BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
Peletakan bahan medikamen di dalam saluran akar berfungsi untuk mengeliminasi bakteri yang mungkin tertinggal setelah teknik preparasi chemo-mechanical.1,2,4-6,8 Adapun Fusobacterium nucleatum merupakan salah satu bakteri patogen yang ada di saluran akar dan biasanya bakteri ini sering dijumpai berkaitan dengan bakteri lain dan mempunyai andil dalam kasus infeksi saluran akar primer.1,8 Kulit buah manggis (Garcinia mangostana L) diharapkan dapat dikembangkan sebagai bahan alternatif bahan medikamen saluran akar. Pada bab ini akan diuraikan tentang bahan medikamen, bakteri Fusobacterium nucleatum, dan kulit buah manggis.
2.1 Bahan Medikamen Saluran Akar
Prognosis perawatan saluran akar tergantung pada kemampuan mengurangi atau mengeliminasi bakteri yang ada pada infeksi endodonti.19 Mikroorganisme yang masih tertinggal dapat berkembangbiak dan menyebabkan kegagalan dalam perawatan endodonti.2,3 Kompleksitas dari sistem saluran akar menyebabkan beberapa bakteri dapat bermigrasi ke ramifikasi, isthmus, delta saluran akar dan tubulus dentin setelah dilakukan preparasi chemo-mechanical. Dinding saluran akar yang tidak bersih dapat menjadi tempat pertumbuhan bakteri, mengurangi perlekatan bahan pengisi saluran akar dan meningkatkan celah apikal. Karena itu, peletakan bahan medikamen di saluran akar menjadi prosedur tambahan yang penting untuk mengeliminasi mikroorganisme yang masih tertinggal sesudah preparasi chemo-mechanical (cleaning and shaping).19 Idealnya bahan medikamen saluran akar harus memiliki daya antibakteri, menetralisir sisa-sisa debris di saluran akar, mengontrol nyeri pascarawat, mampu mencegah reinfeksi, dan juga bersifat biokompatibel.2
Bahan medikamen yang digunakan dalam perawatan endodontik dapat diklasifikasikan atas basis kimiawinya yaitu :
1. Kompoun fenol (C6H5OH), contohnya eugenol dan camphorated
monoparachloropenol (CMCP) merupakan salah satu agen antimikroba tertua yang dipakai dalam pengobatan.2 Bahan kristalin putih ini mempunyai bau khas yang menyengat yaitu seperti ter batu bara. Studi in vitro menunjukkan fenol dan turunannya sangat toksik pada sel mamalia, sedangkan daya antimikrobanya tidak sebanding dengan toksisitasnya.9
2. Aldehida, contohnya formokresol, dimana merupakan campuran formalin dan kresol dengan perbandingan 1:2 atau 1:1, memiliki toksisitas tinggi dan potensi mutagen serta karsinogen. Saat ini tidak ada alasan klinis yang menyarankan untuk menggunakan formokresol sebagai agen antimikroba dalam perawatan endodonti.9
3. Halida/halogen, contohnya Iodine-potassium-iodide (IKI) memiliki kemampuan berdifusi melalui tubulus dental dan membunuh bakteri in vivo.2 IKI merupakan desinfektan yang efektif pada dentin yang terinfeksi dan dapat membunuh bakteri pada dentin yang terinfeksi dalam waktu 5 menit secara in vitro.9
4. Kalsium hidroksida, merupakan bahan medikamen yang digunakan hingga saat ini karena sifatnya yang menyebabkan suasana basa pada saluran akar, dimana bakteri tidak tahan terhadap suasana basa.2,9
5. Antibiotik, sama seperti kalsium hidroksida, antibiotik juga banyak digunakan dalam medikasi saluran akar.2
6. Kombinasi beberapa bahan medikamen, contohnya kalsium hidroksida dikombinasikan dengan IKI diketahui secara in vivo lebih efektif dalam mendisinfeksi tubulus dental. IKI diketahui memiliki kemampuan berdifusi melalui tubulus dentin.2
2.2 Kalsium Hidroksida sebagai Gold Standard pada Perawatan Saluran Akar
Bahan medikamen yang hingga kini banyak digunakan adalah kalsium hidroksida (Ca(OH)2).1,2,4-6 Kalsium hidroksida telah diperkenalkan di kedokteran
gigi oleh Hermann pada permulaan abad ke-20 dan semenjak itu banyak digunakan pada perawatan endodonti.2 Endotoksin dari bakteri yang ada pada infeksi saluran akar berimplikasi dalam lesi periapikal, sementara kalsium hidroksida dapat mendetoksifikasi lipopolisakarida, yang merupakan salah satu dari endotoksin dari bakteri di saluran akar. Kalsium hidroksida umumnya digunakan untuk pulpotomi, pulp capping direk dan indirek, apeksifikasi dan apeksogenesis, sebagai medikamen intrakanal serta untuk perawatan resorpsi dan perforasi akar baik internal maupun eksternal. Kalsium hidroksida juga dapat digunakan sebagai bahan sealer pada perawatan saluran akar.19
Menurut Bystrom et al., kalsium hidroksida efektif dalam mengeliminasi bakteri dari sistem saluran akar dan ideal digunakan sebagai bahan medikamen intrakanal.19 Sjogren et al. (1991) menyatakan bahwa sifat antibiotik Ca(OH)2
diperoleh dari penguraian ion Ca2+ dan OH-. Penguraian ion hydroxyl (OH-) menyebabkan suasana alkalin pada saluran akar sementara mikroorganisme yang ada di saluran akar tidak dapat bertahan pada suasana alkalin yang tinggi dimana pH Ca(OH)2 berkisar 12,5.1,2,6 Ion calsium (Ca2+) juga diketahui dapat memberi efek
terapeutik yang dimediasi melalui ion channel.
Berbagai penelitian mengenai efektivitas Ca(OH)2 sebagai antimikroba telah
dilakukan. Efek antimikrobial Ca(OH)2 telah dievaluasi pada studi klinis dimana
Ca(OH)2 dengan sukses dapat mendisinfeksi saluran akar jika digunakan selama 1
bulan pada 97% kasus yang disembuhkan. Studi berikutnya pada kelompok yang sama, efektivitas dari Ca(OH)2 bahkan dapat diperoleh dengan peletakan Ca(OH)2
selama 1 minggu di dalam saluran akar.2
Namun ternyata beberapa penelitian lain yang dilakukan untuk menguji daya antibakteri Ca(OH)2 terhadap beberapa bakteri di rongga mulut menunjukkan hasil
yang kurang memuaskan. Cvek et al., Orstavik et al., dan Peters et al. mendemonstrasikan pada studi klinis bahwa Ca(OH)2 memang membatasi
pertumbuhan bakteri tetapi tidak secara total mengeliminasi bakteri dari saluran akar.2 Saunders et al. juga menemukan kurangnya aktivitas antibakteri Ca(OH)2 dalam
micros, sementara studi lain juga menyebutkan ketidakefektivan Ca(OH)2 dalam
mengeliminasi Candida albicans dan Enterococcus faecalis.1,9
Sementara itu Ca(OH)2 juga memiliki efek merusak jaringan periodontal
ketika digunakan sebagai medikamen intrakanal, dengan mempengaruhi proses penyembuhan jaringan lunak marginal dan menghambat perlekatan sel-sel fibroblas gingiva. Secara teori, Ca(OH)2 bukan merupakan bahan biokompatibel yang bila
terpapar ke pembuluh darah akan mengakibatkan kristalisasi yang disebabkan oleh nilai pH yang berbeda. Sharma S, et al. melaporkan Ca(OH)2 dapat mengakibatkan
nekrosis pada jaringan bila masuk ke pembuluh darah dan secara langsung menyebabkan toksisitas jaringan.20
2.3 Fusobacterium nucleatum sebagai Salah Satu Bakteri yang Terdapat pada Infeksi Saluran Akar
Menurut taksonominya, F.nucleatum diklasifikasikan berdasarkan : Kingdom : Bacteria
Filum : Fusobacteria Famili : Bacteriodacceae Genus : Fusobacterium
Spesies : Fusobacterium nucleatum.11
Nama Fusobacterium berasal dari kata fusus, sebuah tongkat; dan bacterion, sebuah batang kecil dan jika digabungkan berarti sebuah tongkat kecil berbentuk batang. Istilah nucleatum diambil karena adanya sebuah inti yang sering muncul pada pengamatan mikroskop elektron. Fusobacterium nucletum adalah bakteri non-spora, non-motil dan gram negatif. Fusobacterium nucleatum memiliki panjang yang berkisar antara 5-10 µm. Bakteri ini merupakan anaerob, namun dapat bertahan pada lingkungan yang memiliki 6% oksigen.Fusobacterium nucleatum memerlukan media yang baik untuk tumbuh dan biasanya tumbuh subur pada media yang mengandung trypticase, peptone dan ekstrak ragi. Sedangkan untuk sumber energi, Fusobacterium nucleatum dapat menggunakan asam amino ataupun peptida, seperti glutamat, histidin, dan aspartat.11
Pada permukaan bakteri gram negatif ditemukan lipopolisakarida (LPS). Kompleks lipopolisakarida secara umum dikaitkan sebagai zat endotoksin yang menyebabkan biological effects yaitu aktivasi komplemen, sitotoksisitas, dan resorpsi tulang. Lipopolisakarida memegang peranan penting dalam proses perlekatannya dan mampu larut dalam saliva. Lipopolisakarida yang diproduksi oleh Fusobacterium nucleatum memungkinkan bakteri ini melekat pada struktur hidroksiapatit, serum dan sementum. Hal ini menunjukkan bahwa lipopolisakarida dari Fusobacterium nucleatum memegang peranan penting dalam proses perlekatannya, bukan hanya epitel, tetapi juga permukaan gigi.1,11
Bakteri anaerob umumnya memproduksi asam propionat, butirat, dan isobutirat. Dengan adanya produksi asam ini, dapat membantu kemotaksis neutrofil, degranulasi, chemiluminescence dan fagositosis.1 Fusobacterium nucleatum menghasilkan asam butirat dan mengubah treonin menjadi asam propionat. Asam butirat, propionat dan ion amonium merupakan produk hasil metabolisme Fusobacterium nucleatum yang dapat menghambat proliferasi sel fibroblas pada gingiva dan dapat mempermudah F.nucleatum melakukan penetrasi ke epitel gingiva.11 Asam butirat juga telah menunjukkan kemampuannya dalam menghambat blastogenesis T-cell dan menstimulasi produksi dari IL-1 (Interleukin 1) yang berkaitan dengan resorpsi tulang.1
Data kultur dan penelitian molekuler menunjukkan bahwa mikrobiota yang sering berasosiasi dengan infeksi primer pada perawatan endodonti didominasi oleh bakteri anaerob obligat.1 Spesies bakteri yang memiliki prevalensi tinggi pada infeksi primer dan kasus yang disertai abses berasal dari bakteri gram negatif (Fusobacterium, Dialister, Porphyromonas, Prevotella, Tannerella, Treponema, Campylobacter, dan Veillonella) dan gram positif (Parvimonas, Filifactor, Pseudoramibacter, Olsenella, Actinomyces, Peptostreptococcus, Streptococcus, Propionobacterium, dan Eubacterium). Gambar 2 menunjukkan filum bakteri yang sering pada kasus infeksi saluran akar, dimana Fusobacterium nucleatum merupakan salah satu bakteri anaerob obligat gram negatif yang ditemukan.10-12
Gambar 2. Filum bakteri yang dideteksi pada infeksi saluran akar
Fusobacterium nucleatum dapat ditemukan pada infeksi saluran akar primer baik dengan periodontitis apikalis akut dengan persentase <25% (Gambar 3) maupun kronis dengan persentase <50% (Gambar 4).10 Meskipun tidak memiliki persentase tertinggi pada masing-masing kasus, pada keadaan defisiensi nutrisi Fusobacterium nucleatum mampu memecah kandungan glukosa dari struktur interseluler dan memanfaatkannya sebagai sumber energi. Hal ini akan mendorong bakteri lain
berpindah ke sekitar permukaan sel Fusobacterium nucleatum dan selanjutnya berikatan dengan dinding selnya. Secara in vivo ditemukan hubungan antara Fusobacterium nucleatum dengan Porphyromonas gingivalis oleh karena hubungan interaksinya akan menghasilkan enzim proteolitik dan agregasi kedua bakteri ini dapat menghasilkan efek sinergisme yang terjadi pada kasus infeksi endo-perio.11,12
Gambar 3. Prevalensi bakteri yang dideteksi pada gigi dengan infeksi primer disertai periodontitis apikalis kronis10
Gambar 4. Prevalensi bakteri yang dideteksi pada gigi dengan infeksi primer disertai periodontitis apikalis akut10
2.4 Tanaman Manggis (Garcinia mangostana L)
Tanaman manggis (Garcinia mangostana L) merupakan tanaman yang saat ini sedang dikembangkan untuk berbagai macam pengobatan, khususnya bagian kulitnya. Pengobatan dengan memanfaatkan manggis ini semakin dirasakan khasiatnya oleh masyarakat umum dengan petunjuk beberapa pengobatan herbal.22,23
Gambar 5. Buah Manggis
Berdasarkan taksonominya, tanaman manggis dapat diklasifikasikan sebagai berikut : Divisi : Magnoliopsida Subdivisi : Dilleniidae Kelas : Theales Bangsa : Clusiaceae Suku : Garcinia
Marga : Garcinia mangostana L.
Manggis merupakan salah satu buah yang digemari oleh masyarakat Indonesia. Tanaman manggis berasal dari hutan tropis yang teduh di kawasan Asia Tenggara, yaitu hutan belantara Indonesia atau Malaysia. Dari Asia Tenggara, tanaman ini menyebar ke daerah Amerika Tengah dan daerah tropis lainnya seperti Filipina, Papua New Guinea, Kamboja, Thailand, Srilanka, Madagaskar, Honduras, Brazil dan Australia Utara. Di Indonesia manggis mempunyai berbagai macam nama lokal seperti manggu (Jawa Barat), manggus (Lampung), Manggusto (Sulawesi Utara), manggista (Sumatera Barat).22,24
Manggis dapat tumbuh pada ketinggian 1-1000 m di atas permukaan laut (dpl) pada berbagai tipe tanah (pada tanah liat dan lempung yang kaya bahan organik). Pertumbuhan terbaik dicapai pada daerah dengan ketinggian di bawah 500-600 m dpl. Untuk tumbuh dengan baik, tanaman manggis membutuhkan iklim yang memiliki
kelembaban dan panas dengan curah hujan yang merata.23 Pusat penanaman pohon manggis adalah Sumatera Utara, Sumatera Barat, Riau, Kalimantan Timur, Kalimantan Tengah, Jawa Barat (Jasinga, Ciamis, Wanayasa), Jawa Timur dan Sulawesi Utara.22
Pohon manggis selalu hijau dengan tinggi 6-20 m. Batang tegak, batang pokok jelas, kulit batang cokelat, dan memiliki getah kuning. Daun tunggal, ruas daun berhadapan atau bersilang berhadapan, dan berbentuk helaian. Daunnya mengkilat di bagian permukaannya, dengan permukaan atas berwarna hijau gelap dan permukaan bawah berwarna hijau terang, bentuk elips memanjang, berukuran 12-23 x 4,5-10 cm dengan panjang tangkai 1,5-2 cm.22
Bagian kulit buah manggis telah digunakan sebagai obat tradisional untuk mengobati diare, infeksi kulit, dan luka kronis di Asia Tenggara selama bertahun-tahun.14,16 Menurut Tambunan (1998) dan Subroto (2008) kulit buah manggis mempunyai sifat sebagai anti-aging, menurunkan tekanan darah tinggi, menurunkan berat badan, sebagai antibakteri juga antivirus.14 Kulit buah manggis juga telah diuji memiliki efek menurunkan kadar glukosa darah terhadap mencit.24
Sebagai antimikroba, kulit buah manggis diketahui memiliki empat senyawa aktif yang berperan dalam membunuh bakteri, yaitu saponin, tanin, alkaloid, dan flavonoid. Saponin merupakan zat aktif yang dapat meningkatkan permeabilitas membran sehingga terjadi hemolisis sel, apabila saponin berinteraksi dengan sel kuman, kuman tersebut akan pecah atau lisis.5,14 Tanin dalam konsentrasi rendah mampu menghambat pertumbuhan kuman, sedangkan pada konsentrasi tinggi, tanin bekerja sebagai antimikroba dengan cara mengkoagulasi atau mengumpulkan protoplasma kuman sehingga terbentuk ikatan yang stabil dengan protein kuman dan pada saluran pencernaan tanin diketahui dapat mengeliminasi toksin.5,14 Mekanisme alkaloid sebagai antibakteri yaitu dengan menghambat sintesis dinding sel yang akan menyebabkan lisis pada sel sehingga sel mati.5 Flavonoid merupakan kelompok senyawa fenol yang mempunyai kecenderungan untuk mengikat protein, sehingga mengganggu proses metabolisme.5,14
2.5 Kerangka Konsep
Medikamen Saluran Akar Bakteri Fusobacterium nucleatum
Ekstrak Kulit Buah Manggis
Saponin Alkaloid
Sel F.nucleatum mati
Flavonoid Tanin
Daya Antibakteri
Parameter antibakteri dilihat dengan mengendalikan konsentrasi sampel
(100%,50%, 25%, 12,5%, 6,25%, 3,125%, dan 1,5625%) Meningkatkan permeabilitas membran Menghambat sintesis dinding sel Mengikat dan mengendapkan protein Mengganggu metabolisme dengan mengikat protein ? Suhu (37°C) Waktu (24 jam) KHM KBM
Perawatan Saluran Akar Infeksi Saluran Akar
Cleaning & Shaping
Bagan di atas menunjukkan pada infeksi saluran akar primer dapat ditemui mikroorganisme seperti Fusobacterium nucleatum. Untuk mencapai perawatan saluran akar yang sukses perlu dilakukan perawatan saluran akar dimana salah satu tujuannya adalah untuk mengeliminasi bakteri yang terdapat di saluran akar. Peletakan bahan medikamen pada saluran akar merupakan salah satu cara yang dapat digunakan untuk mencapai keberhasilan perawatan saluran akar setelah dilakukan cleaning dan shaping (preparasi chemo-mechanical).
Penelitian ini menggunakan ekstrak kulit buah manggis yang digunakan sebagai bahan alternatif medikamen saluran akar dapat menyebabkan kematian sel dari bakteri Fusobacterium nucleatum. Ekstrak ini memiliki beberapa senyawa aktif yang memiliki daya antibakteri, yaitu saponin, alkaloid, tanin, dan flavonoid yang masing-masing memiliki mekanisme yang berbeda dalam membunuh bakteri. Saponin dapat meningkatkan permeabilitas membran sehingga terjadi hemolisis sel, alkaloid mampu menghambat sintesis dinding sel yang akan menyebabkan lisis pada sel, tanin mampu mengikat dan mengendapkan protein, sedangkan flavonoid dapat mengganggu metabolisme dengan mengikat protein.
Uji aktivitas antibakteri dilihat dengan mencari nilai kadar hambat minimal (KHM) dan kadar bunuh minimal (KBM) ekstrak kulit manggis terhadap Fusobacterium nucleatum dengan mengendalikan konsentrasi ekstrak manggis yaitu 100%, 50%, 25%, 12,5%, 6,25%, 3,125%, dan 1,5625%.
