BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Enterococcus faecalis sebagai salah satu bakteri yang terdapat pada infeksi endodonti
Enterococcus faecalis diklasifikasikan dalam Kingdom Bacteria, Filum Firmicutes, Famili Enterococcaceae, Genus Enterococcus, Spesies Enterococcus
faecalis.
18
Pada dasarnya, Enterococcus faecalis merupakan flora normal komensal yang habitatnya pada gastrointestinal dan rongga mulut.
19
Akan tetapi, dapat menjadi mikroorganisme patogen penyebab infeksi pada luka, bakteremia, endokarditis,
meningitis. Sedangkan di rongga mulut, Enterococcus faecalis adalah salah satu jenis bakteri yang sering ditemukan pada saluran akar. Mikroorganisme ini dapat diisolasi
dari berbagai infeksi rongga mulut serta berhubungan erat respon inflamasi periradikular.
20,21
Gambar 1. Koloni Enterococcus faecalis dengan scanning electron
microscope.
24
Universitas Sumatera Utara
Enterococcus 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. Pada blood agar,
permukaan koloni berbentuk sirkular, halus dan menyeluruh Gambar 1.
22,23
Gambar 2. Spesies Enterococcus
21
Dinding sel bakteri ini terdiri dari peptidoglikan 40 , sisanya merupakan teichoic acid dan polisakarida.
25
Sintesis peptidoglikan dihasilkan oleh keseimbangan antara enzim polimerisasi dan hidrolitik. Peptidoglikan merupakan makromolekul
utama yang terlibat dalam penentuan bentuk sel dan pemeliharaannya. Zat ini juga berguna sebagai lapisan pelindung dari kerusakan oleh tekanan osmotik sitoplasma
yang tinggi.
26
Enterococcus faecalis dapat bertahan pada pH 4-11 dan pada suhu 5°C- 50°C. Hal ini diperkirakan mendapat pengaruh dari impermeabilitas membran
terhadap asam dan alkali.
27
Universitas Sumatera Utara
Virulensi bakteri ini disebabkan kemampuannya dalam pembentukan kolonisasi pada host, dapat bersaing 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.
22
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 cytolysin toxin.
20
Tabel 1.
20
Tabel 1. Faktor virulen Enterococcus faecalis dan fungsinya
20
Function Factor
References
Adhesion and colonization Aggregation Substance AS
Kreft et al., 1992; Rodzinski et al., 2001
other surface adhesions Rich et al., 1999; Shankar et
al., 2001 Lipoteichoic Acid LTA
Ciardi et al., 1977 Resistance to host defense
Aggregation Substance AS Rakita et al., 1999; Süßmuth
et al., 2000 Inhibition on other bacteria
Cytolysin Jett and Gilmore, 1990
AS-48 Galvez et al., 1989
other bacteriocins References in the text
Tissue damage Lipoteichoic Acid LTA
Hausmann et al., 1975; Bab et al., 1979
extracellular superoxide anion Key et al., 1994
Gelatinase Mäkinen et al., 1989; Hill et
al., 1994 Hyaluronidase
Takao et al., 1997 Cytolysin
Jett et al., 1992 Induction of inflammation
sex pheromones Sannomiya et al., 1990;
Ember and Hugli, 1989 Lipoteichoic Acid LTA
Bhakdi et al., 1991; Card et al., 1994
Universitas Sumatera Utara
Faktor virulensi yang menyebabkan perubahan patogen secara langsung adalah gelatinase, hyalurodinase, cytolysin dan extracelullar superoxide anion.
Gelatinase 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. Selain membantu perlekatan, AS juga berperan sebagai faktor protektif bakteri yang melawan mekanisme
pertahanan host induk melalui mekanisme media reseptor dengan cara pengikatan neutrofil sehingga Enterococcus faecalis menjadi tetap hidup walaupun mekanisme
fagositosis aktif berlangsung.
20
Saat ini, bakteri Enterococcus faecalis berada pada peringkat ketiga bakteri patogen nasokomial, serta resisten pada beberapa antibiotik seperti aminoglikosida,
pennisilin, tetrasiklin, klorampenikol, dan vankomisin.
28
Resistensi Enterococcus faecalis terhadap antimikroba diperoleh secara intrinsik maupun acquired didapat
melalui transfer gen. Resistensi acquired diperoleh dari mutasi DNA atau dapat juga dari gen yang baru melalui transfer plasmid dan transposons. Selain itu, adanya
mekanisme yang mempertahankan level pH cytoplasmic tetap optimal menyebabkan bakteri tersebut juga resisten terhadap antimikroba kalsium hidroksida. 80-90 kasus
infeksi enterococcal pada manusia disebabkan oleh Enterococcus faecalis. Sekitar 23- 70 dari hasil kultur positif, dapat diisolasi Enterococcus faecalis pada obturasi
saluran akar dengan tanda-tanda periodontitis apikal kronis.
22,28
Universitas Sumatera Utara
Pada penelitian in vitro, Enterococcus Faecalis terlihat memasuki tubulus dentin, dimana tidak semua bakteri memiliki kemampuan seperti ini. Pada penelitian
lainnya, dilakukan kultur dari berbagai variasi bakteri yang diinokulasi ke dalam saluran akar. Terlihat Enterococcus faecalis, dapat mengadakan kolonisasi yang baik
dan dapat bertahan dalam saluran akar tanpa dukungan dari bakteri lainnya. Keberadaan bakteri ini dalam saluran akar dapat diketahui dari hasil kultur dan
metode polymerase chain reaction PCR. Selain itu, bakteri tersebut dapat
beradaptasi pada kondisi yang kurang baik serta memiliki pertahanan yang kuat pada infeksi saluran akar ketika nutrien sangat terbatas. Kemampuannya untuk bertoleransi
dan beradaptasi pada lingkungan yang keras dapat menjadi keuntungan lebih dari spesies lainnya
2, 3, 20
Substansi agregasi AS berperan sebagai mediasi antara donor dan resipien bakteri, serta merupakan ikatan mediasi matriks protein ekstraseluler ECM,
termasuk kolagen type I. Dengan kemampuannya untuk tetap berada pada kolagen menjadi penyebab penting dalam infeksi endodonti. Diketahui melalui kasus – kasus
bakterimia dan isolasi endokarditis bahwa bakteri Enterococcus faecalis memiliki daya perlekatan yang tinggi terhadap permukaan protein. Bakteri ini mampu
mengadakan kolonisasi yang baik pada permukaan protein serta membentuk biofilm pada dinding-dinding dentin. Hal inilah yang menyebabkan bakteri dapat tetap
bertahan pada saluran akar. Superantigen yang diproduksi bakteri dapat menginduksi inflamasi melalui stimulasi dari limfosit T, diikuti dengan masuknya hasil pelepasan
dari sitokin inflamasi. Sitokin TNF- α d an TNF-β diimplikasikan dalam terjadinya
resorpsi tulang, sedangkan INF- γ diketahui menstimulasi produksi makrofag dan
Universitas Sumatera Utara
neutrofil yang menyebabkan kerusakan jaringan. Selain itu, Enteococcus faecalis memiliki berat mokelul yang tinggi pada permukaan protein. Hal ini akan membantu
dalam pembentukan biofilm pada dinding dentin dan inilah yang menyebabkan resistensi bakteri terhadap efek bakterisidal kalsium hidroksida.
20
Gambar 3. Scanning electron microscopy a,b Saluran akar tertutup oleh biofilm E.faecalis c,d agregasi sel bakteri ke tubulus dentin.
29
Enterococcus faecalis dapat berkolonisasi di saluran akar dan bertahan tanpa bantuan dari bakteri lain. Gambar 3 menunjukkan bakteri mengkontaminasi saluran
akar dan membentuk koloni di permukaan dentin dengan bantuan LTA, sedangkan AS dan surface adhesin lainnya berperan pada perlekatan di kolagen. Cytolysin, AS-
48 dan bacteriosin menghambat pertumbuhan bakteri lain. Hal ini menjelaskan rendahnya jumlah bakteri lain pada infeksi endodonti yang persisten sehingga
Enterococcus faecalis menjadi mikroorganisme dominan pada saluran akar.
30
Enterococcus faecalis juga memiliki sistem adhesi yang baik, dikenal sebagai Ace, yaitu ikatan kolagen dimana struktur dan fungsinya hampir sama dengan ikatan
Universitas Sumatera Utara
protein-kolagen pada Staphylococcus aureus. Telah dibuktikan bahwa protease, gelatinase, dan ikatan protein – kolagen Ace bakteri Enterococcus faecalis berperan
dalam adhesi pada saluran akar.
20,22
Sex pheromones yang dimiliki bakteri ini berupa 7-8 rantai asam amino yang bersifat peptida hidrophobic, berperan dalam
menginduksi produksi superoxide dan sekresi enzim lysosomal. Enzim ini akan mengaktivasi sistem komplemen yang dapat berkontribusi terhadap resorpsi tulang
dengan menghambat pembentukan tulang. Ekstraseluler superoxide yang diproduksi bakteri tersebut merupakan oksigen radikal reaktif yang berperan dalam resistensi
antibiotik, kolonisasi, kerusakan jaringan, termasuk inflamasi, lesi periapikal dan resorpsi tulang.
20,26
Gelatinase dapat menghidrolisasi gelatin, kolagen, fibrinogen, casein, hemoglobin sehingga berperan dalam patogenesis inflamasi periapikal.
20,25
Hyaluronidase sebagai asam hyaluronic , berperan mengadakan degradasi matriks organik dentin, serta dapat menyediakan nutrisi berupa disakarida hasil degradasi
yang ditransport dan dimetabolisme sacara intraseluler oleh bakteri dan serum yang berada pada cairan tubulus dentin. Cytolysin hemolysin menyebabkan kerusakan
jaringan dan penyakit periodontal.
20
2.2 Kalsium Hidroksida CaOH