Virus influenza A merupakan patogen utama yang menyebabkan dampak klinis dan ekonomi yang signifikan serta membahayakan berbagai spesies, termasuk unggas, babi, kuda, mamalia laut, dan manusia. Antigenisitas permukaan virus partikel membaginya menjadi 18 hemagglutinin (HA) (H1 hingga H18) dan 11 neuraminidase (NA) (N1 hingga N11) subtipe. Highly pathogenic avian influenza (HPAI). Virus H5N1 mampu menginfeksi manusia secara sporadis. Virus H5N1 memiliki potensi untuk menyebabkan penyakit parah dengan tingkat kematian kasus yang tinggi di antara orang-orang yang telah dirawat di rumah sakit. Sampai saat ini, laporan WHO menyebutkan ada 861 kasus penyakit yang dikonfirmasi pada manusia, dan 455 telah menyebabkan kematian.
Subtipe HPAI H5N1 pertama kali ditemukan di Indonesia pada tahun 2003, menyebar ke berbagai daerah dan membunuh lebih dari 16 juta ayam pada akhir tahun 2007. Sekuens hemaglutinin gen mengklasifikasikannya ke dalam clade 2.1. Clade ini selanjutnya bercabang menjadi clade 2.1.1 hingga 2.1.3 yang ada di Indonesia. Clade 2.1.3 lebih lanjut bercabang menjadi clade 2.1.3.1 hingga 2.1.3.3; kemudian clade 2.1.3.2 menjadi clade 2.1.3.2a dan b. Clade 2.1.1 adalah virus terutama diisolasi dari ayam yang terinfeksi HPAI selama wabah antara tahun 2003 dan 2005. Clades 2.1.2 dan 2.1.3 diisolasi dari burung antara tahun 2003 dan 2005 dan manusia pada tahun 2005. Clade 2.1.3.2, cabang dari clade 2.1.3, menjadi lazim pada unggas dan manusia di 2007. Clade 2.1.3.2b, turunan dari clade 2.1.3.2, menjadi umum dari tahun 2010 hingga 2012.
Serbuan clade HPAI H5N1 baru, clade 2.3.2.1c, dari daratan Asia Tenggara terjadi di Indonesia pada tahun 2012. Clade menjadi lazim pada awal 2013. Para peneliti melaporkan isolasi tiga virus flu burung di Jawa Timur, Indonesia: H5N1 clade 2.3.2.1c (Av154) dari wabah HPAI di peternakan kalkun pada tahun 2013, H5N1 clade 2.1.3.2b (Av240) dari ayam yang sakit pada unggas hidup pasar pada tahun 2014, dan H3N6 (Av39) dari bebek sakit ringan di pasar unggas hidup pada tahun 2013. Clade 2.3.2.1c ditetapkan sebagai garis keturunan Eurasia, sementara clade 2.1.3.2b ditetapkan sebagai garis keturunan Indonesia berdasarkan tempat munculnya. Sejak 2016, hanya garis keturunan Eurasia yang diisolasi di Jawa Timur, Indonesia. Clade 2.3.2.1c hanya menyebabkan satu infeksi fatal pada manusia di Indonesia, kasus terakhir di 2017. Basis genetik yang menentukan kisaran inang belum sepenuhnya dijelaskan.
Virus influenza berevolusi dengan mutasi gen dan dengan reassortment segmen gen. Studi telah mengidentifikasi 149 mutasi penanda fenotipik yang terkait dengan inang tropisme atau peningkatan patogenisitas pada mamalia dari literatur yang dilaporkan sebelumnya.
Baru-baru ini, dilaporkan deteksi virus avian influenza A/H5 di unggas di pasar unggas hidup di Jawa Timur, Indonesia. Dalam penelitian ini, peneliti menentukan sekuens seluruh genom dari salah satu virus yang terdeteksi untuk mengidentifikasi clade/lineage dan beberapa fitur karakteristik dari urutan asam amino dari protein virus.
Peneliti membandingkan mutasi penanda fenotipik dengan virus leluhurnya untuk mengungkapkan evolusi menuju adaptasi mamalia.
Protein HA di antara tujuh virus referensi dan Av1955. Sekuens asam amino virus yang ditemukan adalah adalah E-186, G-221, Q-222, dan G-224 (penomoran H5), sesuai dengan jenis unggas secara khusus mengikat reseptor asam sialat terkait-2,3 pada permukaan sel inang unggas.
Jika mutasi terjadi, virus tidak dapat menginfeksi inang unggas. Protein HA dari Av1955 mengandung sekuens situs pembelahan tipe HPAI H5N1 dengan asam amino basa ganda yang beresidu (PQRERRRKR). Sebaliknya, virus diisolasi dari ayam yang sehat menunjukkan sifat patogenisitasnya yang rendah. Semua isolat H5N1 di Jawa Timur, Indonesia, sejak 2013 berasal dari unggas yang sakit kecuali beberapa reassortant yang memiliki genom PB2 segmen berasal dari subtipe avirulen seperti H3N6; Spg119, A/ayam/Jawa Timur/Spg119/2018 (H5N1), yang merupakan salah satu pengecualian yang diisolasi dari ayam sehat. Virus memperoleh genom PB2 dari virus H3N6, pada Av1955 kehilangan situs glikosilasi pada 154“156 pada protein HA; dengan kemampuan meningkatkan patogenisitas pada mencit. Av1955 punya penghapusan pada 49“68 pada NA dan 80“84 pada NS1, keduanya telah terbukti meningkatkan virulensi pada tikus.
Virus mirip Av240 dari keturunan H5N1 Indonesia (HA clade 2.1.3.2b). Av240 sudah memperoleh mutasi resisten, V27A dan N31N, sedangkan salah satu keturunan dari virus Indonesia, A/Indonesia/5/2005 (H5N1) (HA clade 2.1.3.2), belum ada. Dulu dilaporkan bahwa mutasi ini terjadi selama 2003-2008 pada infeksi manusia dan unggas di Indonesia. Sejak amantadine telah dikonsumsi pasien influenza tapi pernah dipakai untuk unggas di Indonesia, virus avian memiliki segmen M dengan mutasi resisten mungkin berasal dari penularan manusia ke unggas.
Virusnya meningkat jumlah penanda dengan mutasi substitusi dan subtipe intra dan antar reassortment mengumpulkan segmen gen yang memiliki mutasi pembuat paling banyak antara virus yang bersirkulasi. Peningkatan mutasi adaptasi mamalia pada inang unggas menunjukkan bahwa mereka mungkin adaptif terhadap infeksi pada inang mamalia dan unggas.
Salah satu mutasi yang paling banyak dipelajari, PB2 E627K, diketahui dapat melepaskan pembatasan aktivitas PB2 dalam replikasi dalam sel mamalia, termasuk sukarelawan manusia. Penjelasan bahwa jenis mutasi adaptasi mamalia hanya muncul di host mamalia setelah transmisi Av1955 adalah virus dari garis keturunan Eurasia H5N1 (HA clade 2.3.2.1c). Hal ini penting untuk pengawasan genom dan langkah-langkah kontrol yang memadai mencegah infeksi H5N1 di pasar unggas hidup.
Penulis korespondensi: Prof. Dr. Mustofa Helmi Effendi, drh., DTAPH
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di: Rehman S, Prasetya RR, Rahardjo K, Effendi MH, Rantam FA, Rahmahani J, Witaningrum AM, Nastri AM, Dewantari JR, Mori Y, Shimizu K. 2023. Whole-genome sequence and genesis of an avian influenza virus H5N1 isolated from a healthy chicken in a live bird market in Indonesia: accumulation of mammalian adaptation markers in avian hosts. PeerJ 11:e14917
DOI 10.7717/peerj.14917
