BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
Penyakit periodontal merupakan salah satu kondisi patologis rongga mulut yang paling banyak dan sering terjadi di seluruh dunia. Saat ini, periodontitis memiliki banyak klasifikasi. Namun, periodontitis kronis merupakan penyakit yang paling umum terjadi dan penyebab kehilangan gigi yang banyak terjadi pada populasi dewasa.20
2.1 Plak Bakteri Sebagai Penyebab Penyakit Periodontal
Penyebab utama penyakit periodontal adalah iritasi plak bakteri.10 Plak atau yang juga dikenal dengan dental biofilm merupakan populasi dari mikroorganisme yang terdapat pada permukaan gigi yang dikelilingi oleh matriks ekstraselular yang dikenal dengan glikokaliks.21 Sejumlah kecil plak dapat dijumpai pada gingiva dan periodontal yang sehat.10 Pada keadaan jaringan periodontal yang sehat, plak terdapat pada supragingiva dan didominasi oleh bakteri Gram positif, diantaranya adalah Streptococcus sp (Streptococcus sanguis, S. oralis dan S. mitis menjadi spesies perintis), Neiseria, Nocardia dan Actinomyces.21 Plak kemudian berkembang dan matang selama beberapa minggu dan mengalami perubahan dari predominan bakteri Gram positif menjadi Gram negatif, dari spesies fakultatif anaerob menjadi spesies anaerob dan dengan lebih banyak kehadiran bakteri motil.22 Awalnya, peningkatan terjadi pada bakteri filamen seperti Actinomyces. Setelah itu, Veilonella dan bakteri batang Gram negatif anaerob, seperti Fusobacterium dan P. intermedia meningkat, dan bakteri batang motil dan spirokaeta muncul. Inflamasi gingiva dapat diawali oleh berbagai bakteri ini jika mereka hadir dalam jumlah yang banyak karena rendahnya higiene oral.23
2.2 Aggregatibacter actinomycetemcomitans (A. Actinomycetemcomitans) A. actinomycetemcomintans adalah bagian dari flora normal pada individu yang sehat, tetapi juga sebagai agen utama dalam beberapa bentuk periodontitis yang agresif. Dalam berbagai bentuk periodontitis agresif A. actinomycetemcomintans sering ditemukan dengan jumlah yang banyak pada sampel subgingiva dari bagian gigi yang terinfeksi. Fine dkk Cit Van der Velden, dalam sebuah studi longitudinal menunjukkan bahwa anak-anak dengan keadaan periodontal sehat dengan adanya koloni A. actinomycetemcomintans memiliki peningkatan risiko untuk berkembangnya periodontitis agresif lokalisata.24
Menurut taksonominya, A. actinomycetemcomintans diklasifikasikan berdasarkan:25 Kingdom : Bacteria Filum : Proteobacteria Kelas : Gammaproteobacteria Ordo : Parteurellales Famili : Pasteurellaceae Genus : Aggregatibacter Spesies : Actinomycetemcomitans
A. actinomycetemcomintans adalah bakteri nonmotil, kecil, Gram negatif, kokobasil, capnophilic, fakultatif anaerob dan tumbuh baik pada 5% CO2 di udara atau anaerob. A. actinomycetemcomintans tumbuh berkembang baik menjadi koloni dalam 24 - 48 jam. Pada media pertumbuhan yang padat, A. actinomycetemcomintans yang baru diisolasi melekat pada agar dan membentuk koloni melingkar dengan diameter 0,5-1 mm dengan tepi yang sedikit tidak teratur (Gambar 1).25
A. actinomycetemcomintans yang baru diisolasi dari rongga mulut manusia yang selalu berfimbria dan berbentuk kecil (~ 1mm), permukaan kasar, koloni translusen, dengan morfologi internal berbentuk bintang. Subkultur yang berulang dari hasil isolat klinis menghasilkan perubahan morfologi koloni secara spontan dari kasar ke halus, yang ditunjukkan oleh strain A. actinomycetemcomintans pada American Type Culture Collection.25
Gambar 1. Isolasi A. Actinomycetemcomintans dari subgingiva pada pasien periodontitis agresif lokalisata.25
2.3 Porphyromonas gingivalis (P.gingivalis)
Bakteri P. gingivalis (P.gingivalis) merupakan bakteri anaerob negatif Gram, berpigmen hitam, non motil, assacharolytic dan terlihat berbentuk kokus sampai berbentuk batang pendek (Gambar 2).4 Secara taksonomi, bakteri ini diklasifikasikan sebagai berikut :26 Kingdom : Bacteria Phylum : Bacterioedetes Class : Bacterioedes Ordo : Bacteriodales Family : Porphyromonadaceae Genus : Porphyromonas
Gambar 2. Porphyromonas gingivalis.26
Habitat utama P. gingivalis adalah pada plak subgingiva di dalam sulkus gingiva atau poket periodontal. Namun, juga dapat ditemui pada lidah subjek dengan periodontal sehat dan sakit. Kolonisasi P. gingivalis pada sulkus gingiva merupakan langkah pertama dalam perkembangan periodontitis kronis, meskipun P. gingivalis juga dapat ditemui pada gingiva subjek yang sehat dalam jumlah yang lebih rendah. P. gingivalis merupakan bakteri periodontopatik patogen utama periodontitis kronis.27 Stingu (2012) melaporkan bahwa prevalensi P. gingivalis terdeteksi sebanyak 51% pada pasien periodontitis kronis,28 sedangkan pada periodontitis agresif Kamma (2004) melaporkan prevalensinya adalah sebesar 89,4%.29 Selain itu, dilaporkan bahwa P. gingivalis lebih banyak terdapat pada poket yang dalam dibanding poket yang dangkal,4 dan jumlahnya berkorelasi signifikan dengan jumlah gigi yang memiliki kedalaman pokets ≥ 4mm. Hal ini menegaskan bahwa, P. gingivalis terdapat pada sulkus gingiva dan lidah pada individu yang memiliki gigi. Sehingga, kehilangan gigi, atau dengan kata lain kehilangan sulkus gingiva dapat
mempengaruhi populasi mikroflora yang menghasilkan penurunan jumlah P. gingivalis yang signifikan pada rongga mulut.27
2.5 Fusobacterium nucleatum (F. nucleatum)
Fusobacterium nucleatum merupakan spesies dari genus Fusobacterium, yang merupakan famili dari Bacteroidaceae.5 F. nucleatum merupakan nonsporeforming, nonmotil, bakteri Gram negatif dan bersifat anaerob. F. nucleatum, yang mengacu pada kelompok tiga subspesies (nucleatum, vincentii, dan polymorphum), merupakan
bakteri anaerob Gram negatif yang terkait dengan gingivitis dan periodontitis kronis. Periodontopathogen ini juga terlibat dalam berbagai infeksi non oral seperti infeksi pleuropulmonary, saluran kemih, endokarditis, dan infeksi intra-amnion.4,5
Kemampuan F. nucleatum untuk coaggregate dengan banyak bakteri plak menunjukkan bahwa bakteri ini bertindak sebagai mikroba penghubung antara koloni awal dan akhir. Selain kemampuannya untuk koagregasi dengan banyak bakteri di rongga mulut, F. nucleatum juga digambarkan sebagai suatu organisme inisiator yang penting dalam meningkatkan perubahan fisiko-kimia sulkus gingiva, sehingga dapat meneruskan patogen untuk membangun dan berkembang biak. Perubahan penting yang terkait dengan timbulnya penyakit periodontal adalah peningkatan alkalinisasi sulkus gingiva. Amonia yang dihasilkan oleh metabolisme asam amino yang ditemukan dalam larutan sulkus gingiva dilepas dan dirusak oleh jaringan pejamu, menyebabkan peningkatan pH di atas 8.0, sehingga meningkatkan proliferasi bakteri patogen yang sensitif terhadap asam. F. nucleatum mengubah ekspresi gen yang sesuai dengan pH lingkungan.4
Selain fleksibilitas metabolisme, sifat permukaan sel memungkinkan untuk menempel pada sel epitel, kolagen, sel epitel gingiva dan bakteri lainnya, tapi tidak dengan Fusobacteria yang lain. Namun, baru-baru ini dilaporkan bahwa F. nucleatum telah terbukti melekat dan membentuk biofilm, yang mungkin penting dalam perlekatan organisme selama transisi dari sehat sampai menimbulkan penyakit secara in vivo.4
2.6 Povidon Iodin
Povidon iodin (polyvinylpyrrolidone iodine) merupakan salah satu bahan antiseptik yang digunakan secara luas dalam bidang kedokteran. Povidon iodin dapat digunakan sebagai desinfektan kulit, tangan, permukaan mukosa, perawatan luka, dan aplikasi mata. Povidon iodin terbentuk dari polimer yang larut air, povidon dan iodin. Polimer tersebut memperpanjang aktivitas iodin. Povidon iodin dapat membunuh mikroorganisme dalam 15 detik secara in vitro. Namun, keefektifan povidon iodin membunuh mikroorganisme secara klinis atau in vivo memerlukan waktu 5 menit (Slots, 2000). Povidon iodin memiliki efek antimikroba yang luas melawan bakteri, jamur, mikobakteri dan virus. Povidon iodin aman dan mudah digunakan, mudah
didapat dan murah. Povidon iodin memiliki sedikit efek samping yang jarang terjadi dan tidak menimbulkan resistensi bakteri.30
Prinsip kerja bahan antiseptik povidon iodin yakni molekul povidon melepaskan atom iodium ke permukaan dinding sel bakteri. Atom iodium tersebutlah yang memiliki efek bakterisid dengan mengganggu sintesis protein dan struktur asam nukleat bakteri. Povidon iodin aktif melawan banyak mikroorganisme seperti bakteri Gram positif dan Gram negatif, spora, mikobakteri, Staphylococci spp., Candida albicans, jamur, virus dan protozoa.31
Beberapa bentuk sediaan povidon iodin yang tersedia antara lain bubuk, tablet, krim, salep, gel dan spray.32 Pada rongga mulut biasanya digunakan povidon iodin dengan konsentrasi 1-10% pada berbagai kondisi. Povidon iodin telah digunakan untuk menurunkan timbulnya bakterimia paska operasi setelah pembedahan pada rongga mulut, dan American Dental Association serta American Heart Association telah menyarankan penggunaan povidon iodin sebagai bahan irigasi subgingiva untuk mencegah terjadinya bacterial endocarditis.31 Irigasi subgingiva lebih mudah dilakukan dengan menggunakan povidon iodin yang konsentrasinya 10% dibandingkan dengan povidon iodin dengan konsentrasi 1%, karena povidon iodin dengan konsentrasi 1% membutuhkan waktu 5 menit untuk bereaksi. Aplikasi povidon iodin biasa dilakukan setelah perawatan skeling dan root planing namun bisa juga dilakukan sebelum pembersihan secara mekanis, khususnya pada pasien kompromis medis serta pasien dengan inflamasi gingiva yang berat untuk mengurangi bakterimia. Adapun struktur povidon iodin dapat dilihat pada gambar dibawah (Gambar 3).33 Penggunaan skeler ultrasonik, povidon iodin konsentrasi 10% dicairkan dengan mencampurkan larutan povidon iodin dan air dengan perbandingan 1:9. Kegunaan povidon iodin sebagai bahan irigasi atau kombinasi dengan skeling ultrasonik telah dibuktikan pada beberapa penelitian; namun belum ada penelitian lebih lanjut yang dilaporkan.34
Gambar 3. Struktur povidon iodin33
2.7 Alginat
Alginat adalah polimer linier dengan struktur β-D-mannuronicacid (M) (Asam
manuronat) dan α-L-guluronicacid (G) (asam guluronat) (Gamabr 4). Monomer
alginat tersusun dalam tiga jenis pengelompokan yaitu kelompok residu manuronat dan guluronat yang berseling (MGMGM...), asam guluronat (GGGGG...) dan asam manuronat (MMMM..) (Gambar 5). Alginat yg dipasarkan adalah berupa natrium alginat, ammonium alginat dan kalium alginat, ketiga jenis alginat tersebut larut dalam air. Alginat yang tidak dapat larut dalam air adalah kalsium alginat dan asam alginat. Alginat merupakan bentuk garam dari asam alginat, garam alginat dapat berupa natrium alginat atau kalsium alginat. Natrium alginat berwarna gading, kadar natrium alginat lebih tinggi dibandingkan dengan asam alginat, karena mengandung natrium. Kandungan air alginat bervariasi tergantung pada kelembaban lingkungannya, semakin tinggi kelembaban, maka akan semakin tinggi kandungan air dalam natrium alginat. Penggunaan alginat didasarkan pada sifat pembentukan lapisan tipis, sifat pembentukan serat alginat. Alginat dapat digunakan pada berbagai bidang antara lain makanan, obat-obatan dan industri tekstil dan kertas.35
Gambar 4. Struktur alginat (a) Asam guluronat (b) Asam Manuronat 35
Bangun dan Arianto 2002 telah meneliti tentang pembuatan membran alginat sebagai sistem penyampaian obat topikal baru, dimana povidon iodin sebagai model obat dan telah terbukti bahwa membran alginat dapat berfungsi sebagai reservoir yang dapat menyerap air dan melepaskan obat. Laju penyerapan air oleh membran dan laju pelepasan iodin dari membran semakin bertambah dengan semakin lamanya waktu pemaparan pada pembuatannya.36
Gambar 5. Struktur alginat
2.8 Gel
Gel adalah sistem padat atau setengah padat, paling sedikit dua konstituen yang terdiri atas massa seperti pagar yang rapat dan diselusupi oleh larutan. Gel yang mengandung air disebut hidrogel, contohnya gel gelatin. Jika larutannya hilang dan hanya tinggal kerangkanya saja, gel ini dikenal sebagai xerogel, contohnya lembaran gelatin, pita tragakan dan tetesan akasia.37
2.8 Uji Aktivitas Antibakteri
Terdapat dua jenis metode umum yang dapat digunakan untuk menguji potensi antimikroba maupun kerentanan mikroba terhadap antimikroba yaitu:38-40
2.8.1 Metode Difusi Cakram
Metode difusi cakram mengacu pada difusi agen antimikroba dalam konsentrasi tertentu dari disk, tablet atau strip, kedalam media kultur yang padat yang telah dibiakkan dengan inokulum yang dipilih dari isolasi secara murni. Difusi cakram didasarkan pada penentuan zona hambat yang sebanding dengan kerentanan bakteri terhadap antimikroba yang ada dalam cakram. Ketika konsentrasi antimikroba menjadi encer, hal tersebut menandakan bahwa tidak adanya daya hambat pertumbuhan bakteri dan zona inhibisi adalah batasnya. Diameter zona hambat inhibisi sekitar cakram antimikroba berhubungan dengan konsentrasi hambat
minimum (KHM). Umumnya semakin besar zona hambat, semakin rendah konsentrasi antimikroba yang dibutuhkan untuk menghambat pertumbuhan bakteri (Gambar 6).38-40
a. b.
Gambar 6. Pengukuran metode disk difusi dengan: a. Pengukuran dengan kaliper
2.9 Kerangka Teori
2.10 Kerangka Konsep
Gel povidon iodin berbasis alginat
Variabel Bebas :
• Konsentrasi povidon iodin dalam gel alginat 5 % dan 10 %, gel alginat tanpa povidon iodin dan larutan povidon iodin 10%
Variabel Tergantung :
Efektifitas gel povidon iodin berbasis alginat 5% dan 10% dan larutan povidon iodin 10% terhadap bakteri A.actinomycetemcomitans, P.gingivalis dan F.nucleatum Povidon iodin
Parameter :
Diameter zona hambat
Larutan povidon iodin
- Melepaskan atom iodin ke permukaan dinding sel bakteri
- Atom iodin dapat menggangu sintesis protein dan asam nukleat bakteri
- Bersifat bakterisid - Membunuh bakteri
Alginat
- Sebagai reservoir obat. - Bersifat: Biodegradabel Biokompatibel Non toksik Non alergik Dapat diresopsi tubuh
