PERAN MATRIKS EKSTRASELULER DALAM MENJAGA STRUKTUR DAN FUNGSI GIGI

PERAN MATRIKS EKSTRASELULER DALAM MENJAGA STRUKTUR DAN FUNGSI GIGI

Penulis :

drg. I Gst Ayu Fienna Novianthi Sidiartha, Sp.KG

PROGRAM STUDI SARJANA KEDOKTERAN GIGI DAN PROFESI DOKTER GIGI

FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS UDAYANA

2019

i KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa k a r e n a atas berkat dan rahmatNya, penulis dapat menyelesaikan kajian pustaka ini. Penulis menyadari bahwa tanpa bantuan, bimbingan, dan masukan dari berbagai pihak pada penyusunan kajian pustaka ini, sangatlah sulit untuk dirampungkan. Oleh karena itu, penulis menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu pembuatan kajian pustaka ini.

Penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan dari kajian pustaka ini, maka dari itu penulis memohon maaf apabila ada kesalahan maupun kekurangan dari penulisan kajian pustaka ini. Semoga kajian pustaka ini dapat memberikaan manfaat bagi setiap orang yang membacanya.

Denpasar, 5 Juni 2018

Penulis

ii Daftar Isi

Kata Pengantar……….. i

Daftar Isi……… ii

BAB I : Pendahuluan 1.1 Latar Belakang ………. 4

1.2 Rumusan Masalah ……… 5

1.3 Tujuan ……….. 5

1.4 Manfaat……… 6

BAB II : Tinjauan Pustaka 2.1 Definisi Matriks Ekstraseluler……….…..7

2.2 Fungsi Matriks Ekstraseluler……… 8

2.3 Struktur Matriks Ekstraseluler……….10

2.4 Matriks Ekstraseluler Gigi………...12

2.4.1 Gingiva………...………..13

2.4.2 Sementum………...………..15

2.4.3 Ligamen Periodontal………18

2.4.4 Tulang Alveolar………...20

2.5 Peran Matriks Ekstraseluler Dalam Mempertahankan Fungsi Gigi…22 2.5.1 Sementum………...………..22

2.5.2 Ligamen Periodontal……….23

2.5.3 Gingiva………...…………..24

2.5.4 Tulang Alveolar………...24

iii BAB III : Penutup

3.1 Kesimpulan………. 28

Daftar Pustaka

4 BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Matriks Ekstraseluler merupakan sekumpulan dari protein fibrosa yang melekat pada sel polisakarida yang telah terhidrasi. Matriks ekstraseluler yang dibentuk oleh molekul makro, di sekresi oleh sel-sel terutama fibroblast. Pada matriks-matriks tertentu seperti kartilago ataupun tulang, matriks ekstraseluler akan disekresi oleh sel-sel yang berdeferensiasi lebih tinggi, seperti osteoblast, yang membentuk tulang, atau sel kondrosit yang membentuk kartilago. Komponen utama dari matriks ekstraseluler adalah protein-protein jaringan, antara lain adalah kolagen, fibronectin, dan glikosaminoglikan. Protein-protein tersebut yang akan bertanggung jawab atas integritas structural dari jaringan pendukung gigi.

Kerusakan pada jaringan pendukung gigi ditandai oleh degradasi matriks ekstraseluler yang dapat menyebabkan kerusakan permanen pada jaringan periodontial, yang tediri atas beberapa bagian, yaitu Gingiva, Sementum, Ligamen Periodontal, dan tulang alveolar. Secara klinis bagian peridontal yang terlihat hanya gingiva yang membalut tulang alveolar dan mengelilingi gigi.

Ligamen periodontal, tulang alveolar, dan sementum merupakan suatu unit

fungsional yang mendukung gigi pada soketnya. Sebagai suatu unit fungsional,

ketiga jaringan tersebut secara bersama-sama sering dinamakan sebagai struktur

periodontal pendukung. Penyakit periodontal dimulai dari gingivitis yang bila tidak

terawat bisa berkembang menjadi periodontitis dimana terjadi kerusakan jaringan

pendukung periodontal berupa kerusakan fiber, ligamen periodontal dan tulang

5 alveolar, yang apabila tidak dilakukan perawatan dapat menyebabkan kegoyangan dan kehilangan gigi.

Dalam memahami Peran dari Sel Matriks Ekstraselular pada Gigi terhadap Struktur dan Fungsi Gigi, kita perlu terlebih dahulu memahami tentang komponen – komponen yang menyusun matriks ekstraseluler yang ada pada gigi sehingga kita mampu memaparkan secara rinci dan jelas tentang peran sel matriks pada Gigi terhadap struktur dan fungsi gigi.

1.2 Rumusan Masalah

1. Apakah yang dimaksud dengan Matriks Ekstaseluler?

2. Apakah fungsi dari Matriks Ekstraseluler?

3. Apa sajakah struktur dari Matriks Ekstraseluler?

4. Apakah yang dimaksud dengan Matriks Ekstraseluler Gigi?

5. Apakah peran Matriks Ekstraseluler dalam menjaga struktur dan fungsi gigi?

1.3 Tujuan

1. Mengetahui apa yang dimaksud dengan Matriks Ekstaseluler 2. Mengetahui fungsi dari Matriks Ekstaseluler

3. Mengetahui apa saja struktur dari Matriks Ekstaseluler

4. Mengetahui apa yang dimaksud dengan Matriks Ekstaseluler pada Gigi 5. Mengetahui peran dari Matriks Ekstaseluler dalam menjaga struktur

dan fungsi Gigi

6 1.4 Manfaat

Untuk menambah pengetahuan tentang Matriks Ekstraseluler secara umum

dan Matriks Ekstraseluler yang terdapat pada Gigi dalam menjaga struktur dan

fungsi gigi.

7 BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Definisi Matriks Ekstraseluler

Matriks ekstraseluler adalah protein dari jaringan, dapat berupa kolagen, fibronektin, dan glikosaminoglikan (Susilowati, 2010). Matriks ekstraseluler (ECM) memiliki sebuah tanggung jawab berupa pemeliharan fisik dari semua sel.

Namun, sekarang diketahui bahwa ECM memiliki peran dalam banyak proses seluler termasuk proliferasi sel, diferensiasi sel dan migrasi. ECM dapat

didefinisikan sebagai komponen non-seluler dari jaringan, dan dibaratkan sebagai

‘lem’ yang mengikat sel-sel melalui jaringan ikat, dimana ECM adalah komposisi paling banyak. (Kular, Basu and Sharma, 2014)

ECM ada dalam tiap jaringan dan organ, dan tidak hanya berperan sebagai penutup fisik saja, namun juga memiliki fungsi penting dalam proses biokimia dan biomekanis yang diperlukan untuk morfogenesis jaringan, diferensiasi dan homeostasis. Pentingnya ECM ini dapat tergambar dalam banyaknya sindrom sindrom dari yang ringan hingga parah yang disebabkan oleh abnormal pada protein ECM yang bersifat genetik. Meskipun pada dasarnya, ECM terdiri dari air, protein dan polisakarida, masing masing ECM jaringan memiliki ECM

dengan kompisisi yang unik yang dihasilkan selama perkembangan jaringan yang

dinamis dan timbal balik antara bermacam macam komponen sel (sel epitel,

fibroblas, dan adiposa) dengan sel dan protein yang berevolusi pada lingkungan

mikro. (Frantz, Stewart and Weaver, 2010)

8 Komponen ECM juga memberikan pemisahan antara satu struktur dengan struktur yang lainnya. Sebagai contohmya, yaitu jaringan basal memisahkan jaringan mukosa dengan jaringan mukosa pada usus. Contoh lainnya, yaitu membran dasar menyediakan substrat untuk pertumbuhan dan pemeliharaan mukosa usus dan bertindak sebagai saringan molekuler sementara yang

berdekatan dengan jarinagn ikat yang berfungsi utama sebagai pemberi dukungan mekanik untuk organ. Membran basal adalah salah satu bentuk diferensiasi ECM yang membatasi antara jaringan mesenkim dan parenkim (Brown and Badylak, 2014).

2.2 Fungsi Matriks Ekstraseluler

Matriks ekstraseluler merupakan sekumpulan protein fibrosa yang melekat pada gel polisakarida terhidrasi, berperan sebagai kerangka fisik untuk sel-sel yang bertanggung jawab atas produksinya, dan berfungsi sebagai media yang mengatur identitas, posisi, poliferasi dan nasib sel. Sel-sel yang terdapat dalam suatu matriks dapat memodifikasi fungsinya tergantung dari ikatan yang dibuat dengan matriks ekstraseluler (Bord dkk, 1997). Memiliki komponen utama yakni protein-protein jaringan antara lain kolagen, fibronektin dan glikosaminoglikan yang berkaitan dengan protein membentuk proteoglikan. Protein-protein ini memiliki fungsi bertanggung jawab atas integritas struktural dari jaringan pendukung gigi (Kerrigan dkk, 2000).

a. Kolagen

Kolagen merupakan protein yang paling banyak terdapat di dalam tubuh

memiliki struktur yang berbentuk serat dan ditemukan dalam matriks ekstraseluler

9 jaringan ikat seperti tulang, tulang rawan, kulit, tendon, lensa mata dan gigi. Fungsi utama kolagen adalah penguatan mekanis jaringan ikat. Ini membungkus organ- organ dan menyatukan sel-sel khusus dalam unit-unit tersendiri. Dengan demikian, mencegah organ dan jaringan dari kehilangan bentuk fungsionalnya ketika terkena gerakan tiba-tiba atau kasar. Selain itu kolagen juga memainkan peran mengatur dalam mengembangkan jaringan, memengaruhi proliferasi dan diferensiasi sel-sel yang tidak terspesialisasi juga berperan dalam proses sel seperti adhesi dan migrasi.

Selain kolagen, terdapat juga molekul elastin, yang membentuk suatu jaringan serabut luas dan menonjol dalam struktur-struktur seperti ligamentum periodontal dan jaringan apapun yang memerlukan elastisitas dan pengerutan jaringan (Katili, 2019).

b. Fibronektin

Fibronektin adalah komponen penting pada matriks ekstraseluler yang diproduksi pada mesangial sel. Merupakan glikoprotein pada matriks ekstraseluler, dan permukaan sel yang memainkan peran penting dalam perbaikan dan rekontruksi jaringan (Eprints.undip.ac.id, 2019).

c. Glikoasaminoglikan

Molekul-molekul glikosaminoglikan dan proteoglikan memiliki fungsi

membentuk suatu gel seperti substansi dasar, sebagai tempat melekatnya serat-serat

yang ada, misalnya kolagen. Gel yang telah dibentuk sebelumnya oleh molekul-

molekul glikosaminoglikan dan proteoglikan berfungsi untuk memudahkan difusi

dari hormon dan nutrisi, sehingga serat kolagen dapat memperkuat matriks yang

memiliki ciri-ciri berbeda tergantung dari keperluan fungsional jaringan (Bord dkk,

1997).

10 2.3 Stuktur Ekstraseluler Matriks

Matriks ekstraseluler merupakan sekumpulan protein fibrosa yang melekat pada gel polisakarida terhidrasi. dan Molekul makro yang membentuk matriks ekstraseluler disekresi oleh sel-sel, terutama fibroblas. Komponen matriks ekstraseluler yang utama adalah protein-protein jaringan, yang terdiri dari kolagen, fibronektin dan glikoasaminoglikan yang berikatan dengan protein membentuk proteoglikan.

Protein-protein ini yang mempunyai peran penting atas integritas struktural dari jaringan pendukung gigi. (ilmu dasar kedokteran gigi, 2018)

ilmu dasar kedokteran gigi. (2018). 1st ed. jln. a yani pabelan kartasura surakarta 57162: muhammadiya university press, p.202.

1. Kolagen

Kolagen berasal dari bahasa yunani yang berarti perekat. Kolagen adalah komponen stuktural utama dari jaringan ikat putih ( white connetive tissue ) yakni hampir 30 persen total protein terdapat pada jaringan dan organ tubuh. Kemudian kolagen juga terdapat pada kulit, tendon, gigi, tulang rawan dan jaringan ikat.

Kolagen juga termasuk dalam golongan protein fibril. Molekul protein ini terdiri dari beberapa rantai polipeptida yang memanjang dan saling dihubungkan satu dengan yang lain dari beberapa ikatan silang hingga terbentuk serat yang stabil.

Pembentuk kolagen merupakan tropokolagen yang didalamnya terdapat tiga rantai polipetida yang panjangnya sama, Kemudian membentuk stuktur triple heliks.

Kolagen merupakan protein yang mengandung antara lain 35% glisin dan kurang

lebih sekitar 11% alanin serta kadungan prolin yang cukup tinggi.(Gelse, Pöschl

and Aigner, 2003).

11 2. Fibronektin

Fibronektin merupakan komponen penting pada matrik ekstraseluler yang diproduksi oleh mesangial sel. Fibronektin adalah glikoprotein yang ada dalam matriks ekstraseluler dan permukaan sel dan memiliki peran penting dalam perbaikan jaringan. Fibronektin molekul memiliki panjang 600 A , lebar 25 A dan berat molekul KD adalah 550 . Terdiri atas dua subunit . Ikatan disulfida yang mengikat subunit dengan subunit lain terdapat di dekat ujung terminal karboksi.

Fibronektin juga memiliki peran penting dalam perbaikan jaringan. Fibronektin disintesis oleh hepatosit, dan disintesis dan disekresi oleh beberapa jenis sel seperti makrofag , trombosit , fibroblas , endotelsel , melanosit ,sel mast , sel Schwann , sel sinovial dan kondrosit . Fibronektin plasma memiliki paruh hidup 24-72 jam . Rata-rata konsentrasi plasma fibronektin pada orang biasa adalah antara 250-400pg / ml .(Proctor, 1987)

3. Glikosaminoglikan

Glikosaminoglikan merupakan polisakarida panjang tidak bercabang dan tersusun

atas unit-unit disakarida. Kemudian disakarida yang terus berulang-ulang tersebut

banyak mengandung asam uronat heksosamin dan memiliki banyak sulfat. Yang

mengakibatkan, mereka membawa muatan negatif. Kemudian setelah dibentuk

proteoglikan disekresi dari sel.Semua glukosaminoglikan tanpa gugus karboksil

kemudian terikat pada kolagen . Kondroitin sulfat & heparin sulfat akan terikat

spesifik pada elastin. Intima dinding arteri mengandung proteoglikan asam

hialuronat, kondroitin Sulfat, dermatam sulfat dan heparin sulfat. Heparin yang

dekat dengan pembuluh darah, terikat spesifik pada beberapa faktor yaitu IX & XI,

dapat terikat pada antitrombin III yang mengaktifkan trombin sehingga dapat

12 meningkatkan aktifitas dan terikat oleh lipoprotein lipase. Asam hialuronat berperan pada adhesi sel-sel pada kuman. Glikosaminoglikan juga berperan pada regulasi pertumbuhan sel, hubungan sel-sel, melindungi reseptor permukaan sel, sintesa protein, fungsi intranulear. Glikosaminoglikan berperan pada pelepasan zat- zat yang disimpan dalam granula sekretorik pada granula kromafin di medulla adrenal, granulla sekresi prolaktin di hipofise dan granula basofil di mast cell.

(Marks, Marks and Smith, 2000)

2.4 Matriks Ekstraseluler Gigi

Matriks ekstraseluler (MES) adalah komponen nonseluler yang ada dalam semua jaringan dan organ, dan menyediakan tidak hanya struktur fisik yang penting untuk konstituen seluler, tetapi juga memulai isyarat biokimiawi dan biomekanik penting yang diperlukan untuk morfogenesis jaringan, diferensiasi dan homeostasis. (Jarvelainen et al, 2009).

Jaringan periodontal atau periodontium merupakan ekstraseluler matriks pada gigi. Jaringan periodontal adalah jaringan yang mengelilingi dan menopang gigi serta mendukung fungsi normal gigi (Fiorellini dkk., 2012). Periodontal berasal dari bahasa Yunani yakni peri yang berarti sekitar dan odont yang berarti gigi.

Jaringan periodontal memiliki empat komponen yaitu gingiva, ligamen periodontal,

sementum, dan tulang alveolar (Bhaskara, 2018).

13 Gambar 2.1. Jaringan periodontal (Fiorellini dkk., 2012)

2.4.1 Gingiva

Gingiva atau gusi merupakan bagian mukosa dalam rongga mulut yang mengelilingi gigi dan menutupi lingir (ridge) alveolar. Gingiva merupakan bagian dari jaringan periodontal yang paling luar (Herijulianti, 2009).Gingiva merupakan bagian dari aparatus pendukung gigi, periodonsium dan membentuk hubungan dengan gigi. Jaringan di bawah pelekatan gigi dilindungi oleh gingiva terhadap pengaruh lingkungan rongga mulut (Manson & Eley, 1993). Selain itu, gingiva juga berfungsi untuk melindungi akar gigi, selaput periodontal dan tulang alveolar terhadap rangsangan dari luar, khususnya dari bakteri-bakteri dalam mulut (Itjiningsih, 1995). Gingiva terdiri atas epitel tipis pada lapisan terluar dan jaringan ikat dibawahnya.

Gingiva normal dapat berkisar dari warna merah muda koral hingga

berpigmen berat. Susunan jaringan gingiva bervariasi sesuai dengan lokasi dan

fungsinya. Ada dua jenis gingiva dan beberapa daerah anatomi penting (Foster,

2019).

14 1. Mukosa Alveolar / Alveolar Mucosa

Mukosa alveolar merupakan suatu mukoperiosteum yang melekat erat dengan tulang alveolar yang berada di bawahnya. Mukosa alveolar terpisah dari periosteum melalui perantara jaringan ikat longgar yang sangat vaskular sehingga umumnya berwarna merah tua.Ini non- keratin dan menyediakan area yang lebih lembut dan lebih fleksibel untuk pergerakan pipi dan bibir.

2. Gingiva Cekat / Attached Gingiva

Attached gingiva memungkinkan jaringan gingiva untuk menahan kekuatan mekanis yang dibuat selama aktivitas seperti pengunyahan, berbicara, dan penyikatan gigi, dan mencegah free gingiva tertarik oleh tegangnya gigi yang disebabkan oleh daya mukosa (Nield-Gehrig, 2007).

3. Free Gingiva

Jaringan ini tidak melekat dan membentuk kerah di sekitar gigi.

Palung di sekitar gigi disebut sulkus dan kedalamannya biasanya 1-3 mm. Itu dilapisi dengan epitel sulkular dan melekat pada gigi pada dasarnya oleh perlekatan epitel.

4. Gingival Margin / Tepi Gingiva

Merupakan wilayah perbatasan gingiva yang menyentuh gigi.

15 5. Gingiva interdental / Interdental papillae

Wilayah jaringan gingiva yang mengisi ruang antara gigi yang berdekatan. Gingiva interdental yang berada diantara celah gigi (Newman, dkk., 2012). Interdental gingiva terbagi menjadi 2 bagian yaitu papillae dan col. Papilla pada bagian lingual dan labial, ujung papilla interdental dibentuk oleh free gingiva. Col teretak di tengah papila interdental berbentuk seperti lembah menurun yang melekat pada area kontak antar gigi (Nield-Gehrig, 2007).

6. Mucogingival junction

Mucogingival junction merupakan garis yang memisahkan gingiva cekat (attached gingiva) dari mukosa alveolar (alveolar mucosa) (Foster, 2019).

Gambar 2.2. Anatomi gingiva (W.B Saunders Company, 2002)

2.4.2 Sementum

Sementum adalah lapisan tipis jaringan kalsifikasi yang menutupi dentin

akar. Sementum merupakan salah satu dari empat jaringan penyusun gigi.

16 Sementum ini berdekatan dengan ligamentum periodontal pada permukaan luarnya dan melekat kuat pada dentin pada permukaan dalamnya. Sementum berwarna kuning pekat dari akar gigi. Ketebalan sementum bervariasi tergantung pada tingkat akarnya. Sementum yang paling tipis terletak di sebelah garis serviks, sedangkan sementum yang paling tebal terdapat pada apeks akar dan di daerah interradikular gigi (Berkovitz, et al, 2018). Komposisi dari sementum ini adalah 65% kalsium hidroksipatit, 35% bahan organik (serat kolagen), dan 12% air. Struktur sementum hampir sekeras tulang tetapi lebih lunak dari enamel.

Sepanjang hidup kita, sementum akan terdeposisi secara perlahan pada permukaan akar gigi. Bagian daerah setengah koronal, tebal sementum berkisar antara 16-60 µm sedangkan pada sepertiga apikal berkisar antara 150-200 µm.

Deposisi sementum pada daerah apikal mengimbangi hilangnya struktur gigi pada permukaan oklusal karena atrisi (Consolaro dkk., 2012).

Sementum berfungsi untuk memberikan perlekatan dengan fibrin kolagen dari ligamen periodontal untuk menopang gigi, memelihara integritas akar, dan terlibat dalam perbaikan dan remodeling gigi dan tulang alveolar. Sementum berwarna kuning mengkilat dan secara klinis tidak terlihat namun saat terjadi resesi gingiva maka sementum akan terlihat. Sementum terdiri dari 45-50% zat anorganik dan 50-55% zat organik (Wolf, 2005).

Ada empat jenis sementum, yaitu sementum primer (sementum yang

terbentuk saat erupsi gigi), sementum sekunder (sementum yang terbentuk setelah

terbentuknya sementum primer), sementum fisiologis (lapisan sementum yang

meningkat akibat peningkatannya usia), dan sementum patologis (sementum yang

terbentuk karena faktor umum dan faktor lokal).

17 Sementum terbentuk dari beberapa unsur seperti :

1. Acellular, Aflibrillar Cementum (AAC: merah) AAC hanya diamati pada bagian serviks mulut, di persimpangan cementoenamel. AAC ini terbentuk selama erupsi gigi, ketika epitel sebagian larut saat permukaan enamel bersentuhan dengan jaringan ikat.

2. Acellular, Extrincic-fiber Cementum (AEC: biru muda) AEC terletak pada sepertiga koronal akar, dan menunjukkan struktur serat horizontal. Arah serat dari AEC ini dapat berubah ketika gigi menemukan perubahan posisi selama pembentukan sementum, dan saat erupsi.

3. Cellular, Intrinsic-fiber Cementum (CIC: biru) CIS terbentuk oleh komponen sementum serat campuran. CIS ini terletak di tengah, apikal, dan furcal dari akar dan biasanya mengandung sementosit.

4. Cellular, Mixed-fiber Cementum (CMC: oranye/biru muda) CMC

ini ditemukan pada bagian apikal akar dan di daerah furkasi. CMC

ini merupakan campuran antara sementum fiber intrinsik selular dan

sementum fiber ekstrinsik aselular (Yamamoto, T. et al, 2016).

18 Gambar 2.3 Unsur penyusun sementum

Gambar 2.4 Sementum (Fiorellini dkk.,2012)

2.4.3 Ligamen Periodontal

Ligamen periodontal adalah lapisan jaringan ikat lunak yang menutupi akar

gigi dan melekatkan akar gigi terhadap tulang alveolar. Ligamen periodontal

mempunyai kata lain yaitu membran periodontal, desmodont, ligamentum

alveoloden, periosteum gigi,dan gomphosis. Ligamen periodontal adalah jaringan

19 konektif khusus yang terletak antara sementum dan tulang alveolar yang membentuk dinding soket (Newman dkk., 2012).

Ligamen periodontal memberikan nutrisi, sensori pada gigi dan mempertahan kan sementun dan tulang pada soketnya (Nield-Gehrig, 2007).

Ligamen periodontal terdiri dari serabut pembuluh darah yang kompleks dan serabut jaringan ikat kolagen yang mengelilingi akar gigi dan melekat ke prosesus alveolaris.

Ligamen periodontal memiliki beberapa fungsi antara lain fungsi fisik, fungsi formatif dan remodeling, dan fungsi sensorik dan nutritif (Ohni et al., 2002).

Fungsi fisik ligamen periodontal antara lain melindungi pembuluh darah dan syaraf, menyalurkan beban oklusal ke tulang, membantu perlekatan gigi pada tulang, merawat perlekatan gigi dengan jaringan gingiva, serta menahan beban oklusal.

Fungsi formatif dan remodeling ligamen periodontal yaitu sel-sel ligament periodontal memiliki peran dalam proses resobsi dan formasi sementum dan tulang yang terjadi dalam pergerakan gigi secara fisiologis untuk menyesuaikan terhadap beban oklusal serta memperbaiki kerusakan. Remodeling juga selalu terjadi pada ligament periodontal dimana sel tua dan serat yang rusak akan diganti oleh yang baru sedangkan aktivitas mitotic dapat dilihat pada fibriblast dan sel endothelial (Carranza, 2006).

Fungsi sensorik dan nutritive ligamen periodontal yaitu ligament

periodontal mensuplai nutrisi ke sementum, tulang alveolar, dan gingiva melalui

pembuluh darah dam menyediakan aliran limfatik. Serabut saraf sensori yang dapat

menghantarkan rabaan, tekanan, dan sensasi nyeri oleh syaraf trigeminal juga

terdapat pada ligamen periodontal.

20 Principal fibers merupakan elemen terpenting pada ligamen periodontal yang terdapat berkas-berkas kolagen. Sharpey’s fibers adalah bagian ujung dari principal fibers yang masuk ke dalam sementum dan tulang. Kolagen adalah protein yang tersusun dari asam amino dan glycine, proline, hydroxylycine, dan hydroxyproline. Jumlah kolagen dalam jaringan ditentukan oleh kandungan hydroxyproline (Carranza, 2006).

Fibroblas, kondroblas, osteoblast, dan sel lain berperan dalam menyintesis kolagen. Komposisi kimia, distribusi, fungsi, dan morfologi dapat menjadi pembeda yang membedakan beberapa jenis kolagen. Kolagen tipe 1 sebagian besar menyusun principal fibers, sedangkan serat retikuler yang disusun dari kolagen tipe 3 dan kolagen tipe 4 banyak ditemukan di basal lamina (Yoshinori et al., 2002)

Gambar 2.5 Ligamen periodontal (Fiorellini et al., 2012)

2.4.4 Tulang Alveolar

Tulang alveolar adalah bagian tulang yang menyangga gigi sehingga

membentuk prosessus alveolaris. Prosessus alveolaris terbagi menjadi dua yaitu

tulang alveolar sebenarnya (Alveolar Proper Bone) dan tulang pendukung

21 (Alveolar Supporting Bone) (Newman dkk., 2012). Periosteum adalah lapisan jaringan ikat lunak yang menutupi permukaan luar tulang, lapisan luar dengan jaringan kolagen dan lapisan dalam dari serat elastis halus (Nield-Gehrig, 2007).

Tulang alveolar adalah bagian dari maksila dan mandibula yang membentuk soket gigi (alveoli) yang terdiri atas puncak alveolar (alveolar crest), tulang interproksimal, dan tulang interradikular yaitu tulang antara dua akar gigi. Puncak alveolar berada paling koronal dari prosesus alveolaris, normalnya 1 - 2 mm dari cemento enamel junction (CEJ) dan tampak dari aspek fasial gigi. Puncak alveolar mengelilingi gigi seperti bentuk bergelombang dan mengikuti kontur permukaan CEJ.

Tulang alveolar dapat dibagi menjadi tiga yaitu external plate of cotical bone, inner socket wall (alveolar bone proper), dan cancellous trabuculae. Tulang alveolar terdiri dari dua komponen yaitu komponen seluler dan intercellular matrix.

Komponen seluler terdiri dari osteoblast dan osteoklas, sedangkan intercellular matrix terdiri dari matrik anorganik (Ca, P, dan ion yang membentuk kristal hidroksiapatit), matrix organic (90% kolagen, osteocalcin, dan osteonectin).

Tulang alveolar juga memiliki kemampuan untuk memperbaiki diri yang disebut dengan kemampuan remodeling. Contohnya, pada gigi yang telah dicabut, maka soket dari gigi yang telah dicabut tersebut dapat menutup dengan sendirinya.

Terdapat tiga area remodeling tulang alveolar yaitu di ligament periodontal,

periosteum daerah bukal dan fasial, dan permukaan endosteal. Remodeling pada

tulang alveolar dapat mempengaruhi ketinggian, kontur, dan densitas dari tulang

alveolar (Antonio et al., 2006).

22 Gambar 2.6 Gambaran tulang alveolar (Madukwe, 2014)

2.5 Peran Matriks Ekstraseluler dalam mempertahankan fungsi gigi

Matriks ekstraseluler pada gigi terdiri atas gingiva, sementum, ligamen periodontal, dan tulang alveolar.

2.5.1 Sementum

Sementum termasuk salah satu matriks ekstraseluler pada gigi.

Sementum ini memiliki beberapa peran dalam menjaga struktur dan fungsi gigi. Peran dari sementum adalah sebagai penyangga gigi atau penjangkaran gigi bersama dengan serat utama dan tulang alveolar. Oleh karena itu Acellular Extrinsic Fiber Cementum (AEFC) adalah sementum yang paling cocok untuk penyangga gigi. Peran Cellular Intrinsic Fiber Cementum (CIFC) dalam menjaga struktur dan fungsi gigi lebih rumit dikarenakan CIFC miskin serat dan bebas-ekstrinsik, tampaknya tidak berkontribusi terhadap dukungan gigi. Alih-alih perannya adalah adaptasi, yaitu membentuk kembali permukaan akar selama gerakan gigi dan mengkompensasi keausan mahkota.

CIFC tersebut juga muncul sebagai sementum reparatif yang mengisi

23 permukaan akar yang diserap. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, CIFC miskin akan serat dan bebas-ekstrinsik memiliki lamella bergantian.

Pada tulang kompak, struktur dianggap menahan tekanan dari berbagai arah.

Dengan cara yang sama, lamella bergantian dalam CIFC dapat berfungsi untuk menahan tekanan mekanis multi-arah. Sebaliknya, kaya serat ekstrinsik CIFC dapat berfungsi sebagai pendukung gigi lebih dari adaptasi. Ketika adaptasi diperlukan, CIFC yang miskin serat membentuk patch-wise pada bagian yang berlaku. Sebaliknya, ketika penambatan gigi diperlukan, CIFC atau AEFC kaya serat ekstrinsik.

2.5.2 Ligamen periodontal

Ligamen periodontal terdiri atas matriks ekstraseluler yaitu serat kolagen dengan bahan dasar proteoglikans dan glukoprotein serta serat oksitalin. Ligamen periodontal dan cairan yang ada pada soket gigi berfungsi sebagai bantalan bagi gigi bila mendapat tekanan yang mendadak. Ligamen periodontal berperan dalam memberikan nutrisi, sensori pada gigi dan mempertahankan sementum dan tulang pada soketnya (Saputri, 2018). Selain itu, ligamen periodontal juga berpengaruh dalam proses erupsi gigi. Pada ligamen periodontal terdapat beberapa sel, yakni sel fibroblas, osteoblas, osteoklas, dan sementoblas.

Fibroblas bertanggung jawab terhadap perubahan matriks

ekstraseluler dan memiliki aktivitas metabolik yang tinggi. Osteoblas

bertanggung jawab terhadap pembentukan matriks organik tulang yang

kemudian mengalami mineralisasi menjadi tulang. Osteoblas berperan

24 mengaktifkan osteoklas melalui pembentukan sitokin dan merupakan regulator homeostasis tulang. Osteoblas yang dikelilingi oleh mineral akan berubah menjadi osteosit yang bertanggung jawab mendeteksi adanya kekuatan yang mengenai tulang. Selanjutnya osteoklas bertuanggung jawab dalam meresorpsi tulang (Rahardjo, 2012).

2.5.3 Gingiva

Gingiva memiliki fungsi untuk melindungi akar gigi, selaput periodontal dan tulang alveolar terhadap rangsangan dari luar, khususnya dari bakteri-bakteri dalam mulut, melindungi jaringan di bawah pelekatan gigi terhadap pengaruh lingkungan rongga mulut. gingiva melindungi jaringan dibawahnya karena gingiva memiliki bagian periodonsium yang membalut tulang alveolar dan mengelilingi leher gigi.

2.5.4 Tulang alveolar

Tulang alveolar merupakan modifikasi dari tulang padat yang mengandung lubang serat (Sharpey’s). Serat-serat kolagen ini menembus tulang alveolar ke permukaan sumbu panjang gigi yang menjadi sarana penghubung bagi ligamen periodontal pada gigi. Ikatan serat yang berasal dari tulang ini jauh lebih besar dibandingkan ikatan serat yang ada di sementum. Fungsi utama dari tulang alveolar adalah mendistribusikan serta sebagai kekuatan penyangga gigi yang ditimbulkan, contohnya pengunyahan makanan serta kontak gigi lain (Lindhe et al., 2003).

Peran tulang alveolar secara umum antara lain :

25 1. Membentuk tulang soket untuk menahan akar tulang sama halnya

dengan menempelnya dengan ligamen periodontal 2. Tempat menempelnya otot

3. Membentuk kerangka sumsum tulang

4. Bertindak sebagai penyimpanan ion (khususnya kalsium)

5. Komponen biologi yang terpenting adalah plastisi, memungkinkan

penyesuaian bentuk sesuai tuntutan fungsional. Komponen ini sangat

penting untuk pergerakan gigi orthodontic (Kabita, 2006).

26 BAB III

PENUTUP 3.1 Kesimpulan

Matriks Ekstraseluler merupakan sekumpulan dari protein fibrosa yang melekat pada sel polisakarida yang telah terhidrasi. Matriks Ekstraseluler memiliki komponen utama yakni protein-protein jaringan antara lain kolagen, fibronektin dan glikosaminoglikan yang berkaitan dengan protein membentuk proteoglikan.

Protein-protein ini memiliki fungsi bertanggung jawab atas integritas struktural dari jaringan pendukung gigi.

Matriks Ekstraselular pada gigi merupakan Jaringan Periodontal. Jaringan periodontal merupakan jaringan yang mengelilingi dan menopang gigi serta mendukung fungsi normal gigi. Jaringan periodontal memiliki empat komponen yaitu sementum, ligamen periodontal, gingiva, dan tulang alveolar. Peran dari sementum adalah sebagai penyangga gigi atau penjangkaran gigi bersama dengan serat utama dan tulang alveolar. Ligamen periodontal berperan dalam memberikan nutrisi, sensori pada gigi dan mempertahankan sementum dan tulang pada soketnya.

Gingiva memiliki fungsi untuk melindungi akar gigi, selaput periodontal dan tulang alveolar terhadap rangsangan dari luar, khususnya dari bakteri-bakteri dalam mulut.

Tulang Alveolar memiliki fungsi untuk mendistribusikan serta sebagai kekuatan

penyangga gigi yang ditimbulkan, contohnya pada saat pengunyahan makanan serta

kontak gigi dengan gigi lainnya.

27 DAFTAR PUSTAKA

Chatterjee, Kabita. 2006. Essential of Oral Histology. Jaypee Brothers Medical Publication. 114-115.

Lindhe, Jan, Thorkild, Karring, Niklaus P. Lang. (2003) Clinical Periodontology and Implant Dentistry 4th ed, Blackwell Munksgaard, A.Blackewell Publishing Company, 34-43.

Rahardjo, Pambudi. Ortodonti Dasar Edisi 2 (2012) Google Books. Google.

Available at:

https://books.google.co.id/books?id=N8KlDwAAQBAJ&pg=PA144&lpg=

PA144&dq=matriks+ekstraseluler+gigi&source=bl&ots=M5t4HdEEaN&si g=ACfU3U2G74LniJUKyUMJhxKO0wdFcVMVVQ&hl=ban&sa=X&ved

=2ahUKEwi-

zcCN48vmAhXUc30KHfUAD5MQ6AEwCHoECAoQAQ#v=onepage&q=

matriks ekstraseluler gigi&f=false (Accessed: December 23, 2019).

Saputri, D (2018), ‘GAMBARAN RADIOGRAF PADA PENYAKIT PERIODONTAL’ Journal Syiah Kuala Dentistry Society, vol.3, no.1, hh. 16- 21.

Walton, R. E., & Torabinejad, Mahmoud. (2008) Prinsip & Praktik Ilmu Endodonsia, Google Books. Google. Available at:

https://books.google.co.id/books?id=5prZgJnmizEC&pg=PA24&lpg=PA24

&dq=peran+sementum&source=bl&ots=LCwjzGFtvP&sig=ACfU3U0fLGu

yO0KxUAWiTv4N_qawASM17Q&hl=ban&sa=X&ved=2ahUKEwiEmsfE

28 xtrmAhWHV30KHW2KAA8Q6AEwBHoECAoQAQ#v=onepage&q=pera n sementum&f=false (Accessed: December 23, 2019).

Yamamoto, T., Hasegawa, T., Yamamoto, T., Hongo, H., & Amizuka, N.

(2016). Histology of human cementum: Its structure, function, and development. Japanese Dental Science Review, 52(3), 63–74.

BORD, S., HORNER, A., HEMBRY, R., REYNOLDS, J. and COMPSTON, J.

(1997). Distribution of matrix metalloproteinases and their inhibitor, TIMP-1, in developing human osteophytic bone. Journal of Anatomy, 191(1), pp.39- 48.

Eprints.undip.ac.id. (2019). [online] Available at:

http://eprints.undip.ac.id/48683/3/Bab_2.pdf [Accessed 29 Dec. 2019].

Katili, A. (2019). Struktur Dan Fungsi Protein Kolagen. [online]

Ejurnal.ung.ac.id. Available at:

http://ejurnal.ung.ac.id/index.php/JPI/article/view/587 [Accessed 29 Dec.

2019].

Kerrigan, JJ., Mansell, JP. and Sandy, JR. (2000). Matrix Turnover. Journal of Orthodontics, 27(3), pp.227-233.

Ardan, R., Suhartina, I., Rikmasari, R., Subrata, G., Kurnikasari, E. and Firman, D.

(2011). Ligamen periodontal sebagai pendukung gaya kunyah Periodontal ligament acts to support mastication force. Journal of Dentomaxillofacial Science, [online] 10(1), p.60. Available at:

https://jdmfs.org/index.php/jdmfs/article/viewFile/254/254 [Accessed 28

Dec. 2019].

29 Ary, N. (2009). KAJIAN STEM CELL LIGAMEN PERIODONTAL UNTUK TERAPI KERUSAKAN TULANG ALVEOLAR PADA PENDERITA AGGRESSIVE PERIODONTITIS (STUDI PUSTAKA) Repository - UNAIR REPOSITORY. Unair.ac.id. [online] Available at:

http://repository.unair.ac.id/20059/ [Accessed 29 Dec. 2019].

Baskhara, M. (2018). EFEKTIVITAS EKSTRAK DAUN UNGU (Graptophyllum pictum (L.) Griff) DALAM MENGHAMBAT PERTUMBUHAN BAKTERI Porphyromonas gingivalis (In vitro).. [online] Repository.unimus.ac.id.

Available at: http://repository.unimus.ac.id/2680/3/BAB%20II.pdf [Accessed 29 Dec. 2019].

Foster, V.P. (2019). Anatomy of the Periodontium | An Overview of Dental Anatomy

| CE Course | dentalcare.com. [online] Dentalcare.com. Available at:

https://www.dentalcare.com/en-us/professional-education/ce-

courses/ce500/anatomy-of-the-periodontium [Accessed 28 Dec. 2019].

Irlinda, R. and Wibisono, G. (2014). HUBUNGAN ANTARA PAPARAN ASAP DENGAN KEJADIAN PEMBESARAN GINGIVA (Studi Pada Pekerja Pengasapan Ikan di Desa Bandarharjo, Kota Semarang, Jawa Tengah) - Diponegoro University | Institutional Repository (UNDIP-IR). Undip.ac.id.

[online] Available at: http://eprints.undip.ac.id/44869/ [Accessed 29 Dec.

2019].

Jannah, L.L. (2014). Perbedaan Nilai Status Kesehatan Gingiva Antara Prapubertas Di SD Dengan Pubertas Di SMP Ta’mirul Islam Surakarta - UMS ETD- db. Ums.ac.id. [online] Available at: http://eprints.ums.ac.id/31251/

[Accessed 29 Dec. 2019].

30 Masmini, N. (2019). GAMBARAN PENYAKIT PERIODONTAL PADA LANSIA DI POLI GIGI PUSKESMAS SAWAN I KABUPATEN BULELENG TAHUN 2019 - Repository Politeknik Kesehatan Denpasar. [online]

Repository.poltekkes-denpasar.ac.id. Available at:

http://repository.poltekkes-denpasar.ac.id/1840/ [Accessed 29 Dec. 2019].

Nanci, A. and Bosshardt, D.D. (2006). Structure of periodontal tissues in health and disease*. Periodontology 2000, 40(1), pp.11–28.

Palumbo, A. (2011). The Anatomy and Physiology of the Healthy Periodontium.

[online] Intechopen.com. Available at:

http://www.intechopen.com/books/gingival-diseases-their-aetiology- prevention-andtreatment/the-anatomy-and-physiology-of-the-healthy- periodontium [Accessed 28 Dec. 2019].

Gelse, K., Pöschl, E. and Aigner, T. (2003) ‘Collagens - Structure, function, and biosynthesis’, Advanced Drug Delivery Reviews, 55(12), pp. 1531–1546.

doi: 10.1016/j.addr.2003.08.002.

Proctor, R. A. (1987) ‘Fibronectin: a brief overview of its structure, function, and physiology.’, Reviews of infectious diseases, 9 Suppl 4(August). doi:

10.1093/clinids/9.supplement_4.s317.

Marks, D. B., Marks, A. D. and Smith, C. M. (2000) Biokimia Kedokteran Dasar : Sebuah Pendekatan Klinis. I. Edited by L. I. M. Joko Suyono, Vivi Sadikin.

Jakarta: EGC. Available at:

https://books.google.co.id/books?id=gxhap2ZN9HQC&pg=PA452&dq=gli

kosaminoglikan&hl=id&sa=X&ved=0ahUKEwjClJePi9vmAhUTeysKHYo

tDTgQ6AEIKTAA#v=onepage&q=glikosaminoglikan&f=false.

31 Brown, B. N. and Badylak, S. F. (2014) ‘Extracellular matrix as an inductive

scaffold for functional tissue reconstruction’, Translational Research.

Elsevier Ltd, 163(4), pp. 268–285. doi: 10.1016/j.trsl.2013.11.003.

Frantz, C., Stewart, K. M. and Weaver, V. M. (2010) ‘The extracellular matrix at a glance’, Journal of Cell Science, 123(24), pp. 4195–4200. doi:

10.1242/jcs.023820.

Kular, J. K., Basu, S. and Sharma, R. I. (2014) ‘The extracellular matrix:

Structure, composition, age-related differences, tools for analysis and applications for tissue engineering’, Journal of Tissue Engineering, 5. doi:

10.1177/2041731414557112.

Susilowati, S. (2010) ‘Peran matriks metaloproteinase-8 pada cairan krevikuler

gingiva selama pergerakan gigi ortodontik’, Journal of Dentomaxillofacial

Science, 9(1), p. 47. doi: 10.15562/jdmfs.v9i1.232.