Expired : 18.06.18

Apa Yang Berlaku Pada Tubuh Apabila Berlaku Jangkitan SARS-CoV-2 ?

Oleh : Ts. Dr. Mohd Hamzah B. Mohd Nasir
Kulliyah Sains, Universiti Islam Antarabangsa Malaysia, Kampus Kuantan


SARS-CoV-2 adalah agen penyebab wabak COVID-19, iaitu sejenis penyakit berjangkit yang menyerang tubuh manusia terutamanya pada organ-organ pernafasan seperti tekak dan paru-paru. Ianya adalah sejenis virus dari keluarga besar koronavirus (Coronavirus). Virus ini diberi nama bersempena dengan bentuknya yang mirip sebuah mahkota (perkataan Latin, corona membawa maksud mahkota) (Rajah 1).


Rajah 1: Rajah menunjukkan imej dari Koronavirus yang dirakam menggunakan mikroskop imbasan elektron. Sumber : Nature

Jangkitan koronavirus ini menyebabkan kematian pada kadar antara 3% hingga 10% daripada jumlah yang dijangkiti (Baud et al., 2020) (Rajah 2). Kes-kes kematian ini kebanyakannya berlaku disebabkan kegagalan fungsi pada sistem pernafasan, iaitu keadaan yang dinamakan sebagai pneumonia. Kita mengakui bahawa jangkitan virus ini sangat merbahaya dan berisiko menyebabkan kematian, namun terdapat beberapa perkara yang perlu kita ketahui agar kita tahu cara untuk mengurangkan risiko jangkitan tersebut. Penulisan ringkas ini akan merangkumi persoalan-persoalan berikut:


  • Tahukah anda apakah yang berlaku pada tubuh apabila ianya dijangkiti oleh koronavirus?

  • Apakah yang menyebabkan gejala pneumonia pada seseorang individu apabila dijangkiti?


Rajah 2: Graf menunjukkan kadar kematian akibat COVID-19 pada peringkat global (Feb 11 to March 1, 2020). Sumber: Lancet

Bagaimana virus ini menjangkiti tubuh manusia?


SARS-CoV-2 mempunyai ciri umum yang sama seperti virus-virus lain. Ianya perlu menjangkiti sel-sel hidup untuk kelangsungan biologi serta replikasi. Untuk memahami bagaimana virus ini boleh menjangkiti sel-sel yang sihat, kita perlulah melihat struktur asas virus ini. SARS-CoV-2 merupakan virus yang mempunyai maklumat genetik di dalam bentuk rantaian tunggal RNA. Rantaian RNA ini dihubungkan oleh molekul protein yang melindunginya dari mudah dinyahaktifkan oleh persekitaran yang dinamakan sebagai nukleokapsid. Struktur RNA dan nukleokapsid ini diselaputi oleh struktur yang membentuk seakan-akan cengkerang bulat yang kuat untuk perlindungan pada virus ketika berada di luar sel perumah bagi membolehkan ia menjangkiti sel perumah yang lain. Struktur cengkerang ini dinamakan sebagai envelop dan membran lipid. Pada bahagian paling luar virus itu, terdapat struktur seperti unjuran-unjuran ‘buah rambutan’ yang terbina dari molekul protein dan dinamakan sebagai protein Spike.


Rajah 3: Diagram menunjukkan struktur utama yang terdapat pada virus SARS-CoV-2. Gambar kecil adalah konfigurasi protein Spike yang mempunyai affinity yang tinggi terhadap reseptor ACE2 pada permukaan sel manusia. Sumber: Ncbi

Sama seperti mekanisma yang digunakan oleh virus penyebab SARS, virus SARS-CoV-2  menggunakan protein Spike ini sebagai ‘tangan’ untuk ‘berjabat tangan’ dengan struktur reseptor yang terdapat pada permukaan luar sel perumah (Rajah 4) (Chatterjee, 2020; Hoffmann et al., 2020; Walls et al., 2020). Interaksi ini membolehkan virus tersebut melekat dengan kuat pada permukaan sel seterusnya menerima masuk virus ke dalamnya. Keupayaan virus untuk menembusi membran sel memudahkan lagi virus tersebut untuk mengambil alih serta ‘memperguna’ organel-organel sel perumah bagi membina komponen-komponen asas virus baharu.


Rajah 4: Ilustrasi menunjukkan bagaimana virus SARS-CoV-2 menggunakan ikatan antara protein Spike dengan reseptor ACE2 pada permukaan sel sebagai ‘jambatan’ untuk memasuki sel perumah. Sumber: Rndsystems

Apabila sesorang dijangkiti oleh virus SARSC-CoV-2, virus tersebut yang kebanyakannya berada pada sel-sel saluran pernafasan boleh dipindahkan ke individu lain melalui bersin (Rajah 5). Bersin, batuk dan bercakap adalah antara aktiviti yang boleh menghasilkan titisan-titisan halus yang mengandungi partikel virus, sejurusnya menjangkiti individu lain yang berhampiran. Atas sebab ini, penggunaan penutup hudung dan mulut, serta penjarakan sosial adalah antara langkah penting bagi memutuskan rantaian wabak COVID-19 ini.


Rajah 5: Rajah menunjukkan bagaimana penularan wabak COVID-19 boleh berlaku melalui titisan halus yang terhasil ketika batuk dan bersin. Sumber: Worldheartfederation

Apabila virus tersebut berada di perumah baharu, ia akan memulakan proses jangkitan ke dalam sel-sel berkaitan seperti di atas (Melalui interaksi protein Spike). Sesudah menembusi membran sel, virus membentuk vesikel dan terus menuju ke arah nukleus (Rajah 6). Ini membolehkan virus terus terbuka dan memindahkan RNA. RNA ini akan merampas dan memperguna segala tenaga dan bahan bio-molekul yang terdapat di dalam nukleus sel untuk membina salinan genetik virus, bagi tujuan replikasi.


Ada juga sebahagian RNA tersebut mempergunakan organel-organel translasi protein pada sel dijangkiti seperti ribosom untuk penghasilan protein yang diperlukan dalam proses replikasi virus. Protein-protein yang dihasilkan ini akan dieksport ke lepisan dalaman membran sel. Apabila kesemua komponen siap dihasilkan, ianya akan terkumpul pada membran sel yang seterusnya akan bercambah sebagai satu partikel virus yang baharu. Kitaran ini akan terus berulang dan berlaku di antara sel-sel di dalam perumah, mahupun pada sel-sel perumah yang baharu dijangkiti. Jumlah virus yang semakin meningkat serta kerosakan sel yang semakin banyak inilah menyebabkan gejala-gelaja mula dikesan.


Rajah 6: Ilustrasi mekanisma kemasukan virus ke dalam sel, seterusnya merampas dan memperguna organel serta sumber sel perumah bagi tujuan replikasi.
Sumber: Nature2

Gejala pneumonia disebabkan SARS-CoV-2


Jangkitan SARS-CoV-2 pada manusia memberi impak kepada kesihatan seseorang individu (Rajah 7). Magnitud gejala pula berantung kepada banyak faktor antaranya ialah status kesihatan, keupayaan sistem pertahanan badan serta intensiti jangkitan itu sendiri. Ada yang dijangkiti tetapi tidak menunjukkan gejala, dan ada yang bergejala ringan dan ada yang bergejala teruk sehingga boleh menyebabkan kematian. Salah satu gejala teruk yang dialami oleh individu yang dijangkiti oleh SARS-COV-2 ialah pneumonia. Apakah pneumonia dan bagaimana ia terbentuk dalam konteks COVID-19?


Rajah 7: Ilustrasi menunjukkan beberapa gejala utama yang sering ditunjukkan oleh individu yang dijangkiti wabak COVID-19.
Sumber: CDC

Untuk memahami bagaimana pneumonia terjadi pada individu yang menghidapi COVID-19, kita perlu mengetahui fungsi normal sistem dan organ yang terlibat, iaitu sistem pernafasan manusia (Rajah 8). Sistem pernafasan manusia terdiri daripada rongga hidung sehingga ke pundi alveoli. Fokus utama adalah organ paru-paru. Manusia mempunyai dua paru-paru, sebelah kiri dan kanan di dalam rongga dada. Paru-paru kanan lebih besar berbanding dari sebelah kiri. Terdapat 3 lobus pada paru-paru kanan dan kurang satu lobus di sebelah kiri.


Dalam keadaan normal, apabila seseorang individu bernafas udara yang memasuki dari rongga hidung akan bergerak bebas menuruni trakea, bronkus, bercabang pada bronkiolus, dan berakhir di pundi alveolus. Secara umum, struktur saluran pernafasan ini bersifat fleksibel dan kenyal. Apabila bernafas, udara yang disedut akan mengisi ruang pundi alveolus dan menyebabkan ia mengembang seakan-akan sebiji belon yang ditiup. Alveolus ini akan menguncup apabila nafas dihembus keluar. Di alveolus inilah terdapat jaringan salur darah yang sangat kecil dan nipis yang dikenali sebagai kapilari. Dengan ringkas, oksigen yang disedut masuk akan diserap ke kapilari bagi tujuan agihan oksigen yang diperlukan oleh sel, manakala gas karbon dioksida dibawa keluar dari kapilari ke pundi alveolus ini. Proses ini dinamakan sebagai respirasi.


Rajah 8: Rajah menunjukkan organ-organ sistem pernafasan serta struktur pundi alveolus bagi tujuan respirasi.
Sumber: Cmnacademy

Saluran pernafasan adalah antar organ yang berisiko tinggi untuk dijangkiti kerana sifatnya yang terdedah kepada persekitaran luar. Bagi mengurangkan risiko ini, saluran pernafasan dilindungi oleh lapisan mukus yang berfungsi untuk memerangkap habuk termasuk partikel-partikel kuman (juga virus). Secara fisiologi, mukus ini, termasuk apa yang terperangkap di dalamnya akan sentiasa ditolak keluar oleh rerambut pada sel epitelium bersilia, dan dilepaskan keluar melalui tindak balas batuk.


Pada individu yang sihat, sel-sel pertahanan badan (seperti makrofaj) akan cuba menyerang dan ‘memakan’ virus dan bakteria yang melepasi lapisan pertahanan mukus dan epitelium. Bagaimanapun, dalam keadaan imuniti yang lemah sepertimana jangkitan wabak COVID-19 ini, kehadiran virus yang banyak dan aktif menyebabkan berlaku kecelaruan pada sel tersebut. Ianya menyebabkan berlaku keradangan pada bahagian yang dijangkiti. Keradangan ini menyebabkan pundi alveolus dipenuhi oleh rembesan ekstraselular (Rajah 9), proses respirasi terganggu, dan menyebabkan kesukaran untuk mendapatkan oksigen pada kadar yang diperlukan (Xu et al., 2020).


Rajah 9: Imej Sinar-X pesakit dengan simptom batuk dan  respirasi terganggu (kiri), Bulatan kuning menunjukkan tipikal “subpleural peripheral opacities”. Sumber : Healthcare

Akibat jangkitan virus SARS-CoV-2, seseorang individu boleh membentuk gejala lobular pneumonia diamana salah satu lobus paru-paru mengalami keradangan teruk dan gagal berfungsi (Pan et al., 2020). Jika jangkitan berterusan, bronchopneumonia boleh terbentuk dimana kerosakan pada hampir keseluruhan lobus pada paru-paru kiri dan kanan. Pneumonia menyebabkan seseorang itu sukar bernafas, sakit dada, batuk, demam panas, kekeliruan fikiran, sakit-sakit otot dan sendi, serta keletihan. Jangkitan virus ini juga berisiko untuk menyebabkan komplikasi yang lebih teruk diamana berlaku kegagalan pernafasan dan menyebabkan individu yang mengalaminya memerlukan sokongan alat pernafasan (ventilator) bagi mengekalkan sumber oksigen yang diperlukan tubuh.


Kesimpulan


Bagi menghadapi wabak ini, risiko boleh dikurangkan dengan beberapa kaedah iaitu seperti mengamalkan saranan pihak Kementerian Kesihatan Malaysia (Rajah 10). Yang pertama, kerap mencuci tangan serta penjagaan kebersihan yang rapi. Kedua, elakkan menyentuh mata, hidung dan mulut menggunakan tangan yang belum dicuci. Ketiga, mengamalkan etika batuk dan bersin yang baik. Keempat, duduk di rumah dan amalkan penjarakan sosial. Patuhi perintah kawalan pergerakan bagi memutuskan rantaian penularan wabak COVID-19. Disamping itu, kuatkan sistem pertahanan dan imuniti badan serta cakna pada gejala-gejala yang ada agar ianya dapat dikesan pada peringkat awal, dimana jangkitan boleh dikawal dengan sebaiknya.


Rajah 10 : Saranan Kementerian Kesihatan Malaysia, Sumber : MOH

Kredit Foto : UN