Faktor dari Bakteri dan Produknya Faktor dari Pejamu

BAB 4 MEKANISME RESORPSI TULANG PADA PENYAKIT PERIODONTAL

Bentuk umum penyakit periodontal dikenal dengan gingivitis dan periodontitis. 5 Periodontitis selalu didahului oleh gingivitis, namun tidak semua gingivitis berkembang menjadi periodontitis. 24 Tanda klinis dari periodontitis adalah adanya destruksi perlekatan jaringan ikat ke permukaan akar gigi dan resorpsi pada tulang, disertai dengan adanya migrasi perlekatan epitel ke apeks gigi. 5 Penyebab utama destruksi tulang pada penyakit periodontal adalah perluasan inflamasi yang terjadi dari tepi gingiva hingga ke jaringan periodontal pendukung. Bakteri dan pejamu merupakan faktor yang terlibat dalam resorpsi tulang pada penyakit periodontal. 24

4.1. Faktor dari Bakteri dan Produknya

Produk plak bakteri mempengaruhi diferensiasi sel-sel progenitor tulang dalam osteoklas dan merangsang sel-sel gingiva mengeluarkan mediator-mediator yang memiliki efek yang sama. Produk-produk plak bakteri dan mediator inflamasi dapat juga secara langsung menghambat aksi dan mengurangi jumlah osteoblas atau progenitornya. Pada penelitian in vitro, menurut Hausmann dkk. cit. BM Eley dan JD Manson substansi-sunstansi bakteri termasuk LPS dari bakteri gram negatif, lipoteichoic acid dari Actinomyces viscosus, peptidoglikan, MDP muramyl dipeptide, lipoprotein bakteri dan materi kapsular atau surface-associated material 24 Universitas Sumatera Utara SAM dari bakteri gram negatif dapat menstimulasi terjadinya resorpsi tulang. Pada penelitian in vitro, SAM dari Actinobacillus actinomycetemcomitans adalah materi yang paling berpotensi menstimulasi resorpsi tulang. Menurut Harvey cit. BM Eley dan JD Manson, materi kapsular atau SAM dapat menstimulasi produksi PGE 2 dan kolagenase dari sel tulang. Endotoksin atau lipo-oligosakaridaLOS dahulu dinamakan lipopolisakaridaLPS dijumpai pada membran luar semua bakteri gram negatif. Endotoksin adalah substansi yang sangat toksik yang mempengaruhi jaringan secara langsung atau dengan jalan mengaktifkan respon pejamu. Endoktoksin yang dilepas Bacteroides berpigmen hitam, dapat merangsang terjadiya resorpsi tulang osteoklastik. 3 4 Peptidoglikan, yaitu komponen dinding sel yang terdapat pada bakteri gram negatif maupun gram positif mampu menstimulasi resorpsi tulang, dan menstimulasi makrofag untuk menghasilkan prostaglandin dan kolagenase. Metaloproteinase matriks MMP merupakan proteinase yang diperkirakan terlibat dalam destruksi jaringan periodontal melalui degradasi matriks ekstraseluler. MMP diproduksi oleh Porphyromonas gingivalis dan Actinobacillus actinomycetemcomitans. 4 10

4.2. Faktor dari Pejamu

Mekanisme imunitas umumnya merupakan respon protektif pejamu terhadap kehadiran substansi asing seperti bakteri atau virus. Pada saat yang bersamaan mekanisme imunitas bisa menimbulkan perusakan setempat pada jaringan dengan Universitas Sumatera Utara jalan memicu berbagai reaksi berlebihan atau hipersensitifitas. Reaksi imunitas yang terlibat dalam resorpsi tulang adalah reaksi imun kompleks dan reaksi yang diperantarai sel. 4 Pada reaksi kompleks imun, apabila antigen dalam level yang tinggi tidak tersingkirkan, kompleks antigen-antibodi mengendap disekeliling pembuluh darah dan dengan aktifasi komplemen yang berlangsung akan menyebabkan kerusakan jaringan pada daerah dimana terjadinya reaksi. Perusakan ini diakibatkan oleh pelepasan enzim lisosomal dari leukosit polimorfonukleus, aktivasi sel mast, aglutinasi platelet, pembentukan mikrotrombi, dan kemotaksis netrofil. Antigen bakteri pada gingiva yang terinflamasi akan berkontak dengan cairan gingival yang mengandung antibodi sehingga menimbulkan reaksi kompleks imun. Reaksi yang berulang-ulang akan mengarah kepada pembentukan infiltrat inflamasi oleh makrofag, limfosit dan sel-sel plasma, yang kemudian diikuti oleh penghancuran kolagen dan resorpsi tulang osteoklastik. Imunitas diperantarai sel tidak melibatkan antibodi, tetapi didasarkan pada interaksi antigen dengan permukaan limfosit T. Reaksi ini diduga melepas limfokin, yang sekarang dinamakan sitokin, seperti OAF osteoclast activating factor. 4 4 Respon imun pejamu sangat berperan pada patogenesis penyakit periodontal, baik dalam mekanisme proteksi maupun destruksi. 25 Metaloproteinase matriks MMP merupakan enzim proteolitik yang ditemukan pada netrofil, makrofag, fibroblas, sel epitel, osteoblas, dan osteoklas yang mendegradasi matriks ekstraseluler seperti kolagen, gelatin, dan elastin. 10 Beberapa faktor dari pejamu yang dilepaskan oleh sel inflamasi mampu menginduksi terjadinya resorpsi tulang dan berperan dalam Universitas Sumatera Utara penyakit periodontal. Faktor tersebut meliputi prostaglandin dan prekursornya, IL-1 α dan β, dan tumor necrosis factor alpha TNF-α. 24 1. Peranan Interleukin-1 IL-1 merupakan stimulator yang berpotensi menstimulasi terjadinya proliferasi, diferensiasi, dan aktifasi dari osteoklas. IL-1 ditemukan dalam dua bentuk, yaitu IL- 1α dan IL-1β. Efek lokal mediator ini adalah meningkatkan adhesi leukosit ke dinding endotelial, merangsang limfosit, memperkuat neutrofil, mengaktifasi produksi prostaglandin dan enzim-enzim proteolitik serta meningkatkan resorpsi tulang dan menghambat pembentukan tulang. 26 IL- 1α dan IL-1β merupakan mediator pro-inflamatori dan unsur utama dari osteoclast activating factor. 10 Osteoclast activating factor OAF adalah salah satu sitokin yang paling awal dihubungkan dengan aktifitas resorpsi tulang dan mediator penting pada penyakit periodontal. 26 2. Peranan TNF Tumor Necrosis Factor TNF ditemukan dalam dua bentuk, TNF- α dan TNF-β. TNF-α memiliki banyak aktifitas biologi yang sama dengan IL-1, termasuk menstimulasi terjadinya resorpsi tulang. Selama inflamasi, sitokin pro-inflamatori seperti IL- 1β dan TNF-α, menyebabkan terjadinya osteoklastogenesis melalui peningkatan ekspresi dari RANK-L dan penurunan produksi OPG pada osteoblas. 10 1 RANK-L receptor activator of NF-kB ligand, RANK, dan OPG osteoprotegrin merupakan faktor-faktor penting bagi terjadinya resorpsi dan pembentukan kembali tulang. Reseptor dari RANK-L Universitas Sumatera Utara adalah RANK, dijumpai pada prekursor osteoklas. 5 Pada saat ekspresi RANK-L relatif menigkat dari OPG, RANK-L mampu mengikat RANK pada prekursor osteoklas, yang mengarah pada aktifasi osteoklas dan resorpsi tulang. 1 3. Peranan Prostaglandin E Prostaglandin merupakan metabolit asam arakhidonat yang dihasilkan dari siklooksigenase COX-1, COX-2. Sel utama yang memproduksi PGE 2 2 adalah makrofag dan fibroblas. PGE 2 menginduksi terjadinya resorpsi tulang osteoklastik dan sekresi metaloproteinase matriks. 10 Interaksi regulasi terjadi antara PGE 2 dan sitokin terutama IL-1. IL-1 merangsang produksi PGE 2 oleh berbagai tipe sel jaringan ikat termasuk fibroblas dan kondrosit. 26 Sel-sel osteoklastik mempunyai kemampuan besar dibandingkan sel-sel osteoblas untuk mengikat PGE 2 . PGE 2 dengan cepat meningkatkan sekresi kalsium memasuki osteoklas, sehingga dapat disimpulkan bahwa PGE 2 menimbulkan efek resorptif melalui peningkatan kalsium sel osteoklas. Selain itu, sintesis PGE 2 juga mengaktifkan jalur komplemen. Komplemen dapat meningkatkan sintesis dan pembebasan asam protease lisosomal dan asam posfatase dalam tulang yang menyebabkan resorpsi. 26 4. Peranan Interferon IFN Interferon adalah sitokin yang biasa dihubungkan dengan aktivitas antivirus. 18 Interferon gamma IFN- γ yang disekresikan oleh sel NK, sel T, dan makrofag mampu menghambat aktifasi dan diferensiasi dari osteoklas. Efek utama IFN- γ ditunjukkan dengan menghambat IL-1 dan TNF- α dalam mengaktifasi osteoklas. 10 Universitas Sumatera Utara IFN- γ ini juga mengatur produksi IL-1 dan TNF oleh makrofag dan menekan pembentukan osteoklas dari sel prekursor. Penghambatan ini terjadi dengan penurunan jumlah PGE 1 dan PGE 2 . 26

4.3. Mekanisme Resorpsi Tulang