BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Jaringan Periodontal - Pengaruh Susu Probiotik Terhadap Akumulasi Plak Pada Mahasiswa Fakultas Kedokteran Gigi Angkatan 2010

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Jaringan Periodontal

  Jaringan periodontal adalah jaringan yang mengelilingi gigi dan berfungsi sebagai

  5 penyangga gigi yang terdiri dari gingiva, sementum, ligamen periodontal dan tulang alveolar.

  Awal terjadinya kerusakan biasanya timbul pada saat plak bakteri terbentuk pada permukaan gigi, meluas ke daerah sekitarnya dan masuk ke dalam sulkus gingiva yang nantinya akan merusak gingiva. Plak menghasilkan sejumlah zat yang secara langsung atau tidak langsung terlibat dalam perkembangan penyakit periodontal. Peradangan pada gingiva dan perkembangannya pada bagian tepi permukaan gigi terjadi ketika koloni mikroorganisme

  5 berkembang.

  24 Gambar 1. Gambaran gingiva yang sehat

  25 Gambar 2. Gambaran gingiva yang terinflamasi

2.2 Plak Dental

  2.2.1 Definisi

  Plak adalah lapisan polisakarida dan merupakan deposit lunak yang semi transparan dan melekat kuat pada permukaan gigi dan mengandung bakteri patogenik. Kebanyakan bakteri bertahan hidup dalam komunitas kompleks yang merupakan biofilm. Biofilm adalah suatu kelompok bakteri terorganisir yang melekat pada permukaan dan berada di dalam lapisan ekstraseluler. Semua bakteri ini berevolusi untuk bertahan hidup dalam lingkungan oral seperti

  8

  permukaan gigi, epitel gingiva, dan rongga mulut. Plak berdasarkan lokasi dibedakan menjadi plak supragingiva dan plak subgingiva, serta terbentuk melalui tiga tahap yaitu pembentukan pelikel, kolonisasi bakteri, kolonisasi sekunder dan maturasi plak.

  2.2.2 Struktur Plak

  Struktur biofilm terdiri atas mikrokoloni bakteri, lapisan ekstraseluler, kanal cairan dan sistem komunikasi primitif. Bakteri membentuk suatu kelompok yang berikatan dengan permukaan. Kelompok mikrokoloni yang terbentuk mirip dengan bentuk jamur karena mempunyai dasar yang sempit. Setiap mikrokoloni merupakan kelompok independen yang mengandung ribuan bakteri. Mikrokoloni yang berbeda mengandung kombinasi spesies bakteri yang berbeda. Bakteri yang berada di tengah mikrokoloni dapat bertahan hidup dalam lingkungan yang anaerob, sedangkan bakteri lain yang berada di tepi kanal cairan dapat bertahan

  11 hidup dalam lingkungan aerob.

  Lapisan ekstraseluler mrupakan pembatas protektif yang megelilingi mikrokoloni bakteri. Lapisan lendir tersebut melindungi mikrokoloni dari antibiotik, antimikrobal dan mekanisme pertahanan host. Kanal cairan yang menembus lapisan lendir ekstraseluler berfungsi sebagai nutrisi dan oksigen serta mengatur zat metabolit bakteri dan enzim di dalam struktur biofilm. Setiap mikrokoloni bakteri menggunakan sinyal kimiawi untuk menghasilkan sistem komunikasi primitif yang berfungsi untuk berkomunikasi dengan mikrokoloni bakteri yang

  11 lain.

  2.2.3 Mekanisme Pembentukan Plak

  11 Pembentukan plak dapat dibagi atas tiga tahapan : a.

  Perlekatan bakteri pada permukaan b.

  Pembentukan mikrokoloni pada permukaan c. Pembentukan biofilm subgingiva yang matang Tahap pertama dalam pembentukan plak adalah melekatnya pelikel pada permukaan email.

  Pelikel berfungsi sebagai lapisan pelindung, pelicin permukaan, mencegah kerusakan jaringan, dan tempat perlekatan bakteri. Pelikel ini terdiri dari glikoprotein yang diendapkan dari saliva

  9

  dan terbentuk segera setelah penyikatan gigi. Pada tahap kedua pembentukan plak gigi, terjadi kolonisasi bakteri. Bakteri awal yang melekat dan berkoloni adalah bakteri positif Gramm.

  10 Koloni ini bersifat reversibel, yang kemudian akan menjadi irreversibel. Tahap ketiga terjadi

  pertumbuhan dari koloni bakteri positif Gramm, disertai aggregasi bakteri lain sehingga terjadi kolonisasi sekunder, serta peningkatan jumlah dan spesies bakteri. Dalam tahap ini terjadinya perubahan lingkungan, dari aerob menjadi anaerob yang didominasi oleh bakteri negatif Gramm. Pematangan plak merupakan proses akhir dari plak, yang umumnya terjadi dua hari setelah plak

  11 terbentuk.

  26 Gambar 3. Deposisi plak pada permukaan gigi

2.2.4 Hubungan Plak dengan Penyakit Periodontal

  Bakteri yang berada pada ekosistem kompleks biofilm harus mempunyai kemampuan untuk bertahan hidup dan berkembang dalam jaringan periodontal. Mikroorganisme periodontal harus memiliki minimal 3 karakteristik sebagai patogen yaitu kapasitas kolonisasi, kemampuan menghindari mekanisme pertahanan dari host, dan kemampuan untuk memproduksi substansi yang dapat menginisiasi kerusakan jaringan. Plak bakteri mengandung atau memproduksi substansi yang mampu memyebabkan inflamasi. Substansi tersebut mempunyai efek langsung pada vaskular dan lekosit, sehingga terjadi vasodilatasi, peningkatan aliran cairan sulkus gingiva dan migrasi dari netrofil. Pada tahap yang lebih lanjut, antigen bakteri ini dapat mengaktivasi sel host seperti monosit, limfosit, dan fibroblas sehingga terjadi perubahan patologis yang konsisten terhadap respon inflamasi kronik.

  Pada lesi inisial gingivitis dengan respon inflamasi akut akan mempunyai karakteristik seperti infiltrasi netrofil, perubahan vaskular, perubahan sel epitel dan degradasi kolagen. Perubahan ini terjadi karena kemotaksis netrofil dan vasodilatasi sebagai efek langsung dari

  12 produk bakteri, juga termasuk aktivasi sistem pertahanan host seperti komplemen dan kinin.

  Bakteri yang terdapat pada gingivitis yang diinduksi oleh plak (gingivitis kronik) terdiri atas bakteri positif Gramm (56%), negatif Gramm (44%), fakultatif (59%) dan anaerob (41%). Positif Gramm termasuk S. sanguis, S. mitis, S. intermedius, S. oralis, A. viscosus, A. naeslundii, dan

  

Peptostreptococcus micros. Negatif Gramm termasuk F. nucleatum, P. intermedia, V. parvula,

  13 Hemophilus, Capnocytophaga dan Campylobacter spp. Periodontitis dapat dibedakan dengan

  gingivitis secara klinis dengan adanya kehilangan perlekatan jaringan ikat pada gigi dengan

  12 peradangan gingiva. Pada periodontitis kronik, bakteri yang sering dijumpai adalah P.

gingivalis, B. forsythus, P. intermedia, C. rectus, Eikenella corrodens, F. nucleatum, A.

  13 actinomycetemcomitans, P. micros, Treponema dan Eubacterium.

2.3 Probiotik

  Resistensi terhadap antibiotik, dengan munculnya sejumlah strain yang multiresisten semakin menjadi masalah global yang penting. Perkembangan tidak menguntungkan ini memicu para ilmuwan untuk mencari cara lain dalam meneliti penyakit-penyakit yang infeksius. Satu cara yang terlupakan mengenai penggunaan bakteri yang dapat memberikan keuntungan bagi kesehatan mulai diteliti kembali secara intensif dengan menggunakan desain metode penelitian yang modern. Istilah probiotik, antonim dari istilah antibiotik, adalah substansi yang dihasilkan oleh mikroorganisme-mikroorganisme yang dapat meningkatkan pertumbuhan mikroorganisme yang lainnya. (Lily & Stillwell, 1965). Istilah probiotik sebelumnya memiliki beberapa definisi yang pada akhirnya disahkan oleh Food and Agriculture Organization dan World Health

  

Organization pada tahun 2001, probiotik didefinisikan sebagai mikroorganisme hidup yang

  14 ketika diberikan dalam jumlah yang tepat, dapat memberikan manfaat bagi kesehatan host.

  Probiotik pertama kali digunakan dalam bidang kedokteran, sebagai terapi atau pencegahan terhadap diare akibat antibiotik, selain itu untuk toleransi tarhadap laktosa, antikarsinogenik dan dermatitis atopik. Dalam bidang kedokteran gigi, probiotik telah banyak digunakan sebagai terapi preventif terhadap karies gigi, akumulasi plak, kesehatan gingiva,

  14 halitosis dan penyakit periodontal.

  Mikroorganisme yang umum digunakan pada probiotik adalah bakteri asam laktat dan

  

bifidobacteria. Bakteri asam laktat merupakan kelompok bakteri yang paling banyak

  menghasilkan bakteriosin, yaitu senyawa peptida antimikroba yang mempunyai sifat bakterisida

  15 atau bakteriostatik melawan spesies lain.

  16 Tabel 1. Mikroorganisme pada Probiotik Lactobacillus spp. Bifidobacterium spp. Lain-lain

  L. acidophilus

  B. bifidum Saccharomyces boulardii L. Casei B. breve Lactococcus lactis subsp.

  Cremoris L. delbrueckii subsp.

  B. infantis Enterococcus faecium Bulggaricus L. fermentum

  B. longum Streptococcus salivarius subsp. Thermophilus L. gasseri

  B. lactis S. diaacetylactis L. johnsonii B. adolescentis S. intermedius L. paracasei

  L. plantarum L. reuteri L. rhamnosus

2.3.1 Kegunaan Probiotik

  Sejumlah peneliti juga mengungkapkan beberapa pengaruh positif bagi kesehatan dari probiotik yaitu meningkatkan ketahanan terhadap penyakit infeksi terutama infeksi usus dan diare, menurunkan tekanan darah/ antihipertensi menurunkan konsentrasi kolesterol serum darah, mengurangi risiko intoleransi laktosa, mempengaruhi respon imun, memudahkan pencernaan, menurunkan risiko terjadinya tumor dan kanker kolon dan bersifat antimutagenik serta bersifat

  17 anti karsinogenik.

2.3.2 Mekanisme Kerja Probiotik sebagai Agen Kontrol Plak

  Kontrol plak supragingiva secara mekanis seperti penyikatan gigi dan flossing tidak 100% efektif menyingkirkan penumpukan plak. Kontrol plak mekanis tidak memadai untuk

  3

  menjamin kesehatan jaringan periodontal pada kebanyakan individu. Oleh karena itu, diperlukan metode tambahan yaitu kontrol plak secara kimiawi. Metode ini mudah dilakukan dan efektif dalam menghambat pembentukan plak. Namun, metode kimiawi ini hanya merupakan penunjang kontrol plak mekanis karena struktur biofilm terdapat lapisan lendir ekstraseluler yang menghambat penetrasi bahan antimikrobal ke dalam koloni bakteri.

  Pertama kali efek probiotik diduga melalui modifikasi genetik sehingga strain bakteri dapat menghasilkan antibodi, enzim, dan sitokin. Saat ini diketahui bahwa mekanisme probiotik adalah melalui produksi senyawa antimikroba, meregulasi respon imun dan menghilangkan adhesi bakteri patogen dan menggantikannya dengan bakteri non-patogen. Probiotik dapat membuat lapisan biofilm dalam rongga mulut, bertindak sebagai lapisan protektif bagi jaringan

  17 melawan penyakit gigi dan mulut.

  Bakteri probiotik dapat mempengaruhi sistem imun, baik lokal maupun humoral. Pada respon imun seluler dikatakan bahwa probiotik meningkatkan proliferasi splenosit sebagai akibat mitogen untuk Sel-T dan sel-B. Lactobacillus BB terutama akan meningkatkan jumlah sel penghasil IgA dan sel penghasil immunoglobin lainnya, serta merangsang pelepasan interferon lokal yang memfasilitasi transport antigen. Probiotik juga berperan terhadap peningkatan produksi sitokin, sebagai contoh strain streptococcus thermophilus akan meningkatkan produksi sitokin TNF dan IL-6 melalui sel makrofag. Strain L.bulgaricus, Bifidobacterium culolescenti dan B.bifidum akan meningkatkan produksi IL-6 melalui sel T-helper. Peran probiotik pada immunitas non-spesifik yaitu adanya kemampuan untuk meningkatkan efek fagositosis terhadap

  18 patogen. Peran non-spesifik lainnya yaitu mampu menurunkan reaksi hipersensitifitas.

  Bakteriosin yang dihasilkan bakteri probiotik merupakan senyawa peptide antimikroba, yaitu senyawa dengan berat molekul rendah baik berupa protein atau peptida pendek yang memiliki aktivitas menghambat atau membunuh antimikroba. Penggunaan senyawa antimikroba dalam pengobatan tidak memberikan efek samping pada sel host, karena bersifat toksistas selektif akibat adanya keseimbangan interaksi elektrostatik dan hidrofobisitas terhadap sel targetnya. Bakteriosin yang dihasilkan akan menetap dalam rongga mulut, dapat beradhesi

  16 dengan berbagai sel dalam mulut yang poten terhadap bakteri positif Gramm. Mekanisme probiotik dalam tubuh secara umum terbagi menjadi tiga, yaitu normalisasi dari mikroba intestin, modulasi respon imun, dan pengaruh metabolik. Mekanisme-mekanisme ini juga dapat dianalogikan ke dalam rongga mulut. Cara yang pertama adalah probiotik berkompetisi dengan bakteri patogen, mencari tempat perlekatan dan beragregasi. Keadaan ini akan menghambat adhesi bakteri patogen dan menguranginya. Cara yang kedua adalah probiotik berkompetisi dalam nutrisi dan faktor-faktor pertumbuhan dengan bakteri-bakteri patogen, serta memproduksi zat antimikrobial. Keadaan ini akan menghambat pertumbuhan dari bakteri-bakteri patogen dan plak gigi. Cara yang ketiga adalah memperkuat respon imun host, menghambat bakteri patogen memproduksi pro-inflammatory cytokine, serta mengurangi produksi MMP. Hal ini berperan dalam respon imun, baik sistemik maupun lokal sehingga terjadi pengurangan

  14 inflamasi dan kerusakan jaringan.

2.3.3 Tipe-tipe Probiotik

  Probiotik digunakan dalam proses pengolahan pangan, misalnya pada pengolahan susu seperti yogurt, keju; dalam fermentasi sayuran seperti sauerkraut, pikel, kecap kedelai, miso; dalam fermentasi ikan seperti kecap ikan dan pasta ikan; dalam pembuatan silase seperti bakteri

  E. faecium dan E. faecalis; serta dalam pengolahan daging seperti sosis fermentasi dan daging

  19 fermentasi.

  Sumber probiotik juga bisa diperoleh dari susu fermentasi (yogurt), keju dan susu sapi, jus, dan susu bubuk bayi. (Jennie, 2007). Probiotik biasa juga dijumpai dalam kemasan tablet, kapsul, atau granula. Produk-produk tersebut memiliki beberapa kebaikan kesehatan, yang meliputi kekebalan terhadap infeksi usus, perbaikan penggunaan laktosa, pencegahan penyakit diare, kanker kolon, hiperkoleseterolemia, penyakit alat pencernaan bagian atas, stabilisasi barier

  20 mukosa usus, perbaikan absorpsi kalsium, dan sintesis vitamin, serta pra pencernaan protein.

  27 Gambar 5. Produk-produk Probiotik

2.4 Probiotik dan Kesehatan Rongga Mulut

  Syarat yang penting bagi suatu mikroorganisme untuk menjadi probiotik rongga mulut adalah kemampuan untuk melekat dan berkolonisasi pada permukaan di dalam rongga mulut. Sekitar 1% dari mikroflora mulut yang dapat dikultur adalah Lactobacilli. Species Lactobacilli yang paling sering ditemukan pada saliva adalah L. Fermentum, L. Rhamnosus, L. Salivarius, L.

  

Casei, L.acidophilus dan L.plantarum. Tiga di antaranya adalah strain probiotik yang digunakan

  21

  pada produk susu (Yakult, Vitagen, dll.) Probiotik dapat memengaruhi pertumbuhan biofilm dan mikroflora pada rongga mulut. Mekanisme adhesi pada permukaan mulut merupakan hal yang penting yang mendukung aktivitas probiotik. Kemampuan ko-aggregasi dari spesies lactobacilli memungkinkan untuk membentuk barrier yang dapat mencegah kolonisasi bakteri patogen, yang disebabkan oleh produksi lingkungan mikro di sekeliling patogen-patogen tersebut, dan substansi-substansi inhibisi dihasilkan oleh spesies lactobacillus, sehingga terjadi reduksi bakteri kariogenik dan

  14,21

  bakteri patogen periodontal. Lactobacillus juga berperan terhadap fungsi epitel barrier dan memodulasi respon imun sehingga dapat meningkatkan resistensi rongga mulut terhadap

  14 terjadinya infeksi.

  Gambar 6. Species Lactobacilli

  2.5 Probiotik dan Penyakit Periodontal Efek periodontal dalam meningkatkan kesehatan telah diteliti secara luas hingga saat ini.

  Penelitian dilakukan terutama pada bagian saluran gastrointestinal. Walau demikian, pada beberapa tahun yang lalu, probiotik juga pernah diteliti dalam hubungannya dengan kesehatan mulut. Pada bidang Periodonsia, Lactobacilli dilaporkan bisa menghambat pertumbuhan

  21 P.gingivalis dan Prevotella intermedia masing-masing sebesar 82% dan 65%. Pengunaan

  permen karet probiotik selama 14 hari, pada penderita gingivitis sedang sampai berat terbukti

  22

  berkurang secara signifikan. Penelitian lain menyatakan bahwa bakteri probiotik S.salivarius dapat menghasilkan sangat sedikit komponen sulfur volatil yang merupakan penyebab dari halitosis. Penelitian terbaru adalah pemberian probiotik dapat menurunkan jumlah Candida

  21 dalam mulut pada orang yang berusia lanjut.

   2.6 Indeks Plak

2.6.1 Loe and Silness

  Indeks plak ini diperkenalkan oleh Silness-Loe pada tahun 1964. Indeks ini mengukur plak berdasarkan pada ketebalan penumpukan plak pada margin servikal gigi di sisi

  23 distovestibular, vestibular, mesiovestibular dan oral.

23 Kriteria pemberian skor :

  0 = Tidak ada plak 1 = Ada plak tipis disekitar tepi gingiva bebas dan permukaan. Plak terlihat dengan menggesekkan sonde sepanjang permukaan gigi

  2 = Terdapat penumpukan plak yang sedang pada poket gingiva atau pada permukaan gigi dan batas tepi gingival bebas yang terlihat dengan mata 3 = Terdapat penumpukan plak yang banyak pada poket gingiva atau pada permukaan gigi dan batas tepi gingival bebas, tumpukan itu sudah dapat dilihat dari jauh

  Jumlah skor gigi yang diperiksa Perhitungan skor individual =

  Jumlah permukaan gigi yang diperiksa Jumlah skor individual

  Perhitungan skor populasi = Jumlah subjek yang diperiksa

2.7 Kerangka Teori Probiotik Antagonis dengan patogen Beragregasi dengan bakteri rongga mulut

  Interaksi dengan epitel rongga mulut

  Modulasi komposisi biofilm Reduksi mikroorganisme plak dental

  Memperkuat fungsi epitel barrier Modulasi respon imun

  Meningkat resistensi terhadap infeksi rongga mulut

  Menghambat pertumbuhan dari plak gigi

2.8 Kerangka Konsep

  Variabel terikat: Indeks plak Loe and Silness

  Variabel terkendali: a.

  Volume susu Probiotik dan susu Plasebo yang dikumur b.

  Lama berkumur c. Frekuensi penggunaan susu

  Probiotik dan susu Plasebo d. Waktu dan frekuensi menyikat gigi e.

  Jenis sikat gigi dan pasta gigi Variabel tidak terkendali: a.

  Cara berkumur susu Probiotik dan susu Plasebo b. Diet c. Teknik menyikat gigi

  Variabel bebas: Susu Probiotik

  Susu Plasebo