Kajian aspek keamanan nyamuk Aedes aegypti Linnaeus ber-Wolbachia di Yogyakarta, Indonesia

Assessing the safety of Wolbachia-infected Aedes aegypti Linnaeus mosquitoes in Yogyakarta, Indonesia

Abstract

Dengue prevention efforts are limited to the control strategies of its vector and the management of breeding sites. New alternatives for dengue vector control that are sustainable and more environmentally friendly are needed to complement the government's current efforts. Research on Wolbachia-infected Aedes aegypti Linnaeus mosquitoes as an alternative biocontrol strategy has been performed in Yogyakarta City. However, one of the concerns of the community members and stakeholders about this technology is the safety aspect regarding the transmission of Wolbachia to other species and the possibility that humans will contract Wolbachia. This study aimed to address these concerns, namely to find out whether horizontal transmission of Wolbachia occurred from A. aegypti that were released to other species and whether residents living in the released areas were infected with Wolbachia. The research was conducted in Dusun Nogotirto and Dusun Kronggahan (Sleman Regency), as well as in Dusun Jomblangan and Dusun Singosaren (Bantul Regency), Yogyakarta Special Province. Wolbachia qPCR screening using the target gene WD0513 was performed on 922 Culex quinquefasciatus Say and 331 Aedes albopictus (Skuse). ELISA test was carried out on 190 pairs of plasma samples, namely the sample before the Wolbachia frequency was established (still <80%) and the sample after it was established (>80%). The results showed no evidence of Wolbachia transfer from Wolbachia-infected A. aegypti to other mosquito species coexisting in the same habitat or to humans. This study corroborates the safety evidence of Wolbachia-infected A. aegypti technology as an alternative to control dengue virus transmission

PENDAHULUAN

Indonesia merupakan salah satu negara yang memiliki kasus dengue tertinggi di Asia (Tsheten et al., 2021). Sejak ditemukan pada 1968, kejadian demam berdarah dengue (DBD) dilaporkan terus meningkat dalam beberapa dekade terakhir. Misalnya, pada tahun 1968, kejadian DBD sebanyak 0,05 per 100.000 penduduk menjadi 35–40 per 100.000 penduduk pada tahun 2013 (Karyanti et al., 2014); (Harapan et al., 2019). Data terbaru sampai minggu ke-36 dari Januari 2022 menunjukkan angka kesakitan atau incidence rate (IR) kejadian DBD di dalam negeri tercatat sebesar 31,38 per 100.000 penduduk, dengan tingkat kematian atau case fatality rate (CFR) sebesar 0,93% (Kementerian Kesehatan Republik Indonesia 2022). Setengah dari populasi dunia tinggal di daerah yang memiliki lingkungan yang sesuai untuk terjadinya transmisi dengue, baik di wilayah tropis dan di sebagian wilayah sub tropis (Bhatt et al., 2013).

Upaya pencegahan infeksi dengue masih terbatas pada strategi pengendalian vektor(Bhatt et al., 2013); (Lambrechts et al., 2015); (C.D.C., 2021). Pengendalian vektor utama untuk infeksi dengue adalah dengan pemberantasan sarang nyamuk dan aplikasi insektisida untuk mengurangi populasi vektor (Ritchie et al., 2011); (Gan et al., 2021). Namun, pengendalian vektor yang selama ini dilakukan belum cukup efektif untuk menekan transmisi infeksi dengue (Rather et al., 2017); (Overgaard et al., 2018). Hal ini mendorong adanya pengembangan strategi baru untuk mengendalikan transmisi virus dengue, salah satunya dengan memanfaatkan bakteri endosimbiotik Wolbachia.

Wolbachia pertama kali ditemukan di jaringan reproduksi nyamuk Culex pipiens Linnaeus (de et al., 2015). Bakteri ini secara alami ditemukan dalam 66% spesies serangga (Zhou & Li, 2016) dan juga pada arthropoda lain, seperti tungau, laba-laba, kalajengking, dan isopoda, serta nematoda filaria (Werren et al., 2008). Wolbachia dapat menginduksi berbagai kelainan reproduksi, seperti ketidakcocokan sitoplasma (cytoplasmic incompatibility, CI), distorsi rasio jenis kelamin, partenogenesis, dan feminisasi genetika pada inang (Kraaijeveld et al., 2011); (Chen et al., 2020), serta mengurangi masa hidup serangga inangnya(Nguyen et al., 2015); (Ogunlade et al., 2020). Para ahli di Australia berhasil menginfeksi embrio Aedes aegypti Linnaeus dengan Wolbachia yang berasal dari lalat buah Drosophila melanogaster Meigen, yaitu strain wMelPop (McMeniman et al., 2009) dan wMel (Walker et al., 2011). Strain yang ditransfer tersebut sangat stabil dalam sel serangga dan diwariskan secara maternal dengan angka pewarisan yang sangat tinggi, terutama jika transfer dilakukan di dalam atau di antara spesies yang berkerabat dekat dalam satu famili atau genus (McMeniman et al., 2008). Selain itu, ditemukan bahwa strain Wolbachia tertentu dapat mengurangi lama hidup nyamuk dewasa, mempengaruhi reproduksi nyamuk, dan menghambat perkembangbiakan virus dengue dalam tubuh inangnya (Iturbe-Ormaetxe et al., 2011);(Silva LM et al., 2021). Hal ini menjadikan nyamuk A. aegypti ber-Wolbachia sebagai pendekatan pengendalian infeksi dengue yang menjanjikan.

Uji coba pelepasan nyamuk A. aegypti ber- Wolbachia telah dilakukan pertama kali oleh World Mosquito Program (WMP), suatu konsorsium penelitian beberapa negara yang bertujuan menguji teknologi Wolbachia sebagai metode pelengkap untuk pengendalian infeksi dengue, pada tahun 2011 di Cairns, Australia(Program, 2022). WMP Yogyakarta memulai penelitian serupa sebagai proyek pelepasan skala terbatas pada tahun 2014 di dua dusun di Kabupaten Sleman dan tahun 2015 di dua dusun di Kabupaten Bantul, Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta.

Sebagai suatu pendekatan baru, teknologi ini mengundang kekhawatiran masyarakat dan pemangku kepentingan, khususnya terkait aspek keamanan. Apakah Wolbachia yang berada dalam nyamuk A. aegypti yang dilepaskan dapat mengganggu lingkungan biologis di sekitarnya? Apakah Wolbachia ini dapat ditularkan ke manusia saat nyamuk menggigit? Serangkaian kajian telah dilakukan untuk membuktikan aspek keamanan penerapan teknologi berbasis Wolbachia ini terhadap manusia dan lingkungan. Penelitian tersebut melaporkan bahwa Wolbachia tidak dapat berpindah ke lingkungan biotik dan abiotik di sekitarnya, dan Wolbachia tidak dapat menginfeksi manusia (Popovici et al., 2010).

Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji aspek keamanan pelepasan nyamuk A. aegypti ber- Wolbachia di Yogyakarta, dengan menguji potensi transmisi horizontal Wolbachia antar spesies nyamuk dan potensi infeksi/transmisi Wolbachia ke manusia dengan mendeteksi respons kekebalan tubuh spesifik terhadap Wolbachia di dalam sampel darah penduduk yang tinggal di wilayah pelepasan nyamuk.

BAHAN DAN METODE

Wilayah penelitian

Penelitian ini dilakukan di Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta yang terletak di selatan- tengah Pulau Jawa. Provinsi ini terbagi atas empat kabupaten, yaitu Kabupaten Sleman, Bantul, Gunung Kidul, Kulon Progo, dan satu Kota Yogyakarta. Pelepasan nyamuk A. aegypti ber-Wolbachia strain wMel dilakukan di Dusun Nogotirto dan Dusun Kronggahan yang berada di Kabupaten Sleman, serta di Dusun Jomblangan dan Dusun Singosaren yang terletak di Kabupaten Bantul, dengan luas daerah pelepasan adalah 0,26 km² dan 0,61 km² serta 0,29 km² dan 0,18 km², secara berurutanGambar 1. . Keempat dusun tersebut termasuk dalam kategori urban dan semi urban, dengan populasi penduduk rata-rata 2.200 orang per dusun dan rata-rata jumlah rumah 712 per dusun (Tantowijoyo et al., 2020).

Transmisi horizontal

Pelepasan nyamuk dewasa A. aegypti ber- Wolbachia di Kronggahan dan Nogotirto, Sleman dilakukan mulai Januari hingga Mei 2014, sedangkan pelepasan dengan metode telur nyamuk di Jomblangan dan Singosaren, Bantul dilakukan mulai November 2014 hingga Mei 2015 (Tantowijoyo et al., 2020). Pemantauan keberadaan transmisi horizontal pada spesies nyamuk selain A. aegypti dilakukan dua kali dalam setahun, setiap enam bulan dalam periode pelepasan di Sleman dan Bantul, yaitu pada Oktober 2014, serta April dan November 2015 di wilayah Kronggahan dan Nogotirto, Sleman, sementara wilayah Jomblangan dan Singosaren, Bantul pada April dan November 2015, serta April 2016.

Nyamuk dewasa Culex quinquefasciatus Say dan Aedes albopictus (Skuese) ditangkap dengan menggunakan BioGent (BG) Sentinel traps (Biogents AG, Regensburg, Germany)Gambar 2. Nyamuk dalam kantong perangkap BG-Trap dikumpulkan dan dikirim ke Insektarium WMP Yogyakarta untuk dilakukan identifikasi spesies. Kantong BG-Trap disimpan dalam freezer selama minimal satu jam untuk membunuh serangga yang terperangkap sebelum diidentifikasi. Sampel nyamuk dipisahkan dari jenis serangga lain yang ikut tertangkap di dalam kantong, kemudian diletakkan pada cawan petri dengan bantuan pinset. Identifikasi spesies nyamuk dilakukan berdasarkan buku acuan identifikasi oleh (Ehlers & Alsemgeest, 2011), dengan menggunakan mikroskop stereo. Pengamatan ciri fisik untuk Genus Aedes, meliputi corak putih pada toraks, abdomen, kaki, keadaan antena (pilose atau plumose), kenampakan sayap, dan kenampakan clypeus pada caput. Nyamuk dewasa A. albopictus memiliki warna tubuh hitam pekat, dengan sisik putih tunggal pada bagian atas toraks, corak putih pipih seperti segitiga di sepanjang abdomen, dan clypeus yang tidak bersisik. Sementara C. quinquefasciatus memiliki warna tubuh cokelat dengan sisik keemasan tanpa corak khusus di bagian tubuhnya, sayap dan antena berwarna gelap, serta abdomen dengan garis- garis lengkung berwarna putih pucat. Nyamuk C. quinquefasciatus dan A. albopictus yang telah diidentifikasi kemudian dikemas dalam tabung ulir berukuran 2 ml yang telah diberi barcode dan difiksasi menggunakan larutan alkohol 80%. Tabung berisi sampel nyamuk tersebut kemudian dikirim ke Laboratorium Diagnostik WMP Yogyakarta untuk pemeriksaan polymerase chain reaction (PCR).

Gambar 1.Peta wilayah penelitian.(Map of study area.)

Gambar 2.BioGent (BG) Sentinel traps (Biogents AG, Regensburg, Germany).(BioGent (BG) Sentinel traps (Biogents AG, Regensburg, Germany)).

DNA nyamuk diekstraksi menggunakan 100 µl campuran squash buffer dan proteinase-K dalam plate 96-well, kemudian dihaluskan dengan menggunakan mesin bead beater. Pelet diendapkan dengan metode sentrifugasi pada 3.000 rpm selama 2 menit. Crude DNA diekstraksi dengan menggunakan thermal cycler Bio-Rad C1000 dengan tiga tahapan reaksi, yaitu 56 °C selama 5 menit, 96 °C selama 5 menit, dan dilanjutkan dengan 12 °C selama 5 menit. Sampel kemudian dianalisis dengan metode quantitative PCR (qPCR) menggunakan LightCycler 480 Roche Probe Master dan sepasang primer – probe spesifik TM513 untuk mendeteksi untuk gen WD0513 dari Wolbachia, dengan urutan nukleotida TM513F (5’-CAA ATTGCTCTTGTCCTGTGG-3’), TM513R (5’-GGGTGTTAAGCAGAGTTACGG-3’), dan probe TM513 (5’-LC640-TGAAATGG AAAAATTGGCGAGGTGTAGG-Iowablack-3’). Campuran DNA dan reagen PCR dianalisis menggunakan perangkat lunak LightCycler® 480 SW 1.5.1. dalam mesin LightCycler 480 System-Roche. Kontrol positif dan negatif disertakan untuk setiap pemeriksaan. Reaksi qPCR dilakukan dengan kondisi sebagai berikut, proses pre- denaturasi pada suhu 95 ºC selama 5 menit, berikutnya tahap amplifikasi sebanyak 45 siklus pada suhu 95 ºC selama 10 detik, dilanjutkan dengan 60 ºC selama 15 detik dan 72 ºC selama 1 detik, serta diakhiri dengan tahap cooling sebanyak 1 siklus pada suhu 40 ºC selama 10 detik (Yeap et al., 2014).

Pemeriksaan serologi anti Wolbachia

Pengambilan darah vena sebanyak 3 ml dilakukan pada 190 partisipan yang terdiri atas 100 partisipan di Dusun Jomblangan dan 90 partisipan di Dusun Singosaren. Pengambilan darah dilakukan sebanyak dua kali, yaitu pada Februari 2015 saat nyamuk A. aegypti ber- Wolbachia baru dilepaskan dalam beberapa siklus dan frekuensinya belum mencapai 80%; dan pada bulan Desember 2015, yaitu setelah frekuensi Wolbachia dalam populasi A. aegypti sudah mencapai >80%. Dalam (Tantowijoyo et al., 2020), frekuensi Wolbachia pada populasi nyamuk A. aegypti di area pelepasan Bantul mencapai stabil pada enam bulan (24 minggu) setelah pelepasan A. aegypti ber-Wolbachia berakhir dan persentase Wolbachia pada populasi nyamuk A. aegypti mencapai rata-rata lebih dari 80% dalam tiga bulan berturut-turut. Persetujuan tertulis didapatkan dari setiap responden sebelum pengambilan darah dilakukan. Pengambilan darah untuk pemeriksaan serologi dilakukan oleh perawat peneliti yang telah dilatih terkait dengan prosedur penelitian dengan cara aseptik dan menggunakan jarum sekali pakai. Darah yang diambil disimpan dalam tabung EDTA yang diberi label kode unik partisipan penelitian dan dikirim ke Laboratorium Diagnostik Yayasan Tahija WMP di Fakultas Kedokteran, Kesehatan Masyarakat dan Keperawatan, Universitas Gadjah Mada. Dalam waktu kurang dari 24 jam, sampel darah kemudian disentrifugasi pada 1.800 rpm, 4 ℃ selama 15 menit, diberi label dan disimpan pada suhu -80 °C sampai pemeriksaan serologis dilakukan.

Keberadaan antibodi Wolbachia dalam sampel plasma responden ditentukan dengan metode ELISA dengan modifikasi (Garcia et al., 2006). Antigen yang digunakan diekstraksi dari cell line A. aegypti ber-Wolbachia (Aag2-wMel) dan cell line A. aegypti tanpa Wolbachia (Aag2). Protein tersebut digunakan untuk melapisi sumuran untuk proses ELISA. Pada uji ELISA dilakukan dua parameter dalam satu plate, sebagian plate sumuran dilapisi Aag2-Wmel dan sebagian plate sumuran lainnya dilapisi Aag2. Masing-masing sampel plasma diujikan dalam dua parameter tersebut dan diperiksa dalam plate yang sama. Protein hasil isolasi dari cell line Aag2 dan Aag2- wMel diencerkan pada konsentrasi 50 μg/ml menggunakan buffer carbonate dan digunakan sebagai antigen. Plate ELISA flat-bottom dilapisi dengan 100 μl antigen dan diinkubasi selama semalam pada suhu 4 °C. Plate kemudian dicuci sebanyak tiga kali menggunakan 250 μl PBST. Selanjutnya, dilakukan blocking plate ELISA menggunakan larutan 5% BSA dalam PBST dan diinkubasi pada suhu 37 ºC selama 1 jam. Plate kemudian dicuci sebanyak tiga kali menggunakan 250 μl PBST lalu diinkubasi dengan 100 μl plasma manusia yang diencerkan sebanyak 200 kali dalam PBST. Plate diinkubasi pada suhu 37 °C selama 1 jam lalu dicuci sebanyak tiga kali menggunakan 250 μl PBST. Sebanyak 100 μl antibodi sekunder ditambahkan ke setiap sumuran lalu diinkubasi pada suhu 37 °C selama 1 jam. Plate kemudian dicuci sebanyak tiga kali menggunakan 250 μl PBST lalu ditambahkan 100 μl ELISA detection substrate (TMB) dan diinkubasi pada 37 °C terlindung dari cahaya selama 15 menit. Selanjutnya, sebanyak 50 μl 1N HCl ditambahkan ke masing-masing sumuran untuk menghentikan reaksi. Pembacaan absorbansi dilakukan pada gelombang 450 nm menggunakan iMark™ Microplate Absorbance Reader (Bio-Rad).

Anti-Wolbachia ditunjukkan dengan nilai Anti-Wolbachia surface protein (Anti-WSP) Signal (AS), yaitu nilai sinyal plasma setelah Wolbachia menetap (AR) dikurangi sinyal plasma sebelum Wolbachia menetap (BR). Standar deviasi dihitung dari sinyal plasma sebelum Wolbachia menetap, kemudian dikalikan tiga (STD3). Hasil positif ditunjukkan dengan nilai sinyal antibodi Wolbachia lebih besar dari nilai STD3.

HASIL

Transmisi horizontal

Jumlah sampel yang diperoleh dari seluruh area pengambilan sampel sebanyak 1.253 nyamuk, yang terdiri atas 922 nyamuk C. quinquefasciatus dan 331 A. albopictus. Keberadaan bakteri Wolbachia (wMel) di semua sampel uji tidak terdeteksi dari hasil pemeriksaan PCR Tabel 1. Hal ini menunjukkan tidak terjadi transmisi horizontal dari Wolbachia pada A. aegypti ke spesies nyamuk lain.

Serologi Wolbachia

Responden untuk pemeriksaan serologi Wolbachia tersebar secara merata di Dusun Jomblangan dan Singosaren, Bantul, sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 3. Rerata sinyal plasma sebelum Wolbachia menetap (BR) di Dusun Jomblangan adalah 0,113675 dan 0,134828 di Dusun Singosaren, dengan standar deviasi sebesar 0,211652. Sementara, rerata sinyal plasma setelah Wolbachia menetap (AR) di Dusun Jomblangan adalah 0,104000 dan 0,085689 di Dusun Singosaren. Rerata rentang sinyal anti- WSP (nilai AR ̶ nilai BR) adalah ̶ 0.009675 untuk Dusun Jomblangan dan ̶ 0,049139 untuk Dusun Singosaren.Gambar 4 menunjukkan hasil uji serologi menggunakan ELISA, dengan hasil negatif anti-WSP (nilai sinyal mendekati 0) untuk seluruh sampel plasma dari kedua area uji.

PEMBAHASAN

Berdasarkan serangkaian uji transmisi horizontal dan serologi di area pelepasan nyamuk A. aegypti ber-Wolbachia di wilayah Sleman dan Bantul, Daerah Istimewa Yogyakarta, tidak ada bukti transmisi bakteri Wolbachia dari A. aegypti ber-Wolbachia ke spesies nyamuk lain yang hidup berdampingan di habitat yang sama ataupun ke manusia yang tinggal di area tersebut. Pada penelitian ini, Wolbachia dianalisis menggunakan sepasang primer dan probe spesifik TM513 yang mendeteksi keberadaan gen WD0513 di Wolbachia (wMel). Gen WD0513 merupakan salah satu dari delapan gen Wolbachia yang disebut region Octomom, yang diketahui bertanggung jawab terhadap virulensi Wolbachia(Chrostek & Teixeira, 2015). Penelitian yang dilakukan oleh (Yeap et al., 2014) menunjukkan bahwa gen WD0513 ditemukan dalam varian wMel, namun tidak terdeteksi pada varian wMelPop.

Tabel 1.Total sampel uji yang terinfeksi bakteri Wolbachia (wMel) dari keseluruhan nyamuk yang dikoleksi(Number of Wolbachia (wMel)-infected mosquito per total amount of collected mosquitoes)

Spesies nyamuk (Mosquito species)	Sleman (2014–2015)		Bantul (2015–2016)
	Dusun Nogotirto	Dusun Kronggahan	Dusun Jomblangan	Dusun Singosaren
Culex quinquefasciatus	0/222	0/176	0/300	0/224
Aedes albopictus	0/111	0/59	0/83	0/78

Gambar 3.A: peta area Dusun Jomblangan; B: peta area Dusun Singosaren–Lokasi rumah responden uji serologi Wolbachia ditunjukkan dengan titik berwarna merah.(A: map of Jomblangan Site; B: map of Singosaren Site–The location of the Wolbachia serology respondent’s house is indicated by a red dot.)(A: map of Jomblangan Site; B: map of Singosaren Site–The location of the Wolbachia serology respondent’s house is indicated by a red dot.)

Gambar 4.Nilai serologi sinyal Anti-WSP dari Dusun Jomblangan dan Dusun Singosaren.(Anti-WSP signal at Jomblangan and Singosaren Site.)

Tidak ada spesies nyamuk lain (C. quinquefasciatus dan A. albopictus) yang ditemukan positif ber-Wolbachia di wilayah pelepasan berdasarkan uji transmisi horizontal. Hasil ini menunjukkan bahwa Wolbachia yang diinfeksikan pada nyamuk A. aegypti tidak dapat berpindah secara horizontal pada spesies nyamuk lain. Bukti adanya transmisi horizontal dapat juga dilihat dari filogeni molekuler dan adanya strain Wolbachia yang serupa atau identik pada dua spesies inang yang tidak berkerabat (Haine et al., 2005); (White et al., 2017). Wolbachia tidak menular pada spesies lain dan hanya diturunkan dari generasi ke generasi secara vertikal melalui telur (Werren et al., 2008).

Baik spesies yang secara natural terinfeksi, maupun yang tidak terinfeksi Wolbachia dapat hidup berdampingan dalam habitat yang sama atau memangsa satu sama lain tanpa menjadi terinfeksi. Penelitian sebelumnya oleh (Popovici et al., 2010) menggunakan dua spesies laba-laba yang berbeda (Menemerus bivittatus Dufour dan holcus phalangioides Fussli) sebagai predator nyamuk, menunjukkan bahwa tidak ditemukan laba-laba predator yang positif Wolbachia pada akhir penelitian. Selain itu, tidak ada perpindahan Wolbachia secara alami pada A. aegypti yang hidup secara simpatrik dengan A. albopictus dan Aedes notoscriptus (Skuse) ber-Wolbachia(Sinkins et al., 1995); (Kittayapong et al., 2000). Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa transmisi horizontal dari Wolbachia tidak terjadi secara mudah dan sering. Wolbachia juga tidak mungkin hidup di lingkungan di luar tubuh nyamuk yang menjadi inangnya karena mereka tidak dapat bertahan hidup di luar sitoplasma sel inang. Ketika nyamuk mati, Wolbachia di dalam tubuhnya juga ikut mengalami degradasi (Popovici et al., 2010).

Hasil uji serologi menunjukkan bahwa warga yang tinggal di wilayah pelepasan tidak membentuk antibodi yang spesifik terhadap WSP meskipun telah terpapar nyamuk yang terinfeksi Wolbachia selama sekitar 12 bulan. Hal ini konsisten dengan hasil penelitian serupa pada warga Tri Nguyen Island (TNI), Vietnam, yang juga tidak membentuk respons antibodi terhadap WSP setelah pelepasan A. aegypti ber-Wolbachia di wilayah tinggal mereka (Lee et al., 2022). Penelitian serupa juga dilakukan pada volunteer blood feeder (orang yang memberi makan nyamuk secara langsung dengan cara membiarkan tangannya untuk dihisap nyamuk ber-Wolbachia) (Popovici et al., 2010); WMP Yogyakarta, penelitian tidak terpublikasi). Di dalam tubuh nyamuk, Wolbachia tersebar di seluruh jaringan, meliputi ovarium, midgut, pembuluh Malpighi, dan kelenjar ludah (Fraser et al., 2020). Wolbachia terdapat pada kelenjar ludah, tetapi tidak ditemukan dalam air liur. Bakteri ini juga memiliki ukuran yang lebih besar dari diameter saluran air liur nyamuk(Moreira et al., 2009). Hal ini menyebabkan Wolbachia tidak dapat masuk serta menginfeksi manusia melalui gigitan nyamuk, akibatnya tubuh tidak membentuk antibodi yang dapat dideteksi.

Upaya pencegahan infeksi dengue selama ini terbatas hanya mengandalkan upaya pengendalian vektor (Bowman et al., 2016); (Reiner et al., 2016). Sejarah membuktikan bahwa penekanan populasi nyamuk A. aegypti relatif tidak efektif, khususnya karena tingginya kebiasaan antropofilik dan tingginya resistensi nyamuk terhadap insektisida yang digunakan di masyarakat (Deming et al., 2016). Alternatif pengendalian dengue menggunakan teknologi nyamuk A. aegypti ber-Wolbachia merupakan teknologi yang menjanjikan dan hingga saat ini paling maju dalam uji coba di beberapa negara (review dapat dilihat pada laman https://www.worldmosquitoprogram.org/). Uji coba ini tidak lepas dari aspek kehati- hatian terhadap lingkungan biologis dan non- biologis, terutama aspek keamanannya terhadap manusia. Beberapa penelitian telah dilakukan untuk menguji keamanan teknologi ini terhadap manusia, hewan, dan lingkungan (review dalam (Popovici et al., 2010)). Wolbachia secara alami menginfeksi sebagian besar spesies serangga, namun hanya 28% spesies nyamuk mengandung bakteri ini, termasuk C quinquefaciatus dan A. albopictus, tidak pada A. aegypti (Haine et al., 2005); (Kumalawati et al., 2020). Upaya untuk mentransfer Wolbachia ke dalam tubuh nyamuk menggunakan mikroinjeksi membutuhkan uji coba bertahun-tahun dengan tingkat kesulitan yang tinggi. Saat ini, telah terdapat beberapa strain Wolbachia yang berhasil diinduksi ke dalam tubuh A. aegypti dan membentuk sistem infeksi yang secara stabil diwariskan pada keturunannya, yaitu wMel dan wMelPop-CLA dari D melanogaster, serta wAlbB dari A. albopictus(McMeniman et al., 2009); (Walker et al., 2011);(Amuzu et al., 2015).

Hasil penelitian ini menjawab kekhawatiran masyarakat tentang keamanan teknologi Wolbachia dalam dua aspek, yaitu penularan ke spesies lain dan penularan kepada manusia. Penilaian risiko tentang pelepasan A. aegypti ber- Wolbachia di Yogyakarta telah dilakukan pula dengan kesimpulan bahwa teknologi ini memiliki risiko yang sangat kecil (negligible risk) (Buchori et al., 2022). Teknologi ini telah dibuktikan dapat menurunkan infeksi dengue sebesar 77,1% dan mencegah hospitalisasi sebesar 83% di Kota Yogyakarta(Utarini et al., 2021) sehingga diharapkan dapat diimplementasikan juga di daerah lain di Indonesia. Walaupun demikian, konsekuensi jangka panjang teknologi ini terhadap manusia dan lingkungan tetap harus mendapat perhatian.

KESIMPULAN

Transmisi horizontal Wolbachia ke spesies nyamuk lain yang hidup berdampingan dengan A. aegypti ber-Wolbachia (wMel) dan transmisinya ke manusia tidak terbukti pada penelitian ini sehingga teknologi Wolbachia ini aman dan diharapkan dapat menjadi metode alternatif pengendalian dengue di Indonesia.

References

1. Amuzu H.E., Simmons C.P., McGraw E.A.. Effect of repeat human blood feeding on Wolbachia density and dengue virus infection in Aedes aegypti. Parasites & Vectors. 2015; 8(246)DOI
2. Bhatt S., Gething P.W., Brady O.J., Messina J.P., Farlow A.W., Moyes C.L., Drake J.M.. The global distribution and burden of dengue. Nature. 2013; 496:504-507. DOI
3. Bowman L.R., Donegan S., McCall P.J.. Is dengue vector control deficient in effectiveness or evidence?: Systematic review and meta-analysis. PLOS Neglected Tropical Diseases. 2016; 10:e0004551DOI
4. Buchori D., Mawan A., Nurhayati I., Aryati A., Kusnanto H., Hadi U.K.. Risk assessment on the release of Wolbachia-infected Aedes aegypti in Yogyakarta, Indonesia. Insects. 2022; 13(924)DOI
5. C.D.C.. Dengue Vaccine | CDC. Centers for Disease Control and Prevention. 2021. Publisher Full Text
6. Chen H., Zhang M., Hochstrasser M.. The biochemistry of cytoplasmic incompatibility caused by endosymbiotic bacteria. Genes. 2020; 11(852)DOI
7. Chrostek E., Teixeira L.. Mutualism breakdown by amplification of Wolbachia genes. PLOS Biology. 2015; 13:e1002065DOI
8. Deming R., Manrique-Saide P., Medina Barreiro A., Cardeña E.U.K., Che-Mendoza A., Jones B., Liebman K., Vizcaino L., Vazquez-Prokopec G., Lenhart A.. Spatial variation of insecticide resistance in the dengue vector Aedes aegypti presents unique vector control challenges. Parasites & Vectors. 2016; 9(67)DOI
9. Ehlers G., Alsemgeest D.. Mosquito Control Association of Australia Incorporated: Queensland; 2011.
10. Fraser J.E., O’Donnell T.B., Duyvestyn J.M., O’Neill S.L., Simmons C.P., Flores H.A.. Novel phenotype of Wolbachia strain wPip in Aedes aegypti challenges assumptions on mechanisms of Wolbachia-mediated dengue virus inhibition. 2020. DOI
11. Gan S.J., Leong Y.Q., bin Barhanuddin M.F.H., Wong S.T., Wong S.F., Mak J.W., Ahmad R.B.. Dengue fever and insecticide resistance in Aedes mosquitoes in Southeast Asia: A review. Parasites & Vectors. 2021; 14(315)DOI
12. Garcia J.L., Navarro I.T., Vidotto O., Gennari S.M., Machado R.Z., da Luz Pereira A.B., Sinhorini I.L.. Toxoplasma gondii: Comparison of a rhoptry-ELISA with IFAT and MAT for antibody detection in sera of experimentally infected pigs. Experimental Parasitology. 2006; 113:100-105. DOI
13. Haine E.R., Pickup N.J., Cook J.M.. Horizontal transmission of Wolbachia in a Drosophila community. Ecological Entomology. 2005; 30:464-472. DOI
14. Harapan H., Michie A., Yohan B., Shu P., Mudatsir M., Sasmono R.T., Imrie A.. Dengue viruses circulating in Indonesia: A systematic review and phylogenetic analysis of data from five decades. Reviews in Medical Virology. 2019; 29:e2037DOI
15. Iturbe-Ormaetxe I., Walker T., Neill O.’, S.L.. Wolbachia and the biological control of mosquito-borne disease. EMBO Reports. 2011; 12:508-518. DOI
16. Silva LM Inácio, FZ Dezordi, MHS Paiva, GL Wallau. Systematic review of Wolbachia symbiont detection in mosquitoes: An entangled topic about methodological power and true symbiosis. Pathogens. 2021; 10(39)DOI
17. Karyanti M.R., Uiterwaal C.S.P.M., Kusriastuti R., Hadinegoro Rovers, MM Heesterbeek, H Hoes, AW Bruijning-Verhagen, P.. The changing incidence of dengue haemorrhagic fever in Indonesia: A 45-year registry-based analysis. BMC Infectious Diseases. 2014; 14(412)DOI
18. Indonesia Kementerian Kesehatan Republik. Masuk Peralihan Musim, Kemenkes Minta Dinkes Waspadai Lonjakan DBD. 2022. Publisher Full Text
19. Kittayapong P., Baisley K.J., Baimai V., O’Neill S.L.. Distribution and diversity of Wolbachia infections in Southeast Asian mosquitoes (Diptera: Culicidae. Journal of Medical Entomology. 2000; 37:340-345. DOI
20. Kraaijeveld K., Reumer B.M., Mouton L., Kremer N., Vavre F., van Alphen J.J.M.. Does a parthenogenesis-inducing Wolbachia induce vestigial cytoplasmic incompatibility?. Naturwissenschaften. 2011; 98:175-180. DOI
21. Kumalawati D.A., Supriyati E., Rachman M.P., Oktriani R., Kurniasari I., Candrasari D.S., Hidayati L., Handayaningsih A.E., Probowati V.C., Arianto B., Wardana D.S., Pramuko N.B., Utarini A., Tantowijoyo W., Arguni E.. Wolbachia infection prevalence as common insects’ endosymbiont in the rural area of Yogyakarta, Indonesia. Biodiversitas Journal of Biological Diversity. 2020; 21:5608-5614. DOI
22. Lambrechts L., Ferguson N.M., Harris E., Holmes E.C., McGraw E.A., O’Neill S.L., Ooi E.E., Ritchie S.A., Ryan P.A., Scott T.W., Simmons C.P., Weaver S.C.. Assessing the epidemiological effect of Wolbachia for dengue control. The Lancet Infectious Diseases. 2015; 15:862-866. DOI
23. Lee E., Hien Nguyen T., Yen Nguyen T., Nam Vu S., Duong Tran N., Trung Nghia L., Mai Vien Q., Dong Nguyen T., Kriiger Loterio R., Iturbe-Ormaetxe I., Flores H.A., O’Neill S.L., Anh Dang D., Simmons C.P., Fraser J.E.. Transient introgression of Wolbachia into Aedes aegypti populations does not elicit an antibody response to Wolbachia surface protein in community members. Pathogens. 2022; 11(535)DOI
24. McMeniman C.J., Lane A.M., Fong A.W.C., Voronin D.A., Iturbe-Ormaetxe I., Yamada R., McGraw E.A., O’Neill S.L.. Host adaptation of a Wolbachia strain after long-term serial passage in mosquito cell lines. Applied and Environmental Microbiology. 2008; 74:6963-6969. DOI
25. McMeniman C.J., Lane R.V., Cass B.N., Fong A.W.C., Sidhu M., Wang Y.-F., O’Neill S.L.. Stable introduction of a life-shortening Wolbachia Infection into the mosquito Aedes aegypti. Science. 2009; 323:141-144. DOI
26. Messina J.P., Brady O.J., Scott T.W., Zou C., Pigott D.M., Duda K.A., Bhatt S.. Global spread of dengue virus types: Mapping the 70 year history. Trends in Microbiology. 2014; 22:138-146. DOI
27. Moreira L.A., Iturbe-Ormaetxe I., Jeffery J.A., Lu G., Pyke A.T., Hedges L.M., Rocha B.C., Hall-Mendelin S., Day A., Riegler M., Hugo L.E., Johnson K.N., Kay B.H., McGraw E.A., Hurk A.F., Ryan P.A., O’Neill S.L.. A Wolbachia symbiont in Aedes aegypti limits infection with dengue, chikungunya, and Plasmodium. Cell. 2009; 139:1268-1278. DOI
28. Nguyen T.H., Nguyen H.L., Nguyen T.Y., Vu S.N., Tran N.D., Le T.N., Vien Q.M., Bui T.C., Le H.T., Kutcher S., Hurst T.P., Duong T.T., Jeffery J.A., Darbro J.M., Kay B.H., Iturbe-Ormaetxe I., Popovici J., Montgomery B.L., Turley A.P., Zigterman F., Cook H., Cook P.E., Johnson P.H., Ryan P.A., Paton C.J., Ritchie S.A., Simmons C.P., O’Neill S.L., Hoffmann A.A.. Field evaluation of the establishment potential of wMelPop Wolbachia in Australia and Vietnam for dengue control. Parasit Vectors. 2015; 8(563)DOI
29. Ogunlade S.T., Adekunle A.I., Meehan M.T., Rojas D.P., McBryde E.S.. Modeling the potential of wAu-Wolbachia strain invasion in mosquitoes to control Aedes-borne arboviral infections. Scientific Reports. 2020; 10(16812)DOI
30. de Oliveira C.D., DS Gonçalves, LA Baton, PHF Shimabukuro, FD Carvalho, LA Moreira. Broader prevalence of Wolbachia in insects including potential human disease vectors. Bulletin of Entomological Research. 2015; 105:305-315. DOI
31. Overgaard H.J., Pientong C., Thaewnongiew K., Bangs M.J., Ekalaksananan T., Aromseree S., Phanitchat T., Phanthanawiboon S., Fustec B., Corbel V., Cerqueira D., Alexander N.. Assessing dengue transmission risk and a vector control intervention using entomological and immunological indices in Thailand: Study protocol for a cluster-randomized controlled trial. Trials. 2018; 19(122)DOI
32. Popovici J., Moreira L.A., Poinsignon A., Iturbe-Ormaetxe I., McNaughton D., O’Neill S.L.. Assessing key safety concerns of a Wolbachia-based strategy to control dengue transmission by Aedes mosquitoes. Memórias do Instituto Oswaldo Cruz. 2010; 105:957-964. DOI
33. Rather I.A., Parray H.A., Lone J.B., Paek W.K., Lim J., Bajpai V.K., Park Y.-H.. Prevention and control strategies to counter dengue virus infection. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 2017; 7(336)DOI
34. Reiner R.C., Achee N., Barrera R., Burkot T.R., Chadee D.D., Devine G.J., Endy T., Gubler D., Hombach J., Kleinschmidt I., Lenhart A., Lindsay S.W., Longini I., Mondy M., Morrison A.C., Perkins T.A., Vazquez-Prokopec G., Reiter P., Ritchie S.A., Smith D.L., Strickman D., Scott T.W.. Quantifying the epidemiological impact of vector control on dengue. PLOS Neglected Tropical Diseases. 2016; 10:e0004588DOI
35. Ritchie S.A., Johnson P.H., Freeman A.J., Odell R.G., Graham N., DeJong P.A., Standfield G.W., Sale R.W., O’Neill S.L.. A secure semi-field system for the study of Aedes aegypti. PLoS Neglected Tropical Diseases. 2011; 5:e988DOI
36. Sinkins S.P., Braig H.R., Oneill S.L.. Wolbachia pipientis: Bacterial density and unidirectional cytoplasmic incompatibility between infected populations of Aedes albopictus. Experimental Parasitology. 1995; 81:284-291. DOI
37. Stanaway J.D., Shepard D.S., Undurraga E.A., Halasa Y.A., Coffeng L.E., Brady O.J., Hay S.I., Bedi N., Bensenor I.M., Castañeda-Orjuela C.A., Chuang T.W., Gibney K.B., Memish Z.A., Rafay A., Ukwaja K.N., Yonemoto N., Murray C.J.L.. The global burden of dengue: An analysis from the global burden of disease Study 2013. The Lancet Infectious Diseases. 2016; 16:712-723. DOI
38. Tantowijoyo W., Andari B., Arguni E., Budiwati N., Nurhayati I., Fitriana I., Ernesia I., Daniwijaya E.W., Supriyati E., Yusdiana D.H., Victorius M., Wardana D.S., Ardiansyah H., Ahmad R.A., Ryan P.A., Simmons C.P., Hoffmann A.A., Rancès E., Turley A.P., Johnson P., Utarini A., O’Neill S.L.. Stable establishment of wMel Wolbachia in Aedes aegypti populations in Yogyakarta, Indonesia. PLOS Neglected Tropical Diseases. 14:e0008157. 2020. DOI
39. Tsheten T., Gray D.J., Clements A.C.A., Wangdi K.. Epidemiology and challenges of dengue surveillance in the WHO South-East Asia Region. Transactions of The Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene. 2021; 115:583-599. DOI
40. Utarini A., Indriani C., Ahmad R.A., Tantowijoyo W., Arguni E., Ansari M.R., Supriyati E., Wardana D.S., Meitika Y., Ernesia I., Nurhayati I., Prabowo E., Andari B., Green B.R., Hodgson L., Cutcher Z., Rancès E., Ryan P.A., O’Neill S.L., Dufault S.M., Tanamas S.K., Jewell N.P., Anders K.L., Simmons C.P., Group A.W.E.D.Study. Efficacy of Wolbachia-infected mosquito deployments for the control of dengue. New England Journal of Medicine. 2021; 384:2177-2186. DOI
41. Walker T., Johnson P.H., Moreira L.A., Iturbe-Ormaetxe I., Frentiu F.D., McMeniman C.J., Leong Y.S., Dong Y., Axford J., Kriesner P., Lloyd A.L., Ritchie S.A., O’Neill S.L., Hoffmann A.A.. The wMel Wolbachia strain blocks dengue and invades caged Aedes aegypti populations. Nature. 2011; 476:450-453. DOI
42. Werren J.H., Baldo L., Clark M.E.. Wolbachia: Master manipulators of invertebrate biology. Nature Reviews Microbiology. 2008; 6:741-751. DOI
43. White P.M., Pietri J.E., Debec A., Russell S., Patel B., Sullivan W.. Mechanisms of horizontal cell-to-cell transfer of Wolbachia spp. in Drosophila melanogaster. Applied and Environmental Microbiology. 2017; 83:e03425-16DOI
44. Program World Mosquito. Indonesia | World Mosquito Program. 2022. Publisher Full Text
45. Yeap H., Axford J.K., Popovici J., Endersby N.M., Iturbe-Ormaetxe I., Ritchie S.A., Hoffmann A.A.. Assessing quality of life-shortening Wolbachia-infected Aedes aegypti mosquitoes in the field based on capture rates and morphometric assessments. Parasites & Vectors. 2014; 7(58)DOI
46. Zhou X.F., Li Z.X.. Establishment of the cytoplasmic incompatibility-inducing Wolbachia strain wMel in an important agricultural pest insect. Scientific Reports. 2016; 6(39200)DOI