BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Plak dental 2.1.1 Definisi

5
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Plak dental
2.1.1 Definisi
Akumulasi plak bakteri pada margin gingiva merupakan etiologi utama
terjadinya penyakit periodontal.7Plak dental didefinisikan sebagai suatu lapisan lunak
yang membentuk biofilm yang melekat pada semua permukaan gigi dan permukaan
keras termasuk restorasi tetap maupun sementara yang terdapat dalam rongga
mulut.15
Plak dental terbagi atas supragingiva atau subgingiva tergantung posisinya
pada permukaan gigi. Plak supragingiva berada pada atau atas margin gingiva,
sedangkan plak subgingiva berada di bawah margin gingiva di antara gigi dan
jaringan sulkus gingiva.15
2.1.2 Komposisi plak
Komposisi utama dari plak adalah mikroorganisme. Massa dari 1 gram plak
mempunyai sekitar 2 ×1011 bakteri. Sebaliknya, komposisi lain seperti mikrorganisme
yang bukan bakteri juga terdapat dalam komposisi plak. Contohnya, Mycoplasma
species, yeast, protozoa dan virus. Selain itu, mikroorganisme yang terdapat dalam
matriksinterseluler juga mempunyai sel pejamu seperti sel epitel, makrofag dan
leukosit.15
Matriks interseluler berjumlah sekitar 20% hingga 30% dari massa plak,
terdiri dari bahan organik dan inorganik yang berasal dari saliva, cairan krevikular
gingiva dan produk bakteri. Bahan organik matriks adalah polisakarida, protein,
glikoprotein dan bahan lipid, sedangkan komponen inorganik yang paling dominan
dalam plak adalah kalsium dan fosfor. Selain itu, mineral seperti sodium, potasium
dan fluorida dapat ditemukan dalam jumlah yang sedikit. Baik bahan organik maupun
bahan inorganik bersumber dari saliva.15
6
2.1.3 Pembentukan plak
Proses pembentukan plak dibagi atas tiga tahap:15
1. Pembentukan pelikel pada permukaan gigi
2. Kolonisasi awal oleh bakteri
3. Kolonisasi sekunder dan pematangan plak
2.1.3.1 Pembentukan pelikel pada permukaan gigi
Pembentukan pelikel dental pada permukaan gigi adalah fase awal dalam
pertumbuhan plak. Pada tahap awal, semua permukaan yang terdapat dalam rongga
mulut termasuk permukaan jaringan keras seperti gigi dan restorasi cekat atau lepasan
akan dilapisi oleh pelikel glikoprotein. Komposisi dari pelikel mirip dengan
komponen saliva dan cairan krevikular.15Pembentukan pelikel dimulai beberapa saat
setelah permukaan yang bersih terpapar ke lingkungan oral. Di sini, terjadi
keseimbangan adsorpsi dan desorpsi pada senyawa saliva setelah 90 hingga120 menit.
Ketebalan pelikel dipengaruh oleh gayashear pada daerah pembentukan pelikel.16
Pelikel mempunyai fungsi sebagai pertahanan yang memberikan lubrikasi
pada permukaan serta mencegah pengeringan jaringan.Namun, pelikel juga
menyediakan permukaan substrat yang menyebabkan perlekatan bakteri pada
permukaan terluarnya. Oleh karena itu, akumulasi populasi bakteri semakin
bertambah dan seterusnya terbentuk plak pada permukaan itu.15Mekanisme
perlekatan bakteri pada permukaan pelikel adalah dengan tekanan elektrostatis,
tekanan van der Waals dan tekanan hidrofobik.16
2.1.3.2 Kolonisasi awal bakteri pada permukaan gigi
Tahap kedua dari pembentukan plak adalah kolonisasi awal bakteri pada
permukaan gigi. Bakteri bertumbuh dan jumlahnya meningkat dengan cepat dan akan
dijumpai pada pelikel gigi.17Mula-mula, bakteri aerob gram positif dari kelompok
Streptococci, Lactobacilli dan Actinomyces misalnya, Streptococcus sanguinis,
Streptococcus mitis dan Streptococcus mutans yang merupakan bakteri awal yang
berkolonisasi dan melekat pada permukaan gigi yang berlapisan pelikel.15,16
7
Pelikel mempunyai dua permukaan adhesif yaitu permukaan yang melekat
pada permukaan gigi dan permukaan untuk menfasilitasi perlekatan bakteri. Bakteri
tersebut melekat ke pelikel dengan fimbriae. Fimbriae adalah satu struktur protein
fibrous yang ada pada permukaan sel bakteri. Adhesi protein pada fimbriae dapat
berikatan dengan proline-rich protein yang ada dalam pelikel untuk menimbulkan
perlekatan bakteri ke permukaan gigi pada lapisan pelikel.15
Selain itu,bakteri yang berkolonisasi awal ini akan melekat pada bacterial
extracellular slime dan polisakarida serta dengan permukaan absorpsi tambahan dari
protein saliva dan glikoprotein. Oleh karena itu, bakteri gram positif dapat
berinteraksi dengan menggunakan glikoprotein saliva sebagai substrat dalam
perlekatan melalui aktivitas glikosidase.16 Massa plak akan menjadi matang apabila
kolonisasi bakteri semakin bertambah dan terus-menerus berikatan dengan spesies
bakteri yang lain.15
2.1.3.3 Kolonisasi sekunder dan pematangan plak
Tahap terakhir dari pembentukan plak adalah kolonisasi sekunder dan
pematangan plak. Setelah 2-4 hari, terjadi kolonisasi sekunder oleh bakteri gram
negatif seperti Prevotella intermedia, Prevotella loescheii, Capnocytophaga spp.,
Fusobacterium nucleatum, dan Porphyromonas gingivalis yangberperan dalam
perkembangan plak.15,17
Bakteri-bakteri ini akan melekat pada plak bakteri yang telah melekat lebih
dahulu pada massa plak. Proses perlekatan yang menimbulkan perlekatan bakteri
pengkoloni sekunder ke bakteri pengkoloni awal dinamakan sebagai proses
koagregasi. Proses perlekatan tersebut berupa interaksi stereokimia spesifik yang
tinggi antara molekul protein dengan karbohidrat pada permukaan sel bakteri,
sedangkan untuk interaksi spesifik yang rendah adalah dari interaksi hidrofobik,
elektrostatik dan gayavan der Waals.15
Pembentukan plak terjadi apabila interaksi koagregasi antara bakteri koloni
sekunder yaitu spesies gram-negatif dengan bakteri koloni awal seperti spesies grampositf seperti koagregasi bakteri Fusobacterium nucleatum dengan Streptococcus
sanguis, Provotella loescheii dengan Actinomyces visvosus dan Capnocytophaga
8
ochracea dengan Actinomyces viscosus.15 Pematangan plak terjadi setelah hari ke-4.
Bakteri yang dominan adalah Spiral filamentus dan Spirochete sp.17Biofilm yang
matang menyebabkan bakteri tersebut tertumpuk dalam sulkus periodontal pada
waktu jangka panjang. Jadi biofilm yang sudah terbentuk dan tidak disingkirkan akan
menyebabkan inflamasi pada daerah margin gingiva. Keadaan inflamasi dapat
bertambah berat sehingga mengakibatkan kedalaman sulkus gingiva bertambah dan
menyebabkan biofilm meluas ke daerah subgingiva. Plak subgingiva yang didominasi
bakteri anaerob gram negatif akan terbentuk yang merupakan kondisi optimum untuk
bakteri,misalnyaTanerella forsythis, Porphyromonas gingivalis dan Treponema
denticola yang sangat berperan dalam periodontitis.17
Adhesin Reseptor
Kolonisasi
sekunder
Kolonisasi
primer
Lapisan pelikel
Permukaan gigi
Gambar 1. Bentuk koadhesi bakteri pada plak dental. Gambar ini menunjukkan susunan plak
bakteri menurut potensi perlekatan antara jenis bakteri dan komponen dalam
pelikel.7
9
2.1.4 Kontrol plak
Kontrol plak adalah penyingkiran plak dental secara rutin dan mencegah
akumulasi plak pada gigi serta pada permukaan gingiva yang berdekatan. Kontrol
plak merupakan bagian yang kritis pada praktis gigi yang memberi keberhasilan
dalam pemeliharaan gigi dan periodontal dalam jangka panjang.15Kontrol plak dapat
dibagi menjadi dua yaitu secara mekanis dan kimiawi.6
Penyikatan gigi merupakan cara kontrol plak secara mekanis yang paling
sederhana dalam praktis higiene oral tetapi hasil dari penyikatan gigi tergantung pada
desain sikat gigi, cara individu menyikat gigi dan frekuensi serta durasi menyikat
gigi.18
Penyikatan gigi merupakan metode yang paling sederhana dan efektif dalam
menjaga kebersihan
rongga mulut. Namun
penyikatan
gigi hanya dapat
membersihkan permukaan gigi sekitar 65%. Sehingga mulai banyak penelitian
mengenai kontrol plak secara kimiawi untuk menunjang pembersihan plak dental
secara mekanis.7
Penggunaan obat kumur adalah salah satu metode kontrol plak secara kimiawi.
Salah satu obat kumur yang ada di pasaran adalahklorheksidin. Obat kumur
mempunyai efek dalam penurunan pertumbuhan plak sehingga obat kumur digunakan
dalam pengobatan penyakit mulut seperti ulserasi serta gingivitis karena ada efek
antimikroba. Selain itu, obat kumur juga dapat digunakan sebagai alat pembersih
penunjang kontrol plak secara mekanis setelah pembedahan periodontal agaroral
hygiene tetap terjaga.7
Agen yang terdapat dalam obat kumur dapat diklasifikasi kepada 3 generasi
dimana masing-masing berperan dalam penghambatan pembentukan plak bakteri dan
pencegahanpematangan plak dengan efektif.6
Generasi pertama adalah fenol, ion metalik, senyawa Quaternary Ammonium,
dan Sanguinare. Fenol (Triklosan) digunakan sebagai topikal agen antimikroba
dengan aksi spektrum yang luas baik untuk bakteri gram positif maupun bakteri gram
negatif. Triklosan bekerja pada membran sitoplasma dan menginduksi kebocoran isi
selular yang memicu menyebabkan bakteriolisis dan kematian sel. Triklosan dapat
10
mencegah pembentukan plak dan mengurangkan inflamasi.Ion metalik yaitu ion Zinc
dan Copper dapat mengurangkan aktivitas glikolitik dalam bakteri dan dapat
memperlambatkan pertumbuhan bakteri.Senyawa Quaternary Ammonium merupakan
antiseptik kationik dan agen aktif pada permukaan seperti Benzathonium Chloride,
Benzallenium Choride dan Cetylpyredinum dapat melawan organisme gram negatif
dengan
cara
menghancurkan
struktur
sel
dinding
bakteri.
Sanguinare
misalnyaSanguinare chloride sangat efektif dalam melawan bakteri gram positif.6
Generasi
keduameliputiBisbiguanidesdan
minyek
esensial.
Bisbiguanides
termasuk Khlorheksidin, Aleksidin, dan Oktenidin mempunyai sifat antiplak baik
pada bakteri gram positif dan bakteri gram negatif termasuk bakteri aerob, bakteri
anaerob, yeast dan fungi. Bisbiguanides dapat mencegah pembentukan pelikel dengan
memblokir golongan asam dalam glikoprotein saliva pada permukaan gigi.
Seterusnya ini dapat mencegah absorpsi dari dinding sel bakteri pada permukaan gigi
dan juga dapat mencegah perlekatan plak yang matang. Minyak Esensial mempunyai
aksi agen penghambat plak yang hanya berlaku kalau adanya kombinasi dari asam
fenol dengan minyak esensial (Thymol dan Methyl salicylate).6
Delmopinol termasuk dalam generasi ketigadimana agen ini dapat menghambat
pertumbuhan plak dan mengurangi gingivitis. Delmopinol mengganggu pembentukan
maktriks plak dan juga mengurangi adhesi dan adheren bakteri agar plak mudah
disingkirkan dengan metode mekanis.6
2.2 Tanaman teratai (Nelumbo nucifera)
2.2.1 Distribusi
Teratai atau lotus (Nelumbo nucifera) adalah spesies perenial tumbuhan
akuatik yang cantik dengan daun yang hijau terapung di atas permukaan air yang luas
terdapat
di
China,
India,
Jepang,
Korea,
Asia
Tenggara,
Rusia
dan
Africa.21,22Tanaman ini memberi makna fertilitas, kecantikan, kesucian dan
kemurnian serta membayangkan sebagai simbol masa lalu, sekarang dan masa depan
karena teratai berkembang secara bertahap dari tunas bunga, bunga dan
kulitbenih.20,21
11
2.2.2 Morfologi
Tanaman ini merupakan tanaman air yang bertumbuh di lumpur pada kolam
dangkal, laguna, rawa-rawa dan ladang yang basah dengan sinar matahari yang kuat
pada daerah tropikal dan subtropikal. Tanamanterataiadalah tanaman termogenik
dimana sifatnya dapat menghasilkan panas dan dapat mempertahankan temperatur
kurang lebih 30˚C walaupun temperatur angin disekitarnya lebih rendah.20,21
Tanaman teratai terdiri dari 4 struktur yaitu bunga, buah, daun dan tangkai.
Tanaman ini memiliki bunga (Gambar 2a) dengan warna merah muda, rosatau putih
yang besar kira-kira 35cm secara lintang, tunggal dan terapung atas air. Selain itu,
bunga terataimempunyai bau aromatik dan hanya berbunga pada pagi hari sahaja dan
kelopak bunga akan melayu pada waktu siang. Buah teratai (Gambar 2d)berbentuk
konus dengan benihnya (Gambar 2e) terkandung dalam spons wadah buah (Gambar
2b).Selain itu, daunnya (Gambar 2c) mempunyai bentuk lembaran, bulat dan ukuran
lebar kira-kira 60cm secara melintang yang terapung di atas permukaan air atau di
bawah air. Tangkai tanaman terataiberbentuk tabung yang kosong di tengahnya untuk
jalan lewat udara.22
Gambar 2a. Bunga teratai 23
Gambar 2b. Spons wadah buah23
12
Gambar 2c. Daun teratai23
Gambar 2d. Buah teratai 23
Gambar 2e.Benih teratai23
2.2.3 Klasifikasi
Taksonomi dari tanaman teratai adalah sebagai berikut:24,25
Kingdom
: Plantae (tanaman)
Subkingdom : Tracheobionta (tanaman vaskular)
Super divisi
: Spematophyta (tanaman berbiji)
Divisi
: Magnoliophyta (tanaman berbunga)
Kelas
: Magnoliopsida (dicotyledons)
Sub kelas
: Magnoliidae
Ordo
: Proteales
Famili
: Nelumbonaceae
Genus
: Nelumbo Adans.
Spesies
: Nucifera
13
2.2.4 Komposisi
Komposisi kimiawi dalam daun teratai seperti berikut:13
Tabel 1. Komposisi kimiawi dalam daun teratai
Komposisi utama
Non phenolic
fractions/ bases
Phenolic bases
Benzylisoquinoline
alkaloids
Glycoside
Nelumboside
Flavonoid
Aliphatic compounds
Lain-lain
Kandungan
Nuciferine
Roemerine
Anonaine
Pronuciferine
N-nornuciferine
Liriodenine
Armepavine
N-methyl-coclaurine
(+)-1(R)-coclaurine
(-)-1(S)-norcoclaurine
Quercetin
Leuco-anthocyanidin
- Leucocyanidin
- Leucodelphinidin
Quercetin 3-0-a-arabinopyranosyl-(1!2)-β-galactopyranoside
Quercetin 3-0-β-D-glucuronide
Rutin
(+)-catechin
Hyperoside
Isoquer-citri
Astragalin
Nonacosanol (16,2%)
Nonacosanediols (64,7%)
Nonacosan-10-ol (16,2%)
Triacontan-7-ol (2,4%)
Nonacosane-4
10-diol (18,6% / 34,1%)
Nonacosine-5
Nonacosane-10
13-doil (12%)
Hentriacontane-12
15-diol (1,8%)
Tritriacotane-9
10-diol (0,7%)
Octadecanoic acid (0,7%)
14
2.2.5 Obat kumur ekstrak daun teratai
Khlorheksidin, gluconate dan bisbiguanide masih dianggap sebagai agen
antiplak yang paling efektif. Namun, bahan-bahan tersebut memiliki berbagai efek
samping misalnya terbentuk stein pada gigi, gangguan pengecapan, meningkatkan
pembentukan kalkulus supragingiva dan deskuamasi mukosa oral. Oleh karena itu,
mulai terdapat penelitian yang baru tentang pembuatan obat kumur dengan ekstrak
herbal dijadikan sebagai alternatif.26
Ekstraksi adalah langkah penting dalam persiapan formulasi herbal dimana
tujuannya adalah untuk memisahkan metabolit tanaman larut dengan menggunakan
pelarut. Cara ekstraksi mencakup 6 langkah dasar yaitu koleksi dan pengeringan,
pengurangan ukuran, ekstraksi, penyaringan, konsentrasi dan pengeringan serta
rekonstitusi. Kualitas ekstrak dipengaruhi oleh beberapa faktor. Salah satu faktor
adalah bagian struktur tanaman yang digunakan, pelarut, prosedur dan materi
tanaman.27
Sebuah penelitian telah dilakukan di negeri Korea untuk mengetahui apakah
daun teratai mempunyai efek penghambatan faktor etiologi karies gigi dengan ekstrak
daun teratai.9Dari hasil penelitian tersebut, ekstrak daun terataidapat menghambat
pertumbuhan beberapa jenis bakteri yaitu, Streptococcus mutans, Streptococcus mitis,
Streptococcus sobrinus, Lactobacillus acidophilus, Actinomyces spp dan Nocardia
spp. Efektivitas penghambatan pertumbuhan bakteri tergantung pada konsentrasi
ekstrak daun teratai dimana efektivitas penghambatan pertumbuhan bakteri akan
meningkat jika konsentrasi ekstrak daun teratai meningkat.9
Aktivitas antibakteri ekstrak daun terataididapat dari fenol, flavonoid, alkaloid
dan tannin.9,11,12,13,14
Fenol
atau
polifenolmemiliki
mekanisme
kerja
dalam
menghambat
pertumbuhan bakteri dengan cara inaktivasi protein (enzim) pada membran sel dan
berikat dengan protein melalui ikatan hidrogen sehingga mengakibatkan struktur
protein menjadi rusak. Ini dapat menyebabkan ketidakstabilan pada dinding sel dan
membran sitoplasma bakteri sehingga fungsi permeabilitas selektif, fungsi
pengangkutan aktif, pengendalian susunan protein dari sel bakteri menjadi terganggu
15
yang akan berakibat pada lolosnya makromolekul dan ion dari sel, sehingga sel
bakteri menjadi kehilangan bentuknya, dan terjadilah lisis.13,28
Flavonoid adalah substansi fenol yang hidroksil yang disintesis oleh tanaman
sebagai respon terhadap infeksi mikroba. Flavonoid ini dibuktikan secara in vitro
efektif bersifat antimikroba terhadap mikroorganisme. Selain itu, senyawa ini
mempunyai kemampuan untuk bereaksi dengan ekstraseluler dan protein serta
dinding sel bakteri.9,11,29
Alkaloidmemiliki mekanisme penghambatan dengan cara mengganggu
komponen penyusun peptiloglikan pada sel bakteri, sehingga lapisan dinding sel tidak
terbentuk secara utuh dan menyebabkan kematian sel. Selain itu, senyawa alkaloid
juga terdapat gugus basa yang mengandung nitrogen yang akan bereaksi dengan
senyawa asam amino yang menyusun dinding sel bakteri dan DNA bakteri.12,28
Senyawa tannin dengan cara berikatan dengan asam amino prolin dapat
mempresipitasikan protein sehingga mengganggu sintesis protein. Ini disebabkan
oleh sifatnya yang dapat mempengaruhi permukaan sel dan membran sel.11,29 Tannin
juga dapat menginaktivasikan adhesin mikroba, menghambat enzim hidrolitik seperti
protease dan karbohidrolase, sel transport protein dan protein cell-enveloped.12,14,31,32
2.3 Indeks plak
2.3.1 Loe and Silness
Indeks plak ini diperkenalkan olehLoe Silness pada tahun 1964. Indeks ini
mengukur plak berdasarkan pada ketebalan penumpukan plak pada margin servikal
gigi di sisi distovestibular, vestibular, mesiovestibular dan oral.33
Kriteria pemberian skor:33
0:
Tidak ada plak
1:
Ada plak tipis disekitar tepi gingiva bebas dan permukaan. Plak terlihat
dengan memakai sonde atau prob.
2:
Terdapat penumpukan plak yang sedang pada poket gingiva atau pada
permukaan gigi dan batas tepi gingival bebas yang terlihat dengan mata
16
3:
Terdapat penumpukan plak yang banyak pada poket gingiva atau pada
permukaan gigi dan batas tepi gingival bebas, tumpukan itu sudah dapat
dilihat dari jauh.
Jumlah skor gigi yang diperiksa
Perhitungan skor individual =
Jumlah permukaan gigi yang diperiksa
Jumlah skor individual
Perhitungan skor populasi =
Jumlah subjek yang diperiksa
17
2.4 Kerangka Teori
Obat kumur ekstrak daun teratai (Nelumbo nucifera) 2%
Fenol
Menghambat
pertumbuhan
bakteri
Flavonoid
Bereaksi dengan
ekstraseluler,
protein dan
dinding sel bakteri
Alkaloid
Mengganggu
komponen penyusun
peptiloglikan bakteri
Menghambat pertumbuhan bakteri plak dental
Kolonisasi bakteri plak dental berkurang
Akumulasi plak dental
Tanin
Mengganggu
sintesis
protein,menginakti
vasikan adhesin
18
2.5 Kerangka konsep
Variabel bebas:
Obat kumur ekstrak daun teratai 2%
Variabel terikat:
Akumulasi plak
(Indeks plak Loe and Silness)
Variabel terkendali:
a.
b.
c.
d.
Volume obat kumur
Lama dan waktu berkumur
Frekuensi berkumur
Waktu dan frekuensi
menyikat gigi
e. Jenis pasta gigi dan sikat gigi
f. Kondisi higine oral sampel
sebelum penelitian
Variabel tidak terkendali:
a. Cara berkumur
b. Teknik menyikat gigi
c. Diet