BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Plak Dental Pengertian Plak Dental Plak dental adalah suatu lapisan lunak yang tidak terkalsifikasi terdiri dari bakteri yang melekat pada permukaan gigi atau objek lainnya di rongga mulut seperti restorasi, gigi tiruan dan kalkulus. Plak tampak sebagai suatu massa deposit berwarna kekuning-kuningan atau keabu-abuan yang hanya dapat dihilangkan dengan penyikatan gigi Struktur dan Komposisi Plak Dental Plak dental dapat diklasifikasikan menjadi plak supragingiva dan plak subgingiva. Plak supragingiva ditemukan di atau atas margin gingiva dan dapat pula berkontak langsung dengan margin gingiva. Plak subgingiva ditemukan di bawah margin gingiva, terletak di antara gigi dan jaringan sulkular gingiva. 4 Plak dental terutama terdiri dari mikroorganisme dan 1 gram plak mengandung hampir sekitar 2x10 11 bakteri. Lebih dari 325 spesies bakteri yang berbeda ditemukan pada plak gigi dari 500 spesies yang diambil dari rongga mulut. Mikroorganisme non-bakteri yang ditemukan pada plak yaitu mycoplasma, jamur, protozoa dan virus. 4 Sekitar 70-80% kandungan plak terdiri dari mikroba dan sisanya merupakan matriks ekstraseluler. Matriks interseluler plak merupakan 20% massa plak yang terdiri dari komponen organik dan anorganik yang berasal dari saliva, cairan sulkus dan produk bakteri. Bahan organik matriks tersebut mencakup polisakarida, protein, glikoprotein dan lemak. Komponen anorganik terdiri dari magnesium, sodium, potassium, fluoride. Ion kalsium merupakan bahan adhesi antara bakteri dengan bakteri dan antara bakteri dengan pelikel. 4

2 Proses Pembentukan Plak Proses pembentukan plak tersebut dapat dibagi menjadi tiga fase, yaitu pembentukan pelikel, kolonisasi awal serta kolonisasi sekunder dan pematangan plak Pembentukan Pelikel Beberapa detik setelah pembersihan gigi, selapis tipis protein saliva, terutama glikoprotein, melekat ke permukaan gigi (juga pada restorasi dan gigi tiruan). Lapisan ini disebut pelikel saliva, merupakan lapisan tipis (0.5µm), halus, tidak berwarna dan translusen. Lapisan ini melekat erat pada permukaan gigi dan hanya dapat dihilangkan dengan gesekan. Pada awalnya pelikel bebas dari bakteri. Pelikel juga mengandung berbagai faktor antibakteri seperti IgG, IgA, IgM, komplemen dan lisozim. 4 Glukosiltransferase bakteri streptococcus juga terdeteksi pada pelikel, hal ini menunjukkan protein bakteri tersebut mungkin tergabung dalam pelikel juga. 15 Pelikel gigi yang telah terbentuk menyediakan substrat dimana bakteri menumpuk untuk membentuk plak. Telah diyakini bahwa plak terbentuk atas beberapa bantuan komponen saliva yang terlibat dalam aglutinasi bakteri atau dengan bertindak sebagai substrat nutrisi, sementara komponen saliva yang lain dapat menghalangi adhesi mikroba pada permukaan gigi penjamu. Komponen saliva dapat berfungsi sebagai sumber nutrisi bagi bakteri. Sedangkan beberapa komponen saliva yang merugikan bagi bakteri rongga mulut dapat melisiskan membran sel bakteri. 4 Bakteri dapat melekat ke reseptor pada pelikel melalui adhesin. Namun komponen yang sama dalam saliva juga dapat berikatan dengan adhesin bakteri dan dengan demikian bakteri dapat melekat pada permukaan gigi. Komponen saliva dapat berikatan dengan bakteri sehingga menyebabkan aglutinasi yang dapat meningkatkan jumlah bakteri di rongga mulut Kolonisasi Awal Segera setelah atau bahkan dalam beberapa menit setelah pelikel terbentuk, pelikel dihuni oleh bakteri. Bakteri dapat langsung melekat ke tapi biasanya

3 bakteri berikatan dengan pelikel terlebih dahulu dan agregat bakteri dilapisi oleh glikoprotein saliva. 4 Perlekatan pertama bakteri rongga mulut adalah langsung ke protein dan komponen karbohidrat dari pelikel saliva pada permukaan gigi dan epitel rongga mulut. Perlekatan bakteri terjadi pada permukaan yang terdapat adhesin atau fimbriae yang berinteraksi dengan molekul target spesifik atau ligand. Fimbriae atau pili dapat dijelaskan sebagai protein filamen perlekatan pada permukaan bakteri. Adhesin bakteri berinteraksi dengan ligand penjamu yang dapat berupa protein, glikoprotein atau glikolipid yang disekresikan atau berada pada permukaan sel pejamu. 16 Dalam waktu beberapa jam spesies Streptococcus dan beberapa spesies Actinomyces melekat pada pelikel dan bakteri tersebut merupakan pengkoloni awal. Selama beberapa hari pertama, populasi bakteri tumbuh bersama dan menyebar ke seluruh permukaan gigi sehingga di bawah mikroskop elektron dapat terlihat tumpukan mikroorganisme mirip gedung pencakar langit, satu lapisan menumpuk di atas lapisan yang lain. Koloni bakteri ini terpisah oleh celah yang sempit dan spesies baru yang tumbuh pada plak mengisi celah tersebut. Spesies yang baru berikatan dengan bakteri perintis dengan sistem kunci molekul spesifik dan mekanisme kunci. Dalam hal ini, bakteri baru yang berasal dari saliva atau di sekitar membran mukosa muncul ke permukaan gigi dan diikat oleh interaksi bakteri-bakteri plak yang telah ada sebelumnya. 4 Gambar 1. Perlekatan bakteri ke pelikel saliva 17

4 Pembentukan plak dipelopori oleh bakteri yang memiliki kemampuan untuk membentuk polisakarida ekstraseluluer sehingga bakteri-bakteri tersebut dapat melekat ke permukaan gigi dan melekat dengan bakteri satu sama lain meliputi Streptococcus mitis, Streptococcus sanguins, Actinomyces viscosus dan Actinomyces naeslundii. Fase kolonisasi awal ini terbentuk dalam 2 hari Kolonisasi Sekunder dan Pematangan Plak Bakteri pengkoloni sekunder turut melekat ke plak setelah kolonisasi awal dan mengambil keuntungan atas perubahan lingkungan yang terjadi sebagai akibat pertumbuhan plak dan metabolismenya. Pertama sekali dalam proses ini, tempat kolonisasi awal yang masih tersedia yang dibentuk melalui interaksi bakteri ditempati oleh bakteri kokus gram negatif seperti spesies Neisseria dan Veilonella. Kedua, setelah 4-7 hari pembentukan plak akan terjadi inflamasi gingiva. Selama proses ini berlangsung, keadaan lingkugan akan berubah secara perlahan. Hal ini memungkinkan bakteri lain dengan kemampuan metabolik yang berbeda dapat turut melekat ke plak, meliputi bakteri batang gram negatif seperti bakteri spesies Prevotella, Prophyromonas, Capnocytophaga, Fusobakterium dan Bacteroides. Pada hari 7-11, kompleksitas plak meningkat lebih jauh lagi dengan munculnya bakteri motil seperti spirochaetes dan vibrio. Interaksi bakteri selanjutnya terjadi antara sejumlah spesies yang berbeda. Pengkoloni sekunder juga membentuk kelompok utama bakteri plak subgingiva. Plak yang telah matang dipenuhi oleh segudang bakteri awal pembentukan plak dan hal ini mengakibatkan spesies bakteri luar lainnya menjadi sulit untuk turut berkolonisasi lagi Hubungan Plak dengan Penyakit Periodontal Penyakit periodontal merupakan hasil interaksi antara agen mikroba dan penjamu yang rentan. 3 Etiologi utama terjadinya penyakit gingiva dan periodontal adalah terutama bakteri anaerobik gram negatif dan bakteri fakultatif anaerobik. 18 Penyakit periodontal dibagi menjadi dua kategori yang berbeda berdasarkan kerusakan yang ditumbulkan. 3

5 Gingivitis atau inflamasi gingiva adalah inflamasi jaringan lunak tanpa migrasi apikal dari junctional epitelium. 3 Gingivitis ditandai dengan terjadinya inflamasi, pembengkakan, perubahan kontur/konsistensi, perdarahan saat probing, terdapatnya biofilm plak atau kalkulus atau keduanya, serta tidak terjadi kehilangan perlekatan dan tulang pendukung. 5 Beberapa bakteri spesifik tertentu berhubungan dengan inflamasi gingiva. Gingivitis muncul ketika terjadi perubahan ekologi mikroba dari mikroorganisme gram positif seperti Actinomyces, Lactobacillus dan Streptococcus menjadi bakteri gram negatif yang meliputi Porphyromonas, Prevotella, Aggregatibacter dan Bacteroides. Peningkatan jumlah bakteri spesies Prevotella dan Porphyromonas berhubungan dengan keparahan inflamasi gingiva. 3 Periodontitis merupakan suatu penyakit inflamatori dengan terjadinya migrasi apikal junctional epitelium. Hal ini mengakibatkan kerusakan perlekatan jaringan dan kehilangan tulang alveolar. 3 Gejala klinisnya antara lain perdarahan pada gingiva, rasa sakit, infeksi, supurasi (pembentukan sejumlah pus), kegoyangan gigi dan kehilangan gigi. 5 Kelompok mikroorganisme dominan yang teridentifikasi terlibat dalam penyakit ini disebut red complex. Organisme red complex ini meliputi Tannerella forsythia, Porphyromonas gingivalis dan Treponema denticola. Mikroorganisme lainnya yang terlibat dalam proses destruktif mencakup Aggregatibacter actinomycetemcomitans (dahulu disebut Actinobacillus actinomycetemcomitans), Fusobacterium nucleatum, Campylobacterectus dan Prevotella intermedia. 3 Kemampuan spesies tersebut dalam memproduksi endotoksin terlibat dalam kerusakan jaringan yang mengakibatkan resorpsi tulang dan merangsang respon imun penjamu. Pelepasan endoktoksin atau lipopolisakarida dapat merangsang produksi mediator biokimia tubuh yang berhubungan dengan inflamasi. Respon inflamasi dipicu ketika patogen mikroorganisme pada biofilm gigi berkontak dengan jaringan gingiva. Meskipun secara biologis respon penjamu berperan sebagai pelindung, namun produk sitotoksik (interleukin, tumor necrosis factor, interferon, prostaglandin) yang dihasilkan untuk menghilangkan efek kerusakan yang dihasilkan oleh bakteri pada akhirnya merusak jaringan periodonsium. Neutrofil dan makrofag

6 bermigrasi ke jaringan ikat gingiva mengakibatkan terjadinya pelepasan sitokin, protease, prostaglandin, dan kolagenase yang pada akhirnya menghancurkan jaringan ikat dan tulang alveolar Peran Buah dalam Menghambat Pembentukan Plak Mengunyah makanan yang bertekstur keras, kasar, dan berserat, seperti buahbuahan dan sayuran, dapat menstimulasi aliran saliva. 4 Saliva memiliki banyak fungsi seperti ; membantu pembentukan bolus makanan dan memproduksi amylase dalam proses pemecahan pati ; aliran cairan yang kental membantu mengenyahkan bakteri dan debris makanan ; bikarbonat dan fosfat sebagai buffer makanan dan asam bakteri ; mucin saliva yang melindungi mukosa oral dan permukaan gigi dengan beberapa mekanisme ; serta kandungan air dan mucin (glikoprotein) yang memberikan efek lubrikasi dalam pergerakan bibir dan lidah terhadap gigi dan palatum yang memudahkan kita untuk mengucapkan konsonan. 3 Buah-buahan dan sayuran merupakan sumber yang kaya akan serat, vitamin dan mineral dan juga mengandung komponen lainnya seperti polifenol, terpenes, alkaloid dan fenol yang menguntungkan bagi kesehatan melalui nutrisi yang terkandung di dalamnya. 19 Polifenol merupakan bahan alami antibakteri dan antioksidan. Polifenol secara umum terkandung dalam makanan manusia sehari-hari seperti buah-buahan dan sayuran. 6-8 Polifenol memiliki aktivitas pencegahan terhadap penyakit infeksi dan degeneratif dan juga dapat mencegah penyakit mulut melalui beberapa mekanisme. 6,8 Polifenol juga telah diketahui memiliki aktivitas antibakteri terhadap patogen penyakit periodontal, mencegah pembentukan biofilm dan bahkan menurunkan kedalaman poket dengan aplikasi lokal. 6 Polifenol merupakan salah satu kelompok substansi terbesar dalam tumbuhtumbuhan termasuk varietas molekul yang mencakup paling sedikit satu buah cincin aromatik dengan satu atau lebih grup hydroxil dalam ikatannya dengan substansi lain. Polifenol dapat dibagi menjadi beberapa kelas berdasarkan jumlah cincin fenol yang terkandung dan berdasarkan struktur yang mengikat cincin tersebut satu sama lain. 7

7 Polifenol terbagi atas 3 kelompok besar, yaitu Flavonoid, Phenolic acid dan non-flavonoid polifenol. 9 Flavonoid merupakan family terbesar dari polifenol. Telah diidentifikasi lebih dari 4000 spesies flavonoid dalam tumbuh-tumbuhan yang memiliki aktivitas antioksidan dan jumlahnya terus bertambah sampai saat ini. 7 Flavonoid terdiri dari Anthocyanins, Catechins, Isoflavones, Hesperetin, Naringin, Rutin, Quercetin, Silymarin, Tangeretin dan Tannin. Phenolic acid terdiri dari Ellagic Acid, Chlorogenic Acid, P-Coumaric Acid (Para-Coumeric Acid), Phytic Acid, Ferulic Acid, Vanillin, Cinnamic Acid dan Hydroxycinnamic Acids. Non-flavonoid polifenol terdiri dari Curcumin, Resveratrol dan Lignans. 9 Total kandungan polifenol pada buah jeruk 84 mg/100 gr 20 dengan jumlah antioksidan ± 1.14 mmol/100 gr. 21 Gambar 2. Struktur kimia Flavonoid Buah Jeruk Taksonomi Buah Jeruk Buah jeruk merupakan buah yang diproduksi secara luas di banyak negara di seluruh dunia. 10 Secara umum jeruk terdiri atas banyak spesies, namun terdapat enam spesies utama, yaitu Citrus aurantifolia (jeruk nipis), Citrus maxima (jeruk besar), Citrus medica L (jeruk sukade), Citrus x paradisi Maref (limau gedang), Citrus reticulata atau Citrus nobilis (jeruk mandarin) dan Citrus sinensis L Osbeck (jeruk manis). Buah jeruk yang akan dibahas pada subbab ini adalah jeruk siam madu. Sumatera Utara merupakan salah satu sentra produksi buah jeruk siam madu. Jeruk ini merupakan salah satu komoditas unggulan dan prioritas yang akan dikembangkan

8 Provinsi Sumatera Utara. Buah jeruk siam madu memiliki nama latin Citrus nobilis var microcarpa. 23 Secara taksonomi, buah jeruk siem madu atau Citrus nobilis var microcarpa diklasifikasikan sebagai berikut: 24 Kingdom : Plantae Divisi : Spermatophyta Sub-divisi : Angiospermae Kelas : Magnoliopsida Ordo : Sapindales Famili : Rutaceae Genus : Citrus Spesies : Citrus nobilis var microcarpa Gambar 3. Buah Jeruk Siem Madu Kandungan Jeruk A. Naringin Produk jeruk berpotensi sebagai bahan antimikroba terhadap bakteri dan jamur. 10 Buah jeruk merupakan sumber buah yang kaya akan flavonon dan polymethoxylated yang jarang sekali terkandung pada tumbuhan lain. 10,11 Naringin dan hesperidin mempunyai banyak aktivitas biologik seperti sebagai antioksidan, efek

9 antimutagenik, analgesik, anti-inflamasi dan sebagainya. 11 Naringin, salah satu polymethoxylated flavonoid yang umumnya ditemukan pada buah jeruk dan merupakan suplemen yang telah diakui oleh Food and Drugs Association, telah terbukti dapat menghambat pertumbuhan bakteri patogen penyebab penyakit periodontal dan mikroorganisme lain yang secara umum terdapat di rongga mulut ( mg ml -1. Naringin telah terbukti efektif terutama dalam secara signifikan dalam waktu 3 jam dan menunjukkan efek yang lebih dengan peningkatan waktu inkubasi dan konsentrasi naringin. 2 Gambar 4. Struktur kimia Naringin 26 B. Tannin Tannin merupakan komponen polifenol pada tumbuhan yang secara luas ditemukan pada makanan terutama pada buah-buahan. 12 Tannin memiliki berat molekul sekitar Beberapa tanaman yang kaya akan tannin telah menunjukkan aktivitas antimikroba terhadap sejumlah mikroorganisme. 28 Beberapa penelitian sebelumnya telah membuktikan bahwa efek antimikroba tannin yaitu dengan menginaktivasi adhesin mikroba dan enzim hidrolitik seperti protease dan karbohidrolase dan sel transpot protein. 13

10 Gambar 5. Struktur kimia Tannin 29 Perlekatan pertama bakteri rongga mulut adalah langsung ke protein dan komponen karbohidrat dari pelikel saliva pada permukaan gigi dan epitel rongga mulut. Perlekatan bakteri terjadi pada permukaan yang terdapat adhesin atau fimbriae yang berinteraksi dengan molekul target spesifik atau ligand. Fimbriae atau pili dapat dijelaskan sebagai protein filamen perlekatan pada permukaan bakteri. Adhesin bakteri berinteraksi dengan ligand penjamu yang dapat berupa protein, glikoprotein atau glikolipid yang disekresikan atau berada pada permukaan sel pejamu. 16 Salah satu karakteristik dari polifenol alami yang bermassa molekul tinggi ini adalah kapasitas yang tinggi dalam mengikat protein, membentuk kompleksitas membentuk suatu endapan. 12 Tannin menurunkan pertumbuhan bakteri dan aktivitas protease dengan merusak dinding sel dan sitoplasma sehingga mengakibatkan kerusakan struktur bakteri yang cepat. 13 Gambar 6. Struktur bakteri 30

11 2.4. Kerangka Teori Buah Jeruk Bertekstur kasar, Berkonsistensi padat, Berserat Tannin Naringin Kapasitas yang tinggi dalam mengikat protein bakteri Membentuk endapan Merusak dinding sel dan sitoplasma Kerusakan struktur bakteri yang cepat. Menurunkan pertumbuhan bakteri Actinobacillus actinomycetemcomitans dan Porphyromonas. gingivalis secara signifikan Aliran saliva Adhesin mikroba menjadi inaktif Menghambat perlekatan bakteri Mengurangi pembentukan plak gigi

12 2.5. Kerangka Konsep Variabel bebas Buah Jeruk Variabel terikat Pembentukan plak Variabel Terkendali : - Jenis Buah Jeruk - Jumlah buah yang dikonsumsi - Sikat gigi dan pasta gigi yang digunakan Variabel Tidak Terkendali : - Cara mengkonsumsi buah jeruk - Lama pengunyahan buah - Frekuensi pengunyahan - Komposisi dan laju alir saliva - Pemeliharaan kebersihan rongga mulut