Menurut taksonominya, Fusobacterium nucleatum diklasifikasikan berdasarkan:14
Kingdom : Bacteria Filum : Fusobacteria Famili : Bacteriodaceae Genus : Fusobacterium
Spesies : Fusobacterium nucleatum
Fusobacterium nucleatum merupakan jenis bakteri anaerob obligat gram negatif dengan sel yang tipis, bentuk batang yang bergelendong dengan kedua ujung yang tajam atau filamen, panjang sel bakteri 5 – 10 �mdan termasuk kedalam famili Bacteroidaceae.14,45 (Gambar 1)
Gambar 1. Koloni F.nucleatum dibawah Scanning Electron Microscopy
F. nucleatum sebagai bakteri gram negatif memiliki karakteristik pada membran luar bakteri tersebut. Envelope dari bakteri terdiri dari membran luar dan dalam yang terpisah dengan periplasmic space yang mengandung peptidoglikan. Secara umum membran dalam dari bakteri terdiri dari membran ganda fosfolipid yang simetris dan protein. Membran terluar berfungsi sebagai molekul selektif dan membran asimetris yang terdiri dari fosfolipid, lipopolisakarida (LPS), lipoprotein, dan protein.14(Gambar 2)
Kompleks lipopolisakaridayang berupa endotoksin dapat menyebabkan
biological effects yaitu aktivasi komplemen, sitotoksisitas, dan resorpsi tulang. Lipopolisakarida juga memegang peranan penting dalam proses perlekatan bakteri F.
nucleatum dengan hidroksiapatit dan sementum pada permukaan
gigi.14,46Lipopolisakarida dari Fusobacterium nucleatum juga menginduksi secara cepat respon imun pada jaringan pulpa.47
Gambar 2. F.nucleatum dibawah mikroskop elektron Outer membrane (OM), Perisplasmic space (P), dan Cell membrane(CM)14
F.nucleatum memerlukan media yang baik untuk tumbuh sumbur yang terdapat kandungan trypticase, peptone, dan ekstrak ragi. F.nucleatum menggunakan asam amino untuk menghasilkan energi serta menggunakan glukosa untuk reaksi biosintesis molekuler interseluler.14Bakteri tersebut bersifat tidak bergerak dan tidak menghasilkan spora dengan produk utama hasil akhir metabolisme berupa asam butirat serta sejumlah kecil asetat, laktat, format, dan asam propionat.14,17Asam butirat, asam propionat, dan ion amonium dapat menghambat proliferasi sel fibroblas pada gingiva, yang memberikan jalan masuk bagi F.nucleatum untuk melakukan penetrasi ke epitel gingiva.14 Asam butirat juga berperan dalam inhibisi terbesar dari T-sel blastogenesis dan menstimulasi produksi interleukin-1 yang berkaitan dengan resorpsi tulang.46F.nucleatum juga menghasilkan protease yang dapat melakukan aktivitas proteolitik yang mendegradasi fragmen kolagen yang menyebabkan kerusakan periodontal dari host.14
Bakteri yang ditemukan pada infeksi primer endodontik adalah bakteri gram negatif seperti Fusobacterium, Dilaster, Porphyromonas, Prevotella, Tannerella, Treponema, Campylobacter, dan Veillonella.48Penelitian dari Kipalev et al. (2014) menunjukkan bahwa Fusobacterium nucleatum lebih sering ditemukan pada infeksi saluran akar primer dengan menggunakan metode Polymerase Chain Reaction (PCR) yaitu sebesar 52,8% dibandingkan dengan infeksi saluran akar sekunder sebesar 25,7%.15Infeksi primer tersebut awalnya dapat terjadi akibat dari adanya jalan masuk bagi mikroorganisme umumnya melalui karies gigi. Adapun cara lain untuk masuknya mikroorganisme penyebab infeksi primer adalah melalui apeks, kanal lateral, aksesoris, furkasi dari saluran akar gigi.47Selain itu, infeksi sekunder disebabkan oleh mikroorganisme yang masih terdapat pada saluran akar saat perawatan atau setelah dilakukan perawatan saluran akar.49Menurut Sundqvist (1994) menunjukkan bahwa F.nucleatum jugapaling banyak ditemukan pada lesi apikal melalui kultur bakteri saluran akar yaitu sebesar 48%.(Tabel1)46
Tabel 1. Bakteriyang disiloasi dari saluran akar gigi dengan lesi periapikal.46
Mikroorganisme di dalam saluran akar dapat tumbuh tidak hanya sebagai sel planktonik, tetapi juga dapat membentuk suatu biofilm yang terdiri dari jaringan kompleks dari berbagai mikroorganisme. Pembentukan biofilm yang terjadi di dalam saluran akar dimulai setelah mikroorganisme kontak dengan tanduk pulpa dan juga
Bakteri Insiden (%) Fusobacterium nucleatum Streptococcus sp Bacteroides sp Prevotella intermedia Peptostreptococcus micros Eubacterium alactolyticum Peptostreptococcus anaerobius Lactobacillus sp Eubacterium lentum Fusobaccterium sp Camphylobacter sp Peptostreptococcus sp Actinomyces sp Eubaccterium timidum Capnocytophaga ochracea Eubacterium brachy Veillonella parvula Porphyromonas endodontalis Prevotella buccae Prevotella denticola Prevotella loesccheii Eubacterium nodatum 48 40 35 34 34 31 32 31 32 29 25 15 15 11 11 9 9 9 9 6 6 6
didukung oleh morfologi saluran akar yang begitu kompleks.18Bakteri yang berkumpul dalam biofilm dapat berkomunikasi intraspesies maupun antarspesies. Komunikasi tersebut dilakukan untuk memperoleh sifat-sifat baru. Quorum sensing
adalah komunikasi intraspesies bakteri yang dimediasi oleh molekul rendah yang berat, yang dapat mengubah aktivitas metabolisme sel-sel tetangga dan mengkoordinasikan fungsi sel bakteri terdapat dalam biofilm. Quorum sensing juga dapat mengatur properti mikroba seperti faktor virulensi dan penggabungan DNA ekstraseluler.50,51Beberapa bakteri yang saling berhubungan dengan spesies lainnya melalui rantai makanan dengan metabolisme dari satu spesies menyediakan nutrien esensial untuk pertumbuhan populasi bakteri yang lainnya. Fusobacterium nucleatum
berperan penting dalam pembentukan biofilm karenakemampuannya dalam memecah glukosa dari strukur interseluler dan memanfaatkannya sebagai sumber energi pada saat kekurangan nutrisi, hal inilah yang mendukung bakteri lain berpindah ke sekitar permukaan sel Fusobacterium nucleatum yang selanjutnya berikatan dengan dinding selnya.14 Kombinasi Fusobacterium nucleatum, Prevotella spp., Porphyromonas spp.
juga berkaitan dengan perkembangan yang menunjukkan keparahan dalam endodontik flare up, karena adanya sinergi antara bakteri tersebut sehingga meningkatkan intensitas reaksi inflamasi pada jaringan periapikal.15,17F.nucleatum
dan P. gingivalis berinteraksi dengan menghasilkan enzim proteolitik dan agregasi dari bakteri tersebut menghasilkan efek sinergisme pada terjadinya kasus infeksi endo-perio.14,52(Gambar 3) Bakteri yang membentuk biofilm tersebut akan lebih resisten terhadap agen antimikroba dibandingkan dengan bakteri yang hidup sebagai planktonik.46
2.3 Lobak (Raphanus sativus L.)
Raphanus sativus L. yang berasal dari famili Brassiaceae memiliki banyak manfaat dan telah digunakan sebagai tanaman obat sejak dahulu.32,35Raphanus sativus
aslinya berasal dari Eropa dan Asia. Klasifikasi nama dari tanaman lobak (Raphanus sativus L.) adalah:34 Kingdom : Plantae Divisi : Tracheophyta Kelas : Magnoliopsida Ordo : Brassicales Famili : Brassicaceae Genus : Raphanus
Spesies : Raphanus sativus L.
Tanaman tersebut dapat tumbuh pada iklim yang memiliki ketinggian antara 190 sampai 1240 m. Tanaman tersebut memiliki tinggi 30 – 90 cm dan akarnya tebal dengan banyak ukuran, bentuk, dan warna.32 Batangnya bisa bercabang maupun tidak, pada bagian dasar daunnya panjang, biasanya berbentuk lengkung dan bergerigi kasar, tapi kadang tidak bergerigi jika batangnya yang tidak bercabang dan lurus.
Gambar 3.Gambaran SEM dari pembentukan biofilm
antara F.nucleatum dengan
Bunganya terdapat pada ujung tandan yang panjang, biasanya berwarna putih atau ungu. Buahnya sedikit dan tidak merekah, dengan panjang 2,5 – 7,5 cm dan diameter 1,25 cm, dengan ujung yang panjang dan lonjong. Biasanya memiliki 6 – 12 biji yang bulat, dengan warna kuning sampai coklat. Umbinya dengan bentuk bervariasi dari hampir berbentuk bulat, silinder, kerucut, pada jenis orientalnya, dan berat hingga 15 kg. Dagingnya biasanya berwarna putih, meskipun ada beberapa yang berwarna merah muda hingga merah.34 (Gambar 4)
Lobak telah digunakan sebagai makanan obat – obatan untuk berbagai penyakit termasuk disfungsi hati dan pencernaan yang buruk. Beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa ekstrak lobak memiliki aktivitas biologi seperti efek antioksidan, antimutagenik, dan anti proliferatif.34
Sifat antioksidan, antimikroba, dan sifat obat lainnya secara luas dimanfaatkan untuk kepentingan manusia tentang kesehatan. Penelitian dari Janjua et al. (2013) menunjukkan hasil KHM dari ekstrak etanol dari Raphanus sativusdengan konsentrasi 50 mg/ml dapat menghambat pertumbuhan bakteri S. aureus(20 ± 0,6 mm), B. subtilis(21 ± 1,0 mm), M. luteus(22 ± 1,5 mm), E. aerogenes(19 ± 1,0 mm),
S. typhi(3 ± 1,3 mm), E. coli(21 ± 1,1 mm), K. pneumoniae(17 ± 2,4 mm), P. aureginosa(14 ± 0,8 mm), B. bronchiseptica(22 ± 0,7 mm).35 Penelitian dari Beevi et al (2009) menunjukkan hasil KHM dari ekstrak aseton umbi lobak dengan konsentrasi 1 mg/ml terhadap bakteri Bacillus sublitis (23,43 ± 1,29 mm),
Staphylococcus aureus (23,53± 1,36 mm), Staphylococcus epidermidis (29,57± 0,81 mm), Enterococcus faecalis (25,53± 0,89 mm), Salmonella typhimurium (36,97±
0,15 mm), Enterobacter aerogenes (34,17± 0,77 mm), Enterobacter cloacae (20,50±
0,44 mm).30
Khasiat obat yang terdapat dalam Raphanus sativus L.telah dihubungkan dengan produksi dari metabolit sekunder yang mengandung tannin, saponin, coumarin, alkaloid, anthraquinone, dan flavonoid.35
a. Tannin
Tannin adalah kelompok zat fenolik primer yang bersifat astringentyang ditemukan hampir di setiap bagian tanaman yang ditandai oleh aktivitas antibakteri pada inaktivasi sifat adhesi bakteri, enzim, selubung envelope bakteri, dan protein transpor bakteri.54,55 Tannin berperan dalam stimulasi sel fagosit, aktivitas host mediated tumor, antibakteri, antijamur dan berbagai tindakan antiinfeksi.55,56
b. Saponin
Saponin adalah senyawa bioaktif yang dihasilkan terutama oleh tanaman dan beberapa organisme laut dan serangga. Saponin bersifat seperti sabun dalam air yang menghasilkan busa. Karena sifat lyobipolar, saponin dapat berinteraksi dengan membran sel dan juga mampu menurunkan tegangan permukaan larutan berair. Saponin mengerahkan beberapa aktivitas antibakteri melalui penggabungan dengan membran sel untuk menimbulkan perubahan morfologi sel yang mengakibatkan sel lisis. Kegiatan farmakologi yang telah dilaporkan dari saponin adalah antibakteri, antijamur, antivirus, hepatoprotektif antiinflamasi, anti ulkus, antitumor, antikanker, antimalaria.57-59
c. Coumarin
Coumarin adalah metabolit sekunder dari tanaman yang memiliki aktivitas biologis yang bervariasi. Aktivitas dari coumarin seperti aktivitas antiplatelet agregasi, antiinflamasi, antitumor, antibakteri, antivirus, antijamur, dan kegiatan vasodilatasi.60-62 Coumarin telah ditemukan untuk merangsang makrofag, yang dapat memiliki efek negatif tidak langsung pada infeksi. Lebih khusus, coumarin telah digunakan untuk mencegah kekambuhan dari luka yang disebabkan oleh HSV-1 pada
manusia.61 Sifat antimikroba coumarin dengan mengubah konformasi dari asam nukleat dan menghambat replikasi DNA dari bakteri, yang menyebabkan modifikasi dalam pertumbuhan sel bakteri dan inhibitor enzim. Coumarin juga membentuk kompleks ion tembaga yang bersifat antibakteri dengan sifat toksisitas terhadap bakteri.62,63
d. Flavonoid
Flavonoid adalah kelompok utama polifenol yang telah dipublikasikan untuk bertindak terhadap pengoksidasi seperti radikal hidroksil, anion superoksida, dan radikal peroksida. Salah satu peran flavonoid adalah melindungi tanaman terhadap serangan bakteri. Selain itu beberapa flavonoid telah ditemukan dan didokumentasikan menunjukkan aktivitas antibakteri terhadap strain yang berbeda dari bakteri Staphylococcusaureus, Streptococcus agalactiae, Escherichia coli and Klebsilla pneumonia.64 Setelah ditemukan untuk disintesis dari tanaman terhadap respon infeksi mikroba, flavonoid menunjukkan keefektifan secara in vitro dalam beragam zat antimikroba. Kemampuan flavonoid disebabkan oleh kemampuannya untuk bergabung dengan bagian ekstraseluler, protein yang larut, dinding sel bakteri, serta merusak membran sel bakteri. Flavonoid juga memiliki kemampuan untuk memodulasi respon imun sel mononuklear dan meningkatkan persentase darah perifer.55,65,66
e. Alkaloid
Alkaloid merupakan senyawa nitrogen heterosiklik bioaktif yang paling awal terisolasi dari tanaman. Alkaloid berasal dari asam amino dan nitrogen yang memberi sifat alkali. Mekanisme kerja antibakteri dari alkaloid adalah kemampuan alkaloid untuk berikatan dengan DNA sel, penghambatan enzim (esterase, RNA polimerase, DNA polimerase), penghambatan respirasi sel sehingga menggangu fungsi sel.66 Banyak juga penyelidikan tentang alkaloid menunjukkan senyawa ini sebagai penemuan baru dalam pembentukkan obat melawan banyak penyakit untuk mengobati banyak penyakit. Peran alkaloid ditemukan dalam mengobati malaria, kolik lambung dan ulser lambung, serta menghasilkan banyak efek farmakologis seperti antimikroba dan obat antikanker.67,68
f. Anthraquinone
Quinone merupakan cincin aromatik dengan dua substitusi keton. Dengan menyediakan sumber radikal bebas yang stabil, quinone diketahui dapat melengkapi asam amino nukleofil dalam protein secara irreversibel, sehingga mengakibatkan inaktivasi dari protein dan hilangnya fungsi selular. Oleh karena itu, quinone
memiliki potensi yang tinggi pada efek antimikroba. Target yang terdapat pada sel mikroba adalah adhesin yang terdapat pada permukaan, polipeptida dinding sel, dan enzim yang berikatan dengan membran. Quinone juga dapat menyebabkan substrat menjadi tidak dapat digunakan oleh mikroorganisme.68
