Pemaparan bakteri Porphyromonas gingivalis mempengaruhi

Dentofasial, Vol.12, No.3, Oktober 2013: 152-158
152
Pemaparan bakteri Porphyromonas gingivalis mempengaruhi produksi
superoksid netrofil
The effect of Porphyromonas gingivalis induction on neutrophil’s superoxide
production
1
Nahdiya Fitriyana, 2Yuliana MD Arina, 2Happy Harmono, 2IDA Susilawati
1
Mahasiswa tahapan profesi
Bagian Periodonsia Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Jember
Jember, Indonesia
2
ABSTRACT
Microbicidal mechanism with producing free radical superoxide is one of neutrophil response to the bacterial
invasion. When overproducted, the free radical superoxide greater than antioxidan defense system and destroyed the
cell itself. P.gingivalis had been knowed as the major bacteria that induce periodontal inflammation. These bacteria
can stimulated neutrophil activities. This was aimed to determinate the superoxide production from neutrophil
stimulated with P.gingivalis. Neutrophil as samples were isolated from subject who fulfill the selected criteria. The
intracelluler superoxide production was determinated by nitroblue tetra zolium (NBT) test and the extracelluler
production by spectrophotometer with wave length 580 nm. The result showed there was superoxide production from
neutrophil stimulated by P.gingivalis. It was concluded that the stimulation of P.gingivalis on neutrophil can promote
superoxide production both intracelluler and extracelluler.
Keywords: free radical superoxide, P.gingivalis, neutrophil
ABSTRAK
Salah satu mekanisme yang digunakan sel netrofil untuk melawan adanya invasi bakteri adalah mekanisme mikrobisid,
yaitu dengan cara memproduksi radikal bebas superoksid. Akan tetapi radikal bebas superoksid bila dihasilkan
melebihi batas kemampuan proteksi antioksidan seluler akan menyerang sel itu sendiri. P.gingivalis telah diketahui
merupakan bakteri yang menginduksi respon inflamasi periodontal. Bakteri ini dapat menstimulasi aktivitas netrofil.
Penelitian ini dimaksudkan untuk mengetahui produksi superoksid yang dihasilkan netrofil karena stimuli bakteri
P.gingivalis. Sel netrofil sebagai sampel diisolasi dari darah manusia yang telah memenuhi kriteria. Produksi
superoksid intrasel dideteksi dengan menggunakan uji nitro blue tetrazolium (NBT), sedangkan produksi superoksid
ektrasel diukur menggunakan spektrofotometer dengan panjang gelombang 580 nm. Hasil penelitian menunjukkan
adanya produksi superoksid netrofil karena stimuli bakteri P.gingivalis yang dapat dideteksi dengan uji NBT maupun
spektrofotometer. Simpulan dari penelitian ini adalah pemaparan bakteri P.gingivalis menyebabkan terjadinya produksi
superoksid netrofil baik secara intraselu maupun ekstrasel.
Kata kunci: radikal bebas superoksid, P.gingivalis, netrofil
Koresponden: Nahdiya Fitriyana, mahasiswa tahapan profesi Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Jember, Jl.
Kalimantan 37, Jember, Indonesia. E-mail: [email protected]
PENDAHULUAN
Radikal bebas termasuk reactive oxygen species
(ROS), penting artinya bagi kesehatan dan fungsi
tubuh yang normal dalam memerangi peradangan,
membunuh bakteri, dan mengendalikan tonus otot
polospembuluhdarah dan organ-organ dalam tubuh.
Namun bila dihasilkan melebihi batas kemampuan
proteksi antioksidan seluler, maka akan menyerang
sel itu sendiri. Struktur sel yang berubah, fungsinya
turut merubah, yang akan mengarah pada proses
munculnya penyakit.1
Penyakit periodontal, khususnya periodontitis
merupakan penyakit inflamasi kronis pada jaringan
pendukung gigi. Terdapat beberapa bakteri yang
bersifat patogen pada periodontitis, salah satunya
adalah P.gingivalis. Bakteri ini sangat berpengaruh
dalam inisiasi dan keparahan penyakit periodontal.
ISSN: 1412-8926
P.gingivalis telah diketahui merupakan bakteri yang
menginduksi respon inflamasi periodontal.2
Dalam respon inflamasi, netrofil adalah fagosit
utama dalamsirkulasi darahyangberperan mengenal,
mencerna serta menghancurkan mikroba. Netrofil
berperan sebagai barisan pertama sistem pertahanan
tubuh dengan cara menghancurkan patogen-patogen
yang mengancam melalui mekanisme mikrobisidal,
baik oksidatif maupun non-oksidatif.3 Mekanisme
mikrobisid utama pada netrofil adalah mekanisme
oksidatif yang diperankan oleh metabolit-metabolit
oksigen yang sangat aktif (ROS). Pada saat leukosit
memfagosit bakteri, terjadi respiratory burst yang
merupakan peningkatan penggunaan oksigen yang
disertai produksi sejumlahbesar derivat reaktif yang
disebutradikalbebas, yaitusuperoksid(O2-),hidrogen
proksida (H2O2), hidroksi (OH-) danion-ion hidroksil
Nahdiya Fitriyana, dkk: Pemaparan P.gingivalis mempengaruhi produksi superoksid netrofil
(OCL-). Keseluruhan radikal bebas tersebut bersifat
mematikan bagi sebagian besar bakteri, bahkan bila
jumlahnya sedikit.4
Keberadaan bakteri P.gingivalis menyebabkan
rekruitmen netrofil yang selanjutnya disusul dengan
aktivasinetrofil.5 Didugasaat aktivasi netrofil berupa
proses fagositosis,terjadi penggunaanoksigendalam
jumlah besar. Oksigen yang ada direduksi menjadi
ion superoksid untuk menghancurkan P.gingivalis.
Akan tetapi bila hal ini berlangsung berat dan lama,
maka akan menimbulkan kerusakan pada netrofil
itu sendiri.
Penelitian ini dimaksudkan untuk mengetahui
pengaruh pemaparan bakteri P.gingivalis terhadap
produksi superoksid netrofil, sehingga diketahui
faktor-faktor yang menjadi faktor virulensi bakteri
P.gingivalis dan peranannya dalam patogenesis
penyakit periodontitis sehingga dapat digunakan
sebagai dasar ilmiah bagi pengembangan perawatan
penyakit periodontal.
BAHAN DAN METODE
Penelitian eksperimental laboratorium secara
in vitro dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi
Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Jember untuk
kultur bakteri P.gingivalis;sedangkan Laboratorium
Bioscience RSGM FKG Universitas Jember untuk
mendeteksi produksi superoksid netrofil. Sampel
penelitianberupa sel netrofil yang diambil dari darah
vena perifer manusia sesuai kriteriayang ditetapkan,
yaitu tidak memiliki riwayat kelainan darah dan
penyakit sistemik, serta tidak merokok.
Pembuatan media agar untuk kultur bakteri
P.gingivalis
Mula-mula dilakukan pembuatan media agar
untuk kultur bakteri P.gingivalis, yaitu BHI-A yang
diperkaya hemin dan vitaminK.Untuk membuat 100
ml BHI-A dibutuhkan hemin solution sebanyak 50
μl, vitamin K 10μl, BHI-A 37 gram dalam 100 ml
akuadessteril danekstrakyeast 500μl.Media tersebut
dibagi empat, lalu dimasukkan ke dalam petridish
@25ml dan ditunggu sampai padat.Satu ose bakteri
P.gingivalis jenis strain ATCC 33277 murni (F0)
diinokulasi padamasing-masing petridish kemudian
diinkubasi selama 2x24 jam.
Pembuatan suspensi bakteri P.gingivalis.
Sebelumnya dilakukan pembuatan media cair
sebanyak 10 ml, yaitu dari 0,37 gram BHI-B, 1 μl
vitamin K, 5 μl hemin serta 50 μl ekstrak yeast.
Selanjutnya dilakukan pembuatan suspensi bakteri
P.gingivalis. Media cair yang telah dibuat dibagi
menjadi 2 bagian @5cc.Pada masing-masingmedia
153
cair diberi satu ose bakteri P.gingivalis yang berasal
dari pembiakan di media agar BHI-A. Suspensi bakteri
P.gingivalis yang didapat lalu dimasukkan desicator
dan dinkubasi selama 2x24 jam. Setelah diinkubasi,
suspensi bakteri P.gingivalis diukur konsentrasinya
hingga didapatkan 1,5x106. Selanjutnya dibuatkan
preparatdenganpengecatan gram untuk menentukan
bakteridalamkeadaanbaik dan tidak terkontaminasi.
Pengambilan sampel darah dan isolasi netrofil
Pengambilan sampel darah dilakukan setelah
suspensi bakteri P.gingivalis sudah siap dan hasil
pengecatan gram menunjukkan bahwa bakteri tidak
terkontaminasi. Whole blood sebanyak 6 cc diambil
dari darah perifer sampel. Pengambilan darah vena
dilakukan dengan menggunakan dysposible syringe
secara intravena. Darah diambil lalu dimasukkan ke
dalam tabung yang telah diberi heparin untuk
mencegah pembekuan darah. Proses pengambilan
darah sampel hingga proses pemaparan bakteri P.
gingivalis dilakukan sesegera dan seefektif mungkin
untuk menghindari lisisnya sel darah.
Isolasi netrofil dilakukan dengan metode ficoll
hypaque centrifugation (modifikasi dari Romanelli)
sehingga tersisa netrofil murni yang memiliki tiga
hingga lima lobus. Heparinized whole blood 6 cc
dibagi dalam dua tabung dan diencerkan dengan
HBSS (1:3), kemudian dilapiskan pada ficoll (1:3)
dan disentrifus selama 30 menit dengan kecepatan
1400rpm,sehingga terbentuk empat lapisan.Lapisan
terbawah mengandung netrofil bercampur dengan
sel darahmerah(SDM) yang dipisahkan dengan cara
ditambahkandextran 6% dan dibiarkan 1,5 jam agar
SDM turun. Supernatan yang mengandung netrofil
diaspirasi, disentrifus lalu dicuci 2x dengan cara
diencerkandenganHBSS (1:2), disentrifus 1700 rpm
10 menit, pada suhu kamar. Terakhir, diresuspensi
dalam 500 μl HBSS.
Pemaparan netrofil dengan bakteri P.gingivalis
Delapan coverslip yang telah dibersihkan dengan
asam diletakkan di dalam glass chamber (8 well).
Chamber1-4sebagai kelompokperlakuan sedangkan
chamber 5-8 sebagai kontrol. Suspensi netrofil 400
μl dilapiskan pada coverslip (masing-masing 50 μl),
diinkubasi selama 30 menit pada suhu37oC.Netrofil
dicuci 2x dengan cara diresuspensi dengan 1000 μl
HBSS. Secara perlahan, chamber 1-4 ditambahkan
300μl suspensiP.gingivalis, sedangkanpadachamber
5-8 ditambahkan 300 μl HBSS.
Deteksi superoksid pada sel netrofil
Deteksi produksi superoksid oleh netrofil setelah
pemaparan bakteri P.gingivalis dilakukan melalui
ISSN: 1412-8926
Dentofasial, Vol.12, No.3, Oktober 2013: 152-158
154
dua metode, yaitu pemeriksaan spektrofotometer
untuk mendeteksi adanya superoksid ekstrasel dan
pemeriksaan mikroskopis untuk deteksi superoksid
intrasel.
Setelah pemaparan sel netrofil dengan bakteri
P.gingivalis, padaglasschamber, baikpadakelompok
kontrol maupun perlakuan, ditambahkan 1000 μl
nitro blue tetrazolium (NBT). Selanjutnya chamber
ditutup dan diinkubasi pada 37oC, 10% CO2 selama
16 jam.
Setelah 16 jam, medium di glass chamber pada
dua kelompok diambil untuk dilakukan pemeriksaan
spektrofotometer di ekstrasel. Besarnya konsentrasi
superoksid ekstrasel ditentukan dengan memakai
spektrofotometerdenganpanjanggelombang580nm.
Sedangkan sel netrofil yang menempel di coverslip
dicuci dengan 1 ml HBSS, diangin-anginkan lalu
difiksasi dengan alkohol 96%, kemudian dilakukan
pengecatan dengan pewarnaan safranin (counter
stain). Setelah mounting pada slide, preparat dilihat
dengan alat mikroskop untuk menentukan produksi
superoksid intraseluler.
Hasil penelitian dianalisis dengan menggunakan
uji statistik parametrik, Kolmogorov smirnov untuk
uji normalitas dan Levene untuk uji homogenitas.
Selanjutnya dilakukan uji-t independent.
Gambar 1 Bakteri P.gingivalis dengan pembesaran
1000x
HASIL
Hasil kultur bakteri P.gingivalis
Bakteri yang digunakan dalam penelitian ini
berwujud suspensi konsentrasi 1,5x106. Pembuatan
hapusanbakteri P.gingivalis dari suspensi dilakukan
untuk memastikan bahwa bakteri yang digunakan
tidak terkontaminasi oleh bakteri lain. Dari hasil
kultur didapatkan koloni bakteri berbentuk batang
dan pada pewarnaan gram berwarna merah yang
menunjukkan bahwa bakteri ini termasuk golongan
bakteri gram negatif (gambar 1).
Hasil isolasi netrofil
Isolasi netrofil yang digunakan dalam riset ini
menggunakan metode ficoll hypque centrifugation
sehingga didapatkan netrofil murni. Hasil isolasi
dibuat preparat untuk memastikan bahwa hanya ada
satu jenis sel yaitu netrofil yang digunakan dalam
penelitian ini.Dengan pewarnaan giemsa sel netrofil
tampak memiliki banyak inti sekitar 3-5 segmen
dan sitoplasmanya mengandung granul (gambar 2).
Hasil produksi radikal superoksid intrasel
Produksi radikal superoksid intrasel ditentukan
dengan pemeriksaan mikroskopis. Hasil penelitian
dengan pewarnaan safranin menunjukkan netrofil
yang terstimulasi oleh bakteri P. gingivalis akan
memproduksi radikal superoksid yang dapat dilihat
sebagai granula biru (gambar 3), sedangkan netrofil
yang tidak memproduksi radikal superoksid akan
terlihat berwarna merah (gambar4). Tampak banyak
netrofil yang berwarna biru yang berarti sel netrofil
mengeluarkan superoksid dan juga terdapatsel yang
lisis. Pada kelompok kontrol, netrofil tampak utuh,
dominan berwarna merah dengan sedikit semburat
biru di sekeliling sel.
Hasil produksi radikal superoksid ekstrasel
Produksi radikal bebas superoksid ekstrasel yang
dihasilkan netrofil diukur dengan spektrofotometer
denganpanjanggelombang 580nm. Hasil pengukuran
disajikan pada tabel 1.
A
B
Gambar 2 Sel netrofil pembesaran; A 400x, dan B 1000x.
ISSN: 1412-8926
Nahdiya Fitriyana, dkk: Pemaparan P.gingivalis mempengaruhi produksi superoksid netrofil
155
A
B
Gambar 3 Gambaran superoksid dengan pembesaran A 400x, dan B 1000x. Radikal superoksid
tampak sebagai granula biru (panah).
A
B
Gambar
4 Netrofil tanpa pemaparan bakteri P.gingivalis
pembesaran A 400x, dan B 1000x
PEMBAHASAN
Kelompok oksigen reaktif dikaitkan dengan
proses patogenesis berbagai penyakit keradangan
dan berperanpenting dalam kerusakan jaringan,baik
secaralangsung maupun tidaklangsung.6 P.gingivalis
pada periodontitis kronis merupakan bakteri utama;
terjadi peningkatanstresoksidatifpada sel-sel fagosit
terutama sel netrofil,melaluipeningkatkan konsumsi
oksigen yang cepat selama fagositosis.7 Akibatnya
akan terbentuk produk oksigen reaktif.
Produk oksigen reaktif yang diukur adalah
produksi superoksid (O2-) intrasel maupun ekstrasel.
Penentuan produksi superoksid intrasel dilakukan
dengan pengamatan mikroskopis setelah pemberian
NBT, sedangkan banyaknya produksi superoksid
ekstrasel diukur menggunakan spektrofotometer
dengan panjang gelombang 580 nm.
Hasil pemeriksaan mikroskopis pada penelitian
ini menunjukkan banyak sel netrofil yang berwarna
biru pada kelompok perlakuan. Hal ini menandakan
radikal superoksid intrasel diproduksi dengansecara
melimpah. Warna biru terjadi karena netrofil yang
terstimulasi oleh bakteri atau produknya yang akan
memproduksi radikal superoksid yang mereduksi
senyawa NBT menjadi bentuk tidak terlarut atau
formasan. Formasan dideteksi dengan mikroskop
sebagai granula biru.8 Pada kelompok kontrol, lebih
banyak sel netrofil tampak berwarna merah yang
menunjukkan sedikitnya produksi superoksid. Hasil
spektrofotometer juga menunjuk rata-rata produksi
superoksid ekstrasel yang lebih besar dibandingkan
kelompok kontrol.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa telah
terjadi pembentukan radikal superoksid, baik intrasel
maupun ekstrasel oleh netrofil sebagai respon untuk
melawanadanyainvasi P.gingivalis.Radikal tersebut
ini berguna untuk mengeliminasi dan membunuh
bakteri. Penelitian Susilawati5 menyatakan bahwa
terdapat interaksi antara netrofil dengan bakteri P.
gingivalis yang ditunjukkan oleh adesi P.gingivalis
pada netrofil. Hal ini diduga karena komponen sel
P.gingivalis adalah chemoattractan bagi netrofil.
Menurut Hendiani,9 chemoattractan kadar rendah
menunjukkan adanya respon kemotaksis, sedangkan
konsentrasi tinggi menimbulkan degranulasi dan
meningkatnya metabolisme fosfolipid dan pelepasan
granul protein dan produk oksigen reaktif dari
netrofil.
Dari spektrofotometer didapatkan hasil bahwa
produksi superoksid ekstrasel kelompok perlakuan
lebih tinggi dibandingkan kelompok kontrol (Tabel
1 dan Gambar 5).Hasil uji-t independent didapatkan
ISSN: 1412-8926
Dentofasial, Vol.12, No.3, Oktober 2013: 152-158
156
Tabel 1 Hasil spektrofotometer produksi superoksid
`netrofil ekstrasel
Produksi superoksid ekstrasel
Sampel
Kontrol
Perlakuan
A
0,160
0,185
B
0,190
0,285
C
0,140
0,200
D
0,250
0,260
Rata-rata (±SD)
0,185±0,048
0,232±0,048
nilai probabilitas p=0,21 (p>0,05) yang berarti tidak
ada perbedaan secara signifikan produksisuperoksid
ektrasel netrofil setelah dipapar P.gingivalis pada
kelompok kontrol maupun perlakuan. Hasil tersebut
menandakan bahwa bakteri P.gingivalis sedikit
meningkatkan produksi superoksid ektrasel oleh
netrofil.
Hasil penelitianini sesuai temuan sebelumnya.6,10
PenelitianSharma10 mendapatkanterjadi peningkatan
ROS netrofil pada pasien adult periodontitis oleh
karena adanya stimuli bakteri penyebab penyakitpenyakit periodontal (P gingivalis, F nucleatum, A
actinomycetemcomitans).Hal tersebut membuktikan
bahwa aktivitas sel netrofil yang berlebihan dapat
menyebabkan kerusakan jaringan secara lokal.
Kapasitas antioksidatif dari serum juga ditemukan
lebihrendahpadapasienpenderita peridontitis kronis
dan agresif dibandingkan pada kontrol dengan
jaringan periodontal sehat.6
Sel netrofil pada kelompok perlakuan menjadi
aktif setelah mengenali bakteri dan berupaya untuk
mengeliminasi bakteri. Pengenalan tersebut terjadi
menggunakan reseptor pada permukaan sel netrofil,
sehingga dapat membedakan antigen asing dan selfantigen.11 Reseptor scavenger yang mengikat liganliganbermuatandan CD14 yang merupakan reseptor
lipopolysacharide bakteri ditemukan baik pada
makrofagmaupunnetrofil.Patogendapat berinteraksi
Produksi Superoksid
0,25
dengan netrofil melalui reseptor komplemen yang
berada pada sel tersebut.12
Netrofil yang aktif akan menghancurkan bakteri
dengan mekanisme yang mencakup sistem oksidatif
dan non-oksidatif. Mekanisme oksidatif dimediasi
olehpembentukan ROSdan produksi sejumlah besar
derivat oksigen seperti O2-, H2O2, OH- dan HOCl
(gambar 6). Mekanisme oksidatif netrofil terbagi
menjadi dua jalur utama, yaitu NADPH-oksidase
yang digunakan saat netrofil mengenali bakteri, dan
enzim myeloperoksidase saat netrofil melakukan
proses fagositosis.3,11
Pengenalanbakteri oleh netrofil membuat enzim
NADPH-oksidase yang berada di membran netrofil
yangteraktivasidan memicu peningkatkan konsumsi
oksigen secara cepat karena penggunaan glikogen
secara tinggi. NADPH oksidase dapat mereduksi
oksigen menjadi anion superoksid (O2-). Sel netrofil
yangterstimulibakteri dapatmenaikkan penggunaan
oksigen berlipat ganda dari keadaan normal.11,14
Padasaat proses fagositosis bakteri oleh netrofil,
patogenyangterikatsegera dikelilingi oleh membran
sel fagosit dengan penjuluran sitoplasma dan segera
diinternalisasi ke dalam vesikel bermembran yang
disebut fagosom. Di samping bersifat fagosit, sel
neutrofil mempunyai granula lisosom yang berisi
enzim, protein, dan peptida yang menjadi perantara
respon antimikroba intrasel. Fagosom dapat berfusi
dengan beberapa lisosom membentuk fagolisosom.
Pada fagolisosom ini kandungan lisosom, utamanya
myeloperoxidase,dikeluarkanuntuk menghancurkan
patogen. Selama proses fagositosis, sel netrofil
menghasilkan molekultoksik membantu membunuh
mikroorganisme yang ditelan oleh sel tersebut.4
Molekul toksik yang paling penting adalah hidrogen
peroksida (H2O2), anion superoksid (O2-), dan nitric
oxide (NO), yang langsung meracuni bakteri.3,11
0,232
0,185
0,2
0,15
0,1
Netrofil dengan
pemaparan bakteri
P. gingivalis
0,05
Netrofil tanpa
pemaparan bakteri
0
perlakuan
kontrol
Gambar 5 Diagram batang rata-rata produksi superoksid ekstrasel
ISSN: 1412-8926
Nahdiya Fitriyana, dkk: Pemaparan P.gingivalis mempengaruhi produksi superoksid netrofil
Gambar 6 Radikal superoksid dan derivatnya (Sumber:
Arief S. Radikal bebas. Surabaya: SMF Ilmu Kesehatan
Anak FK UNAIR. Available from: www.pediatrik.
com/buletin/06224113752-x0zu6l.doc 2010. Diakses
tanggal 28 Oktober 2010).13
Superoksid (O2-) terbentuk dari hasil pengenalan
sel netrofil dan proses fagositosis, dapat disalurkan
secara intrasel maupun ekstrasel yang selanjutnya
digunakan untuk proses pertahanan netrofil terhadap
serangan patogen. Aksi kombinasi pH yang tinggi,
ion superoksid, derivat oksigen,peptida atau protein
yang bersifat bakterisid dapat membunuh bakteri.11
Akan tetapi, perangsangan netrofil yang terusmenerus oleh bakteri P.gingivalis, menyebabkan
aktivasi netrofil yang berlebih dalam mengeluarkan
radikalbebassuperoksid.Halini terlihatbahwa warna
biru pada kelompok perlakuan lebih dominan dari
pada kelompok kontrol yang mengindikasikan
produksi superoksid yang lebih besar (gambar 3 dan
gambar 4). Aktivasi yang berlebih dapat berdampak
pada degranulasi dan lisisnya netrofil. Hal ini bisa
menimbulkan konsekuensi yang fatal, karena selain
mengandung enzim-enzim sumber ROS (terutama
NADPH oksidase dan myeloperoksidase), granulagranula lisosomal netrofil juga mengandung enzim
hidrolitik dan proteolitik.11 Bila netrofil lisis dan
enzim-enzim tumpah ke jaringan, merusak berbagai
molekul organik di sekitarnya.5 Hal ini menunjukkan
bahwa adanya P.gingivalis dapat menstimulasi sel
netrofil secara berkepanjangan untuk mengeluarkan
superoksid, sebagai bentuk pertahanan diri. Di sisi
lain pengeluaran superoksid yang terus-menerus
dapat mengakibatkan kerusakan bagi sel itu sendiri,
yaitu berupa lisisnya sel seperti yang tampak pada
penelitian ini, ataupun kerusakan fatal bagi molekul
seluler lain di sekitarnya.
Hal inilah yang kemungkinan terjadi dalam
patogenesis penyakit periodontal. Hasil akhir dari
terbentuknya superoksid netrofil dapat menginduksi
kolagenolisis yang dapat menginduksi keluarnya
kolagen dari jaringan ikat, memicu sitokin proinflamatory berlebihan yang merupakan penyebab
inflamasi periodontal dan jika terjadi berkelanjutan
157
dapat menyebabkan hilangnya perlekatan jaringan
periodontal ke tulang alveolar serta terjadi juga
peningkatanPG-E2 yang dapat menstimulasiresorbsi
tulang.15 Untuk itu, perlu dilakukan penelitian lebih
lanjut teentang pengaruh radikal superoksid yang
distimulasibakteri P.gingivalis pada molekul seluler
lain baik secara in vitro maupun in vivo sehingga
patogenesis radikal bebas superoksid pada kerusakan
jaringan periodontal dapat dijelaskan dengan tepat.
Hasil pemeriksaan mikroskopis pada kelompok
kontrol juga menunjukka ada gambaran semburat
biru yang mengindikasikan terbentuknya radikal
bebas, meskipun lebih sedikit dibandingkan dengan
kelompok perlakuan. Demikian juga dengan hasil
spektrofotometer kelompok kontrol.Meskipun tanpa
pemaparan P.gingivalis terdapat superoksid pada
netrofil kelompok kontrol. Hal ini sebenarnya tidak
diharapkan, akan tetapi sifat sel netrofilyang sensitif
terhadap benda asing, memungkinkan terbentuknya
superoksid. Terbentuknyasuperoksidpadakelompok
kontrol diduga kerena adanya kontaminasi atau
aktivasi dari netrofil.
Kontaminasididuga terjadi antara rentang waktu
proses pipetting di atas coverslip hingga saat proses
inkubasibahanpenelitiankedalaminkubatoranaerob.
Kontaminasi yang terjadi dapat dikarenakan udara,
bahan atau alat penelitian yang tidak steril atau oleh
karena hal lain yang tidak bisa dikendalikan oleh
peneliti. Sedangkan aktivasi netrofil dapat terjadi
karena netrofil merupakan sel yang mudah teraktivasi
oleh sedikit gerakan atau adanya partikel asing.
Dalam penelitian ini, sedikit getaran, pipetting yang
terlalu kuat ataupun perlakuan yang tidak steril juga
dapat mengaktifkan netrofil. Menurut Hendiani,9 hal
ini karena netrofil bereaksi secara non-spesifik
terhadap partikel asing, artinya pengenalannya tidak
tergantung pada jenis maupun sifat keantigennya,
yangditujukanagar sel dapat mempertahankan hidup
dengan cara memakan partikel lain di sekitarnya.
Dengan demikian sedikit jejas saja, baik itu debris
jaringan, sel rusak,bakteriataunon-bakteri dianggap
oleh netrofil sebagai hal yang membahayakan bagi
tubuh sehingga dapat membuatnya teraktivasi dan
berusaha mengeliminasi dengan cara memproduksi
radikal bebas superoksid.Oleh karena itu,diperlukan
ketelitian dan kesterilan bahan atau alat penelitian
yangbaik karenanetrofil merupakan sel yang sangat
sensitif terhadap adanya partikel asing.
Berdasarkan pembahasan, disimpulkan bahwa
pemaparan P. gingivalis menstimulasi terjadinya
produksi superoksid netrofil, intrasel dan ekstrasel.
DAFTAR PUSTAKA
1.
Cooper KH. Antioxidant revolution. Tennese: Thomas Nelson Publisher; 2000.
ISSN: 1412-8926
Dentofasial, Vol.12, No.3, Oktober 2013: 152-158
158
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
Imamura T. In novel gingipain of periodontal disease pathogenic. J Periodontol 2003;74:111-8.
Miyasaki KT, Nisengard RJ, Haake SK. Immunity and inflammation: basic concept. Dalam Carranza’s clinical
periodontology. 10th Ed. London: WB. Saunders; 2006. p. 113-31.
Guyton AC, Hall JE. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi ke-11. Alihbahasa: Irawati dkk. Jakarta: Penerbit Buku
Kedokteran EGC; 2008.
Susilawati IDA. “Induksi Porphyromonas gingivalis terhadap aktivitas kolagenolisis netrofil pada kolagen tipe IV
(Studi in vitro mekanisme kolagenolisis plak aterosklerotik).” [Disertasi]. Malang: Program Pascasarjana
Universitas Brawijaya; 2008.
Pendyala G, Thomas B, Kumari S. The challenge of antioxidants to free radicals in periodontitis. J Indian Soc
Periodontol 2008; 12(3): 79–83.
Chapple ILC, Matthews JB. The role of reactive oxygen and antioxidant species in periodontal tissue destruction.
Periodontol 2000; 2007; 4360-232.
Hendiani I. Peranan sel L PMN pada penyakit periodontal. Cermin Dunia Kedokteran 1997; 118: 51-5.
Halliwell B, Gutteridge JMC. Free radical in biology and medicine. 3rd Ed. Osaka: University Press; 1999.
Sharma A, Sharma S. Reactive oxygen species and antioxidants in periodontics. Int J Dent Clin 201; 3:2
Segal AW. How neutrophils kill microbes. Ann Rev Immunol 2005; 23: 197–223
Gough PJ, Gordon S. The role of scavenger receptors in the innate immune system. Microbes Infect 2000; 2(3):
305-11.
Arief S. Radikal bebas. Surabaya: SMF Ilmu Kesehatan Anak FK UNAIR. Available from: www.pediatrik.com/
buletin/06224113752-x0zu6l.doc 2010. Diakses tanggal 28 Oktober 2010.
Gough PJ, Gomez IG, Wille PT, Raines EW. Macrophaque expression of active MMP-9 induces acute plaque
disruption in apoE-deficient mice. J Clin Invest 2006; 116: 59-69.
Newman H, Battino M, Bullon P, Wilson M. Oxidative injury and inflammatory periodontal diseases: the
challenge of anti-oxidants to free radicals and reactive oxygen species. Crit Rev Oral Biol Med 1999; 10 (4): 45876.
ISSN: 1412-8926