Pengaruh Hidrogel Teripang Sebagai Bahan Medikamen Saluran Akar Terhadap Bakteri Enterococcus Faecalis (In Vitro)

PENGARUH HIDROGEL TERIPANG SEBAGAI BAHAN

MEDIKAMEN SALURAN AKAR TERHADAP BAKTERI

ENTEROCOCCUS FAECALIS (in vitro)

TESIS

GITA TARIGAN 117160023

PROGRAM PENDIDIKAN DOKTER GIGI SPESIALIS

KONSERVASI GIGIFAKULTAS KEDOKTERAN GIGI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

PENGARUH HIDROGEL TERIPANG SEBAGAI BAHAN

MEDIKAMEN SALURAN AKAR TERHADAP BAKTERI

ENTEROCOCCUS FAECALIS (in vitro)

TESIS

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat

Untuk Memperoleh Gelar Spesialis Konservasi Gigi (Sp. KG) Dalam Bidang Ilmu Konservasi Gigi

Pada Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara

Oleh GITA TARIGAN

117160023

PROGRAM PENDIDIKAN DOKTER GIGI SPESIALIS

KONSERVASI GIGIFAKULTAS KEDOKTERAN GIGI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

Judul Tesis : EFEK ANTIBAKTERISEACUCUMBER(Stichopus variegatus) TERHADAP BAKTERI Enterococcus faecalisSEBAGAI BAHAN MEDIKAMEN SALURAN AKAR

Nama Mahasiswa : Gita Tarigan Nomor Induk Mahasiswa : 107028005

Program Studi : Magister (S2) Ilmu Kedokteran Gigi

Menyetujui Pembimbing

Prof. Trimurni Abidin,drg.,M.Kes.,Sp.KG(K)Prof. Dr.Harry Agusnar, M.Sc., M.Phil Pembimbing I Pembimbing II

Ketua Program Studi, Dekan ,

DAFTAR ISTILAH

19. GicNAc : N-asetilglukosamin (GicNAc) 20. H2O2 : Hidrogen peroksida 33. MurNAc : N-asetilmuramic

34. nm : Nanometer

40. PTED : Post Treatment Endodontic Disease 41. Q-PCR : Real Time PCR

42. Sel B : Bursal cell 43. Sel T : Limfosit T

ABSTRAK

Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) diketahui mengandung berbagai jenis bahan

aktif yang sangat berguna bagi manusia. Senyawa antibakteri dari hidrogel teripang telah

menjadi salah satu sumber obat baru yang dapat dikembangkan karena potensinya besar

dengan tingkat keragaman yang tinggi dan keunikan senyawa baru yang ditemukan alam

khususnya organisme laut. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui aktivitas

antibakteri Hidrogel teripang sebagai bahan medikamen pada saluran akar. Antibakteri

Hidrogel teripang (Stichopusvariegatus) gel dibandingkan dengan kalsium hidroksida

(Ca(OH)2) yang mana merupakan material "gold standard" dalam perawatan endodontik.

Pada penelitian ini, dilakukan perbandingan kemampuan antibakteri kalsium hidroksida

(Ca(OH)2) dan Hidrogel teripang (Stichopus variegatus) 0,2% dengan cara memaparkan

masing-masing larutan tersebut terhadap bakteri Enterococcus faecalis (E.faecalis) ATCC

29212 dan Isolat Klinik yang telah dicampur dengan media cair BHI, kemudian diinkubasi

selama 3 jam, 24 jam, 48 jam dengan temperatur 370C. Hasil penelitian menunjukkan bahwa

secara keseluruhan terdapat perbedaan yang bermakna pada pertumbuhan bakteri E.faecalis

di antara 8 kelompok perlakuan, dimana BHI dibuat sebagai kontrol kerja, BHI dengan

bakteri E.faecalis ATCC 29212 dan isolat klinik sebagai kontrol positif, dan perlakuan

biofilm bakteri E.faecalis ATCC 29212, biofilm E.faecalis isolat klinik, coating hidrogel

teripang , coating Ca(OH)2, hidrogel teripang + E.faecalis ATCC 29212, hidrogel teripang +

E.faecalis Isolat klinik, Ca(OH)2 + E.faecalis ATCC 29212 dan Ca(OH)2 + E.faecalis isolat

Klinik,didapat hasil signifikan dengan nilai p<0,05. Pada penelitian ini juga menggunakan

waktu perlakuan yaitu 3 jam , 24 jamdan 48 jam. Dari hasil keseluruhan didapat bahwa pada

24 jam menunjukkan adanya peningkatan antibakteri pada hidrogel teripang (Stichopus

variegatus) dibandingkan waktu 3 jam dan 48 jam. Hal ini karena pada waktu 24 jam itu

adalah waktu prematurasi bakteri. Dari hasil diatas dapat disimpulkan bahwa Hidrogel

teripang (Stichopus variegatus) mengeliminasi adhesi biofilm bakteri Enterococcus faecalis.

ABSTRACT

Hydrogel sea cucumber (Stichopus variegatus) is known to contain a variety of active ingredients which are very useful for human beings. Antibacterial activity of the

hydrogel sea cucumber has become a source of new drugs can be developed because the

potential is big with a high level of diversity and uniqueness of the new compounds were

found in particular natural sea organisms. The purpose of this study is to determine the

antibacterial activity of hydrogels cucumbers as medikamen the root canal. Antibacterial

hydrogels sea cucumber (Stichopus variegatus) gel compared with calcium hydroxide

(Ca(OH)2) which is material "gold standard" in endodontic treatments. In this study, carried

out comparative antibacterial ability of calcium hydroxide (Ca(OH)2) and hydrogels sea

cucumber (Stichopus variegatus) 0.2% by displaying their solution against bacteria

Enterococcus faecalis (E.faecalis) ATCC 29212 and isolate Clinic which have been mixed

with liquid BHI media, then incubated for 3 hours, 24 hours, 48 hours with the temperature

370C. The results showed that overall there is a significant difference in bacterial growth

between 8 E.faecalis treatment group, which made the control work BHI, BHI with bacteria

E.faecalis ATCC 29212 and clinical isolates as a positive control, and treatment of bacterial

biofilm E.faecalis ATCC 29212, biofilm E.faecalis clinical isolates, cucumbers hydrogel

coating, coating of Ca(OH)2, hydrogel + E.faecalis ATCC 29212 sea cucumber, sea

cucumber + E.faecalis hydrogel clinical isolate, Ca(OH)2 + E.faecalis ATCC 29212 and

Ca(OH)2 + E.faecalis Clinical isolates, obtained significant results with values of p <0.05. In

this research also uses the time behavior that is 3 hours, 24 hours and 48 hours. The overall

results obtained in 24 hours that is an improvement on the antibacterial hydrogel sea

cucumber (Stichopus variegatus) compared to 3 hours and 48 hours. This is because during

the 24 hours it is time prematurasi bacteria. From the above it can be concluded that

hydrogels sea cucumber (Stichopus variegatus) to eliminate bacteria Enterococcus faecalis

biofilm adhesion.

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas Rahmat dan Karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Spesialis Ilmu Konservasi Kedokteran Gigi dari Universitas Sumatera Utara.

Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada kedua orang tua tercinta, yaitu Bapak Prof.Dr.Rasinta Tarigan,drg.,Sp.

KG(K) dan Ibu Rehulina Ginting,drg.,M.Si yang telah membesarkan, memberikan kasih sayang yang tak terbalas, doa, semangat dan dukungan kepada penulis. Penulis juga menyampaikan terima kasih kepada kakak penulis Ravina Naomi Tarigan,drg.,Sp.PM dan abang Citra Rencana Perangin-angin,dr.,Sp.An, dan suami tercinta Jerry Hadi Kesuma Sebayang,ST.,MT serta segenap keluarga yang memberikan dukungan dan doa kepada penulis.

Dalam pelaksanaan penelitian dan penulisan tesis ini, penulis telah banyak mendapatkan bimbingan, bantuan dan doa dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini, dengan segala kerendahan hati dan penghargaan yang tulus, penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

2. Cut Nurliza,drg., M.Kes selaku Ketua Departemen Konservasi Gigi Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan masukan dan saran dalam pelaksanaan penelitian ini.

3. Prof. Trimurni Abidin, drg., M.Kes., Sp.KG(K) selaku pembimbing pertama penulis yang telah banyak meluangkan waktu, memberikan bimbingan, arahan dan dukungan kepada penulis sehingga tesis ini dapat diselesaikan dengan baik.

4. Prof. Dr. Dwi Suryanto., drs., B.Sc., M.Sc selaku pembimbing kedua penulis yang telah banyak meluangkan waktu, memberikan bimbingan, arahan, dan dukungan kepada penulis sehingga tesis ini dapat diselesaikan dengan baik. 5. Prof. drg. Boy M Bachtiar, MS, Ph.D selaku staff Biologi Oral Universitas

Indonesia dan ketua Laboratorium Biologi Oral Universitas Indonesia dan Konsultan yang telah memberikan bantuan, saran dan bimbingan kepada penulis.

6. Prof. Dr. Harry Agusnar, MSc., Phil selaku anggota panitia penguji dan dosen Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara yang telah banyak memberikan bimbingan dan masukan kepada penulis dalam pelaksanaan penelitian ini.

8. Mbak Desi dan Mbak Maya selaku staff Laboratorium Biologi Oral Universitas Indonesia atas bantuan dan bimbingan dalam mengerjakan penelitian ini.

9. Dr. PutriChairaniEyanoer, MS., Epi., Ph.Dselaku staff Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara atas bantuannya dalam analisis statistik hasil penelitian.

10.Teman-teman terbaik penulis PPDGS Konservasi Gigi angkatan 1 yaitu drg.Dennis, drg.Pretty.,MDSc., drg.Ponty, drg.Ernani, drg.Henny Sutrisman,MDSc., dan drg.Adianti.,MDSc, drg.Egia Ninta atas bantuan, semangat, dan dukungan yang diberikan dalam suka dan duka.

Penulis menyadari bahwa tesis ini masih terdapat banyak kekurangan, oleh karena itu, penulis memohon maaf yang sebesar-besarnya. Penulis berharap semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan pemecahan masalah praktis.

Medan, 15 Juli 2014 Penulis,

(Gita Tarigan) NIM: 117160023

Keterangan Pribadi

Nama : Gita Tarigan

Alamat Tempat Tinggal : Jln. Pasar Baru No.51 P.Bulan Medan

Jenis Kelamin : Perempuan

Agama : Kristen Protestan

No.Kontak : 089626317813

Pekerjaan : Dokter Gigi

Status : Menikah

Nama Ayah : Prof.Dr.Rasinta Tarigan,drg.,Sp.KG(K)

Nama Ibu : Rehulina Ginting, drg.,M.Si

Nama Suami : Jerry Hadi Kesuma Sebayang, ST.,MT

Pendidikan Formal

Sekolah Dasar : SD ST. Yoseph 2 Medan Sekolah Menengah : SMP ST. Thomas 1 Medan Sekolah Menengah Atas : SMA ST.Thomas 2 Medan

Fakultas Kedokteran Gigi : Universitas Sumatera Utara Medan

Program Magister : Magister Ilmu Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara Medan

Publikasi:

Meeting & Medan International Dental Exhibition, November 2012 di Medan,

Indonesia.

2. Short lecture “Endodontic Flare-ups due To Endodontic Mishap in Maxillary Central Incisors : A Case Report”pada Seminar Ilmiah Nasional IKORGI 2013

(SINI 2013), November 2013 di Bali, Indonesia.

3. Short Lecture “Missing Canal In Retreatment Maxillary First Molar: A Case

Report“pada Seminar The 2nd

4. Poster: “Dental Erosion caused by Alcoholism: A Case Report” Medan Esthetic Dentistry II, Februari 2014 di Medan, Indonesia.

RIAU SCIENTIFIC – EXPO, April 2013 di

Pekanbaru, Indonesia.

5. Poster: “Efek Sea Cucumber (Stichopus variegatus) Sebagai Bahan Medikamen Saluran Akar Terhadap Bakteri Enterococcus faecalis (In Vitro)” Oktober

2013,The 3th

6. Short Lecture: “Diabetes Mellitus, Periapical Inflammation, and EndodonticTreatment : a Case Report” pada Seminar Dental Technology

Exhibition and Meeting DTEAM, Februari 2014, Jawa Timur,Malang, Indonesia Unsiyah Scientific- Banda Aceh,Indonesia.

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... HALAMAN PENGESAHAN JUDUL ... HALAMAN PERNYATAAN ...

DAFTAR ISTILAH ... i

1.3 Pertanyaan Penelitian... 8

1.4 TujuandanManfaat Penelitian... 8

1.4.1 TujuanPenelitian………. 8

1.4.2 ManfaatPenelitian………... 9

1.4.2.1 ManfaatTeori……….. 9

1.4.2.2 ManfaatAplikatif………. 10

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA………..………. 11

2.1 MikrobialEndodontik……….…... 11

2.2 EkologiMikrobiotaEndodontik……….…... 14

2.3 Enterococcusfaecalis……….…... 15

2.4 Faktor- FaktorVirulensiE.faecalis………..…. 18

2.5 KalsiumHidroksidaSebagaiBahanMedikamenSaluranAkar.. ... 24 2.5.1 MekanismeKerjaKalsiumHidroksida……….. 27

2.5.2ResistensiE.faecalisterhadapCa(OH)2………. 29

2.6 HidrogelTeripang(Stichopusvariegatus)………. 30 2.6.1

KarakteristikdanMorfologiTeripang(Stichopusvarieg atus)………....………...

30

variegatus)………..……….. 30

2.6.1.2 MorfologiHidrogelTeripang(Stichopus variegatus)………..……….. 31

2.6.2 AnatomiHidrogelTeripang(Stichopus variegatus)…. 31 2.6.3 JenisHidrogelTeripang(Stichopusvariegatus)……. 32

2.6.4

2.6.5.3 Mukopolisakarida…………...………... 36

2.6.5.4 KondrotinsulfatdanGlukosamin………..… 36

2.6.5.5 Omega 3……….. 37

2.6.5.6 Senyawaaktif………..…… 37

2.6.5.6.1 SaponinGlikosida……….. 37

2.6.5.6.2Enzim SOD……… 37

2.6.5.6.3 Growth Factor Cell……… 38

2.7 KerangkaTeori……….….. 38

2.8 LandasanTeori………...… 40

BAB 3 KERANGKA KONSEP DAN HIPOTESIS PENELITIAN……. 41

3.1 KerangkaKonsep………... 41

3.1.1 KerangkaKonsepdenganMenggunakan Cristal Violet Assay………...……… 41 3.1.2 KerangkaKonsepdenganMenggunakan MTT Assay. 41 3.2 HipotesisPenelitian………...…… 42

3.2.1HipotesaUmum………...…………. 42

3.2.2HipotesaKhusus………...……… 42

BAB 4 METODE PENELITIAN……….. 43

4.2 SubjekdanSampel……….…..……… 43

4.3 TempatdanWaktuPelaksanaanPenelitian……….. 43

4.4 BesarSampel……… 43

4.5 Variabel Penelitian……… 44

4.5.1 Variabel bebas ……… 44

4.5.2 Variabel tergantung………... 45

4.5.3 Variabel terkendali ……….. 45

4.5.4 Variabel tak terkendali ……… 45

4.6 IdentifikasiVariabelPenelitian……….. 46

4.7 AlatdanBahanPenelitian……….. 47

4.7.1 IsolasiBakteriEnterococcus faecalis………... 47

4.7.2BahanuntukujidayaantibakteriaCa(OH)2 danTeripang(Stichopus variegatus)………. 47 4.7.3 Bahan untuk uji biofilm dengan teknik crystal violet bindingassay (MTT Assay)... 48

4.8 Diagram AlirPenelitian………. 50

4.8.1 Diagram AlirPenelitian Biofilm Bakteri ATCC 29212 danIsolatklinik……… 50

4.8.2 Diagram AlirPenelitian Coating BahanUji (HidrogelTeripang 0,2% danCa(OH)2………. 51 4.8.3 Diagram AlirPenelitianBahanUji (hydrogel Teripang 0,2% danCa(OH)2setelahdicampurdenganE.faecalis ATCC 29212 danIsolatKlinik………. 52

4.9 DefenisiOperasional……… 53

4.10 Cara Kerja………. 54

4.10.1 SterilisasiBahan…...….………... 54

4.10.2.1 Persediaan mediapembenihan ……… 54 4.10.2.2 KulturEnterococcus faecalis……… 55 4.10.2.3 Pengenceranbakteri ……… 55

4.10.2.4 Pembuatan konsentrasi bahan coba HidrogelTeripang (Stichopus variegatus)

danCa(OH)2... 56

57 4.10.2.5 UjiBiofilm BakteriEnterococcusfaecalis……

4.10.2.6UjiResistensidenganMTTAssay (4,5

Dimetthyithliazol-2y-yl),(2,5-diphenyltetrazolium bromideassay)…………

58 4.10.2.7 UjiViabilitasdenganmenggunakan MTT

Assay………... ₆₀

4.10.2.8 Uji Viabilitas dengan menggunakan cristal

violet 0,1%... ₆₁ 4.10.2.9 Pembuatan Coating Bahan Uji (Hidrogel

Teripang 0,2% dan Ca(OH)2)... 62

4.10.2.10Penyiapan (preparasi) Bahan Uji (Hidrogel

Teripang 0,2% dan Ca(OH)2)

ditambahkan dengan bakteri E. Faecalis...

63 4.10.2.11Uji Biofilm Bakteri Enterococcus

faecalis... ₆₄ 4.11 Pengolahan dan Analisis Data... 65 BAB V HASIL PENELITIAN... 66

5.1 Viabilitas E. faecalis pada Biofilm Bakteri E. faecalis ATCC 29212 dan Isolat klinik dengan MTT Assay... ₆₆ 5.2 Kuantitas massa Biofilm E. faecalis ATCC 29212 dan

Isolat Klinik pada Well yang diprekondisi dengan Hidrogrel Teripang 0,2% dan Ca(OH)2) dan dievaluasi

Bahan Uji (hidrogel Teripang 0,2% dan Ca(OH)2) dengan

MTT Assay... 70

5.4 Kuantitas massa bahan uji (Hidrogel teripang atau Ca(OH)2) pada Well yang diprekondisi dengan biofilm E. faecalis ATCC 29212 dan Isolat klinik dan dievaluasi dengan Cristal Violet 0,1%... 71

5.5 Viabilitas E. faecalis ATCC 29212 dan Isolat Klinik dengan bahan Uji ( Hidrogel Terpang 0,2% dan Ca(OH)2) ditambhakan dengan bakteri E. faecalis ATCC 29212 dan isolat klinik dengan MTT assay... 73

5.6 Kuantitas massa E. faecalis ATCC 29212 dan Isolat Klinik dengan Hidrogel teripang atau Ca(OH)2 diprekondisikan dan dievaluasi dengan cristal violet 0,1%... 74

BAB VI PEMBAHASAN... 76

BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN... 90

7.1 Kesimpulan... 90

7.2 Saran... 91

DAFTAR PUSTAKA... 92

LAMPIRAN... 105

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

2.1 Frekuensipenyebabkejadianreinfeksisaluranakar... 13

2.2 FaktorvirulensiEnterococcus faecalisdanfungsinya... 19

2.3 KandungangiziTeripang... 34

2.4 Kandunganbeberapa mineral dalambeberapajenisTeripang... 36

4.1 Defenisi Operasional Variabel Bebas... 53

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

2.1 Gambaran koloni Enterococcus faecalis di bawah Scanning Electron Microscope (x4000) ...

17 2.2 Sebuah Model penyakitendodontikberkaitandengan

faktor-faktorvirulensi Enterococcus faecalis...

24

2.3 Anatomi Hidrogel Teripang... 32

4.1 BHI Agar... 55

4.2 BHI Agar dan aquadest... 55

4.3 BHI Broth... 55

4.4 Bakteri E. faecalis sediaan ATCC 29212... 56

4.5 Bakteri E. faecalis isolat klinik... 56

4.6 Bakteri E. faecalis setelah dikultur selama 24 jam... 56

4.7 Persiapan alat dan bahan kerja... 57

4.8 Hidrogel Teripang... 57

4.9 Bahan Uji pada tabung reaksi... 57

4.10 Biofilm Bakteri E. faecalis denga MTT Assay... 60 4.11 Biofilm E. faecalis yang telah dicampur bahan Uji. Massa

60

4.12 Bakteri E. faecalis pada 96 well plate untuk mengukur nilai OD.. 61

4.13 Elisa Raeder... 61

4.14 Biofilm bakteri E. faecalis pada 96 well plate... 61

4.15 Kuantifikasi massa biofilm E. faecalis dengan CV 0,1% pada well yang dicoating dengan masing-masing bahan uji... 62 4.16 Biofilm E. faecalis yang telah dicampur bahan uji. ... 62

4.17 Alat inkubasi 37◦C... 63

4.18 Coat Bahan uji pada 98 well plate... 63

4.19 E. faecalis untuk melihat nilai OD... 63

4.20 Pipet eppendrof... 65

4.21 Micropipet... 65

4.22 Bahan uji dan bakteri E. faecalis pada 96 well plate... 65 5.1 Viabilitas E. faecalis ATCC 29212 dan isolat Klinik yang

diobservasi setelah periode inkubasi 3 jam, 24 jam dan 48 jam yang dievaluasi dengan menggunakan MTT Assay...

67 5.2 Gambar Grafik Batang hubungan lama inkubasi 3 jam, 24 jam,

48 jam dengan viabilitas adhesi biofilm bakteri ATCC 29212 dan isolat Klinik dengan Cristal Violet 0,1%...

5.3 Viabilitas Bahan Uji (teripang 0,2% dan Ca (OH)2) yang diobservasi setelah periode inkubasi 3 jam, 24 jam dan 48 jam yang dievaluasi dengan menggunakan MTT Assay...

70 5.4 Gambar Grafik Batang hubungan lama inkubasi 3 jam, 24 jam,

48 jam dengan bakteri ATCC 29212 dan isolat Klinik terhadap bahan uji (hidrogel teripang 0,2% dan Ca(OH)2) dengan Cristal

Violet 0,1%...

72

5.5 Viabilitas bahan uji (hidrogel teripang dan Ca (OH)2 ) dengan E.

faecalis ATCC 29212 dan isolat Klinik yang diobservasi setelah periode inkubasi 3 jam, 24 jam dan 48 jam yang dievaluasi dengan menggunakan MTT Assay...

73 5.6 Gambar hubungan lama inkubasi 3 jam, 24 jam, 48 jam dengan

bakteri ATCC 29212 dan isolat Klinik terhadap bahan uji (hidrogel teripang 0,2% dan Ca(OH)2) ditambahkan bakteri E.

faecalis dengan Cristal Violet 0,1%...

75

Lampiran Halaman

1. Alur Penelitian... 105

2. Alur Penelitian dengan MTT assay... 106

3. Alur Penelitian dengan Q PCR... 107

4. Izin Penelitian FKG USU... 108

5. Izin Penelitian F-MIPA USU... 109

6. Izin Penelitian Biologi Oral FKG UI... 110

7. Hasil Data Statistik... 111

8. Hasil Data MTT Assay... 121