BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. Infeksi saluran akar dimulai dengan adanya invasi mikroorganisme,

Transkripsi

1 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA Infeksi saluran akar dimulai dengan adanya invasi mikroorganisme, kolonisasi, pembelahan (multiplikasi) dan adanya aktifitas patogen. Kolonisasi terjadi bila tersedia kondisi fisik dan biokimia yang cocok bagi pertumbuhan bakteri serta faktor- faktor penghambat yang dapat menghancurkan mikroorganisme tidak cukup tersedia Mikrobial Endodontik Kakehashidkk., (1969) membuktikan bahwa tanpa keterlibatan bakteri, hanya inflamasi minor yang terjadi dalam pulpa yang terbuka. Abses pulpa, lesi periapikal, pembengkakan, dan nyeri merupakan hasil dari infeksi mikrobial campuran. Lindkk., (2003) melakukan penelitian pada 200 kasus kegagalan endodontik yang dievaluasi yaitu pengisian yang kurang dari panjang kerja, pengisian yang tidakhermetis, atau pengisian berlebih, dan hampir 70% memperlihatkan adanya mikroorganisme dalam jaringan periradikular atau saluran akar yang tak terisi.hasilnyapada kasus-kasus ini tidak ada yang melibatkan penyakit periodontal lanjut, perforasi post,atau fraktur akar dan mahkota. Hal ini menunjukkan fakta bahwa kasus dengan radiolusensi periapikal preoperatif memiliki lebih tinggi tingkat kegagalan sampai 70% dibandingkan dengan tanpadestruksi tulang periradikular yang terlihat dari gambaranradiografik(torneckdantorabinejad,2011).

2 Pada analisa lesi periapikal refraktori dari terapi endodontik terlihat bahwa daerahkultur lesi memperlihatkan kira-kira satu setengah strain bakteri diidentifikasi merupakan bentuk anaerobik namun hampir 80% dari flora total terdiri dari bakteri gram-positif seperti StaphylococcusdanEnterococcus (Sunde,Olsen,Debelian,2002).Kegagalan perawatan endodontik biasanya terjadi ketika prosedur perawatan tidak memenuhi standar yang memuaskan untuk pencegahan dan kontrol infeksi endodontik penyebab dari periodontitis apikalis. Beberapa penelitian menunjukkan sebagian besar pasien dengan penyakit pasca perawatan hadir dengan perawatan saluran akar yang tidak adekuat ( Chavez, 2007). Kesalahanprosedur, seperti instrument yang patah, perforasi, overfilling, underfilling, ledge, dan sebagainya merupakan penyebab langsung kegagalan endodontik. Kesalahan prosedur umumnya tidak membahayakan hasil perawatan endodontik kecuali terdapat infeksi yang bersamaan(de-deus,murad,paciornik,dkk, 2008). Kesalahan prosedur seringkali mengganggu atau mempersulit prosedur yang dibutuhkan untuk mencapai kontrol yang adekuat dari infeksi endodontik. Oleh sebab itu, potensi untuk kegagalan perawatan endodontik secara signifikan lebih tinggi ketika terjadi kesalahan prosedur saat perawatan gigi yang terinfeksi. Sebagai contoh, instrumen yang patah atau ledge dapat menghalangi instrumen dan bahan irigasi dalam mencapai bagian apikal dari saluran akar, menyebabkan mikroorganisme di area tersebut bertahan dan mendukung periodontitis apikalis bahkan gigi yang telah dirawat saluran akarnya dengan baik dapat gagal. Penyakit pasca perawatan telah dilaporkan terjadi pada 5% sampai dengan 15% pada gigi dengan periodontitis

3 apikalis pra-perawatan bahkan ketika perawatan sudah memenuhi standar prosedur (Chugal,Clive,Spangberg, 2001). Berhubungan dengan kualitas perawatan saluran akar, penyebab kegagalan pada dasarnya sama yaitu mikroorganisme biasanya terlibat dalam infeksi intraradikular yang persisten /sekunder dan terkadang berhubungan dengan infeksi ekstraradikular. Gigi yang dirawat dengan tidak baik memiliki kesempatan yang semakin besar akankegagalan perawatan daripada gigi yang dirawat dengan baik karena kemungkinan infeksi sekunder atau infeksi yang persisten secara jelas semakin tinggi (Nair, 2003). Tabel 2.1. Frekuensi Penyebab Kejadian Reinfeksi Saluran Akar Penyebab kegagalan Jumlah % kegagalan Obturasi tidak komplit Obturasi saluran akar berlebihan Saluran akar dibiarkan kosong Saluran akar asesoris tidak terisi Perforasi akar Perforasi dasar hidung Resorbsi akar eksternal Lesi periradikular-lesi perio Kista apikal Poin perak Instrument patah Trauma konstan Total Kegagalan (Dikutip dari Endodontics Ingle, J. I dan Bakland, L. K. 2002). Universitas Washington melakukan evaluasi dan pemeriksaan berkala pasien dengan foto radiograf, dari hasil recall 2 tahun didapatkan 104 gigi gagal,

4 berdasarkan frekuensi penyebab kejadian : (tabel 2.1)(Ingle dan Bakland, 2002).Tronstad (2002) melakukan penelitian pada 60 gigi dengan periodontitis apikalis yang telah diobturasi dan diekstraksi. Pada identifikasi mikrobial ditemukan bakteri di seluruh saluran akar, hal ini memperlihatkan penting pengisian yang tidak hermetic pada semua bagian dan gigi yang telah diisi dilindungidengan restorasi koronal yang baik dan solid (Stuart,Schwartz,Beeson, 2006) Ekologi Mikrobiota Endodontik Saluran akar dengan pulpa nekrotik memberikan ruangan untuk bakteri berkolonisasi dan memberikan bakteri kelembaban, hangat, bernutrisi, dan lingkungan anaerobik, yang terlindungi dari pertahanan tubuh karena kurangnya mikrosirkulasi aktif dalam jaringan nekrotik. Saluran akar nekrotik adalah lingkungan yang subur untuk pertumbuhan bakteri dan kolonisasi untuk setiap spesies bakteri oral. Walau lebih dari 700 jenis bakteri yang berbeda telah dilaporkan terjadi dalam kavitas oral dan tiap mulut individu dapat memiliki 100 sampai 200 jenis bakteri, hanya sejumlah bakteri terbatas ini saja yang ditemukan dalam saluran akar yang terinfeksi. Faktor ekologi mikrobiota mempengaruhi komposisi mikrobiota dalam saluran akar nekrotik yang meliputi tekanan oksigen dan potensial redoks, tipe dan jumlah nutrisi yangada,dan interaksi bakteri (Baumgartner dkk.,2002;schorkdkk.,2000).flora mikrobal saluran akar terdiri dari organisme yang dapat hidup pada jaringan pulpa mati, yaitusaprofit, yang dapat tumbuh pada suatu

5 lingkungan dengan tegangan oksigenrendah, dan yang dapat bertahan dalam lingkungan dengan nutrisi terbatas.meskipun semua mikroorganisme mempunyai kesempatan sama untuk masuk ke jaringan pulpa atau saluran akar, hanya yang paling cocok dengan lingkungan yang dapat bertahan.mikroorganisme yang paling umum ditemukan di dalam mulut adalahstreptococcus, danjuga yang sering ditemukan di dalam saluran akar(sunde dkk., 2002) Enterococcus faecalis (E.faecalis) Enterococcus faecalis (E.faecalis) merupakan bakteri yang tidak membentuk spora, fakultatif anaerob, kokus gram positif dan tidak menghasilkan reaksi katalase dengan hidrogen peroksida. Bakteri ini berbentuk ovoid dengan diameter 0,5-1 μm dan terdiri dari rantai pendek, berpasangan atau bahkan tunggal. Mereka berdiri sendiri, berpasangan, atau membentuk rantai pendek, dan seringkali memanjang searah dengan rantainya. Sebagian besar strain adalah nonhemolitik dan nonmotil. Pada blood agar, permukaan koloni berbentuk sirkular, halus dan menyeluruh. E. faecalis dapat bertahan pada ph 4-11 dan pada suhu 10 C-45 C. Hal ini dihubungkan dengan pengaruh dan impermeabilitas membran sel terhadap asam dan alkali(mickel,wright,1999). Bakteri enterococcal berbentuk spherical atau ovoid, terdapat berpasangan dan rantai pendek dalammedia cairan. Endospora tidak terbentuk dan beberapa spesies dapat bergerak dengan flagella. Mereka membentuk koloni putih krem merupakan gram-positif, katalase-negatif dan dapat tumbuh dalamnacl 6,5%, pada

6 temperatur berkisar antara 10 o C sampai 45 o C, dan dapat selamat 30 menit pada 60 o C dan ph diatas 9,6. Mempunyai kemampuan sebagai spesies patogen yang dapat meningkatkan resistensi atau toleransi fenotipik terhadap banyak disinfektan atau agen fisik. Enterococci menyebabkan peningkatan masalah dalam kedokteran yaitu infeksi nosokomial(hunt,2009)karena mempunyai kemampuan meningkatnya resistensi terhadap berbagai antibiotik dengan prevalensi 12%, dalam teknik makanan dan kontrol lingkungan, dimana E.faecalis merupakan indikator kontaminasi fecal dalam air dan makanan dan dalam kedokterangigi dengan kasus terapi resisten dalam endodontik(fidgor dkk., 2003). Dinding sel bakteri ini terdiri dari peptidoglikan 40%, sisanya merupakan teichoic acid dan polisakarida. Sintesis peptidoglikan dihasilkan oleh keseimbangan antara enzim polimerisasi dan hidrolitik. Peptidoglikan merupakan makromolekul utama yang terlibat dalam penentuan bentuk sel dan memiliki penyangga polisakarida dari alteratif N-asetilglukosamin (GlcNAc) dan asam N-asetilmuramik (MurNAc).Zat ini juga berguna sebagai lapisan pelindung dari kerusakan oleh tekanan osmotik sitoplasma yang tinggi(paster dkk., 2006).Analisis kimia dan struktural dari polisakarida kapsular telah memperlihatkan molekul seperti asam teichoicgliserol dengan penyangga karbohidrat (Portenier dkk., 2003).

7 E. faecalis diklasifikasikan dalam(kleinsmith,kish, 1995): Kingdom : Bacteria Filum : Firmicutes Famili : Enterococcaceae Genus : Enterococcus Spesies : E. faecalis Pada dasarnya, E. faecalis merupakan flora normal komensal yang habitatnya pada gastrointestinal dan rongga mulut(kocher dan Wilson,1994). Akan tetapi, dapat menjadi mikroorganisme patogen penyebab infeksi pada luka, bakteremia, endokarditis, dan meningitis, sedangkan di rongga mulut, E. faecalis adalah salah satu jenis bakteri yang sering ditemukan pada saluran akar. Mikroorganisme ini dapat diisolasi dari berbagai infeksi rongga mulut sertaberhubungan erat dengan respon inflamasi periradikular(kocher dan Wilson,1994). Gambar 2.1. Potongan sel E. Faecalis(Tem, x 33000) 2003) (Partenier,Waltisno,Haapasalo, Gambar 2.2 Scanning electron Micrograph dari sele. Faecalis (x 4000) E.faecalis diperhitungkan sekitar 80% seluruh infeksi yang disebabkan oleh enterococci. Enterococci juga sering ditemukan dari isolasi pada pasien ventilasi mekanis (intubasi)(charles dkk.,2006). Resistensi multipel terhadap berbagai antibiotik memberikan masalah terapeutik yang cukup serius(hill dkk.,1994). Saat

8 ini, bakteri E.faecalis berada pada peringkat ketiga bakteri patogen nasokomial, (Sundqvist dan Fidgor,2003) serta resisten pada beberapa antibiotik seperti armnoglikosida, penisilin, tetrasiklin, klorampenikol, dan vankomisin(asgeir dan Sugudsson,2002). Resistensi E.faecalis terhadap antimikroba diperoleh secara intrinsik maupun acquired (didapat) melalui transfer gen. Resistensiacquired diperoleh dari mutasi DNA atau dapat juga dari gen yang baru melalui transfer plasmid dan transposons. Selainitu, adanya mekanisme yang mempertahankanlevel ph cytoplasmic tetap optimal menyebabkan bakteri tersebut juga resisten terhadap antimikroba kalsium hidroksida. Dinding sel bakteri ini terdiri dari peptidoglikan,40%, sisanya teichoicacid dan polisakharida(sundqvist dkk.,1998) Faktor-faktor virulen E. faecalis Virulensi bakteri ini disebabkan kemampuannya dalam pembentukan kolonisasi pada host, dapat bersama dengan bakteri lain, resisten terhadap mekanisme pertahanan host, menghasilkan perubahan patogen baik secara langsung melalui produksi toksin atau secara tidak langsung melalui rangsangan terhadap mediator inflamasi. Faktor-faktor virulen yang berperan adalah komponen agregation substance (AS), surface adhesins, sex pheromones, lipoteichoic acid (LTA), extraceluller superoxide production (ESP), gelatinase lytic enzyme, hyalurodinase, dan cyiolysin toxin (tabel 2.2).

9 Tabel 2.2 Faktor Virulen E. faecalis dan Fungsinya Fungsi Faktor Referensi Adhesion and colonization Aggregation Substance(AS) other surface adhesions Lipoteichoic Acid (LTA) Resistance to host defense Aggregation Substance (AS) Kreft et al, 1992; Rodzinski et al, 2001 Rich et al, 1999; Shankar et al, 2001 Ciardi etal, 1977 Rakita et al, 1999; SuBmuth et al, 2000 Inhibition on other bacteria Cytolysin Jett and Gilmore, 1990 AS-48 Galvez etal, 1989 Tissue damage Lipoteichoic Acid (LTA) Hausmann et al, 1975; Bab et al, 1979 extracellular superoxide anion Key etal, 1994 Gelatinase Makinen et al, 1989; Hill et al, 1994 Isk&oetaL, 1997 Jett et al, 1992 Induction of inflammation Sex pheromones Sannomiya et al, 1990; Ember and Hugli, 1989 Lipoteichoic Acid (LTA) Bhakdiea, 1991; Carder al, 1994 Dikutip dari: Virulence Factors of E. faecalis:relationship to Endodontic Diesease.(Orstavik,Kayanglu,2004) Faktor virulen agregation substance(as) (Orstavik, Kayaoglu,2004; Sundqvist,Fidgor,2003)berperan sebagai faktor protektif bakteri yang melawan

10 mekanisme pertahanan host (induk) melalui mekanisme media reseptor dengan cara pengikatan neutrofil sehingga E. faecalis menjadi tetap hidup walaupun mekanisme fagositosis aktif berlangsung (Podbielski,dkk,2003). Adhesin berfungsi membantu perlekatan bakteri, berupa aggregation substance, enterococcal surface protein (Esp) dan collagen adhesion (Ace). Aggregation substance membantu perlekatan E. faecalis dengan bakteri lain sehingga memfasilitasi pertukaran plasmid antara galur recipient dan galur donor. Akibatnya materi gen seperti gen yang resisten terhadap antibiotik dapat ditransfer antara galur E. faecalis dengan spesies lain(beck,garcia,heiss, 1996). Pada E. faecalis terdapat 2 (dua) protease yaitu gelatinase dan serine protease. Gelatinase dapat menghidrolisa gelatin, kasein, insulin fibrinogen dan peptide, bahan-bahan yang dapat menjadi sumber nutrisi bagi E. faecalis. Serin protease dan collagen adhesion (Ace) membantu perlekatan E. faecalis ke kolagen dentin tipe I. Kolagen dentin tipe I merupakan komponen organik dentin. Perlekatan E. faecalis pada hospes penting karena merupakan tahap awal dimulainya penyakit infeksi.cytolysin(glimore,2000)adalah toksin E. faecalis yang dapat melisis eritrosit, netrofil PMN, makrofag dan menyebabkan kerusakan jaringan. Bacteriocin seperti AS-48 menghambat pertumbuhan bakteri lain sehingga E. faecalis dapat membentuk monobiofilm tanpa kehadiran bakteri lain. Jadi agar bakteri dapat patogen maka sangat penting mempunyai kemampuan untuk melekat dan menginvasi hospes. Juga harus dapat bertahan terhadap mekanisme pertahanan hospes, bersaing dengan bakteri lain dan membuat kerusakan pada hospes(beck dkk., 1966)

11 Ada beberapa cara yang dilakukan E. faecalis untuk bertahan hidup yaitu memiliki polimorfisme genetik. E. faecalis memiliki protease serine, gelatinase dan collagen-binding protein (Ace), yang membantu berikatan dengan dentin. Ukurannya yang kecil, cukup untuk menginvasi dan tinggal dalam tubulus dentin. Enterococci mensekresi pheromones yang menstimulasi sintesis permukaan subtansi agregasiyang menfasilitasi kontak antara sel-sel dan pembentukan anyaman agregasi. Pada akhirnya menyebabkan terjadinya pertukaran plasmid sehingga terjadi resisten(gatewood,2007). Faktor virulensi yang menyebabkan perubahan patogen secara langsung adalah gelatinase, hyalurodinase, cytolysin dan extracelullar superoxide anion. Gelatinase(Fidgordkk.,2003) berkontribusi terhadap resorpsi tulang dan degradasi dentin matriks organik. Hal ini berperan penting terhadap timbulnya inflamasi periapikal.hyaluronidase membantu degradasi hyaluronan yang berada di dentin untuk menghasilkan energi untuk organisme, sedangkan extracellular superoxide anion dan cytolysin berperan aktif terhadap kerusakan jaringan (Podbielski dkk., 2003). E. faecalis mempunyai kemampuan untuk tetap hidup tanpa suplai nutrisi. Penelitian oleh Fidgor dkk (2003)menunjukkan E. faecalis dapat bertahan hidup selama 12 bulan tanpa suplai nutrisi. Begitu ada suplai nutrisi, bakteri ini dapat pulih hanya dengan menggunakan serum sebagai sumber nutrisi. Serum ini dapat berasal dari serum derived fluid dari jaringan sekitar(fidgor,davies,sundqvist,2003).

12 E. faecalis dapat membentuk biofilm yang membuatnya 1000 kali lebih resisten terhadap fagositosis, antibodi dan antimikroba. Bakteri E. Faecalisdalam tubulus dentin dapat bertahan terhadap medikamen saluran akar kalsium hidroksida selama 10 hari. Kalsium hidroksida merupakan medikamen saluran akar yang terbukti tidak dapat menghilangkan E. faecalis terutama saat ph tinggi yang tidak terjaga. Hal ini karena dua hal, yang pertama adalah E. faecalis secara pasif menjaga ph homeostasis dengan permeabilitas membran yang rendah dan kemampuan buffer sitoplasma. Yang kedua, E. faecalis mempunyai pompa proton yang ikut menjaga ph homeostasis dengan cara memompa proton ke dalam sel untuk menurunkan ph internal. Pada keadaan asam, sistem antiport kation akan meningkatkan ph internal dengan keluarnya proton melalui membran sel. Pada keadaan basa, kation atau proton akan dipompa ke dalam sel agar ph internal lebih rendah. Selain itu ada penelitian yang menunjukkan bahwa pada saluran akar yang diberi kalsium hidroksida maka dentin pada saluran akar tersebut mempunyai efek buffer yang menjaga agar ph dentin di servikal tidak lebih tinggi dari 10,8 dan ph dentin di apikal tidak lebih dari 9,7. Akibatnya kalsium hidroksida tidak dapat dijaga supaya tetap di ph Padahal bakteri E. faecalis dapat tumbuh sampai ph 11, sehingga kalsium hidroksida tidak dapat mempertahankan ph tinggi untuk menghilangkan E.Faecalis(Ferreira,Vale,Granjeiro,2003). Pada kegagalan perawatan saluran akar, sering ditemukan satu atau dua strain mikrobial. Mikroorganisme yang sebelumnya adalah dari Gram-positif yang dominan berganti menjadi obligat anaerob. E. faecalis jarang ditemukan pada awal gigi

13 mengalami nekrosis, tetapi sering terdapat pada saluran akar yang tertutup(orstavik,kayaoglu,2004).sundqvist dkk menyatakan E. faecalis merupakan jenis bakteri yang paling sering ditemukan pada isolasi bakteri dari gigi dengan kegagalan perawatan saluran akar. Penelitian terakhir melaporkan penyembuhan periradikular sempurna yang terjadi pada 94% kasus yang menyertai kultur negatif setelah obturasi, dibandingkan hanya 68% pada kultur positif setelah obturasi. Temuan ini mendukung penelitian sebelumnya, adanya bakteri di saluran akar pada saat obturasi(berkittendkk., 2000). Molander dkk(1998) mengisolasi E. faecalis dari kasus perawatan saluran akar ulang disertai periodontitis apikalis, dan memperlihatkan pertumbuhan yangbesar. Siren dkk (1997) menunjukkan bahwa bakteri E. paling sering dikultur pada keadaan bila saluran akar tidak ditutup diantara setiap kunjungan perawatan, saat jumlah kunjungan semakin banyak, dan pada kasus perawatan saluran akar ulangenterococcus paling sering muncul sebagai agen infeksi tunggal pada 33% kasus(sundqvist, dkk., 1998). Baumgartner dan Falkler melakukan kultur dari daerah 5 mm dari apikal gigi manusia yang baru diekstraksi yang disertai karies dengan pulpa terbuka dan lesi periapikal, ditemukan E. faecalis sebagai bakteri terbanyak pada isolasi bakteri(baumgartnet dkk., 2002; Facklam dkk., 2002). Patogenisitas E. faecalis pada infeksi endodontikk ditunjukkan pada gambar 2.3.

14 Gambar 2.3. Sebuah model penyakit endodontikk terkait dengan faktor-faktorvirulensi E.faecalis (Kayaoglu,Oistavik.,2004). 2.5Kalsium Hidroksida (Ca(OH) 2 ) Sebagai Bahan Medikamen Saluran Akar Tindakan medikasi intrakanal merupakan tahap perawatan endodontik yang penting terutama pada kasus-kasus dengan adanya lesi periapikal, karena jika diabaikan dapat menyebabkan kegagalan perawatan (Athanassiadis,2007).Kecenderungan yang sering terjadi adalah terkontaminasinya dinding saluran akar terhadap mikroorganisme yang ada. Baker,dkk menemukan±70% jaringan pulpa dan sisa sisa dentin atau debris yang tertinggal pada saluran akar (Baker dkk.,2006). Dinding saluran yang tidak bersih dapat menjadi tempat pertumbuhan bakteri, mengurangi perlekatan bahan pengisi saluran akar dan meningkatkan celah apikal. Adanya bakteri tidak hanya menyebabkan lesi

15 periapikal, tetapi juga dapat mengganggu mekanisme pertahanan lesi tersebut (Estrela,2008). Keberhasilan perawatan endodontik secara langsung dipengaruhi oleh kemampuan untuk mengeliminasi miroorganisme yang terdapat pada saluran akar yang terinfeksi (Cwikladkk.,2000). Preparasi biomekanikal dan irigasi saluran akar sangat penting untuk mengurangi jumlah bakteri selama perawatan endodontik. Hal ini juga perlu ditunjang dengan pemberian bahan medikamen karena akan sangat membantu untuk mengeliminasi bakteri yang masih tertinggal setelah dilakukan preparasi atau setidaknya menghambat infeksi berulang pada saluran akar diantara kunjungan (Cogulu,Utac,2007). Medikamen saluran akar digunakan dengan tujuan 1. mengeliminasi bakteri yang tidak dapat dihancurkan dengan proses chemo-mechanical seperti instrumentasi dan irigasi, 2. mengurangi inflamasi periradikular dan rasa sakit, 3. mengeliminansi eksudat apikal, 4. mencegah atau menghentikan resorpsi akar,dan 5. mencegah infeksi ulang ketika restorasi sementara rusak. Medikamen saluran akar yang digunakan antar kunjungan menunjukkan efek yang menguntungkan dalam merawat infeksi endodontik serta lebih dibutuhkan pada kasus-kasus dengan resistensi bakteri (Sidharta,2000). Bahan medikamen saluran akar yang paling umum digunakan saat ini ialah kalsium hidroksida (Ca(OH) 2 ). Bahan ini digunakan sebagai medikamen saluran akar selama kunjungan terapi endodontik dan memiliki sifat antibakterial yang baik. Sifat antibakteri kalsium hidroksida ini disebabkan oleh penguraian ion-ion Ca 2+ dan OH -

16 (Ferreira dkk.,2003). Mekanisme antimikroba kalsium hidroksida terjadi dengan pemisahan ion calcium dan hydroxyl ke dalam reaksi enzimatik pada bakteri dan jaringan, menginhibisi replikasi DNA serta bertindak sebagai barrier dalam mencegah masuknya bakteri dalam sistem saluran akar. Ion hydroxide akan mempengaruhi kelangsungan hidup bakteri anaerob pada periodontitis, seperti E.faecalis. Difusi ion hydroxl (OH) menyebabkan lingkungan alkaline sehingga tidak kondutif bagi pertahanan bakteri dalam saluran akar, serta mengadakan difusi ke dalam tubulus dentin. Ion calcium memberi efek terapeutik yang dimediasi melalui ion channel (Berkitten dkk.,2000; Cwikla dkk.,2000). Secara klinis, kalsium hidroksida merupakan bahan medikamen memiliki kemampuan menginaktifasi endotoksin bakteri serta dapat diterima baik sebagai bahan medikamen saluran akar. Akan tetapi, penelitian menyatakan bahwa kalsium hidroksida dapat bekerja aktif terbatas pada beberapa hari. Hal ini mungkin dikarenakan saluran akar yang merupakan jaringan kompleks bahan organik dan organik. Kalsium hidroksida juga memiliki beberapa kelemahan, diantaranya kekuatan kompresif yang rendah sehingga dapat berpengaruh pada kestabilan kalsium hidroksida terhadap cairan di dalam saluran akar yang akhirnya dapat melarutkan bahan medikamen saluran akar(cogulu,atac,2007). Penelitian terdahulu melaporkan bahwa dentin dapat mengaktifkan aktifitas antibakteri kalsium hidroksida dan menunjukkan jumlah saluran akar yang positif mengandung bakteri meningkat setelah perawatan saluran akar dengan kalsium hidroksida (Athanassiadis,2007). Oleh karena itu, sangat diharapkan berkembangnya

17 aplikasi bahan medikamen saluran akar yang berasal dari alam dan lebih kompatibel terhadap jaringan, namun tetap memiliki kemampuan antibakteri yang sama dengan bahan nonbiologi Mekanisme Kerja Kalsium Hidroksida Mekanisme kerja kalsium hidroksida sebagai antimikroba terjadi karena pelepasan ion OH - akan menginaktifasi enzim membran sitoplasma mikroba dan merubah secara kimia komponen organik dan transfor nutrisi yang berakibat toksik pada mikroba. Terjadinya inaktifasi enzim mikroba sitoplasma akan mempengaruhi proses pertumbuhan, pembelahan sel serta aktivitas metabolik. Perubahan secara kimia terhadap membran sitoplasma bakteri dapat dihubungkan dengan rusaknya asam lemak tak jenuh dan fosfolipid yang mengganggu proses peroksidasi lemak dan saponifikasi dari mikroba (Signorettodkk.,2000). Mekanisme lain yang menjelaskan efektivitas antimikroba adalah kemampuan kalsium hidroksida untuk mengabsorpsi karbon dioksida di dalam saluran akar yang penting bagi mikroba saluran akar seperti Capnocytophaga, Eikenella, dan Actinomyces. Bila kalsium hidroksida mengabsorbsi karbon dioksida maka mikroba yang tergantung pada karbon dioksida tidak akan bertahan (Suchitradkk.,2002; Sidharta,2000). Kalsium hidroksida juga berperan dalam merangsang pembentukan jaringan keras. Ion Ca 2+ dalam konsentrasi tinggi akan meningkatkan peran enzim pyrophospatase, mengaktifkan adenosin trifosfatase sehingga mendorong terjadinya

18 pertahanan melalui mineralisasi dentin (Rosadkk.,2002). Kalsium hidroksida juga dapat menghalangi reaksi asam yang dihasilkan oleh proses inflamasi. phnya yang bersifat akali akan menetralisir asam laktat yang disekresi oleh osteoklas, dan keadaan ini akan membantu mencegah kerusakan jaringan keras (Sidharta,Wien Suhartin, 2000). Lipopolisakarida yang dilepaskan dari dinding sel setelah mikroba dihancurkan dianggap sebagai etiologi dari resorpsi periapikal. Sedangkan penelitian Safavi dan Nicholas menyatakan bahwa kalsium hidroksida menyebabkan kerusakan lipopolisakarida.kalsium hidroksida juga dapat dipakai untuk mengontrol eksudat pada gigi dengan kelainan periapeks yang persisten. Menurut Heithersay konsentrasi ion Ca yang tinggi menyebabkan terjadinya kontraksi perikapiler, sehingga aliran darah ke kapiler berkurang. Akibatnya akan berpengaruh terhadap pengurangan jumlah cairan plasma yang keluar ke jaringan sebagai akibat reaksi inflamasi, akibatnya memungkinkan terjadinya proses penyembuhan dan kalsifikasi (Mickel,2003) Resistensi E. faecalis terhadap Kalsium Hidroksida Kalsium hidroksida dianggap sebagai bahan medikamen saluran akar pilihan. Namun, mikroba tertentu seperti E. faecalis nampaknya resisten terhadap kalsium hidroksida. Keadaan ini penting secara klinis, karena pada setiap kegagalan perawatan saluran akar selalu ada kaitannya dengan E. faecalis.struktur biofilm dapat memberikan pertahanan yang efektif bagi mikroba, baik pertahanan terhadap host

19 maupun bahan medikamen saluran akar. Biofilm dapat beradaptasi terhadap lingkungan yang buruk dan dapat melakukan metabolisme secara aktif walaupun dalam kondisi kekurangan nutrisi. Menurut Athanassiadis terapi antimikroba dapat mengeliminasi mikroba bebas, tetapi tidak menghilangkan sel-sel yang terikat pada biofilm sehingga dapat terjadi infeksi kambuhan (Athanassiadis,2007). Pada penelitian Evandkk.,(2002) ditemukan bahwa E. faecalis resisten terhadap kalsium hidroksida.dalam lingkungan alkali sel mikroba akan menjaga homeostatis melalui ph internal yang berfungsi untuk menjaga agar enzim dan protein berfungsi normal. Prinsip homeostatis terdiri dari dua komponen, yaitu fungsi pasif dan aktif. Fungsi pasif terdiri dari permeabilitas membran yang rendah dan kemampuan buffer sitoplasma. Sedangkan mekanisme aktif melalui kontrol transport kation (kalium, natrium, dan proton) melalui membran sel. Pada lingkungan asam, sistem antiportkation akan meningkatkan ph internal dengan keluarnya proton melalui membran sel. Pada keadaan basa, kation/ proton akan dipompa ke dalam sel agar ph internal lebih rendah.keadaan ini menunjukkan bahwa fungsi pompa proton sangat penting untuk bertahannya E. faecalis dari lingkungan alkalin yang tinggi.pompa proton pada E. faecalis berfungsi sampai pada ph 11,5 atau lebih (Ercan,2006; Estrela,2008). 2.6 Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) adalah hewan invertebrata (tak bertulang belakang) yang termasuk filum Echinodermata (hewan berkulit duri).

20 Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) atau trepang adalah istilah yang diberikan untuk hewan invertebrata timun laut (Holothuroidea) yang dapat dimakan. Ia tersebar luas di lingkungan laut diseluruh dunia, mulai dari zona pasang surut sampai laut dalam terutama di Samudra Hindia dan Samudra Pasifik Barat (Hyman, 1955; Lawrence,1987). Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) adalah hewan yang bergerak lambat, hidup pada dasar substrat pasir, lumpur pasiran maupun dalam lingkungan terumbu. Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) merupakan komponen penting dalam rantai makanan di terumbu karang dan ekosistem asosiasinya pada berbagai tingkat struktur pakan (trophic levels). Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) berperan penting sebagai pemakan deposit (deposit feeder) dan pemakan suspensi (suspensi feeder). Di wilayah Indo-Pasifik, pada daerah terumbu yang tidak mengalami tekanan eksploitasi, kepadatan Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) bisa lebih dari 35 ekor perm 2, dimana setiap individunya bisa memproses 80 gram berat kering. (Martoyo dkk.,2000) Karakteristik dan Morfologi Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) Karakteristik Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) mempunyai karakteristik khusus dibanding dengan hewan sub filum echinodermata lainnya. Berbagai informasi tentang karakteristik Hidrogel teripang (Stichopus variegatus)dapat dipelajari melalui anatomi maupun morfologinya (Kurnia,2008)

21 Morfologi Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) Tubuh Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) terutama yang berjenis Holothuroidea lunak, berbentuk bulat panjang, terlindung oleh lapisan lunak yang tersusun atas osikel yang amat halus, dan tidak mempunyailengan.pada ujung anterior terdapat mulut yang dikelilingi 10 sampai dengan 30buah tentakel. Fungsi tentakel ini dapat disamakan dengan kaki tabung bagian oralechinodermata lainnya. Dinding tubuh Holothuroidea tertutup oleh epidermis yang umumnya bersilia. Disebelah luar epidermis yang tidak bersilia sering dilapisi lapisan kutikula. Disebelah dalam epidermis terdapat otot memanjang dan melingkar yangmemungkinkan tubuh Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) dapat memendek seperti cacing tanah (Kustiariyah, 2006; Martoyo dkk., 2000) Anatomi Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) Secara umum anatomi Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) hampir mirip dengan anggotaechinodermata lainnya. Namun Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) lebih memiliki organ yang kompleks dibanding anggota Echinodermata lainnya.alat pencernaannya terdiri atas esofagus, lambung, usus yang cukuppanjang dan berakhir di kloaka. Zat-zat makanan hasil pencernaan diserap oleh ususdan diedarkan oleh sel-sel amebosit yang terdapat pada cairan tubuhnya. Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) berkembang biak secara kawin dan berkelamin terpisah.gonadnya berbentuk seperti sikat dilengkapi saluran-saluran halus

22 yangdihubungkan dengan saluran kelamin yang terletak dekat tentakel.pembuahannya bersifat eksternal. Telur yang telah dibuahi menetas akanmenghasilkan larva yang disebut aurikularia.berikut gambar anatomihidrogel teripang (Stichopus variegatus) dan keterangannya (Martoyo dkk.,2007). Gambar 2.4 Anatomi Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) (Martoyo dkk., 2007) Jenis-jenis Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) Dalam sistem klasifikasi hewan ini digolongkan dalam dua famili,yaitu Holothuriidae dan Sticopodidae. Famili Holothuriidae terdiri dari dua genus,sedangkan Sticopodidae terdiri dari dua genus.klasifikasi dari beberapa jenis Hidrogel teripang (Stichopus variegatus)menurut Barnes (1968) (Martoyo,dkk,2007) bernilai ekonomi tersebut adalah sebagai berikut: Filum Sub-filum Kelas Sub-kelas Ordo Famili Marga : Echinodermata : Echinozoa : Holothuroidea : Aspidochirotacea : Aspidochirotida : Holothuriidae : 1.Holothuria 2.Muelleria

23 3.Stichopus 2.6.4Penelitian dan Hasil Riset Hidrogel teripang (Stichopus variegatus). Berdasarkan hasil penelitian di berbagai Universitas di seluruh dunia, ditemukan bahwa Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) sangat berkhasiat sebagai obat serba guna dan sebagai antiseptik tradisional. Dari penelitian tersebut terbukti bahwa Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) dangamat memiliki kandungan Growth Factor Cell (faktor regenerasi sel) sehinggamampu merangsang regenerasi dan pemulihan sel dan jaringan tubuh manusia yangtelah rusak,sakit bahkan membusuk, sehingga menjadi sehat serta pulih kembali.contoh yang mudah misalnya pada kasus penderita diabetes melitus.selain diminum, gamat juga dioleskan pada luka yang sudah membusuk, bahkanhampir diamputasi. Ternyata,Growth Factor Cell mampu bekerja dengan baiksehingga luka menjadi pulih dengan cepat.menurut Ahkam Subroto(2006)kandungan protein tinggi pada Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) yang mencapai 82%, baik diberikan kepada penderita diabetes. Protein tinggi berperan meregenerasi sel beta pankreas yang memproduksi insulin. Hasilnya, produksi insulin meningkat. Studi di China mengungkapkan bahwa Hidrogel teripang (Stichopus variegatus), juga mengandung saponin glycosides. Komponen ini mempunyai suatu struktur yang serupa dengan komponen ginseng yang aktif, ganoderma, dan tumbuh-tumbuhan bumbu tonik yang terkenal (Giraspy,Ivy,2005).

24 2.6.5 Kandungan Gizi Pada Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) Sebagai bahan pangan, Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) memiliki nilai gizi yang tinggi dan cocok dikonsumsi sebagai tonikum. Hal ini disebabkan Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) memiliki kandunganprotein yang tinggi sekaligus rendah lemak. Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) mengandung lebih dari 80%yang sebagian besar berupa kolagen. Selain itu, protein dalam Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) sangatmudah dicerna oleh enzim pepsin sehingga tidak memberatkan kerja sistempencernaan. Kandungan gizi Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) secara lengkap dapat dilihat pada tabel dibawah ini (Karnila dkk., 2011) Tabel 2.3. Kandungan gizi Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) (Karnildkk., 2011)

25 Asam Amino Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) kaya akan asam amino, baik asam amino esensial maupun non esensial. Asam amino merupakan unit pembangun protein. Asam amino ada dua jenis, yaitu asam amino esensial dan asam amino non esensial. Asam amino esensial adalah asam amino yang tidak dapat disentesis oleh tubuh manusia dan harus disuplai dari makanan yang dikosumsi setiap hari. Sedangkan asam amino non esensial merupakan asam amino yang dapat disentesis tubuh sepanjang bahan dasar memenuhi pertumbuhannya (Linder,2006) Mineral Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) mengandung mineral yang cukup lengkap, di antaranya kalsium, natrium, fosfor, kromium, mangan, zat besi, kobal, seng, dan vanadium. Beberapa jenis mineral yang ada dalam Hidrogel teripang(stichopus variegatus) dapat dilihat dalam tabel berikut ini: Tabel 2.4 Kandungan beberapa mineral dalam beberapa jenis Hidrogel teripang(stichopus variegatus) (Karnila,dkk, 2011)

26 Mukopolisakarida Kandungan mukopolosakarida dalam Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) mencapai 10-16%. Mukopolisakarida atau glikosaminoglkan berperan dalam pembentukan kekenyalan pada tubuh Hidrogel teripang (Stichopus variegatus). Pada manusia, mukopolisakarida merupakan bahan pembentuk tulang rawan dan berperan penting dalam mencegah terjadinya gangguan persendian Kondrotin sulfat dan Glukosamin Sejak dekade 1990an, Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) mulai digunakan sebagai sumber kodrotin sulfat. Produk kondrotin yang ada di pasaran biasanya berasal dari tulang rawan dan sirip hiu. Kondrotin sulfat yang berasal dari Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) ini lebih dikenal sebagai seachondrotin yang berfungsi untuk mengurangi rasa sakit akibat radang sendi Omega 3 Hidrogel teripang(stichopus variegatus) juga memiliki kandungan DHA(docosahexaenoic acid) dan EPA (eicosapentatonic acid) yang keduanya termasuk asam lemak omega 3. Kedua asam lemak baik ini dipercaya mampu menghambat terjadinya proses penuaan dini. Omega 3 bisa menurunkan kolesterol jahat LDL dan VLDL dalam tubuh sehingga mengurangi risiko penyakit jantung. Selain itu juga berfungsi mencegah terjadinya penggumpalan darah, baik di pembuluh arteri maupun vena, sehingga menurunkan risiko terjadinya gangguan kardiovaskuler.

27 Senyawa Aktif Saponin Glikosida Beberapa penelitian menyebutkan Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) mengandung senyawa saponin glikosida. Senyawa ini mempunyai struktur yang hampir mirip dengan senyawa aktif dalam gingseng, ganoderma, dan tumbuhan herbal terkenal lainnya. Dari beberapa penelitian diketahui bahwa senyawa ini bisa berfungsi sebagai anti-kanker dan anti inflamasi Enzim SOD Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) juga mengandung senyawa yang bersifat antioksidan, yaitu senyawa yang bertugas melawan radikal bebas. Senyawa antioksidan yang terdapat dalam Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) enzim SOD (super oxide dismutase). Total aktivitas antioksidan ini bervariasi, tergantung dari spesies atau jenis Hidrogel teripang (Stichopus variegatus). Pada masa mendatang diharapkan Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) dapat menjadi alternatif sumber antioksidan alami bagi manusia Growth Factor Cell Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Ridzwan Hashim (2006) diketahui bahwa Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) mengandung cell growthfactor (CGF) dan kandungan inilah yang bertanggung jawab untuk

28 menstimulus proses regenerasi atau peremajaan sel dan berperan dalam mempercepat penyembuhan luka. 2.7 Kerangka Teori Iritasi terhadap jaringan pulpa dan periapeks dapat mengakibatkan inflamasi. Iritan utama terhadap jaringan umumnya disebabkan karena bakteri pada karies gigi, fraktur gigi, mekanik, termis dan kimia. Iritan ini menyebabkan terjadinya cedera pulpa yang dapat dibedakan menjadi, cedera sebelum perawatan yaitu :hilangnya permukaan gigi karena abrasi, erosi, afraksi, karies dan / dentin terbuka. Cedera selama perawatan diantaranya : preparasi gigi, terbukanya pulpa iatrogenik, prosedur restorasi dan material restoratif sedangkan cidera pulpa setelah perawatan disebabkan karena masuknya bakteri. Infeksi saluran akar dan periapeks disebabkan oleh bakteri dan produknya. Infeksi yang berlangsung lama memungkinkan bakteri masuk kedalam seluruh sistem saluran akar, baik di dalam ramifikasi, istmus, atau tubulus dentin. Pada tempat ini bakteri dapat tetap hidup walaupun telah dilakukan preparasi khemomekanis. Sisa bakteri yang tertinggal dapat mengakibatkan terjadinya infeksi yang menetap atau penyakit periapeks. Respon jaringan periapikal dapat berupa kelainan ringan sampai ke proses kerusakan jaringan. Pada kasus-kasus dimana pulpa telah terpapar langsung dengan lingkungan rongga mulut, dipertimbangkan beberapa strategi perawatan. Salah satu pendekatannya bersifat konservatif serta bertujuan untuk mempertahankan pulpa dan

29 membangun kembali kondisi yang sehat dan tidak-sakit dalam jangka panjang, dan yang lainnya adalah prosedur dimana seluruh jaringan dibuang secara radikal dan digantikan dengan bahan pengisi saluran akar. Penelitian membuktikan bahwa E. faecalis merupakan bakteri yang paling banyak ditemukan tetap bertahan pada saluran akar yang telah dirawat, pada kasus periodontitis apikal dan bakteri utama penyebab reinfeksi saluran akar. Mikroba ini memiliki karakteristik yang memungkinkan untuk tetap bertahan hidup pada kondisi yang tidak umum bagi mikroba lain seperti ph tinggi dan keadaan kekurangan makanan. Faktor virulensi seperti asam lipotekoat, hemolisin, gelatinase (Gel E) dan zat agregasi mempunyai peranan penting didalam patogenesis, sehingga E. faecalis dapat melekat pada sel hospes dan matriks ekstraselular serta menimbulkan kerusakan melalui media toksinnya. Bakteri ini beradaptasi dengan cara sebagai populasi yang menempel, dan terlindung dalam lingkungan antagonistik dengan tumbuh sebagai koloni yang diliputi matriks ekstraseluller yang terdiri dari karbohidrat atau eksopolisakarida. Kumpulan besar kelompok sel bakteri yang menempel pada sebuah permukaan disebut biofilm bakteri. Cara pertumbuhan biofilm ini adalah merupakan strategi bertahan hidup E. faecalis pada lingkungan yang buruk, pada beberapa kasus dapat terjadi resistensi terhadap antimikroba.

30 2.8 LandasanTeori Infeksi saluran akar E. faecalis Perawatan saluran akar Pemberian bahan medikamen saluran akar hidrogel teripang Triterpenoid saponin Memiliki permukaan kolonisasi protein yang baik dan membentuk biofilm pada dinding dentin. Mengandung gelatinase, hyaluronidase dan enzim Asiaticoside Asiatic acid Membentuk senyawa kompleks melalui ikatan hidrogen Permeabilitas dinding sel hancur Sel lisis mati

31 BAB 3 KERANGKA KONSEP DAN HIPOTESIS PENELITIAN 3.1. Kerangka Konsep Kerangka Konsep dengan menggunakan Cristal violet assay Hidrogel teripang 0,2% dan Ca(OH) 2 Waktu : 3 Jam 24 Jam 48 Jam Massa biofilm E.faecalis(ATCC dan Isolat Klinik Cristal violet assay Kerangka konsep dengan menggunakan MTT Assay Hidrogel teripang 0,2% dan Ca(OH) 2 Waktu : 3 Jam 24 Jam 48 Jam Viabilitas (atau proliferasi) E.faecalis(ATCC dan Isolat Klinik) ketika tumbuh sebagai biofilm MTT Assay

32 Bagan di atas menunjukkan kerangka pikir untuk menetapkan hipotesis, yaitu bahwa hidrogel teripang 0,2%dan Ca(OH) 2 mempunyai kemampuan yang lebih efektif dalam menghambat viabilitas bakteri E. faecalis ATCC dan Isolat klinis, yang pada penelitian ini, akan diuji dengan menggunakan MTT Assay.Di pihak lain, hambatan masa biofilm oleh Hidrogel teripang 0,2% dan Ca(OH) 2 akan diuji dengan menggunakan Cristal violet 0,1%. Setiap uji in vitro dilakukan pada periode waktu 3 jam, 24 jam, dan 48 jam 3.2 Hipotesis Penelitian Hipotesis Umum Hidrogel teripang mempunyai pengaruh terhadap penurunan viabilitas dan massa biofilm E.faecalis ATCC dan E.faecalis isolat klinik Hipotesis Khusus 1. Ada perbedaan efektifitas Hidrogel teripang 0,2% dan Ca(OH) 2 3% terhadap penurunan viabilitasbiofilm E.faecalis ATCC Ada perbedaan efektifitas Hidrogel teripang 0,2% dan Ca(OH) 2 3% terhadap kwantitas massa biofilm E.faecalis isolat Klinik.