Universitas Airlangga Official Website

Penilaian dan Karakterisasi Imunogenisitas Protein Ookista Eimeria Maxima Galur Liar

Foto by Halodoc

Kesehatan unggas seringkali dalam ancaman sejumlah patogen termasuk parasit protozoa dari genus Eimeria yang merupakan agen patogen penting yang dapat menggangu performan unggas. Parasit Eimeria menginfeksi dan bereplikasi di sel epitel usus yang dapat mengganggu dan menurunkan produktivitas baik pada ayam petelur maupun broiler yang relatif memerlukan biaya pemeliharaan yang tidak murah. Beberapa spesies Eimeria menyebabkan koksidiosis pada unggas dengan karakter yang berbeda pada setiap spesiesnya. Secara umum koksidiosis sangat imunogenik, infeksi awal dapat menginduksi kekebalan yang kuat terhadap tantangan strain induknya (homolog) [Allen dan Fetterer, 2002].

Pendekatan pengendalian melalui vaksinasi penting dilakukan baik menggunakan vaksin hidup yang mengandung strain Eimeria yang dilemahkan atau mematikan tetapi penggunaannya terbatas pada industri perunggasan karena biayanya yang tinggi. Pada penggunaan vaksin hidup yang dilemahkan untuk pengendalian koksidiosis ayam biasanya terdiri dari beberapa spesies Eimeria, yang berdampak kebutuhan tenaga kerja dan biaya produksi yang tinggi. Disamping itu vaksin jenis ini memungkinkan kembali ke bentuk patogen [Sharman dkk., 2010]. Karena itu, upaya penelitian telah diarahkan pada pengembangan vaksin protein anticoccidial yang terdiri dari antigen sebagai alternatif lain dari penggunaan vaksin hidup. Salah satu eksplorasi protein yang dapat dilakukan adalah penggunaan ookista sebagai sumber protein antigen untuk menginduksi kekebalan protektif. Penelitian ini menggunakan ekstrak ookista sebagai seed vaksin inaktif untuk melindungi ayam dari parasit Eimeria. Eimeria maxima adalah salah satu patogen yang paling imunogenik di antara tujuh spesies parasit Eimeria yang menginfeksi ayam, menyebabkan kerusakan patologis pada usus kecil.

Infeksi dengan sedikitnya lima ookista E. maxima dapat menginduksi kekebalan perlindungan lengkap terhadap tantangan homolog berikutnya [Shirley dkk., 2005; Chapman dkk., 2013]. Karena ookista E. maxima adalah ookista imunogenik dan beberapa alasan yang dijelaskan sebelumnya terkait dengan kurangnya perkembangan virulensi atau vaksin hidup yang dilemahkan, pengembangan vaksin inaktif yang berasal dari ekstrak ookista memberikan alternatif yang menjanjikan dalam mengendalikan koksidiosis ayam. Studi dilakukan untuk menilai dan mengkarakterisasi imunogenisitas protein ookista E. maxima galur liar dengan evaluasi induksi kekebalan protektif terhadap infeksi tantangan E. maxima virulen pada ayam berdasarkan perkembangan endogen E. maxima secara histomorfologis pada ayam setelah pemberian protein ookista E. maxima.

Penelitian membuktikan bahwa ayam yang diberikan secara subkutan protein ookista kemudian diberikan infeksi tantangan pada umur 32 hari, menunjukkan bahwa protein ookista memberikan tingkat perlindungan pada ayam terhadap infeksi tantangan dari strain homolog sekitar 72% yang artinya terjadi penurunan secara signifikan produksi ookista sebesar 72% selama infeksi tantangan dibandingkan dengan kelompok ayam yang tidak diberi protein ookista E. maxima. Penurunan produksi ookista pada kelompok ayam yang diberi protein ookista E. maxima juga ditegaskan melalui gambaran histomorfologi perkembangan parasit pada usus sebagai tempat predileksi. Beberapa perkembangan dan proliferasi parasit terlihat tertekan, tidak berkembang dengan baik akibatnya terjadi penurunan kerusakan mukosa usus akibat penurunan perkembangan parasit. Respon imun terhadap vaksin menunjukkan perlindungan humoral dan seluler.

Studi sebelumnya telah menunjukkan bahwa respon antibodi IgG spesifik terhadap E.tenella dihasilkan pada ayam yang diimunisasi dengan protein mirip rhomboid rekombinan yang diekspresikan dalam E. coli dan protein tersebut mampu memunculkan respon humoral dan mengaktifkan kekebalan yang diperantarai mediated cell pada unggas [Zheng dkk., 2012]. Studi oleh Akhtar dkk. [2001] mendemonstrasikan respons dan tantangan humoral saat menggunakan supernatan ookista sonikasi dapat menginduksi perlindungan yang kuat karena anak ayam yang kebal mengandung titer antibodi tinggi untuk melawan infeksi tantangan dalam dosis yang tinggi. Sporozoit yang digunakan sebagai sumber protein dari seed vaksin memberikan perlindungan 66,7% persen [Badawy dan Aggour, 2006], sedangkan dalam penelitian lain oleh Subramanian dkk. [2008] dan Geriletu dkk. [2011] masing-masing memberikan 60% dan 77,3%, persen perlindungan saat menggunakan rekombinan antigen rekombinan sporozoit E. maxima. Akhirnya, ditemukan bahwa untuk mendapatkan kekebalan perlindungan tertinggi dengan menggunakan ekstrak parasit, inklusi antigen yang benar diperlukan dan eksklusi antigen yang tidak relevan [Wallach dkk., 1994].

Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlindungan terhadap coccidia relatif cukup dengan penggunaan protein ookista E. maxima sebagai seed vaksin untuk koksidiosis usus pada ayam pedaging setelah ditantang. Eimeria maxima protein ookista dapat menghasilkan kekebalan protektif terhadap tantangan homolog melalui pengurangan proliferasi parasit, gangguan perkembangan dan kecacatan parasit.

Penulis: Endang Suprihati, Muchammad Yunus, and Agus Wijaya

ARTIKEL ILMIAH POPULER dari artikel yang dipublikasikan pada: AIP Conference Proceedings 2513, 020017 (2022); https://doi.org/10.1063/5.0099203 dengan title:

Assessment and characterization of oocyst protein immunogenicity of wild strain of Eimeria maxima

Link Artikel:

https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/5.0099203?journalCode=apc