogoni fase eritrosit berlangsung 48 jam (2 hari) pada P. vivax dan P. ovale, kurang dari 48 jam pada P. falciparum dan 72 jam pada P. malariae. Pada stadium permulaan infeksi dapat ditemukan beberapa kelompok (broods) parasit yang tumbuh pada saat yang berbeda-beda sehingga gejala demam tidakmenunjukkan periodisitas yang jelas. Kemudian periodisitasnya menjadi lebih sinkron dan gejala demam memberi gambaran tersian atau kuartan.

Fase seksual dalam darah

Setelah sampai 2-3 generasi (3-15 hari) merosoit dibentuk, sebagaian merozoit tumbuh menjadi bentuk seksual . Proses ini disebut gametogoni (gametositogenesis). Bentuk seksual tumbuh tetapi intinya tidak membelah. Gametosit mempunyai bentuk yang berbeda pada berbagai spesies, pada P. falciparum bentuknya seperti sabit/pisang bila sudah matang, pada spesies lainnya bentuknya bulat.

Pada semua spesies plasmodium dengan pulasan khusus, gametosit betina (makrogametosit) mempunyai sitoplasma berwarna biru dengan inti kecil padat dan pada gametosit jantan (mikrogametosit) sitoplasma berwarna biru pucat atau merah muda dengan inti besar dan difus. Kedua macam gametosit mengandung banyak butir-butir pigmen.

Mengenal malaria

PARASIT MALARIA

Sejarah

Penyakit malaria telah diketahui sejak zaman yunani kuno. Oleh karena secara klinik malaria memiliki gejala yang khas dan mudah dikenali yakni demam yang naik turun secara siklik dan teratur, maka pada waktu itu sudah dikenal febris tertiana dan febris kuartana. Disamping itu terdapat gejala kelainan pada limpa yakni limpa membesar, splenomegali, dan menjadi keras, sehingga dulu penyakit ini disebut demam kura.

Meskipun penyakit ini telah diketahui sejak lama, penyebabnya waktu itu belum diketahui. Dahulu diduga disebabkan oleh hukuman dari dewa-dewa karena waktu itu wabah ada di sekita kota roma. Karena penyakit ini banyak dijumpai di daerah rawa-rawa yang mengeluarkan bau busuk di sekitarnya, maka ia disebut “malaria” (mal area = udara busuk =bad air).

Baru pada abad ke-19, Laveran melihat bentuk “pisang” dalam darah penderita malaria yang kemudian diketahui bahwa malaria ditularkan oleh nyamuk (Ross, 1897) yang banyak terdapat di rawa-rawa.

Hospes

Parasit malaria termasuk pada genus Plasmodium. Pada manusia terdapat empat spesies : Plasmodium falciparum, Plasmodium ovale, Plasmodium vivax, Plasmodium malarie. Pada kera ditemukan spesies-spesies malaria yang hampir sama dengan jenis yang terdapat pada manusia antara lain : Plasmodium cynomolgi, menyerupai Plasmodium vivax, Plasmodium knowlesi menyerupai Plasmodium falciparum, dan plasmodium malarie. Plasmodium Rodhaini pada simpanse di Afrika dan Plasmodium brazilianumdi Amerika sleatan sama dengan Plasmodium malarie pada manusia. Manusia dapat diinfeksi oleh parasit malaria kera secara alami dan eksperimental, begitupun sebaliknya dapat terjadi.

Distribusi geografik

Malaria ditemukan 64° lintang utara (archangel di Rusia) sampai 32° Lintang selatan (Cordoba di Argentina), dari daerah rendah 400 m di bawah permukaan laut (laut mati), sampai 2600 m di atas permukaan laut (Londiani di Kenya) atau 2800 m (Cochabamba di Bolivia). Antara batas-batas garis bujur dan gari lintang terdapat daerah yang bebas malaria. Di Indonesia, malaria tersebar hampir di seluruh kepulauan terutama di wilayah timur Indonesia.

Morfologi dan daur hidup

Daur hidup keempat spesies malaria pada manusia umumnya sama. Proses ini terdiri dari fase seksual eksogen (sporogoni) dalam badan nyamuk Anopheles dan fase aseksual (skizogoni) dalam badan hospes vertebrata.

Fase aseksual mempunyai 2 daur, yaitu :

1. Daur eritrosit dalam darah (skizogoni eritrosit)
2. Daur dalam parenkim hati (skizogoni eksoeritrosit) atau stadium jaringan. Terbagi lagi

• Skizogoni praeritrosit (skizogoni eksoeritrosit primer) yakni setelah sporozoit masuk ke dalam sel hati.
• Skizogoni eksoeritrosit sekunder, yakni ketika berlangsung siklus praeritrosit ulangan dalam sel hati.

Pada penelitian malaria primata, menunjukkkan bahwa ada dua populasi sporozoit yang berbeda, yakni sporozoit yang secara langsung mengalami pertumbuhan dan sporozoit yang tetap “tidur” (dorman) selama periode tertentu yang disebut “hipnozoit”, sampai menjadi aktif kembali dan mengalami skizogoni. Pada infeksi P. falciparum dan P. malarie hanya terdapat satu generasi aseksual dalam hati sebelum daur dalam darah dimulai (tidak ada hipnozoit); sesudah itu daur dalam hati tidak dilanjutkan lagi. Pada infeksi P.vivax dan P.ovale daur eksoeritrosit berlangsung terus menerus sampai bertahun-tahun melengkapi perjalanan penyakit yang dapat berlangsung lama (bila tidak diobati) disertai banyak relaps.

Malaria : Pathogenesis

Malaria in humans develops via two phases: an exoerythrocytic and an erythrocytic phase. The exoerythrocytic phase involves infection of the hepatic system, or liver, while the erythrocytic phase involves infection of the erythrocytes, or red blood cells. When an infected mosquito pierces a person's skin to take a blood meal,sporozoites in the mosquito's saliva enter the bloodstream and migrate to the liver. Within 30 minutes of being introduced into the human host, they infect hepatocytes, multiplying asexually and asymptomatically for a period of 6–15 days. Once in the liver these organisms differentiate to yield thousands of merozoites which, following rupture of their host cells, escape into the blood and infect red blood cells, thus beginning the erythrocytic stage of the life cycle. The parasite escapes from the liver undetected by wrapping itself in the cell membrane of the infected host liver cell.

Within the red blood cells the parasites multiply further, again asexually, periodically breaking out of their hosts to invade fresh red blood cells. Several such amplification cycles occur. Thus, classical descriptions of waves of fever arise from simultaneous waves of merozoites escaping and infecting red blood cells.

Some P. vivax and P. ovale sporozoites do not immediately develop into exoerythrocytic-phase merozoites, but instead produce hypnozoites that remain dormant for periods ranging from several months (6–12 months is typical) to as long as three years. After a period of dormancy, they reactivate and produce merozoites. Hypnozoites are responsible for long incubation and late relapses in these two species of malaria.

The parasite is relatively protected from attack by the body's immune system because for most of its human life cycle it resides within the liver and blood cells and is relatively invisible to immune surveillance. However, circulating infected blood cells are destroyed in the spleen. To avoid this fate, the P. falciparum parasite displays adhesive proteins on the surface of the infected blood cells, causing the blood cells to stick to the walls of small blood vessels, thereby sequestering the parasite from passage through the general circulation and the spleen. This "stickiness" is the main factor giving rise to hemorrhagic complications of malaria. High endothelial venules(the smallest branches of the circulatory system) can be blocked by the attachment of masses of these infected red blood cells. The blockage of these vessels causes symptoms such as in placental and cerebral malaria. In cerebral malaria the sequestrated red blood cells can breach the blood brain barrier possibly leading to coma.

Although the red blood cell surface adhesive proteins (called PfEMP1, for Plasmodium falciparum erythrocyte membrane protein 1) are exposed to the immune system they do not serve as good immune targets because of their extreme diversity; there are at least 60 variations of the protein within a single parasite and perhaps limitless versions within parasite populations. Like a thief changing disguises or a spy with multiple passports, the parasite switches between a broad repertoire of PfEMP1 surface proteins, thus staying one step ahead of the pursuing immune system.

Some merozoites turn into male and female gametocytes. If a mosquito pierces the skin of an infected person, it potentially picks up gametocytes within the blood. Fertilization and sexual recombination of the parasite occurs in the mosquito's gut, thereby defining the mosquito as the definitive host of the disease. New sporozoites develop and travel to the mosquito's salivary gland, completing the cycle. Pregnant women are especially attractive to the mosquitoes, and malaria in pregnant women is an important cause of stillbirths, infant mortality and low birth weight, particularly in P. falciparum infection, but also in other species infection, such as P. vivax.

Malaria : Causes

Malaria parasites

Malaria is caused by protozoan parasites of the genus Plasmodium (phylum Apicomplexa). In humans malaria is caused by P. falciparum,P. malariae, P. ovale, P. vivax and P. knowlesi. P. falciparum is the most common cause of infection and is responsible for about 80% of all malaria cases, and is also responsible for about 90% of the deaths from malaria. Parasitic Plasmodium species also infect birds, reptiles, monkeys, chimpanzees and rodents. There have been documented human infections with several simian species of malaria, namely P. knowlesi, P. inui, P. cynomolgi, P. simiovale, P. brazilianum, P. schwetzi and P. simium; however, with the exception of P. knowlesi, these are mostly of limited public health importance. Although avian malaria can kill chickens and turkeys, this disease does not cause serious economic losses to poultry farmers. However, since being accidentally introduced by humans it has decimated theendemic birds of Hawaii, which evolved in its absence and lack any resistance to it.

Mosquito vectors and the Plasmodium life cycle

The parasite's primary (definitive) hosts and transmission vectors are female mosquitoes of the Anopheles genus. Young mosquitoes first ingest the malaria parasite by feeding on an infected human carrier and the infected Anopheles mosquitoes carry Plasmodium sporozoitesin their salivary glands. A mosquito becomes infected when it takes a blood meal from an infected human. Once ingested, the parasitegametocytes taken up in the blood will further differentiate into male or female gametes and then fuse in the mosquito gut. This produces anookinete that penetrates the gut lining and produces an oocyst in the gut wall. When the oocyst ruptures, it releases sporozoites that migrate through the mosquito's body to the salivary glands, where they are then ready to infect a new human host. This type of transmission is occasionally referred to as anterior station transfer. The sporozoites are injected into the skin, alongside saliva, when the mosquito takes a subsequent blood meal.

Only female mosquitoes feed on blood, thus males do not transmit the disease. The females of the Anopheles genus of mosquito prefer to feed at night. They usually start searching for a meal at dusk, and will continue throughout the night until taking a meal. Malaria parasites can also be transmitted by blood transfusions, although this is rare.