BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 BAKTERI ACTINOMYCES SPP. Bakteri Actinomyces spp. merupakan bakteri anaerob gram positif. Bakteri ini tidak menggunakan oksigen untuk pertumbuhan dan metabolisme tetapi mendapatkan energinya melalui reaksi fermentasi. Definisi fungsional anaerob adalah bakteri yang memerlukan tekanan oksigen yang rendah untuk tumbuh dan tidak dapat tumbuh pada permukaan medium padat dalam udara yang mengandung CO2 10% diudara.9 Pada pewarnaan gram, bakteri Actinomyces spp. sangat bervariasi ukurannya, dapat berukuran pendek dan berbentuk panjang, tipis, filament bermanik-manik, dapat bercabang atau tidak bercabang. Karena kelompok ini sering tumbuh perlahanlahan, inkubasi biakan yang lama mungkin diperlukan sebelum konfirmasi laboratorium terhadap diagnosis klinis ditegakkan. Beberapa spesies Actinomyces spp. dapat menoleransi oksigen (aerotoleran) dan tumbuh dengan adanya udara. Spesies Actinomyces spp. sensitif terhadap penisilin G, eritromisin, dan antibiotik lainnya.9 Actinomyces spp. merupakan salah satu spesies bakteri yang terdapat pada saluran akar yang telah terinfeksi. Menurut Figdor dan Sundqivist10 Actinomyces spp. merupakan spesies bakteri yang ditemukan dalam jumlah yang lebih besar setelah Lactobacillus.10 Tabel 2.1 Bakteri-bakteri yang ditemukan di dalam saluran akar Jumlah spesies bakteri tiap saluran akar 1.6 Enterococcus Streptococcus Candida Actinomyces sp.* sp.* sp.* sp.* 29 16 3 TT Molander et al. 1.7 47 20 4 3 Sundqvist et al. 1.3 38 25 8 13 Hancock et al. 1.7 32 21 3 27 Peciuliene et al. 1.6 64 - 18 - Cheung & Ho 2.6 (1.8≠) TT 50 17 TT Pinheiro et al. 2.6 (1.8≠) 55 33 4 20 4.1 77 23 9 5 Studi Moller Siquiera & Rocas + *persentasi bakteri +Identifikasi oleh PCR. dan berbagai studi lainnya ≠tidak termasuk pengisian saluran akar TT : tidak terdeteksi Sumber : Figdor D, Sundqvist G. A big role for the very small – understanding the endodontic microbial flora. Australian Dental Journal Supplement; 2007: 52(1): 38-51. 5 2.2 OBAT SALURAN AKAR Obat saluran akar digunakan pada perawatan saluran akar dan merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi keberhasilan perawatan.11 Medikamen saluran akar digunakan untuk membantu meningkatkan keberhasilan perawatan endodontik. Medikamen tersebut diharapkan dapat berpenetrasi ke dalam tubulus dentinalis dan membunuh bakteri di dalamnya.7 Tujuan pemberian medikamen intrakanal, antara lain adalah mengurangi jumlah bakteri, dengan mencegah pertumbuhan bakteri, mengeleminasi eksudat periapikal, mencegah atau menahan resorpsi akar serta mencegah terinfeksi sistem saluran akar, dengan bertindak sebagai barier kimia dan fisik. Bila restorasi sementara bocor, dapat mengurangi peradangan periradikuler, sehingga dapat mengurangi rasa sakit.7 2.2.1 Rockle’s Rockle’s merupakan agen antimikroba yang digunakan untuk merawat saluran akar yang telah terinfeksi. Komposisi kimianya adalah Dexamethasone asetat 0,138g, Fenol 45,285g, Gaiacol 6,790g.8 6 Gambar 2.1 Struktur kimia dexamethasone acetate Sumber: Urban MCC, Mainardes RM, Gremiao MPD. Development and validation of HPLC method for analysis of dexamethasone acetate in microemulsions. Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences; 2009: 45(1): 87-92. Dexamethasone asetat merupakan senyawa golongan steroid yang diindikasikan untuk pengobatan dari beberapa jenis patologi karena efek anti inflamasi dan immunosupresor yang terkandung di dalamnya.12 Gambar 2.2 Struktur kimia fenol Sumber: Hornback JM. Organic chemistry second edition. Singapore: Thomson brooks. 2006. p. 123 Fenol (C6H5OH) merupakan senyawa yang dapat mengganggu dinding sel dan membran, mengendapkan protein dan menonaktifkan enzim-enzim. Senyawa ini 7 bersifat bakterisid (termasuk mikrobakteri), fungisid, dan mampu menonaktifkan virus-virus lipofilik. Senyawa ini tidak bersifat sporasid.14 Fenol adalah racun protoplasma nonspesifik yang efek antibakteri optimalnya pada 1-2%. Sediaan untuk kepentingan dokter gigi berkisar 30%.7 2.2.2 Kalsium Hidroksida Gambar 2.3 Contoh bahan yang mengandung kalsium hidroksida Sumber : Carotte P. Endodontics: part 9 calcium hydroxide, root resorption, endo perio-lesions. British Dental Journals; 2004: 197(12). pp. 735-43 Kalsium hidroksida (Ca(OH)2) merupakan bahan yang sudah sering digunakan sejak diperkenalkan dalam bidang kedokteran gigi di awal abad ke-20. Kalsium hidroksida yang murni memiliki substansi pH yang tinggi, dan memiliki keampuan merangsang terjadinya mineralisasi serta memiliki sifat antibakteri.15 Kalsium hidroksida pada awalnya diperkenalkan dalam bidang endodontik sebagai pulp cappning agent, namun saat ini penggunaan kalsium hidroksida sudah 8 digunakan dalam perawatan endodontik yang secara umum digunakan untuk perawatan pulpa yang masih vital serta sebagai bahan dressing saluran akar.16 Kalsium hidroksida saat ini telah meningkat penggunaannya karena sifat antimikroba yang dimilikinya, ditambah dengan beberapa bukti yang telah menunjukkan bahwa medikamen ini dapat membantu dalam mengurangi inflamasi periapikal.11 Kalsium hidroksida tersedia dalam berbagai bentuk dan kombinasi. Kalsium hidroksida dapat digunakan sebagai bahan dressing saluran akar, khususnya pada pulpa yang mengalami nekrosis.11 2.3 CARA KERJA OBAT ANTIMIKROBA Cara kerja obat-obat yang mengandung antimikroba sebagai berikut: 1. Merusak DNA Sejumlah agen antimikroba bekerja dengan cara merusak DNA; termasuk di dalamnya adalah radiasi ionisasi, sinar ultraviolet, dan bahan kimia reaktif DNA. Pada kategori terakhir adalah berbagai agen pengalkil dan senyawa lain yang bereaksi secara kovalen dengan basa purin dan pirimidin sehingga bergabung dengan DNA atau membentuk ikatan silang antaruntai. Radiasi merusak DNA dengan beberapa cara: Sinar ultraviolet, misalnya, menginduksi ikatan silang antarpirimidin yang berdekatan pada salah satu untai polinukleotida, membentuk dimer pirimidin; radiasi ionisasi menyebabkan pecahnya untai tunggal dan ganda. 9 Lesi DNA yang diinduksi secara kimia dan radiasi akan membunuh sel terutama dengan cara mengganggu replikasi DNA.9 2. Denaturasi Protein Protein terdapat dalam bentuk tiga dimensi dan berlipat-lipat, yang ditentukan dengan ikatan disulfida kovalen intramolekul dan sejumlah ikatan kovalen seperti ikatan ionik, hidrofobik, dan hidrogen. Bentuk ini disebut struktur tersier protein; yang mudah terganggu oleh sejumlah agen kimia atau fisik, menyebabkan protein menjadi tidak berfungsi. Kerusakan struktur tersier protein disebut denaturasi protein. 9 3. Kerusakan Membran atau Dinding Sel Membran sel bekerja sebagai pembatas yang selektif, memungkinkan beberapa zat terlarut untuk melewatinya dan menahan zat lainnya. Banyak senyawa yang ditranspor secara aktif melalui membran, menjadi terkonsentrasi dalam sel. Membran juga merupakan tempat enzim yang terlibat dalam biosintesis komponen selubung sel. Zat yang berkumpul pada permukaan sel dapat mengubah sifat fisika dan kimia membran berfungsi dengan normal sehingga akan membunuh atau menghambat sel. 9 Dinding sel bekerja sebagai struktur pemberi bentuk sel, melindungi sel terhadap lisis osmotik. Oleh karena itu, berbagai agen yang menghancurkan dinding (misal: lisozim) atau mencegah sintesis normalnya (misal: penisilin) dapat menimbulkan lisis sel. 9 10 4. Pembuangan Gugus Sulfihidril Bebas Protein enzim yang mengandung sistein mempunyai rantai samping yang berakhir pada gugus sulfihidril. Selain itu, koenzim seperti koenzim A dan dihidrolipoat mengandung gugus sulfihidril bebas. Enzim dan koenzim semacam ini tidak dapat berfungsi kecuali jika gugus sulfihidrilnya tetap bebas dan tereduksi. Dengan demikian, berbagai agen pengoksidasi mengganggu metabolisme dengan membentuk ikatan disulfida antar gugus sulfihidril yang berdekatan. 9 5. Antagonisme Kimia Gangguan suatu agen kimia terhadap reaksi normal antara enzim spesifik dan substratnya dikenal sebagai “antagonisme kimia”. Antagonis bekerja dengan beberapa bagian dari holoenzim (apoenzim protein, aktivator mineral, atau koenzim), sehingga mencegah perlekatan substrat normal. 9 Antagonis bergabung dengan enzim karena daya tarik menarik kimianya terhadap tempat penting pada enzim tersebut. Enzim melakukan fungsi katalitiknya karena sifat tarik menariknya terhadap substrat alaminya; oleh karena itu, setiap senyawa yang secara struktual menyerupai substrat pada aspek penting ini juga mempunyai daya tarik-menarik terhadap enzim tersebut. Jika daya tarik-menarik ini cukup besar, “analog” akan menggantikan substrat normal dan menghalangi reaksi yang biasa terjadi. 9 11 Banyak holoenzim yang mengandung ion mineral berlaku sebagai suatu jembatan antara enzim dan koenzim atau antara enzim dan substrat. Zat kimia yang bergabung dengan mineral-mineral tersebut sekali lagi akan mencegah perlekatan koenzim atau substrat; misalnya, karbn monoksida dan sianida bergabung dengan atom besi dan enzim dan mencegah fungsinya dalam respirasi.9 2.4 FAKTOR YANG MEMPENGARUHI AKTIVITAS OBAT ANTIMIKROBA Kebanyakan zat antimikroba yang efektif kerjanya mengganggu sintesis, penyusunan atau fungsi komponen-komponen makromolekul sel, seperti penghambatan pembentukan dinding sel oleh polimiksin, penghambatan sintesis protein oleh kloramfenikol.17 Aktivitas dari antimikroba dapat dievaluasi baik secara invitro maupun invivo.8 Di antara banyak faktor yang mempengaruhi aktivitas antimikroba in vitro, hal-hal tersebut di bawah ini perlu diperhatikan, karena sangat mempengaruhi hasil-hasil pengujian.17 1. pH Lingkungan Beberapa macam obat lebih aktif dalam pH asam (misalnya nitrofurantoin), yang lain pada pH alkalis (misalnya streptomisin, sulfonamide). 17 12 2. Komponen-komponen Medium Garam-garam sangat menghambat streptomisin. Para-Amino Benzoic Acid (PABA) dalam ekstrak jaringan adalah antagonis dengan sulfonamida. Protein serum pengikat penisilin dalam jumlah yang berbeda-beda, dari 40% untuk metisilin sampai 96% untuk eksasilin. Metasilin adalah penisilin semisintetik yang diberikan melalui suntikan. 17 3. Stabilitas Obat Pada suhu inkubator, beberapa zat antimikroba kehilangan aktivitasnya. Klortetrasiklin cepat menjadi nonaktif dan penisilin lebih lambat, sedangkan streptomisin, kloramfenikol dan polimiksin B stabil untuk waktu yang lama.17 4. Takaran Inokolum Pada umumnya semakin besar inokulum bakteri, maka kesensitifan organisme akan semakin rendah. Populasi bakteri yang besar dapat menghambat tumbuhnya bakteri lebih kurang cepat dan kurang sempurna dari pada populasi yang lebih kecil. Di samping itu, kemungkinan terjadinya mutan resisten adalah lebih besar.17 Semakin besar inokulum, daerah hambat akan semakin kecil. Oleh karena itu, densitas dari inokulum harus disesuaikan sedemikian rupa, sehingga pertumbuhan koloni tampak bersatu dan tidak sebagai suatu filum yang bersinambungan. 17 13 Oleh karena hasil pengujian cara difusi berbeda berdasarkan pada jumlah dan kondisi lingkungan bakteri yang ditanam dan sukar dibakukan, maka perlu dievaluasi dengan cara membandingkan dengan pengujian kontrol yang menggunakan organism baku yang telah diketahui sensitivitasnya. 17 5. Lamanya Inkubasi Dalam banyak hal mikroorganisme tidak terbunuh dalam waktu kontak yang pendek tetapi hanya terhambat. Semakin lama berlanjutnya inkubasi semakin besar kemungkinan timbulnya mutan yang resisten, atau anggota populasi bermultiplikasi, karena obat itu terurai. 17 6. Aktivitas Metabolisme Mikroorganisme Pada umumnya organisme yang sedang aktif dan cepat tumbuh lebih sensitif terhadap aktivitas obat daripada yang sedang berada dalam fase istirahat. Mikroorganisme yang sedang mempertahankan diri untuk tetap hidup (persister) dari segi metabolisme adalah nonaktif dan dapat bertahan dalam waktu lama dalam kontak dengan obat, meskipun organisme ini pada awalnya sangat sensitif terhadap obat tersebut. 17 14