HUBUN
T
NGAN R
TERHAD
Diajuk syarat gunFA
UNI
RADIKA
DAP PEN
kan untuk m na mempero FARSHIH NI
AKULTAS
IVERSITA
AL BEBA
NYAKIT
SKRIPSI memenuhi tu oleh gelar SaOleh:
HAH MOH IM : 070600
S KEDOK
AS SUMA
MEDAN
2011
AS DAN
T PERIO
I
Fakultas Kedokteran Gigi Departemen Periodonsia Tahun 2011
Farshihah Mohd Shafie
Hubungan Radikal Bebas dan Antioksidan Terhadap Penyakit Periodontal ix + 40 halaman
Penyakit periodontal merupakan penyakit yang banyak diderita oleh masyarakat di Indonesia karena penyakit tersebut memiliki prevalensi tertinggi kedua setelah karies gigi. Penyakit periodontal merupakan penyakit yang dapat merusak jaringan periodonsium yaitu gingiva, tulang alveolar, ligamen periodontal, dan sementum. Sebagai hasil dari stimulasi oleh antigen bakteri, polimorfonuklear menghasilkan radikal bebas sebagai bagian dari respon pejamu terhadap infeksi bakteri patogen periodontal. Antioksidan berfungsi menetralisir radikal bebas. Stres oksidatif akan terjadi bila adanya ketidakseimbangan antara kedua senyawa radikal bebas dan antioksidan.
Penyakit periodontal juga merupakan penyakit yang dapat memperparah kondisi sistemik individu sehingga penyakit ini memiliki hubungan timbal balik dengan penyakit sistemik tertentu khususnya penyakit diabetes dan komplikasi kehamilan.
Dengan pengetahuan yang mendalam terhadap hubungan antara radikal bebas dan antioksidan terhadap penyakit periodontal akan membantu dalam perawatan jaringan periodonsium yang lebih tepat disamping mampu memberikan edukasi tentang peranan antioksidan dalam mempengaruhi kesehatan jaringan periodonsium.
HUBUN
T
NGAN R
TERHAD
Diajuk syarat gunFA
UNI
RADIKA
DAP PEN
kan untuk m na mempero FARSHIH NI
AKULTAS
IVERSITA
AL BEBA
NYAKIT
SKRIPSI memenuhi tu oleh gelar SaOleh:
HAH MOH IM : 070600
S KEDOK
AS SUMA
MEDAN
2011
AS DAN
T PERIO
I
PERNYATAAN PERSETUJUAN
Skripsi ini telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan tim penguji skripsi
Medan, 29 Januari 2011
Pembimbing : Tanda Tangan
1. Pitu Wulandari, drg., S.Psi.,Sp Perio ……… NIP : 19790514 200502 2 001
TIM PENGUJI SKRIPSI
Skripsi ini telah dipertahankan di hadapan tim penguji
pada tanggal 29 Januari 2011
TIM PENGUJI
KETUA : 1. Pitu Wulandari, drg., S.Psi.,Sp Perio .……… ANGGOTA :1. Irmansyah R., drg., Ph.D . ………... 2. Zulkarnain, drg., M.Kes ……….
KATA PENGANTAR
Dengan mengucapkan puji dan syukur kepada Tuhan yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan hidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dalam rangka memenuhi kewajiban penulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara.
Ucapan terima kasih sebesar-besarnya kepada kedua orang tua penulis, Ayahanda dan Ibunda tercinta Mohd Shafie@Awi Bin Awang dan Esah Binti Ibrahim yang telah memberikan kasih saying dan dukungan semangat tanpa batas.
Dalam penulisan skripsi ini, penulis banyak mendapat bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu, dengan segala kerendahan hati penulis mengucapkan rasa terima kasih dan hormat kepada:
1. Prof. H Nazruddin,drg., C.ort Ph.D., Sp.Ort. selaku Dekan Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara.
2. Pitu Wulandari, drg., S.Psi.,Sp Perio selaku dosen pembimbing skripsi saya yang begitu sabar dan banyak meluangkan waktu, memberikan bimbingan, petunjuk dan pengarahan serta saran kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini. 3. Saidina Hamzah Daliemunthe, drg., Sp. Perio (K) selaku koordinator skripsi
Departeman Periodonsia.
4. Seluruh staf dosen dan pegawai Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara khususnya Departemen Periodonsia yang telah memberi ilmu pengetahuan dan nasehat selama menjalani perkuliahan sehingga selesainya skripsi ini.
Pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada seluruh ahli keluarga Mohd Fauzi, Mohd Fadzil, Fauziah, Faizah, Mohd Fadli, Mohd Faizul, Mohd Fadlullah dan Mohd Firdaus atas segala kasih sayang, doa dan dukungan serta segala bantuan baik berupa moril maupun materil yang tidak terbalas oleh penulis sampai kapan pun. Teman-teman penulis, Muhammad Syafiq, Khairul Razikin, Riona, teman-teman stambuk 2007, senior, junior dan teman-teman lainnya yang telah membantu dan memberikan motivasi dalam penyelesaian skripsi ini.
Akhirnya penulis mengharapkan semoga skripsi ini dapat memberikan sumbangan pikiran yang berguna bagi fakultas, pengembangan ilmu pengetahuan dan masyarakat.
Medan, 29 Januari 2011 Penulis,
(.………)
FARSHIHAH MOHD SHAFIE
NIM : 070600166
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL……….………... i
HALAMAN PERSETUJUAN………..……… ii
HALAMAN TIM PENGUJI SKRIPSI……… iii
KATA PENGANTAR………... iv
DAFTAR ISI……….. vi
DAFTAR TABEL……….. viii
DAFTAR GAMBAR………... ix
BAB 1 PENDAHULUAN………... 1
BAB 2 MEKANISME INFLAMASI, RADIKAL BEBAS DAN PERANAN ANTIOKSIDAN PADA PENYAKIT
PERIODONTAL ………...………. 2.1 Penyakit Periodontal ….……….……… 2.1.1 Pengertian Inflamasi………. 2.1.2 Pengertian Penyakit Periodontal……….………....… 2.2 Mekanisme Inflamasi Pada Penyakit Periodontal ………...
2.3 Radikal Bebas dan Penyakit Periodontal………... 2.3.1 Sumber Radikal Bebas …………...………...
2.3.2 Jenis-jenis Radikal Bebas……….………… 2.3.3 Mekanisme Kerusakan Sel oleh Radikal Bebas …………..
4 5 5 5 6 8 9 11 12
2.4 Peranan Antioksidan dan Mekanisme Penyakit Periodontal…….. 2.4.1 Kepentingan Antioksidan…...…...…... 2.4.2 Klasifikasi Antioksidan…...…...…... 2.4.3 Stres Oksidatif…...…... 2.5 Pertahanan Antioksidan dan Mekanisme Inflamasi…...
13 13 14 17 18
BAB 3 HUBUNGAN KADAR ANTIOKSIDAN DENGAN PENYAKIT PERIODONTAL………...
3.1 Kadar Antioksidan Pada Penderita Periodontitis………... 3.2 Kadar Antioksidan Dalam Saliva Pada Penderita Periodontitis…. 3.3 Kadar Antioksidan Dalam Gingival Crevicular Fluid (GCF) Pada Penderita Periodontitis ...
3.4 Kadar Antioksidan Dalam Serum Pada Penderita Periodontitis….
20 20 21 23 28
BAB 4 EVALUASI HUBUNGAN ANTARA KADAR ANTIOKSIDAN DAN STRES OKSIDATIF PADA PENDERITA DIABETES MELITUS DAN PEREMPUAN HAMIL………... 4.1 Kadar Antioksidan danStres Oksidatif pada Penderita Diabetes Melitus... 4.2 Kadar Antioksidan danStres Oksidatif padaPerempuan Hamil....
30 30 34 34…
BAB 5 DISKUSI DAN KESIMPULAN………... 39
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1 : Antioksidan berdasarkan kepentingan, cara kerja, kelarutan dan lokasi ………
…… 16 Tabel 2 : Status Antioksidan dalam Saliva Melibatkan Subjek dalam
Kelompok Skor CPITN……… 22
Tabel 3 : Kadar TBARS pada subjek dengan jaringan periodonsium yang sehat dan penderita periodontitis ………..….…….
25
Tabel 4 : Kadar antioksidan non enzimatik pada subjek yang memiliki jaringan periodonsium yang sehat dan penderita periodontitis
26
Tabel 5 : Aktivitas antioksidan enzimatik plasma, eritrosit dan jaringan periodonsium pada subjek dengan jaringan
periodonsium yang sehat dan penderita periodontitis………..
……
27
Tabel 6 : Tabel 7 :
Analisa Biokimia (rata-rata ± SD) dari sampel saliva.……… Stres oksidatif dan status penyakit periodontal dalam
populasi stadi……….
33
37
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1 : Interaksi kompleks host-parasit yang terlibat dalam
destruksi jaringan periodonsium…... 8
Gambar 2 : Sumber radikal bebas ………... 11
Gambar 3 : Reactive oxygen species (ROS) dihasilkan melalui pengaktifan polimorfonuklear leukosit dalam proses fagositosis ………...
12
Gambar 4 : Kadar Antioksidan Antara Kasus dan Kontrol …………... 28
Gambar 5 : Stres oksidatif sebagai penghubung antara periodontitis dan sindrom metabolik ………
32
Fakultas Kedokteran Gigi Departemen Periodonsia Tahun 2011
Farshihah Mohd Shafie
Hubungan Radikal Bebas dan Antioksidan Terhadap Penyakit Periodontal ix + 40 halaman
Penyakit periodontal merupakan penyakit yang banyak diderita oleh masyarakat di Indonesia karena penyakit tersebut memiliki prevalensi tertinggi kedua setelah karies gigi. Penyakit periodontal merupakan penyakit yang dapat merusak jaringan periodonsium yaitu gingiva, tulang alveolar, ligamen periodontal, dan sementum. Sebagai hasil dari stimulasi oleh antigen bakteri, polimorfonuklear menghasilkan radikal bebas sebagai bagian dari respon pejamu terhadap infeksi bakteri patogen periodontal. Antioksidan berfungsi menetralisir radikal bebas. Stres oksidatif akan terjadi bila adanya ketidakseimbangan antara kedua senyawa radikal bebas dan antioksidan.
Penyakit periodontal juga merupakan penyakit yang dapat memperparah kondisi sistemik individu sehingga penyakit ini memiliki hubungan timbal balik dengan penyakit sistemik tertentu khususnya penyakit diabetes dan komplikasi kehamilan.
Dengan pengetahuan yang mendalam terhadap hubungan antara radikal bebas dan antioksidan terhadap penyakit periodontal akan membantu dalam perawatan jaringan periodonsium yang lebih tepat disamping mampu memberikan edukasi tentang peranan antioksidan dalam mempengaruhi kesehatan jaringan periodonsium.
BAB
1
PENDAHULUAN
Penyakit periodontal merupakan penyakit yang banyak diderita oleh masyarakat di Indonesia karena penyakit tersebut memiliki prevalensi tertinggi kedua setelah karies gigi. Hal ini dibuktikan melalui survei Kesehatan Rumah Tangga (SKRT, 2001), yang menunjukkan 60% penduduk Indonesia menderita penyakit gigi dan mulut, dan salah satunya adalah penyakit periodontal yaitu sebesar 87,84%. Penyakit periodontal merupakan suatu penyakit inflamasi kompleks pada jaringan periodonsium yang disebabkan oleh bakteri seperti Streptococcus mutans, Phorphyromonas gingivalis, Actinobacillus
actinomycetemcomitans dan Bacteriodes melaninogenicus.1,2
Penyakit periodontal juga merupakan penyakit yang dapat memperparah kondisi sistemik individu sehingga penyakit ini memiliki hubungan timbal balik dengan penyakit sistemik tertentu seperti penyakit jantung, pneumonia, kelahiran prematur pada perempuan hamil dan diabetes. Pada perempuan yang sedang hamil, terjadi peningkatan terhadap kebutuhan oksigen, aktivitas mitokondria di plasenta serta produksi reactive oxygen
species (ROS). Hal ini terjadi karena peningkatan dari proses peroksidasi lipid yang
dapat meningkatkan resistensi insulin adalah stres oksidatif yang terjadi akibat peningkatan produksi ROS pada jaringan periodonsium yang terinfeksi.3,4,5
Reactive oxygen species ini adalah suatu zat pengoksidasi yang sangat reaktif dan
tergolong dalam kelompok radikal bebas. Oleh sebab itu, pembebasan ROS yang berlebihan akan menyebabkan terjadinya kerusakan pada jaringan periodonsium. Bila kadar ROS meningkat, maka terjadi stres oksidatif yang menghasilkan oksigen dan oksidan derivat oksigen, yang akan meningkatkan kerusakan sel. Antioksidan merupakan zat yang mampu memperlambat atau mencegah proses oksidatif.Secara alami, zat ini sangat besar peranannya pada manusia untuk mencegah terjadinya stres oksidatif. Stres oksidatif merupakan kondisi gangguan keseimbangan antara oksidan dan antioksidan yang berpotensi menimbulkan kerusakan jaringan periodonsium sekaligus memperparah penyakit sistemik khususnya pada penderita diabetes dan perempuan hamil.3
Besarnya peranan ROS dalam menyebabkan kerusakan jaringan periodonsium membuat penulis tertarik untuk mempelajari dan mengetahui proses bagaimana ROS dapat menyebabkan kerusakan jaringan periodonsium dan sejauh mana hubungan ROS dan antioksidan dengan penyakit periodontal khususnya pada penderita diabetes dan perempuan hamil.
Hubungan antara radikal bebas, antioksidan dan penyakit periodontal akan dibahas pada BAB 2. Pada bab ini ketidakseimbangan antara kedua faktor radikal bebas dan antioksidan akan dihubungkan dengan terjadinya penyakit periodontal.
Didalam bab 3, akan dibahas mengenai hubungan antara kadar antioksidan dengan penyakit periodontal. Pada bab ini dapat dilihat secara jelas perbedaan kadar antioksidan pada penderita dan bukan penderita penyakit periodontal.
Evaluasi hasil penelitian antara kadar antioksidan dan stres oksidatif terhadap penderita penyakit periodontal dengan penyakit sistemik khususnya diabetes dan perempuan hamil akan dibahas pada BAB 4. Kesimpulan dari tulisan ini mengenai mekanisme inflamasi, radikal bebas dan peranan antioksidan pada penyakit periodontal akan dibahas pada BAB 5.
Dari pembahasan tulisan ini, diharapkan dapat menambah pengetahuan mengenai antioksidan dan keterlibatannya terhadap penyakit periodontal sehingga dokter gigi dapat lebih aktif berperan dalam mengurangi faktor-faktor risiko yang berhubungan dengan penyakit periodontal dan lebih berhati-hati dalam menangani pasien yang menderita diabetes dan perempuan hamil.
BAB 2
MEKANISME INFLAMASI, RADIKAL BEBAS DAN PERANAN
ANTIOKSIDAN PADA PENYAKIT PERIODONTAL
2.1 Penyakit Periodontal
Penyakit periodontal merupakan salah satu penyakit inflamasi pada rongga mulut yang memiliki keterkaitan dengan kadar ROS yang berlebihan. Oleh sebab itu, penting untuk mengetahui pengertian dari inflamasi dan penyakit periodontal agar hubungannya dengan ROS dapat dilihat dengan jelas.
2.1.1 Pengertian Inflamasi
Inflamasi terjadi akibat dari reaksi tubuh terhadap invasi mikroorganisme patogen atau terhadap trauma karena luka, terbakar, atau bahan kimia. Pada bagian yang mengalami peradangan akan muncul tanda-tanda seperti : 7 (1) Rubor atau kemerahan, (2) Tumor atau pembengkakan, (3) Dolor atau nyeri, (4) Kalor atau panas dan (5) Functio laesa atau hilangnya fungsi.
2.1.2 Pengertian Penyakit Periodontal
Penyakit periodontal adalah suatu penyakit inflamasi pada jaringan periodonsium yang terdiri dari jaringan keras dan jaringan lunak yang mengelilingi gigi, meliputi gingiva, ligamen periodontal, tulang alveolar dan sementum. Penyakit periodontal diklasifikasikan berdasarkan kondisi keparahan inflamasi, dari peradangan ringan yang disebut gingivitis dan inflamasi kronis selanjutnya yaitu periodontitis yang menyebabkan kerusakan progresif pada tulang dan struktur pendukung gigi disertai dengan pembentukan saku periodontal, resesi atau keduanya yang akhirnya dapat menyebabkan kehilangan gigi. Penyakit periodontal sering diderita oleh masyarakat yang tidak peduli terhadap kebersihan mulutnya sehingga hal ini merupakan salah satu faktor yang menyebabkan kerusakan jaringan
periodonsium.8 Individu biasanya tidak menyadari akan penyakit ini karena tidak menimbulkan rasa sakit walaupun telah timbul tanda-tanda seperti adanya mobilitas gigi, migrasi gigi, pendarahan spontan, pembentukan abses yang sering berulang, kesulitan mengunyah karena nyeri dan mobilitas gigi, gigi menjadi sensitif ketika dibersihkan dan terjadinya halitosis. 7
2.2 Mekanisme Inflamasi Pada Penyakit Periodontal
Penyakit periodontal adalah penyakit yang bersifat multifaktorial. Salah satu etiologinya adalah adanya reactive oxygen species yang distimulasikan oleh antigen bakteri.9 Etiologi utama penyakit periodontal adalah bakteri anaerob fakultatif gram negatif yang terdapat di dalam lapisan biofilm subgingiva. Bakteri ini mempunyai kemampuan untuk mengaktifkan mekanisme pertahanan pejamu dalam memperbaiki jaringan yang rusak tetapi dalam waktu yang bersamaan, bakteri ini akan memproduksi toksin yang akan menghancurkan epitel dan struktur periodonsium.6 Bila organisme terpapar dengan serangan bakteri, hal tersebut akan memicu respon imun antara patogen bakteri dan pejamu. Bakteri tersebut akan menyebabkan pelepasan sitokin seperti interleukin-6 (IL-6) dan tumor
necrosis factor-αlpha (TNF-α), sehingga meningkatkan jumlah produksi polimorfonuklear
gingiva, ligamen periodontal dan tulang alveolar melalui berbagai cara termasuk merusak DNA dan merangsang pembentukan sitokin proinflamasi. Hal ini sekaligus menjelaskan bahwa keterlibatan ROS yang berlebihan berkaitan dengan kerusakan jaringan periodonsium. 10
Proses inflamasi dapat menyebabkan destruksi jaringan periodonsium. Pada awalnya, PMN yang diproduksi memiliki peran protektif terhadap jaringan periodonsium. Namun PMN yang secara fungsional diaktifkan akan menunjukkan peningkatan produksi radikal bebas. Produksi prostaglandin juga meningkat karena stimulasi dari bakteri patogen gram negatif. Dalam mencapai kestabilan antara inflamasi dan sistem kekebalan tubuh, bakteri patogen secara langsung juga telah menyebabkan kerusakan pada jaringan periodonsium. Enzim-enzim seperti collagenase, hyaluronidase dan elastase juga turut berperan dalam kerusakan sel dan jaringan periodonsium sebagai efek dari mekanisme kerja dari enzim tersebut sehingga dalam hal ini dapat disimpulkan bahwa sistem imun, fagositosis maupun enzim merupakan faktor yang menyebabkan terjadinya inflamasi sehingga menimbulkan destruksi terhadap jaringan periodonsium.12 Mekanisme inflamasi pada penyakit periodontal ini dapat ditunjukkan dalam gambar 1.
atau mem hidup dalam kerus Antar sel d
Gamb
2.3 Rad
Radikal b lebih elektr iliki reaktiv p harus men m kehidupa sakan, bahk
ranya ialah dalam tubuh bar 1. Interak IL. Ro disease
dikal Bebas
bebas adala ron yang tid vitas kimia nyesuaikan
an sehari-h kan radikal radikal beb h. Selain it ksi kompleks h ole of free ra es. J Clin Path
s dan Penya
ah molekul dak berpasan yang sanga diri dengan hari.6 Kewu
bebas juga bas merupak tu, leukosit
host-parasit y dical and ant ol 1996;49:25
akit Periodo
yang terbe ngan. Kead at tinggi te n terbentukn ujudan rad membawa kan senyawa
mengeluar ang terlibat da tioxidants in 50). ontal entuk secara daan tersebu erhadap mo nya radikal b dikal bebas
kebaikan k a yang pent rkan radikal
alam destruks the pathogene
a bebas dan ut menyebab lekul yang bebas secar
tidak sel kepada tubu ting dalam p l bebas unt si jaringan per
esis of inflam
mikroorganisme patogen sebagai salah satu mekanisme pertahanan tubuh melawan infeksi.13 Radikal bebas terbentuk dari proses metabolik dalam tubuh ataupun dari sumber luar yang lain seperti melalui reaksi enzimatik dan non enzimatik. Terbentuknya radikal bebas melalui reaksi enzimatik melibatkan rantai respiratori dalam proses fagositosis, sintesis prostaglandin dan sistem sitokrom P450 (enzim yang berfungsi sebagai katalis oksidator pada lintasan metabolisme steroid, asam lemak, obat, racun dan karsinogen, sedangkan radikal bebas yang diproduksi secara reaksi non enzimatik melibatkan proses radiasi ionisasi yaitu apabila tubuh terpapar dengan sumber radiasi, kerusakan dapat terjadi pada jaringan yang mengandung lebih banyak oksigen sehingga akan terbentuk radikal bebas.Oleh karena radikal bebas tidak mempunyai pasangan elektron, maka radikal bebas tersebut akan bebas di dalam tubuh dan berusaha untuk mencapai kestabilan dengan menyerang molekul yang terdekat untuk mencari pasangan elektron sehingga akan merusak bentuk molekul tersebut. Akibat dari aktivitas radikal bebas ini maka sel-sel makromolekul seperti protein, karbohidrat, lemak dan asam nukleiat akan hancur.13 Hal ini menyebabkan rentannya seseorang terkena berbagai penyakit salah satunya adalah penyakit di dalam bagian mulut khususnya yang paling sering terjadi adalah penyakit periodontal.14
2.3.1 Sumber Radikal Bebas
Menurut Dr. Pendyala G, sumber radikal bebas terbagi atas dua bagian yaitu sumber eksogen dan sumber endogen.6,13
1. Sumber eksogen
Pencemaran udara, penipisan lapisan ozon, sumber radiasi, bahan kimia, toksin, asap rokok, mikroorganisme yang patologik, sinar UV yang akan meningkatkan kadar radikal bebas secara mendadak, sebagian obat seperti anastesi dan pestisida serta pelarut yang digunakan untuk industri merupakan sumber eksogen radikal bebas.
2. Sumber endogen
Sumber yang berasal dari proses metabolik yang normal dalam tubuh manusia, lebih 90% oksigen diproduksi dari proses metabolik tubuh yaitu melalui : 6,13
a. Proses oksidasi makanan dalam menghasilkan tenaga di mitokondria yang dikenal sebagai electron transport chain dan akan memproduksikan radikal bebas superoxide anion (·O2-).
b. Sel darah putih seperti neutrofil secara khusus memproduksi radikal bebas yang digunakan dalam pertahanan pejamu untuk menghancurkan patogen yang menyerang.
c. Sejumlah obat yang memiliki efek oksidasi pada sel dan menyebabkan produksi radikal bebas.
d. Radikal bebas yang terbentuk sebagai perantara dan diperlukan dalam berbagai reaksi enzim.
e. Proses oksidasi xanthin (senyawa yang ditemukan di sebagian besar jaringan tubuh dan cairan bertindak sebagai enzim yang terlibat dalam mengkatalis perubahan
hypoxanthine kepada xanthine dan seterusnya kepada uric acid yang menghasilkan
f. g. tubuh melip single namu mend Gam Reaksi ya Olahraga banyak d energi, te
2.3.2 Je Ada bany h adalah ra puti hydrog et oxygen (1 un dapat me dukung.12 mbar 2. Sum
peri
ang melibat a yaitu denga
dikonsumsi. etapi terdapa
enis-jenis R yak jenis ra adikal yang gen peroxide
1
O2) dan hy
enjadi sanga mber radikal be iodontitis. J In
tkan besi dan an latihan y . Sementar at juga oksig
Radikal Beba adikal beba
berasal da e (H2O2), hy ydroxyl radi
at berbahaya ebas. (Pendaya ndian Society o
n logam lain yang lebih la
a oksigen gen yang ak
as
as, tetapi ya ri oksigen, hypochlorou
cal (OH-) d a dengan ad
ala G, dkk. Th of Periodontol n.
ama dan leb adalah mu khirnya akan
ang paling b dan dikena
us acid (HO
di mana rad danya faktor he challenge o
logy 2008;12(
ih intensif, utlak pentin n membentu
banyak dala al sebagai R OCl), supero
dikal bebas t r dari lingku of antioxidants
13):80).
oksigen aka ng untuk pr uk radikal be
am sistem b ROS. Istila oxide anion
tersebut ber ungan sekita s to free radica
an lebih roduksi ebas.
biologis ah ROS n (·O2-),
rbahaya ar yang als in
Gamb
yaitu a.
b.
bar 3. Reactiv
proses inflamm
2.3.3 M Reactive
: 12
Melalui p radical ( rantai lip
radical y
Merusak
ve oxygen spec
fagositosis. matory periodo
Mekanisme K oxygen sp
proses perok OH·) berde id tersebut d yang mengak deoxyribon
cies (ROS) di (Chapple IL. ontal diseases
Kerusakan S
pecies men
ksidasi lipid ekatan deng dan mengam kibatkan ker nucleic acid ihasilkan mela Role of free . J Clin Pathol
Sel oleh Rad nyebabkan k
d yang terja gan membra mbil elektro rusakan sel. (DNA) den
alui pengaktifa radical and a l 1996;49:250
dikal Bebas kerusakan
adi apabila r an phosfolip on dari lipid
. ngan memu fan polimorfon antioxidants i ). dengan ber radikal beba pid sehingga dan akan m
utuskan ranta
nuklear leukos n the pathoge
rbagai mek
as seperti hy a akan men membentuk p
ai basis hidr
c. Merusak protein pada proteoglycan dan gingival hyaluronic acid yang diketahui dapat membantu proses penyembuhan gingivitis
d. Merangsang proses inflamasi dengan mengeluarkan proinflamatori sitokin dari monosit dan makrofag sehingga akan menstimulasi inflamasi secara terus menerus yang akan menyebabkan inflamasi periodontal.
2.4 Peranan Antioksidan dan Mekanisme Penyakit Periodontal
Di dalam tubuh manusia terdapat sejumlah mekanisme pertahanan antioksidan yang bertujuan untuk mengurangi oksidan-oksidan yang terbentuk serta memperbaiki kerusakan yang disebabkan oleh radikal bebas.12 Antioksidan adalah semua zat yang apabila berada dalam kepekatan yang lebih rendah dibandingkan dengan suatu substrat yang telah dioksidasi, secara signifikan akan menunda atau menghalangi pengoksidaan substrat tersebut.6 Antioksidan merupakan salah satu senyawa yang dapat menghalangi proses oksidasi pada molekul yang berasal dari dalam tubuh ataupun dari asupan makanan.15
2.4.1 Kepentingan Antioksidan
dilakukan oleh vitamin E (alfa tokoferol), vitamin C (asam askorbat), vitamin A (beta karoten), uric acid dan bilirubin, (2) Mencegah reaksi Fenton yang dilakukan oleh protein alami misalnya albumin, transferrin, laktoferrin, caeruloplasmin, haptoglobin dan asam askorbat, (3) Melalui enzim yang bersifat antioksidan yaitu enzim yang berfungsi dengan mengkatalis proses oksidasi molekul yang dilakukan oleh catalase dan glutathione
peroxidase, (4) Mencegah terbentuknya radikal bebas, (5) Mengubah radikal bebas yang
sangat reaktif menjadi kurang reaktif, (6) Memperbaiki jaringan atau sel yang telah dirusak oleh radikal bebas dan (7) Menyediakan lingkungan yang baik sehingga mendorong antioksidan bekerja dengan optimal.
2.4.2 Klasifikasi Antioksidan
Secara garis besarnya antioksidan dapat dibedakan berdasarkan cara kerja, sumber produksi dan jenisnya. Antioksidan dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu antioksidan enzimatik dan antioksidan non enzimatik.13,15
1. Antioksidan enzimatik terdiri dari glutathione peroxidases, superoxide
dismutases dan catalase yang berfungsi melindungi sel dari tekanan oksidatif.13
2. Antioksidan non enzimatik terdiri dari : (1) Glutathione merupakan antioksidan yang sangat penting dan banyak terdapat di sitoplasma, (2) Bilirubin yaitu antioksidan yang terdapat di dalam darah, (3) Melatonin yaitu sejenis hormon yang merupakan antioksidan yang kuat dan (4) Koenzim Q yang berperan sebagai antioksidan yang larut di dalam membran lemak.
adalah seperti bilirubin, thiols seperti glutathione, N-acetyl cysteine, NADPH dan NADH,
ubiquinone (koenzim Q10), uric acid sertaenzim seperti superoxide dismutase (SOD) dan
glutathione peroxidase. Contoh dari antioksidan eksogen adalah vitamin C, vitamin E, beta
karoten dan polifenol.
Berdasarkan modifikasi Niki (1996), antioksidan dapat diklasifikasikan berdasarkan peranannya yaitu : 16
1. Antioksidan yang bertindak sebagai pencegah radikal bebas. Cara kerja antioksidan ini adalah dengan mencegah pembentukan radikal bebas melalui penguraian senyawa non radikal seperti H2O2 (contohnya catalase, glutathione
peroxidase dan S-tranferase), chelation (Proses di mana molekul logam
berikatan dengan radikal bebas) (contohnya Transferrin, ceruloplasmin, albumin, haptoglobin) dan mencegah O2 yang aktif (contohnya superoxide
dismutase dan carotenoid).
2. Antioksidan yang bertindak sebagai pemusnah radikal bebas. Cara kerja antioksidan ini adalah dengan memusnahkan radikal bebas untuk menghalang rantai initiation dan menghancurkan rantai propagation. Contoh dari antioksidan ini adalah ubiquinol, vit A, vit E, carotenoid yaitu bersifat lipofilik sedangkan yang bersifat hipofilik adalah uric acid, asam askorbat, albumin dan bilirubin. 3. Antioksidan yang bertindak sebagai senyawa perbaikan jaringan. Cara kerja
antioksidan ini adalah dengan memperbaiki membran jaringan yang rusak. Contoh dari antioksidan ini adalah DNA repair enzymes, protease, transferase
dan lipase.
Klasifikan antioksidan berdasarkan peranan, cara kerja, kelarutan dan lokasi ditunjukkan di dalam tabel 1. 12
ANTIOKSIDAN CARA KERJA KELARUTAN LOKASI
Asam askorbat (Vitamin C)
Memutuskan ikatan ROS Mencegah(berikatan dengan ion logam) Memproduksi Vitamin E
Larut dalam air Plasma,Gingival crevicular fluid(GSF), Cerebrosal fluid (GSF) Alfa tokoferol (VitaminE)
Memutuskan ikatan ROS Larut dalam lemak
Plasma,GCF,saliva
Carotenoids (vitamin A)
Memutuskan ikatan ROS Larut dalam lemak
Plasma
Albumin Memutuskan ikatan ROS
Berikatan dengan bilirubin
Mencegah(berikatan dengan ion logam)
Larut dalam air Plasma,GCF,saliva
Bilirubin Memutuskan ikatan ROS Melindungi albumin
Larut dalam lemak
Plasma
Caeruloplasmin Mencegah(berikatan
dengan ion logam)
Larut dalam air Plasma,GCF,saliva
Haptoglobin Mencegah(berikatan
dengan ion logam)
Larut dalam air Plasma,GCF
Transferin Mencegah (berikatan
dengan ion Fe2+)
Larut dalam air Plasma,GCF,saliva
Uric acid Memutuskan ikatan ROS Larut dalam air Plasma,GCF,saliva
Reduce glutathione Memutuskan ikatan ROS,
Substrat untuk enzim GSH-Px
[image:30.595.78.519.199.691.2]Larut dalam air Plasma,saliva,GCF, lapisan alveolar pada paru
Tabel 1 : Antioksidan berdasarkan kepentingan, cara kerja, kelarutan dan lokasi (Chapple IL. Role of free radical and antioxidants in the pathogenesis of inflammatory periodontal diseases. J Clin Pathol 1996;49:250).
2.4.3 Stres Oksidatif
Kerusakan jaringan periodonsium disebabkan oleh respon dari mikroorganisme dan produknya. Penyakit periodontal berkaitan dengan ketidakseimbangan antara radikal bebas dan antioksidan hasil dari produksi radikal bebas yang lebih tinggi dari produksi antioksidan.10 Kolonisasi bakteri Porphyromonas gingivalis merangsang pengeluaran sitokin seperti IL-1α dan β, IL-6, IL-8 dan TNF-α, dan memicu pengeluaran PMN pada inflamasi. Pengeluaran PMN menghasilkan radikal bebas seperti superoxide anion,
hydroxyl radical, nitrous oxide dan hydrogen peroxide yang akan menyebabkan kerusakan
pada gingiva, ligamen periodontal dan tulang alveolar. Modifikasi molekuler pada berbagai jaringan tersebut menyebabkan ketidakseimbangan antara antioksidan protektif dan peningkatan produksi radikal bebas, dan produksi radikal bebas tersebut akan meningkat dengan pengaruh dari lingkungan seperti pencemaran udara, asap rokok dan sebagainya sehingga terjadinya peningkatan terhadap kebutuhan proteksi antioksidan.17,18 Hal ini merupakan awal kerusakan oksidatif yang dikenal sebagai stres oksidatif.6
Stres oksidatif adalah keadaan di mana jumlah radikal bebas di dalam tubuh melebihi kapasitas antioksidan dalam tubuh sehingga tubuh tidak dapat menetralisirnya. Akibatnya intensitas proses oksidasi sel-sel tubuh normal menjadi semakin tinggi dan menimbulkan kerusakan yang lebih parah.19 Kadar radikal bebas yang diproduksi melebihi antioksidan akan menyebabkan terjadinya ketidakseimbangan sehingga terjadi stres oksidatif.
2.5 Pertahanan Antioksidan dan Mekanisme Inflamasi
Kerusakan sel yang disebabkan oleh radikal bebas diduga menjadi penyebab berbagai penyakit termasuk periodontitis. Antioksidan merupakan jalur pertahanan tubuh pertama yang akan mencegah jaringan periodonsium dari serangan radikal bebas sehingga mempertahankan kondisi jaringan periodonsium yang sehat.17 Bila pejamu terinfeksi dengan bakteri patogen, PMN yang ada di dalam tubuh akan direkrut untuk menghancurkan bakteri sehingga terjadi pengeluaran sitokin akibat proses tersebut. Polimorfonuklear berperan dalam terjadinya penyakit periodontal karena PMN adalah respon pejamu yang dominan dan merupakan sistem imun tubuh dari infeksi bakteri oral. Menurut Asman (1987), PMN akan memproduksi superoxide (O2-) melalui proses oksidatif sehingga jumlah
PMN dan aktivitas oksidatif di jaringan periodonsium akan semakin meningkat. Menurut Smalley (1998), untuk menghindari kerusakan oksidatif dari produksi superoxide (O2-)
tersebut, maka antioksidan seperti superoxide dismutase (SOD) distimulasi untuk mengkonversikan superoxide (O2-) dengan hydrogen peroxide (H2O2) sehingga SOD
berperan sebagai katalis untuk menukarkan superoxide dengan oksigen dan hydrogen
peroxide.20 Hydrogen peroxide akhirnya akan dihilangkan oleh enzim yang kedua terlibat
disebut catalase yang lebih banyak terdapat di dalam sel intraselular dibanding sel ekstraselular. Catalase ini bertindak sebagai penghancur hydrogen peroxide dan
superoxide. Secara ringkasnya dapat disimpulkan seperti di bawah : 12
2O2- + 2H+ SOD H2O2 +O2
2H O catalase 2H O+O
Selain itu, hydroxyl radical (OH−) akan diproduksikan melalui reaksi yang melibatkan hydrogen peroxide dan logam seperti Fe2+ atau Cu2+ yang disebut reaksi Fenton dan secara ringkasnya dapat disimpulkan seperti di bawah :
Fe2+ + H2O2→ Fe3+ + OH· + OH−
Fe3+ + H2O2→ Fe2+ + OOH· + H+
Mekanisme untuk mencegah hydroxyl radical (OH−) yang akan merusak sel adalah dengan pengikatan radikal bebas dengan antioksidan dalam bentuk logam seperti
lactoferrin, transferrin, haptoglobin dan albumin. Penghapusan hydroxyl radical (OH−)
juga dilakukan oleh vitamin C, uric acid dan reduce glutathione (GSH) yang banyak terdapat di dalam gingival crevicular fluid (GCF).12 Dengan adanya antioksidan yang berasal dari sistem pertahanan tubuh terdapat dalam serum, saliva dan GCF, hal ini akan memberikan pengaruh positif terhadap kesehatan jaringan periodonsium.10 Jadi tubuh masih dapat bergantung kepada pertahanan antioksidan dari serangan ROS yang masih berada di bawah kondisi normal. Walaupun mekanisme kerja setiap antioksidan berbeda, namun peranannya adalah sama yaitu untuk melindungi sel dan jaringan supaya tetap sehat. 6,12
BAB 3
HUBUNGAN KADAR ANTIOKSIDAN DENGAN PENYAKIT
PERIODONTAL
Antioksidan terdapat dalam seluruh cairan dan jaringan tubuh yang berfungsi melindungi tubuh terhadap pembentukan radikal bebas. Secara khusus, antioksidan di rongga mulut banyak terdapat pada saliva, plasma dan gingival crevicular fluid (GCF). Pada penderita penyakit periodontal, jaringan periodonsium yang rusak akibat produksi ROS berkaitan dengan kurangnya pertahanan antioksidan.12,18,20 Berikut akan dibahas tentang kadar antioksidan dalam saliva, GCF dan plasma pada penderita periodontitis.
3.1 Kadar Antioksidan Pada Penderita Periodontitis
3.2 Kadar Antioksidan Dalam Saliva Pada Penderita Periodontitis
Pada saliva juga dapat ditemukan antioksidan seperti urate, albumin dan asam askorbat yang berperan penting dalam memberikan perlindungan dengan cara menghalangi radikal bebas yang merusak jaringan.18Uric acid merupakan zat antioksidan yang dominan terdapat dalam saliva.20 Saliva juga mengandung air, protein, elektrolit, GCF, serum, sel-sel, bakteri dan molekul organik. Saliva mengandung berbagai antioksidan yang dipengaruhi oleh reaksi inflamasi. Pertahanan antioksidan pada saliva yang buruk akan mempengaruhi kesehatan periodontal.11 Saliva memiliki peranan penting sebagai vektor (pembawa) antioksidan pada rongga mulut sehingga kadar antioksidan saliva yang berkurang berkaitan dengan kesehatan oral yang buruk. 18
Penelitian yang dilakukan oleh Sculley DV, dkk terhadap 129 subjek yang berusia 39-76 tahun telah menunjukkan hubungan antara status antioksidan dalam seluruh saliva dengan status penyakit periodontal.18
Prosedur penelitian telah dilakukan dengan cara Community Periodontal Index of
Treatment Needs (CPITN) untuk mendapatkan gambaran tentang tingkat kondisi jaringan
periodonsium. Prosedur pemeriksaan melibatkan penyisipan sebuah probe periodontal antara gigi dan gingiva pada kekuatan standar untuk mengukur kedalaman saku, dikombinasikan dengan penilaian akumulasi kalkulus pada permukaan subgingiva gigi sehingga subjek dapat dikategorikan kepada tiga kelompok yaitu kelompok dengan penyakit periodontal parah (CPITN <11, n= 46), penyakit periodontal sedang (CPITN 11-14, n= 37) dan kelompok ketiga yang dikategorikan penyakit periodontal ringan dan sehat (CPITN >14, n= 46). Aktivitas total antioksidan (TAA) ditentukan dalam saliva
menggunakan ferric reducing ability of plasma (FRAP), konsentrasi askorbat dalam saliva juga ditentukan dengan menggunakan metode kalorimetri dari Butts dan Mulvihill, uric acid diuji menggunakan enzymic conversion method (sigma diagnostics kit) dan albumin saliva ditentukan menggunakan Bromocresol Green metode.
[image:36.595.82.525.289.683.2]Hasil penelitian tersebut dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 2 : Status Antioksidan dalam Saliva Melibatkan Subjek dalam Kelompok Skor CPITN (Sculley DV, Langley-Evans SC. Clinical Science 2003;105:170)
Kelompok Berdasarkan Skor CPITN
<11 11-14 >14
Aktivitas total antioksidan (µmol/ liter) 593± 29 601±32 605± 1.3
Protein karbonil (fmol / g protein) 24.77±5,42 7.36± 5.97 6.36± 5.26
Laju aliran aktivitas total antioksidan(µmol · ml-1 · min-1) 0.21 ±0.02 0.26 ±0.02 0.27 ±0.02
Laju aliran askorbat (nmol・ml−1・min-1) 3.59±0.44 3.59 ±0.50 3.52± 0.48
Laju aliran albumin (nmol・ml−1・ min−1) 4.99± 084 4.96± 0.99 4.11 ±0.95
Laju aliran uric acid (nmol・ml−1・min−1 66.9 ±10.8 86.8 ±12.5 101.8±12.2
Laju aliran saliva (ml/min) 2.23 ±0.21 2.21 ±0.17 2.22± 0.15
Perokok (%) 16.1 9.7 0
Tabel 2 menunjukkan bahwa subjek dengan status kesehatan periodontal yang buruk cenderung memiliki kerusakan oksidatif yang lebih besar, hal ini dibuktikan dengan adanya kadar protein karbonil yang tinggi dalam saliva. Kondisi ini menunjukkan adanya kerusakan jaringan yang disebabkan oleh ROS. Laju aliran TAA pada subjek dengan CPITN rendah (<11) juga didapati rendah. Hal ini sekaligus menunjukkan bahwa subjek dengan CPITN rendah lebih banyak mengalami kerusakan oksidatif sehingga menyebabkan destruksi jaringan periodonsium.
3.3 Kadar Antioksidan Dalam Gingival Crevicular Fluid (GCF) Pada Penderita Periodontitis
Mukosa berperan penting terhadap kesehatan rongga mulut karena integritasnya berfungsi untuk mencegah penetrasi mikroorganisme. Adanya perlekatan epitel ke gigi pada daerah pertemuan antara gingiva dan gigi menyebabkan mikroorganisme tidak dapat masuk ke membran periodontal pada keadaan normal. Pada daerah ini juga terdapat cairan sulkus gingiva yaitu eksudat yang mengalir ke dalam rongga mulut dari saku periodontal.21,22 Lapisan epitel yang sering terlibat dalam penyakit periodontal adalah epitel penyatu dan epitel sulkus yang dialiri oleh cairan plasma.23Gingival crevicular fluid(GCF) juga merupakan transudat serum yang mengandung semua komponen serum dan juga sel polimorfonuklear leukosit. Konsentrasi asam askorbat dalam GCF dilaporkan tiga kali lebih tinggi dari kandungannya dalam plasma dan ini menunjukkan GCF mempunyai daya untuk mencegah pengaktifan neutrofil.12 Dalam respon organisme hidup terhadap stres oksidatif, antioksidan GCF diproduksi melalui stimulasi dari jaringan periodonsium yang
terinflamasi.24 Kepekatan glutathione dalam GCF yang tinggi akan berkurang apabila seseorang menderita penyakit periodontal.19
Chapple ILC, dkk10,23 melakukan penelitian untuk mengetahui kadar glutathione dalam antioksidan GCF dan hubungannya dengan antioksidan lokal terhadap kesehatan periodontal. Penelitian terhadap 10 penderita penyakit periodontal yang memiliki usia dan jenis kelamin yang sama dengan subjek kontrol (bukan penderita penyakit periodontal) dengan kriteria; tidak merokok, tidak mengkonsumsikan vitamin, obat anti-inflamasi atau antibiotik sejak 3 bulan sebelum sampel diambil, kedalaman poket sebanyak rata-rata 2.9mm dan subjek berpuasa semalam sebelum sampel diambil. Sampel plasma dan GCF diambil dan diawetkan dengan analisis kromatografi.
Hasil penelitian tersebut menunjukkan kadar antioksidan lokal dalam GCF secara signifikan menurun pada penderita penyakit periodontal dibandingkan dengan subjek kontrol. Kadar antioksidan lokal yang menurun diduga ada hubungannya dengan penurunan rata-rata kadar antioksidan dalam plasma penderita. Data dari analisis kromatografi menunjukkan reduced glutathione (GSH) adalah komponen lokal dalam GCF yang berperan dalam respon pertahanan antioksidan. Hal ini menunjukkan bahwa sulkus gingiva secara normal mengandung konsentrasi GSH tinggi yang merupakan anti-inflamasi yang kuat.10,23
Panjamurthy K, dkk25 melakukan penelitian pada 25 orang dewasa yang berumur 25-35 tahun untuk menilai tingkat stres oksidatif pada penderita periodontitis dengan mengukur kadar thiobarbituric acid reactive (TBARS), antioksidan enzimatik (superoxide
[image:39.595.75.517.349.538.2]
enzimatik (vitamin E dan C serta reduced glutathione (GSH). Kadar TBARS dan antioksidan non enzimatik serta aktivitas antioksidan enzimatik penderita dalam plasma, eritrosit dan jaringan periodonsium diuji menggunakan metode kolorimetri (ilmu ukur warna dengan memanfaatkan warna baku (standar)). Tingkat keparahan periodontitis pasien didiagnosis dengan pemeriksaan kedalaman poket periodontal (>3.5mm) dan tingkat mobilitas gigi dengan kriteria; tidak merokok atau mengunyah tembakau, tidak mengkonsumsi alkohol, dan tidak menderita penyakit sistemik.
Tabel 3 : Kadar TBARS pada subjek dengan jaringan periodonsium yang sehat dan penderita periodontitis. (Panjamurthy K, dkk. Lipid peroxidation and antioxidants status in patients with periodontitis. Cellular & Molecular Biology Letters;2005(10):259).
Parameter Subjek kontrol
(jaringan periodonsium sehat)
Penderita periodontitis
TBARS
Plasma (n mol/ml) 4.79 ±0.83 10.34 ±1.9
Eritrosit (p mol/mg Hb) 3.65 ±0.52 8.79 ±2.1
Membran eritrosit (n mol/mg protein) 0.39 ±0.06 1.06 ±0.13 Jaringan periodonsium (n mol/100 mg protein) 130.8 ±16.9 170.6 ±24.8
Pada tabel 3 menunjukkan kadar TBARS dalam plasma, eritrosit dan jaringan periodonsium pada penderita periodontitis adalah tinggi bila dibandingkan dengan kelompok kontrol (tidak menderita periodontitis). Hal ini menunjukkan bahwa adanya peningkatan peroksidasi lipid pada plasma yang disebabkan oleh peningkatan peroksidasi lipid pada eritrosit atau terjadinya difusi dari jaringan periodonsium yang terinflamasi.
Tabel 4 : Kadar antioksidan non enzimatik pada subjek yang memiliki jaringan periodonsium yang sehat dan penderita periodontitis. (Panjamurthy K, dkk. Lipid peroxidation and antioxidants status in patients with periodontitis. Cellular & Molecular Biology Letters;2005(10):259).
Dari tabel 4 diketahui bahwa kadar kepekatan antioksidan non enzimatik (vitamin E, vitamin C dan GSH) pada penderita periodontitis lebih rendah bila dibandingkan dengan kelompok kontrol yang memiliki kondisi periodonsium yang sehat. Hal ini menjelaskan bahwa terjadinya gangguan dalam sistem pertahanan antioksidan endogen karena inflamasi menyebabkan peningkatan produksi peroksidasi lipid, yang berkaitan dengan peningkatan stres oksidatif pada penderita periodontitis.
Parameter Subjek kontrol (jaringan
periodonsium sehat)
Penderita periodontitis
Plasma
Vitamin C (mg/dl) Vitamin E (mg/dl)
GSH (mg/dl)
1.38 0.06 1.42 0.09 43.63 5.04
0.71 0.08 0.87 0.06 29.59 3.68 Eritrosit
GSH (mg/dl) 47.67 3.52 30.97 5.02
Membran eritrosit
Vitamin E (g/mg of protein) 2.206 0.18 1.497 0.19 Jaringan periodonsium
GSH (n moles/mg protein) 6.32 0.72 10.9 1.23
Tabel 5 : Aktivitas antioksidan enzimatik plasma, eritrosit dan jaringan periodonsium pada subjek dengan jaringan periodonsium yang sehat dan penderita periodontitis.(Panjamurthy K, dkk. Lipid peroxidation and antioxidants status in patients with periodontitis. Cellular & Molecular Biology Letters;2005(10):259).
Parameter Subjek kontrol (jaringan
periodonsium sehat)
Penderita periodontitis
Plasma SOD (UA/ml) CAT (UB/ml) GSHPx (UC/L)
3.46 ± 0.38 0.52 ± 0.08 197.32 ± 21.33
5.62 ± 0.34 0.83 ± 0.07 239.99 ± 38.53 Eritrosit
SOD (UA/mg Hb) CAT (UB/mg Hb) GSHPx (UC/g Hb)
2.43 ± 0.29 2.14 ± 0.18 29.2 ± 1.9
5.1 ± 0.82 4.8 ± 0.51 38.2 ± 5.2 Jaringan periodonsium
SOD (UA/mg protein) CAT (UB/mg protein) GSHPx (UC/g protein)
12.7 ± 1.4 7.6 ± 0.54 14.3 ± 1.22
18.6 ± 1.6 11.9 ± 1.3 20.2 ± 1.91
Pada tabel 5 dapat dilihat aktivitas antioksidan enzimatik meningkat dibanding dengan kelompok yang sehat. Peneliti melaporkan bahwa peningkatan kadar glutathione dalam jaringan periodonsium menyebabkan peningkatan aktivitas superoxide dismutase (SOD), catalase dan glutathione peroxidase (GSHPx) dalam plasma, eritrosit dan jaringan periodonsium. Hal ini disebabkan oleh peningkatan produksi peroksidasi lipid pada jaringan yang terinflamasi. Peningkatan aktivitas enzimatik ini bertindak secara tidak langsung sebagai indikator dari stres oksidatif.
3.4 Kadar Antioksidan Dalam Serum Pada Penderita Periodontitis
[image:42.595.157.477.329.520.2]Pendyala G, dkk6 telah melakukan penelitian terhadap 60 pasien yang terdiri dari kelompok dengan subjek yang didiagnosis menderita penyakit periodontal dan kelompok dengan kondisi jaringan periodonsium yang sehat. Subjek diseleksi menurut kriteria; kehilangan perlekatan ≥ 5mm yang diukur menggunakan probe williams, perdarahan pada probing, dan tidak mendapatkan perawatan periodontal selama 6 bulan. Sampel darah vena yang dikumpul disentrifugasi pada 3000 rpm selama 15 menit dan supernatant serum (lapisan teratas dari darah setelah disentrifugasi) juga diambil.
Gambar 4. Kadar antioksidan antara kasus dan kontrol (Pendyala, dkk. Challenge of antioxidants in periodontitis. J Ind Society of Periodontology 2008;12(3):83)
Dari gambaran grafik tersebut menunjukkan kadar total antioksidan dalam serum pada penderita penyakit periodontitis lebih rendah bila dibandingkan dengan subjek kontrol yang memiliki kondisi periodonsium sehat.
0 10 20 30 40 50 60
K
ada
r A
nt
ioks
ida
n
(ug/
dl
)
Kelompok Penelitian
Kasus
Kontrol
Dari penelitian ini dapat ditemukan bahwa status antioksidan lokal maupun perifer mempunyai korelasi yang cukup kuat dengan insiden penyakit periodontal. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa patogen periodontal dan produknya dapat mendorong penghasilan ROS melalui pengaktifan PMN sehingga akan menyebabkan kerusakan jaringan. Hal ini jelas terbukti apabila kadar antioksidan menurun pada individu yang menderita penyakit periodontal.Terjadinya stres oksidatif cenderung memberikan pengaruh terhadap perkembangan penyakit periodontal. Peningkatan pengetahuan tentang antioksidan yang berperan penting dalam mengurangi keparahan penyakit periodontal dapat menjadi dasar dalam menentukan terapi pada penderita penyakit periodontal.
BAB 4
EVALUASI HUBUNGAN ANTARA KADAR ANTIOKSIDAN
DAN STRES OKSIDATIF PADA PENDERITA DIABETES MELITUS
DAN PEREMPUAN HAMIL
Sel-sel dan jaringan dalam tubuh manusia dapat mempertahankan keadaan homeostasis secara fisiologis dan biokimia melalui mekanisme antioksidan serangkaian enzim dan antioksidan molekul kecil (termasuk vitamin A, C dan E) yang dapat mendegradasi ROS. Bila sistem pertahanan antioksidan terganggu akibat produksi ROS berlebihan, maka akan menimbulkan stres oksidatif dan keadaan ini merupakan faktor kontribusi kerusakan jaringan pada penderita penyakit sistemik tertentu. Penyakit periodontal mempunyai hubungan timbal balik dengan penyakit sistemik kronis khususnya penyakit diabetes dan komplikasi pada perempuan hamil. 26
4.1 Kadar Antioksidan danStres Oksidatif pada Penderita Diabetes Melitus
metabolik yang ditandai dengan hiperglikemia kronis yaitu gangguan dalam metabolisme karbohidrat, lemak, dan protein yang disebabkan terganggunya sekresi insulin, aksi insulin atau keduanya.26,27,28,29 Akibat kadar gula darah yang terlalu tinggi maka terjadi hiperglikemia. Hiperglikemia menyebabkan terjadinya proses seperti autooksidasi glukosa, glikasi protein, dan aktivasi jalur metabolisme poliol yang selanjutnya akan mempercepat
pembentukan senyawa oksigen reaktif.27 Hal ini terjadi apabila peningkatan intake glukosa
melebihi kebutuhan energi tubuh sehingga menimbulkan keadaan hiperglikemia. Bahkan,
peningkatan intake glukosa juga berkaitan dengan peningkatan aktivitas oksidasi
nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH/enzim yang mengkatalisis
produksi superoxide) yang akhirnya meningkatkan produksi ROS.
Intake glukosa yang tinggi juga menghasilkan advanced glycation end-products (AGEs) oleh proses glycation non-enzymatic dan oksidasi protein. Advanced glycation
end-products akan berikatan dengan permukaan reseptor AGE menyebabkan produksi ROS
melit fakto Gamb kepek total pende mend Samp meng peme Kada antiok
tus dapat dil or yang berp
bar 5: Stres Metab 2009;
Gumus P katan saliva pada pende erita diabete derita penya pel dari sa ganalisis sta eriksaan ind ar aliran re ksidan dalam lihat dalam peran terhad oksidatif seba bolic syndrom ;88(6):513).
P, dkk28 tela
a, oxidized g
erita diabete es tipe 1 da akit sistemik aliva diamb atus antioksi deks plak gi
educed dan
[image:46.595.186.445.171.360.2]m saliva dit
gambar 5 y ap kondisi p
agai penghubu me and perio
ah melakuk glutathione
es dengan p an 25 orang k dimana sem
bil karena idan. Pemer
igi, kedalam oxidized g
tentukan.
yang menun penyakit per
ung antara per odontitis : Is
kan peneliti (GSSG), u penyakit per g penderita d
mua sampel saliva me riksaan perio man probing glutathione, njukkan bah riodontal da iodontitis dan oxidative str
an untuk m ric acid, as riodontal. Pe
diabetes tip l tersebut m enjadi param
odonsium su g, resesi gin vitamin C
hwa stres ok an diabetes.5
sindrom meta ress a commo
mengevaluas sam askorba enelitian me
e 2 serta 24 menderita pen
meter palin ubjek yang ngiva dan ti
C, uric acid
ksidatif mer
5
abolik. (Bullon on link? J D
si perbedaan at dan antio elibatkan 16 4 orang yan
nyakit perio ng relevan dilakukan m ingkat perd d, dan kada
rupakan
Tabel 6 :Analisa Biokimia (rata-rata ± SD) dari sampel saliva. (Gumus P,dkk. Salivary antioxidants in patients with type 1 or 2 diabetes and inflammatory periodontal disease: A case-control study. J Periodontal 2009;80:1444)
Parameter Saliva
Kelompok 1 (DM type 1)
Kelompok 2 (DM type 2)
Kelompok 3 (kelompok sehat
tanpa penyakit sistemik)
Bobot basah saliva (g) Laju aliran saliva (ml/menit)
GSH (µM) GSSG (µM) Asam askorbat (mg/l) Kadar total antioksidan (µM)
Uric acid (µM)
3.3 ± 1.2 0.44 ± 0.30*
3.1 ± 1.98† 19.0 ± 9.4* 0.68 ± 0.95 0.25 ± 0.12 438.6 ± 302.4
2.6 ± 1.1 0.29 ± 0.15*
5.65 ± 3.55 22.2 ± 10.7 0.77 ± 1.81 0.31 ± 0.18 614.2 ± 376.5
2.9 ± 0.9 0.62 ± 0.37 4.89 ± 3.03 43.0 ± 23.3 0.48 ± 1.38 0.24 ± 0.13 443.4 ± 239.0 * Secara signifikan lebih rendah daripada kelompok sehat secara sistemik dengan penyakit periodontal (P <0.05).
† Secara signifikan lebih rendah daripada kelompok-kelompok lain (P < 0.05)
Tabel 6 menunjukkan bahwa kandungan reduce glutathione (GSH) dalam saliva pada kelompok DM tipe 1 secara signifikan lebih rendah dibandingkan kelompok DM tipe 2 dan kelompok kontrol (tanpa penyakit sistematik). Kadar oxidized glutathione (GSSG) pada kelompok DM tipe 1 secara signifikan lebih rendah dibanding dengan kelompok sehat. Laju aliran saliva adalah sama pada sampel penderita DM tipe 1 dan 2 tetapi secara signifikan lebih kecil dibandingkan kelompok kontrol. Tidak ada perbedaan yang signifikan antara kadar antioksidan total dalam saliva pada kelompok dengan DM tipe 2 dan
kelompok kontrol. Hal ini membuktikan terjadi penurunan laju aliran saliva pada penderita dengan DM tipe 1 dan 2. Peningkatan kadar GSH dalam saliva penderita DM tipe 2 menunjukkan adanya peningkatan keadaan stres oksidatif sekaligus peningkatan kerusakan jaringan periodonsium. Peneliti juga membuktikan bahwa penderita penyakit periodontal dengan DM tipe 2 adalah 2,8 kali lebih berisiko merusak jaringan periodonsium dan 4,2 kali lebih berisiko terhadap resorpsi tulang alveolar dibandingkan dengan subjek kontrol yang tidak memiliki penyakit sistemik.
4.2 Kadar Antioksidan danStres Oksidatif padaPerempuan Hamil
Pada saat kehamilan terjadi suatu stres oksidatif yaitu keadaan dimana kebutuhan oksigen, aktivitas mitokondria di plasenta, dan produksi ROS semakin meningkat. Hal ini berhubungan dengan terjadinya peningkatan peroksidasi lipid dan isoprostane namun terjadi penurunan aktivitas antioksidan. Peningkatan kadar ROS sejalan dengan perkembangan plasenta sehingga hal ini dapat menyebabkan komplikasi terhadap perkembangan janin seperti kelahiran bayi prematur, preeklamsia, keguguran, dan perkembangan embrio yang tidak sempurna. Kerentanan terhadap infeksi periodontal akan meningkat selama periode kehamilan dini (trimester pertama). Hal ini terjadi karena terdapat perubahan sistem imun dan perubahan hormonal pada tubuh perempuan hamil tersebut yang dapat menyebabkan terjadinya kondisi-kondisi patologi termasuk pada jaringan periodonsium seperti pregnancy gingivitis, granuloma, dan periodontitis. Patogen periodontal, seperti Prevotella intermedia dan Porphyromonas gingivalis meningkat dalam GCF pada perempuan hamil sehingga dapat memperparah pregnancy gingivitis.
Selama kehamilan sering ditemukan tanda-tanda penyakit periodontal seperti bakteri pada subgingiva dan GCF, peningkatan perdarahan gingiva dan kedalaman probing periodontal. Infeksi dapat menjadi faktor risiko dalam kelahiran prematur.4 Offenbacher, dkk adalah yang pertama mengemukakan bahwa penyakit periodontal dapat menjadi faktor risiko dalam terjadinya kelahiran prematur berberat badan lahir rendah.Patogen periodontal pada perempuan hamil telah ditemukan tidak hanya di plak supra dan subgingiva, cairan sulkus gingiva, dan jaringan periodonsium tetapi juga tersebar secara sistemik dalam serum ibu dan plasma, vagina, plasenta dan cairan ketuban. Bila lipopolisakarida (contohnya endotoksin) dari patogen periodontal dapat masuk ke plasenta maka akan menstimulasi pembentukan IL-1β dan memproduksi PGE2 dalam sel chorioamniotic dan trofoblas sehingga menyebabkan terjadinya persalinan prematur.30 Risiko untuk kelahiran prematur berhubungan secara langsung dengan keparahan periodontitis.
preeklamsia. Perempuan hamil yang menderita preeklamsia memiliki kadar sitokin yang tinggi pada cairan sulkus gingivanya. Radikal bebas dilepaskan dari plasenta akan memulai peroksidasi lipid dengan menyerang asam lemak tak jenuh di membran sel. Sel-sel endotel yang melapisi pembuluh darah sangat rentan terhadap radikal bebas yang dapat menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid. Keadaan stres oksidatif berkontribusi dalam patogenesis preeklamsia dan penyakit periodontal.32
periodontitis. Kehamilan dan periodontitis merupakan kondisi yang dapat menyebabkan kadar antioksidan berkurang.
Horton AL,dkk31 melakukan penelitian untuk mengetahui hubungan antara perempuan hamil dengan penyakit periodontal, stres oksidatif pada perempuan hamil dan perkembangan preeklamsia. Penelitian dilakukan dengan cara analisis prospektif sekunder dari data kondisi oral dan studi kehamilan yang dikumpulkan. Parameter untuk mengukur stres oksidatif di dalam tubuh dalam penelitian tersebut adalah 8-isoprostane prostaglandin ( 8-iso PGF2α). Delapan-Isoprostane
prostaglandin merupakan senyawa prostaglandin yang diproduksi melalui cyclooxygenase
pada membran sel.
[image:51.595.83.503.448.628.2]Hasil penelitian tersebut dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 7 : Stres oksidatif dan status penyakit periodontal dalam populasi stadi. (Horton AL,dkk. Periodontal disease, oxidative stress, and risk for preeclamsia. J Periodontal 2010;81:202)
Stres oksidatif/status periodontal Non preeklamsia (n=757) Preeklamsia (n=34)
8-Isoprostane (pg/ml;median[IQR]
8-Isoprostane (pg/ml;rata-rata ±SD)
8-Isoprostane ≥75th persentil (n[%] Penyakit periodontal (sedang) 8-Isoprostane ≥75th persentil dan penyakit periodontal (n[%])
1,637 (16 ke 81,430) 191,891 ± 393,742
185 (24) 108 (14) 46/50 (92)
15,834(448 ke 1,000,500) 356,261 ± 569,666
13 (38) 6 (18) 4/50 (8)
Pada tabel 7 dapat dilihat kadar 8-Isoprostane pada perempuan hamil preeklamsia lebih tinggi dibandingkan dengan perempuan hamil non preeklamsia. Delapan-Isoprostane
adalah parameter yang spesifik terhadap kerusakan oksidatif akibat lipid peroksidasi. Hal ini menjelaskan bahwa stres oksidatif terjadi akibat peningkatan aktivitas metabolisme mitokondria pada plasenta dan berkurangnya kekuatan pertahanan antioksidan sehingga dapat dibuktikan bahwa perempuan hamil dengan penyakit periodontal dapat meningkatkan risiko untuk terjadinya preeklamsia.
Dalam uraian ini disimpulkan bahwa penyakit diabetes melitus dan komplikasi kehamilan merupakan kondisi yang disebabkan stres oksidatif. Terdapat juga hubungan antara kedua kondisi tersebut dengan penyakit periodontal. Maka penting bagi penderita penyakit diabetes dan perempuan hamil untuk mendapatkan perawatan secara berkala dari dokter umum maupun dokter gigi karena diabetes yang tidak terkontrol atau kurang baik kontrolnya akan meningkatkan kerentanan terhadap infeksi, termasuk periodontitis kronis sehingga menjurus ke arah komplikasi yang lebih berat. Sejalan dengan hal itu, pada perempuan hamil risiko penyakit periodontal akan berkurang bila kesehatan dan kebersihan gigi dan mulut pada saat kehamilan selalu terjaga dengan baik.
BAB 5
DISKUSI DAN KESIMPULAN
Dari uraian diatas dapat disimpulkan bahwa patogenesis penyakit periodontal bersifat kompleks dimana salah satunya adalah keterlibatan ROS. Reactive oxygen species berperan penting dalam proses metabolisme dalam tubuh, namun kelebihan produksi ROS yang terbentuk mampu menjadi patogenesis terjadinya penyakit periodontal. Semua organisme hidup memproduksi sistem antioksidan enzimatik dan non enzimatik untuk melindungi reaksi oksidatif tersebut. Namun dalam kondisi tertentu, peningkatan ROS dan penurunan kadar antioksidan tidak dapat dicegah sehingga terjadinya keadaan stres oksidatif. Keadaan ini turut memberi pengaruh terhadap kepada penyakit sistemik lain khususnya penyakit DM dan komplikasi pada perempuan hamil sehingga dengan demikian terdapat hubungan timbal balik antara penyakit periodontal dan kedua kondisi tersebut.
dalam serum pada subjek kontrol (tanpa menderita penyakit periodontal) adalah lebih tinggi dibanding dengan penderita periodontitis. Penelitian oleh Pavlica, dkk yang mengevaluasi kadar total antioksidan dalam serum telah menarik kesimpulan bahwa kadar antioksidan pada penderita periodontitis lebih rendah dibanding dengan kelompok yang sehat jaringan periodonsium.
Sebagai akibat dari adanya hubungan antara penyakit diabetes melitus dan komplikasi kehamilan dengan penyakit periodontal, peranan serta keterlibatan dokter gigi dalam menangani pasien tersebut perlu ditingkatkan. Selain itu, dokter gigi juga diharapkan untuk meningkatkan profesionalitas dengan lebih aktif memposisikan diri sebagai mitra dokter umum atau dokter spesialis dalam penanganan pasien perempuan yang sedang hamil dan yang menderita penyakit diabetes melitus. Disamping itu, penting untuk diberikan pendidikan dan terapi khusus pada penderita diabetes dan perempuan yang sedang hamil sewaktu kehamilan, baik sebelum dan selama kehamilan untuk dapat mengurangi komplikasi yang terjadi akibat stres oksidatif dalam tubuh kedua penderita tersebut.
DAFTAR RUJUKAN
1. Ekaputri N, Sjahruddin FLD. Hubungan perilaku wanita hamil dalam membersihkan gigi dan mulut dengan kedalaman poket periodontal selama
masa kehamilan. Majalah Indonesia Kedokteran Gigi 2005;20(62):91.
2. Fellman M, Pharmacology and periodontal disease: Implications and future
options. J California Dent Hygienists’ Association 2010;25(2):9.
3. Anonymous. Powerful new weapons in the fight against periodontal disease. <http://www.slideworld.org/viewslides.aspx/Powerful-New-Weapons-in-the-Fight-Against-Periodontal-Disease-ppt-47697> (5 Des 2010)
4. Akalin F, dkk. Total antioxidant capacity and superoxide dismutase activity levels in serum and gingival crevicular fluid in pregnant women with chronic
periodontitis. J Periodontal. 2009;80(3):457-67.
5. Bullon P, dkk. Metabolic syndrome and periodontitis : Is oxidative stress a
common link? J Dent Res 2009;88(6):503-18.
6. Pendyala G, Thomas B, Kumari S. The challenge of antioxidants to free
radicals in periodontitis. J Indian Soc Periodontol. 2008 Sep;12(3): 79-83.
7. Harty F.J, Ogston R. Kamus kedokteran gigi. Trans Sumawinata N. Jakarta : Penerbit buku kedokteran EGC, 1993:167-230.
8. Omeh Y.S, Uzoegwu P.N. Oxidative stress marker in periodontal disease
9. Anonymous. Evaluation of antioxidant effect of tea in patients with
periodontitis-A spectrophotometric analysis of saliva. Dissertation. Madras :
M.G.R Medical University, 2005:4.
10.Russo J. Nutritional supplementation and periodontal disease : A review of the
literature. (24 Juni 2009) <http://www.dentistryiq.com/index/display/article
display/365146/articles/dental-economics/industry-news/nutritionalsupplementa tion-and-periodontal-disease-a-review-of-the-literature.html> (27 Sep 2010). 11.Kim SC, dkk. Antioxidant profile of whole saliva after scaling and root
planning in periodontal disease. J Periodontal Implant 2010;40(4):164-71.
12.Chapple ILC. Role of free radicals and antioxidants in the pathogenesis of
inflammatory periodontal disease. Clinical Molecular Pathology
1996;49:247-55.
13.Bagchi K, Puri S. Free radicals and antioxidants in helath and disease. Eastern Mediterranean Health Journal 1998;4(2):350-360.
14.Carnelio S, dkk. Definite,probable or dubious : Antioxidants trilogy in clinical
dentistry. British Dental Journal 2008;204(1):29-31.
15.Ronzio R. The Encylopedia of Nutrition and Good Health. 2nd ed.New York : Kennedy Associates,2003:37-39.
16.Battino M, Bullon P, Wilson M, Hewman H. Oxidative injury and inflammatory periodontal disease : The challenge of antioxidants to free radicals and reactive
18.Sculley DV, Langley-Evans SC. Periodontal disease is associated with lower antioxidant capacity in whole saliva and evidence of increased protein
oxidation. Clicical Science 2003;105: 167–72.
19.Wikipedia. Stress oksidatif. (23 Juni 2010 ) <http://id.wikipedia.org/wiki/ Stres_oksidatif> (11 Desember 2010).
20.Sculley DV, Langley-Evans SC. Salivary antioxidants and periodontal disease
status. In : Proceedings of Nutrition Society, 2002;61:137-43.
21.Roeslan BO. Respon imun dalam rongga mulut. M.I Kedokteran Gigi 2002;49(17):112-270.
22.Koss MA, dkk. Enzymatic profile of gingival crevicular fluid in association with
periodontal status. Lab Medicine 2009;40(5):277-80.
23.Chapple ILC, Brock G, Eftimiadi C. Glutathione in gingival crevicular fluid
and its relation to local antioxidant capacity in periodontal health and disease.
J Clin Pathol 2002;55: 367-73.
24.Chapple ILC, dkk. The prevalence of inflammatory periodontitis negatively
associated with serum antioxidant concentrations. J Nutr. 2007;137:654-64.
25.Panjamurthy K, dkk. Lipid peroxidation and antioxidant status in patients with
periodontitis. Cell Mol Biol Lett. 2005;10:255-64.
26.Allen EM, Matthews JB, O’Connor R, O’Halloran D, Chapple ILC. Periodontitis and type 2 diabetes : Is oxidative stress the mechanistic link?
27.Setiawan B, Suhartono E. Stres oksidatif dan peran antioksidan pada penderita
diabetes mellitus. Majalah Kedokteran Indonesia 2005;55(2).
28.Gumus P, dkk. Salivary antioxidants in patients with type 1 or 2 diabetes and
inflammatory periodontal disease : A case-control study. J Periodontol.
2009;80(9):1440-6.
29.Adam JMF. Klasifikasi dan kriteria diagnosis diabetes mellitus yang baru. Cermin Dunia Kedokteran 2000;127:37-9.
30.Taylor GW, dkk. Association between periodontal disease and adverse
pregnancy outcomes. Delta Dental 2010: 1-32.
31.Horton AL, dkk. Periodontal disease, oxidative stress, and risk for
preeclampsia. J Periodontol 2010;81:199-204.
32.Canakci V, dkk. Total antioxidant capacity enzymes in serum, saliva, and gingival crevicular fluid of preeclamptic women with and without periodontal
disease. J Periodontol 2007;78:1602-11.
