BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA Pemberian medikamen saluran akar

BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
Pemberian medikamen saluran akar bertujuan untuk mengeliminasi bakteri
yang tidak dapat dihancurkan dengan proses instrumentasi dan irigasi.1,2
Enterococcus faecalis sering ditemukan pada perawatan saluran akar yang gagal dan
dapat menyebabkan infeksi saluran akar yang persisten.4,5 Aloe vera diharapkan dapat
dikembangkan menjadi bahan medikamen saluran akar yang dapat membunuh
mikroba dan bersifat biokompatibel terhadap jaringan.
2.1 Enterococcus faecalis Sebagai Salah Satu Bakteri yang Terdapat pada
Infeksi Saluran Akar
Nama “Enterocoque” pertama kali digunakan oleh Thiercelin pada surat
kabar di Prancis pada tahun 1899 untuk mengidentifikasi organisme pada saluran
intestinal. Pada tahun 1930, Lancefield mengelompokkan Enterococci sebagai
Streptococci grup D. Kemudian pada tahun 1937, Sherman mengajukan skema
klasifikasi dimana nama enterococci hanya digunakan untuk streptococci yang dapat
tumbuh pada 100C dan 450C, pada pH 9,6 dan dalam 6,5% NaCl dapat bertahan pada
suhu 600C selama 30 menit. Akhirnya pada tahun 1980-an, berdasarkan perbedaan
genetik, enterococci dipindahkan dari genus Streptococcus dan ditempatkan di
genusnya sendiri yaitu Enterococcus.7
Enterococcus faecalis diklasifikasikan dalam Kingdom Bacteria, Filum
Firmicutes, Famili Enterococcaceae, Genus Enterococcus, Spesies Enterococcus
Universitas Sumatera Utara
faecalis. Enterococcus faecalis merupakan bakteri yang tidak membentuk spora, tidak
bergerak, metabolisme fermentatif (karbohidrat menjadi asam laktat), fakultatif
anaerob, kokus gram positif dan tidak menghasilkan reaksi katalase dengan hidrogen
peroksida. Bakteri ini berbentuk ovoid dengan diameter 0,5-1 µm dan terdiri dari
rantai pendek, berpasangan atau bahkan tunggal (gambar 1).7
A
Gambar 1. Koloni Enterococcus faecalis dengan scanning
electron micrograph (40.000x)14
Dinding sel Enterococcus faecalis mengandung sejumlah besar peptidoglikan
dan teichoic acid. Peptidoglikan berperan dalam membantu mempertahankan bentuk
sel bakteri dan berguna sebagai lapisan pelindung terhadap kerusakan oleh tekanan
osmotik internal yang tinggi. Peptidoglikan terletak di luar membran sitoplasma
sehingga diindikasikan sebagai target potensial bahan antimikroba.13,14 Teichoic acid
terletak diantara lapisan membran sitoplasma dan peptidoglikan yang berfungsi
menjaga fungsi selubung sel dan sebagai pertahananan permeabilitas eksternal
bakteri.14
Universitas Sumatera Utara
Enterococcus faecalis merupakan flora normal komensal pada gastrointestinal
dan rongga mulut. Akan tetapi, dapat menjadi mikroorganisme patogen penyebab
infeksi pada luka, bakteremia, endokarditis, meningitis.11 Bakteri ini sering
ditemukan pada infeksi rongga mulut, periodontitis marginalis, infeksi saluran akar,
abses periradikular dan sering terdeteksi pada kasus terapi endodontik yang gagal
termasuk pada pengisian saluran akar dengan periodontitis apikalis yang persisten
(Tabel 1).6,7
Tabel 1. PREVALENSI Enterococcus faecalis PADA PERAWATAN SALURAN
AKAR YANG GAGAL DISERTAI PERIODONTITIS APIKALIS6
Peneliti/tahun
Engstrom, 1964
Moller, 1966
Molander et al.,
1998
Sundqvist et al.,
1998
Peciuliene et al.,
2000
Peciuliene et al.,
2001
Hancock et al.,
2001
Pinheiro et al.,
2001
Pinheiro et al.,
2003
Siqueira & Rocas,
2004
Gomes et al., 2004
Rocas et al., 2004
Jumlah
pegisian
saluran
akar
54
264
100
Jumlah pengisian saluran
akar dengan
pertumbuhan bakteri
Prevalensi
Enterococcus
faecalis
Metode
21
120
68
5/21=24%
34/120=28%
32/68=47%
Culture
Culture
Culture
54
24
9/24=38%
Culture
25
20
14/20=70%
Culture
40
33
21/33=64%
Culture
54
33
10/33=33%
Culture
60
51
27/51=53%
Culture
30
24
11/24=46%
Culture
22
22
17/22=77%
PCR
19
30
19
30
6/19=32%
20/30=67%
Culture
PCR
Enterococcus faecalis dapat bertahan hidup di saluran akar sekalipun dalam
lingkungan yang merugikan dengan nutrisi yang terbatas. Enterococcus faecalis dapat
Universitas Sumatera Utara
berpenetrasi ke dalam tubulus dentin, berkolonisasi dan dapat bertahan hidup tanpa
bantuan bakteri lain (gambar 2) serta resisten terhadap bahan medikamen saluran
akar.7 Enterococcus faecalis resisten terhadap pemberian Ca(OH)2 di dalam saluran
akar karena Enterococcus faecalis dapat mempertahankan pH tetap homeostasis. Hal
ini terjadi akibat kemampuan buffering dari sitoplasma Enterococcus faecalis dan
adanya mekanisme proton pump yang efektif mempertahankan pH sitoplasma tetap
optimal.4,7
Gambar 2. Scanning electron microscopy (a) Beberapa permukaan saluran akar tertutup oleh
biofilm Enterococcus faecalis (x1500), (b) Permukaan saluran akar tertutup sempurna
oleh biofilm Enterococcus faecalis (x3000), (c) Bukti bahwa seluruh permukaan
tertutupi biofilm Enterococcus faecalis (x3000), (d) Bakteri berpenetrasi ke dalam
tubulus dentin (x5000).17
Virulensi
Enterococcus
faecalis
disebabkan
kemampuannya
dalam
pembentukan kolonisasi pada host, dapat bersaing dengan bakteri lain, resisten
terhadap mekanisme pertahanan host, menghasilkan perubahan patogen baik secara
Universitas Sumatera Utara
langsung melalui produksi toksin atau secara tidak langsung melalui rangsangan
terhadap mediator inflamasi. Faktor-faktor virulen yang berperan adalah komponen
aggregation substance (AS), surface adhesion, sex pheromones, lipoteichoic acid
(LTA), extracelullar superoxide production (ESP), gelatinase, hyalurodinase, AS-48
dan cytolysin. 8,15
Gambar 3. Sebuah model penyakit endodontik terkait dengan faktor-faktor virulensi Enterococcus
faecalis. faktor-faktor virulensi bakteri dalam tubulus dentin dan saluran akar yang dilepas
menuju daerah periradikular sehingga merangsang leukosit untuk menghasilkan mediator
inflamasi atau enzim litik. Beberapa bakteri dapat berpindah ke lesi periradikular. Faktorfaktor virulensi yang merugikan dan produk leukosit ditampilkan pada zona antara garis
potong. Pada gambar yang diperbesar, menggambarkan perlekatan bakteri ke berbagai
elemen dari dentin. Produk bakteri melawan bakteri lain juga dimasukkan. Perhatikan
bahwa nama dalam kotak hitam adalah produk dari bakteri. Singkatan: Adh (surface
adhesion); AS (aggregation substance); Bact (bacteriocins), BS (binding substance); CP
(collagen peptides); Cyl (cytolysin); Ef (Enterococcus faecalis); Elas (elastase); Gel
(gelatinase); Hya (hyaluronidase); H2O2 (hydrogen peroksida); IFN-γ (gamma interferon);
IL (interleukin); LE (lysosomal enzim); LTA (lipoteichoic acid); NO (nitrat oxide); O2(superoxide anion); PGE2 (Prostaglandin E2); SP (sex pheromones); dan TNF (tumor
necrosis factor).8
Universitas Sumatera Utara
Hubungan penyakit endodontik dengan faktor-faktor virulensi Enterococcus
faecalis dapat ditunjukkan pada gambar 3. Dari gambar terlihat produk bakteri berupa
cytolysin, AS-48 dan bacteriosin menyebabkan Enterococcus faecalis dapat
menghambat pertumbuhan bakteri lain yang ada di dalam saluran akar. Hal ini
menjelaskan rendahnya jumlah bakteri lain pada infeksi endodontik yang persisten
sehingga Enterococcus faecalis menjadi mikroorganisme dominan pada saluran
akar.8,15
Enterococcus faecalis mengkontaminasi saluran akar dan membentuk koloni
di permukaan dentin dengan bantuan LTA, sedangkan AS dan surface adhesion
berperan pada perlekatan di kolagen. AS juga berperan sebagai mediasi antara donor
dan resipien bakteri, serta merupakan ikatan mediasi extracellular matrix (ECM)
protein, termasuk kolagen tipe I. Dengan kemampuannya untuk tetap berada pada
kolagen menjadi penyebab penting dalam infeksi endodontik. Bakteri ini mampu
mengadakan kolonisasi yang baik pada permukaan protein serta membentuk biofilm
pada dinding–dinding dentin. Hal inilah yang menyebabkan bakteri dapat tetap
bertahan pada saluran akar dan resisten terhadap efek bakterisidal kalsium
hidroksida.8
Selain membantu perlekatan, AS juga berperan sebagai faktor protektif bakteri
yang melawan mekanisme pertahanan host melalui mekanisme media reseptor
dengan cara pengikatan neutrofil sehingga Enterococcus faecalis menjadi tetap hidup
walaupun mekanisme fagositosis aktif berlangsung.8 Superantigen yang diproduksi
bakteri dapat menginduksi inflamasi melalui stimulasi dari limfosit T, diikuti dengan
masuknya hasil pelepasan dari sitokin inflamasi. Sitokin TNF-α dan TNF-β
Universitas Sumatera Utara
diimplikasikan dalam terjadinya resorpsi tulang, sedangkan IFN-γ diketahui
menstimulasi produksi makrofag dan neutrofil yang menyebabkan kerusakan
jaringan.8
LTA dan sex pheromones memodulasi proses inflamasi lokal dengan cara
menstimulasi leukosit untuk melepas beberapa mediator yang ikut berperan dalam
kerusakan periradikular.7 LTA menstimulasi leukosit untuk melepas beberapa
mediator inflamasi berupa TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-8 dan superoxide anion serta
pelepasan prostaglandin E2 dan enzim lisosomal. Hal ini menyebabkan apoptosis
pada sel-sel (osteoblas, osteoklas, jaringan ikat ligamen periodontal) sehingga
berakibat terjadinya lesi periradikular.8
Sex pheromones berperan dalam menginduksi produksi superoxide dan
sekresi enzim lysosomal. Enzim ini akan mengaktivasi sistem komplemen yang dapat
berkontribusi terhadap resorpsi tulang dengan menghambat pembentukan tulang.
Extracellular superoxide yang diproduksi bakteri tersebut merupakan oksigen radikal
reaktif yang berperan dalam resistensi antibiotik, kolonisasi, kerusakan jaringan,
termasuk inflamasi, lesi periapikal dan resorpsi tulang.8
Faktor virulensi yang menyebabkan perubahan patogen secara langsung
adalah gelatinase, hyaluronidase, cytolysin dan extracellular superoxide anion.
Gelatinase dapat menghidrolisasi kolagen, fibrinogen, hemoglobin sehingga berperan
dalam patogenesis inflamasi periapikal.8,15 Hyaluronidase sebagai asam hyaluronik,
berperan mengadakan degradasi matriks organik dentin serta dapat menyediakan
nutrisi berupa disakarida hasil degradasi yang ditransport dan dimetabolisme secara
Universitas Sumatera Utara
intraseluler oleh bakteri dan serum yang berada pada cairan tubulus dentin. Cytolysin
(hemolisin) menyebabkan kerusakan jaringan dan penyakit periodontal.7,8
2.2 Lidah Buaya (Aloe vera/Aloe barbadensis Miller)
Lidah buaya merupakan tanaman asli Ethiopia dan berkembang di beberapa
pegunungan di Afrika, Madagaskar, semenanjung Arabia, dan beberapa kepulauan di
sekitar Benua Afrika. Pendapat lain menyebutkan bahwa lidah buaya berasal dari
Bombay yang kemudian menyebar ke seluruh pelosok dunia termasuk ke Indonesia
pada abad ke-17.18 Tanaman ini mempunyai nama yang bervariasi, yaitu Ghikumar
(India), kumari (Sanskrit), laloi (Haiti), lohoi (Vietnam), luhui (China), nohwa
(Korea), rokai (Jepang), sabilla (Kuba), subr (Arab), crocodiles tongues (Inggris),
Jadam (Malaysia), sa’villa (Spanyol) dan natau (Filipina).10
Para ahli botani menemukan lebih dari 350 spesies yang berbeda dari lidah
buaya yang termasuk dalam suku Liliceae. Tiga jenis lidah buaya yang
dibudidayakan secara komersial di dunia yaitu Aloe barbadensis Miller, Aloe perryi
Baker, Aloe ferox Miller. Jenis lidah buaya yang paling banyak dimanfaatkan adalah
jenis Aloe barbadensis Miller yang ditemukan Philip Miller pada tahun 1768.10,11
Aloe barbadensis Miller mempunyai nama lain Aloe vera (gambar 4). Menurut
taksonominya, Aloe vera diklasifikasikan berdasarkan Kingdom Plantae, Divisi
Spermatophyta,
Subdivisi
Angiospermae,
Kelas
Monocotyledoneae,
Bangsa
Liliflorae, Suku Liliceae, Genus Aloe, dan Spesies Aloe vera.10,18
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4. Aloe Barbadensis Miller (Aloe vera)
Aloe vera berakar serabut pendek dan batangnya tidak terlihat jelas. Daun
berdaging tebal, tidak bertulang, berwarna hijau keabuan, mempunyai lilin di
permukaan dan memiliki duri tumpul dibagian pinggir daun. Bentuk daun lebar di
bagian bawah dengan pelepah bagian atas cembung. Bunganya berwarna kuning.
Aloe vera berkembang biak secara vegetatif melalui anakan.10 Tanaman ini mampu
tumbuh di daerah basah atau kering dan dapat ditanam di tempat terbuka atau di
dalam ruangan dengan suhu lingkungan optimal 16-330C. Keistimewaan tanaman ini
mudah diperbanyak dan tidak memerlukan perawatan intensif, baik di lahan
pekarangan maupun dalam pot serta dapat diproduksi melalui sistem hidroponik atau
secara organik (dengan pupuk kandang dan tanpa pestisida).18
Aloe vera banyak dimanfaatkan sebagai bahan baku industri obat (farmasi),
bahan kosmetika, serta bahan baku produk olahan makanan dan minuman. Sejak
dahulu, tanaman ini sudah digunakan untuk mengobati berbagai penyakit, seperti
sembelit, wasir, batuk rejan, pencahar, dan cacingan. Sementara itu, di bidang
C
Universitas Sumatera Utara
kosmetika, lidah buaya sering dipakai sebagai pencuci, penyubur rambut, dan
penghalus kulit.10,18
Kandungan Aloe vera tersusun oleh 99,5% air dan dengan total padatan
terlarut hanya 0,49% selebihnya mengandung lemak, karbohidrat, protein dan
vitamin.10 Komponen yang terkandung dalam Aloe vera adalah antrakuinon (aloeemodin, aloetic acid, anthranol, aloin, barbaloin, ester asam sinamat), enzim
(oksidase, amilase, katalase, lipase, protease, bradikinase, selulase, alkalin fosfatase,
asam fosfatase), tanin, saponin, lignin, asam salisilat, sakarida (selulosa, glukosa,
mannosa, aldopentosa, rhamnosa, glukomannan, acemannan), vitamin (vit B1, vit B2,
vit B6, vit C, β-karoten, cholin, asam folat, α-tocopherol), mineral (aluminium,
magnesium, zinc, kalsium, mangan, kromium, ferum, fosfor, sodium, tembaga,
ferum), asam amino esensial dan non esensial, protein, sterol, magnesium laktat,
senyawa antiprostaglandin.10,11,18
Zat-zat yang bersifat antibakteri adalah: antrakuinon, saponin, tanin dan
acemannan.10,11,18 Antrakuinon memiliki gugus quinon yang dapat membuat protein
menjadi tidak aktif dan kehilangan fungsi. Tanin merupakan senyawa golongon
fenolik, bersifat antimikroba karena mampu menginaktivasi adhesin mikroba, enzim,
dan protein transport cell envelope.19 Saponin bersifat sebagai sabun/deterjen.10,11
Sifat ini membuat senyawa ini terkonsentrasi pada permukaan sel. Ujung hidrofobik
deterjen akan berikatan dengan ujung hidrofobik protein dengan menggeser sebagian
besar ujung lipid yang terikat. Ujung polar deterjen merupakan suatu ujung bebas
sehingga membawa protein ke dalam larutan sebagai suatu kompleks deterjen-
Universitas Sumatera Utara
protein, yang biasanya juga mengandung beberapa lipid residual. Sifat ini
menyebabkan senyawa ini mampu melarutkan protein membran.20
Acemannan (Acetylated mannosa) merupakan salah satu komponen
polisakarida
yang
memiliki
aktifitas
antimikroba
dengan
kemampuannya
menstimulasi leukosit fagositik. Acemannan mampu untuk memulihkan dan
meningkatkan kekebalan tubuh dengan merangsang produksi makrofag dan
meningkatkan aktifitas limfosit T. Acemannan juga menghasilkan agen kekebalan
tubuh seperti interferon dan interleukin yang membantu dalam menghancurkan virus,
bakteri, dan sel-sel tumor.11
Hasil penelitian menunjukkan gel Aloe vera memiliki efek antibakteri dengan
konsentrasi di atas 70% (Zimmerman, 1969 cit Kathuria, 2011),11 perasan daun Aloe
vera memiliki daya antibakteri terhadap Streptococcus mutans pada konsentrasi
25%.12 Powder dan ekstrak etanol Aloe vera memiliki daya antibakteri terhadap
Fusobacterium nucleatum dengan nilai MBC 20% dan 50% dan memiliki efek
antifungal terhadap Candida albicans dengan nilai MIC 2,5% dan 21%.13
Universitas Sumatera Utara