KAJIAN MOLEKULER VIRUS Bovine Herpesvirus-1 (BHV-1) PENYEBAB PENYAKIT IBR (Infectious Bovine Rhinotracheitis) DARI LAMPUNG DAN BUKITTINGGI

DEWI NOOR HIDAYATI, Prof. drh.Widva Asmara, S.U., Ph.D; Dr. drh. Tri Untari, MSi; Prof. Dr. drh. M. Haryadi Wibowo, MP; Assoc. Prof. Koichi Akiyama

2019 | Disertasi | DOKTOR SAINS VETERINER

Penyakit Infectious Bovine Rhinotracheitis (IBR) diduga masuk ke Indonesia melalui importasi ternak, dengan ditemukan adanya kasus yang diduga IBR (IBR-like) pertama kali di Lampung Tengah pada tahun 1981. Tahun 2012-2014 daerah yang terdeteksi seropositif hampir menyebar di seluruh Indonesia antara lain Propinsi Sumatera Barat, Lampung, Jawa Tengah, Jawa Barat, Jawa Timur, dan Daerah Istimewa Yogyakarta (DIY). Penyakit IBR disebabkan oleh Bovine Herpesvirus-1 (BHV-1). Berdasarkan genotipenya virus ini terbagi menjadi beberapa subtipe, antara lain subtipe 1.1; subtipe 1.2a dan subtipe 1.2b, dan 1.3 yang kemudian digolongkan menjadi BHV-5. Penyakit IBR merupakan salah satu penyakit hewan strategis di Indonesia, karena menyebabkan kerugian ekonomi yang besar di sektor peternakan. Salah satu rekomendasi untuk pemerintah dalam pengendalian penyakit IBR yaitu dengan mengembangkan vaksin IBR isolat lokal untuk mencegah shedding virus. Penelitian ini secara garis besar bertujuan untuk (a) mengkarakterisasi sampel yang didapatkan di Lampung dan Bukittinggi pada 2/3 gen gD dan gap pada UL36, untuk mendapatkan informasi mutasi dan subtipe (b) mengetahui seberapa jauh divergenitas sampel dari Indonesia dengan isolat referensi; (c) membandingkan gambaran fenotipik isolat dari Lampung dan Bukittinggi pada sel MDBK dan BHK-21. Penelitian sebelumnya melaporkan bahwa subtipe yang ditemukan di Indonesia adalah subtipe 1.1. Subtipe 1.2 memiliki virulensi lebih rendah, sehingga lebih tepat untuk dijadikan isolat vaksin. Sebanyak sepuluh sampel penelitian ini diambil dari Lampung dan Bukittinggi dengan kasus yang relatif baru. Sampel tersebut menunjukkan hasil positif dengan metode nested PCR. Fragment DNA di ligasikan ke dalam vektor pGEM-T dan ditransformasikan ke dalam sel kompeten E.coli. Sekuensing dijalankan dengan template plasmid yang dilinearisasi menggunakan enzim ScaI. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa semua sampel dari dari Lampung dan Bukittinggi adalah BHV-1. Enam sampel dari Lampung menunjukkan subtipe 1.1 yang dekat dengan isolat 216 II (dari India) dan hanya satu sampel (L/33) menunjukkan kedekatan dengan subtipe 1.2b (dengan strain K-22, SM023, dan SP1777, dari USA dan Eropa) berdasarkan gen UL36. Semua sampel (n=3) Bukittinggi memperlihatkan kedekatan dengan subtipe 1.2b (dengan strain K-22, SM023, dan SP1777, dari USA) berdasarkan gen UL36. Karakterisasi berdasarkan gen gD memperlihatkan sampel dari daerah ini menunjukkan clade tersendiri dibandingkan dengan isolat dari negara lain. Gambaran fenotipik menggunakan sel MDBK menunjukkan adanya Cytopatogenic Effect (CPE) mulai jelas terlihat pada hari ke-2 dan ke-3 dengan adanya grape like cluster. Cytopatogenic Effect pada sel BHK-21 memperlihatkan perbedaan bentuk sel antara sampel yang memiliki kedekatan dengan subtipe 1.1 dan subtipe 1.2. Bentuk sinsitium dan plak pada sel MDBK dan BHK-21 dari kedua subtipe tersebut tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan. Data yang diperoleh dari penelitian ini menunjukkan bahwa BHV-1 yang ditemukan di Indonesia mengalami seleksi alami dan mutasi titik pada gen glikoprotein D dan gen UL36. Sampel L/33 merupakan kandidat vaksin yang baik.

Infectious Bovine Rhinotracheitis (IBR) disease is expected to enter Indonesia through cattle importation from abroad. The first IBR suspected cases (IBR-like) occurred in Central Lampung region in 1981. In 2012-2014 positive serology was detected in almost all areas across Indonesia, such as West Sumatra Province, Lampung, Central Java, West Java, East Java, and Special District of Yogyakarta (DIY). IBR caused by Bovine Herpesvirus-1 (BHV-1). Based on the genotype, this virus divided into several subtypes, including subtype 1.1; subtype 1.2a; subtype 1.2b and BHV-1.3 which are then grouped into BHV-5. IBR is one of the strategic animal diseases in Indonesia because it causes substantial economic losses in the livestock sector. One of the recommendations for the government in controlling the IBR disease is to develop an IBR vaccine from local isolates to prevent virus shedding. The study aims were (a) to characterize the samples obtained in Lampung and Bukittinggi on 2/3 gD gene and "gap" on UL36 gene to observe the mutation and subtypes characterization; (b) to compare the genetic distances between samples and the reference strain on gD and UL36 genes; and (c) comparing phenotypes images of isolates from Lampung and Bukittinggi in MDBK and BHK-21 cells. Previous research reported that the subtypes found in Indonesia were subtype 1.1. The subtype 1.2b is less virulent and pathogenicity than the subtype 1.1, so it is more appropriate to be used as a vaccines isolates. Ten samples consist of nasal swabs and tracheal sections from Lampung and Bukittinggi were used in this study with relatively new cases. These samples showed positive results using nested PCR method. The DNA fragment was ligated into the pGEM-T vector system and transformed into E.coli competent cell. Sequencing was carried out with a plasmid template linearized using the ScaI enzyme. The result of this study indicated that all samples from Indonesia are BHV-1. Samples (n=6) from Lampung showed as subtype 1.1 which were close to 216 II isolates (a strain from India), and only sample L/33 (n=1) showed similarity to subtype 1.2b (strain K-22, SM023, and SP1777, from USA) based on UL36 gene. All samples from Bukittinggi (n=3) showed similarity to subtype 1.2b (strains K-22, SM023, and SP1777, from the USA/Europe) based on the UL36 gene. However, based on the gD gene, all Indonesian samples were grouped as specific clades compared to isolates from other countries. The Cytopathogenic effects (CPE) seen on day 2 and 3 as a grape-like cluster. The CPE observed on BHK-21 cells showed differences in cell shape between samples that have proximity to subtype 1.1 and subtype 1.2. The form of syncytium and plaque in MDBK and BHK-21 cell from the two subtypes did not show significant differences. All data obtained from this study indicate that BHV-1 found in Indonesia undergoes point mutation and natural selection. The L/33 assumed as a good vaccine candidate.

Kata Kunci : IBR, BHV-1, subtype 1.1, subtype 1.2b, gD, UL36, MDBK, BHK-21