BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Bakteri ini pertama kali ditemukan oleh J. Killian Clarke pada tahun 1924

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Streptococcus mutans Bakteri ini pertama kali ditemukan oleh J. Killian Clarke pada tahun 1924. Penemuan bakteri ini melalui suatu isolasi pada lesi karies yang dalam. S.mutans adalah cocci gram positif yang non motil, mempunyai diameter 0,5-2.0 m, berpasang-pasangan, berantai pendek, sedang dan panjang serta non kapsul (menurut klasifikasi Bergey’s Manual of Determinative Bacteriologi edisi ke 9 (Holt et al., 1994). 1,10, Streptococcus mutans dianggap sebagai salah satu bakteri yang merupakan penyebab awal karies gigi geligi. Hal ini dikarenakan bakteri ini mempunyai variasi faktor-faktor virulen yang khas sehingga berperan penting pada proses pembentukan karies gigi geligi.11 Bakteri ini merupakan bakteri anaerob yang dapat memproduksi asam laktat sebagai bagian dari hasil metabolismenya. S.mutans juga memiliki kemampuan untuk melekat pada permukaan gigi geligi karena adanya sukrosa.11 Diet sukrosa tinggi akan menyebabkan kerusakan yang irreversible pada ekosistem rongga mulut dan dapat merupakan pembentukan awal terjadinya karies. Hal ini dikarenakan buffer saliva tidak mampu lagi untuk menahan kelarutan enamel karena tingginya konsentrasi asam laktat.3

Universitas Sumatera Utara

Salah satu faktor virulen yang terpenting dari S.mutans adalah sifat asidofilik. Metabolisme S.mutans meningkat pada pH yang sangat rendah, sedangkan bakteri lain yang ada dalam plak akan melambat metabolismenya apabila berada dalam suasana yang asam. Hal yang dapat menyebabkan metabolisme S.mutans meningkat pada pH rendah adalah adanya sistem daya proton yang digunakan untuk transport nutrisi yang menembus dinding sel pada lingkungan dengan pH yang rendah dan kadar glukosa tinggi, yang diatur oleh kandungan ion hydrogen yang meningkat pada keadaan asam (Hamilton dan Marthin 1982 cit Simon L).11 S.mutans mampu menurunkan atau mempertahankan pH rongga mulut pada suasana asam yang akan menyebabkan kondisi ini semakin menguntungkan untuk metabolisme itu sendiri dan tidak menguntungkan bagi spesies lain yang hidup pada waktu bersamaan.11 S.mutans dapat menghasilkan polisakarida ekstraselular yang soluble dan insoluble (glucan, mutan, dan fructan) dari sukrosa. Hal ini berhubungan dengan proses pematangan suatu plak dan karies gigi geligi. Glucan dan fructan diproduksi melalui glucosyl dan fructosyltransferase. Mutan merupakan glucan yang sangat insoluble yang hanya diproduksi oleh S.mutans apabila fructan sedang tidak diproduksi. Polimer-polimer ini akan memberi bentuk terhadap karakteristik morfologi dari koloni S.mutans yang ditumbuhkan dalam media agar mengandung sukrosa. S.mutans dapat menghasilkan polisakarida intraseluler ketika mereka berkontak atau terpapar dengan karbohidrat, sehingga hal ini dapat bertindak sebagai penyedia karbohidrat untuk metabolisme dan mengalami perubahan pH menjadi asam


selama diet sukrosa tinggi tidak dihentikan. Hal ini dikarenakan S.mutans dapat dengan mudah menjadikan sugars sebagai produk fermentasi berupa asam (terutama laktat) dan dapat hidup dalam lingkungan yang sangat asam sekalipun.1 Streptococcus terbagi dalam empat kelompok spesies, yakni : anginosus, mitis, mutans, dan salivarius. Kelompok mutans terdiri dari S.mutans, S.criceritus, S.rattus, S.dawneii, S.macacae, dan S.sobrinus. Semuanya termasuk oral Streptococci walaupun hanya S.mutans dan S.sobrinus saja yang ditemukan dalam rongga mulut manusia, sedangkan sepsis yang lain ditemukan pada hewan.10

2.1.1 Biokimia dan Morfologi Sel Streptococcus mutans berbentuk bulat & oval serta merupakan kokus gram positif. Koloni Streptococcus mutans, tampak gambaran yang berpasangan atau membentuk rantai, tidak bergerak, dan tidak membentuk spora. Bakteri ini mempunyai metabolisme yang bersifat anaerob. Jika bakteri ini ditanamkan didalam media yang solid, maka bakteri ini akan berbentuk kasar, runcing, dan berkoloni mukoid. Dalam proses tumbuh kembangnya akan membentuk CO 2 jika dilakukan inkubasi didalam suhu 37o selama 48 jam.12 Dalam rongga mulut, S.mutans pada umumnya hidup pada permukaan yang keras dan juga solid. Permukaan-permukaan tersebut antara lain adalah permukaan gigi, gigitiruan, ataupun alat ortodonti cekat. Habitat utama S.mutans ini adalah permukaan gigi, namun mereka tidak dapat tumbuh secara bersamaan pada seluruh permukaan gigi, melainkan hanya tumbuh pada permukaan gigi tertentu saja.


Biasanya bakteri ini banyak diisolai dari daerah pit, fissure, permukaan oklusal gigi, permukaan proksimal gigi, margin gusi, atau pada lesi karies gigi. Jumlah populasi Streptococcus mutans di pengaruhi oleh beberapa faktor antara lain : diet sukrosa, topikal aplikasi fluor, penggunaan antibiotik, obat kumur yang mengandung antiseptic, dan keadaan hygiene oral seseorang.12

2.1.2 Pembagian S.mutans S.mutans dibagi atas tiga bagian berdasarkan serotipenya yaitu:10 a. Serotype c dari plak manusia b. Serotype e dari karies gigi c. Serotype f dari plak anak yang memiliki resiko karies tinggi S.mutans serotype c merupakan jenis yang paling banyak dijumpai pada saliva dan plak. Prevalensinya mencakup 75-90%, sementara serotype e 10-20% dan serotype f hanya beberapa persen.14

2.1.3 Peranan S.mutans dalam pembentukan karies Karies merupakan suatu keadaan yang menunjukkan kerusakan pada jaringan keras gigi yaitu pada enamel, dentin, dan sementun gigi yang disebabkan oleh aktivitas bakteri. Prosesnya dimulai dari demineralisasi gigi secara langsung yang disebabkan oleh adanya asam laktat dan asam organik lain yang tertumpuk atau terakumulasi didalam permukaan gigi melalui plak.21


Mekanisme patogen dari bakteri ini dimulai dengan adanya proses erosi dari hidroksiapatit yang merupakan mineral dari enamel. Dimineralisasi ini dikarenakan oleh asam laktat, dimana asam laktat merupakan hasil akhir metabolisme dari pertumbuhan S.mutans. Konsentrasi destruksi yang signifikan dari asam ini membutuhkan akumulasi yang banyak dari Streptococcus asidogenik dalam plak gigi. Proses akumulasi diawali oleh aktivitas extracellular glucosyltransferase (GTF) yang disekresikan oleh S.mutans. Maka dari itu, dengan adanya sukrosa, GTF akan mensintesis beberapa glukan ekstraseluler dengan berat molekul tinggi. Polimer glukosa ini akan membantu agregasi dari Streptococcus lainnya melalui interaksi protein ikatan glukan (glucan binding protein). S.mutans merupakan penghasil asam laktat yang paling banyak dalam proses akumulasi ini meskipun pH yang rendah dari bakteri lainnya juga memberikan kontribusi.3

Gambar 1. Mekanisme patogenesis dari S.mutans terhadap karies gigi.1


2.1.4 Streptococcus mutans dalam pembentukan plak Plak merupakan suatu tempat dimana mikroorganisme tertanam dalam matriks polimer bakteri dan produk saliva diatas permukaan gigi. Plak yang terusmenerus terkalsifikasi, akan berubah bentuk menjadi kalkulus atau tartar. Untuk dapat melihat plak di permukaan gigi, dapat dilakukan proses rinsing dengan menggunakan disclosing solutioin seperti erythrosine. Plak banyak ditemukan di permukaan gigi bagian fissur, approximal, dan gingival crevice.1,20 Pada saat gigi mulai erupsi, gigi segera dilindungi oleh lapisan tipis glikoprotein yang disebut acquired pellicle. Glikoprotein dari saliva segera diabsorbsi oleh hidroksiapatit dan kemudian melekat erat pada permukaan gigi. Pada awal pembentukan plak, bakteri aerob yang pertama kali melekat pada permukaan pelikel adalah bakteri Streptococcus sanguis dan kemudian diikuti oleh bakteri lainnya. Perlekatan awal bakteri ini terhadap hidroksiapatit sangat lemah dan bersifat reversible, sehingga bakteri tidak membentuk koloni. Setelah Streptococcus mutans serotype c mensintesis dekstran ekstraseluler dari sukrosa, perlekatan dan agregasi bakteri terhadap permukaan enamel terjadi dan kemudian diikuti dengan peningkatan kolonisasinya. Terjadinya agregasi bakteri ini, dikarenakan adanya reseptor dekstran pada permukaan dinding sel bakteri. Reseptor spesifik yang terdapat pada permukaan gigi juga membantu bakteri ini untuk melekat pada permukaan gigi. Hal ini menyebabkan terjadinya interaksi antar sel selama pembentukan plak.1, 16


Streptococcus sanguis mampu mensintesis dekstran eksraseluler dari sukrosa yang berbentuk rantai (16) dan larut dalam air. Sebaliknya, Streptococcus mutans mensintesis lebih banyak dekstran yang tidak larut dalam air dengan rantai (13), sehingga bakteri ini lebih baik dalam pembentukan plak dari pada Streptococcus sanguis.16 Metabolisme sukrosa ekstraseluler oleh Streptococcus mutans serotype c dengan produk dekstran ikatan (13) yang tidak larut dalam air, sangat berperan dalam mekanisme pembentukan plak gigi dan peningkatan kolonisasi dalam plak. Peningkatan kolonisasi ini, terjadi karena agregasi bakteri melalui tiga dasar interaksi sel. Interaksi yang terjadi meliputi perlekatan bakteri pada permukaan gigi, perlekatan homotipik antar sesama sel, dan perlekatan heterotipik antar sel yang berbeda. Dekstran dengan ikatan (13) juga bertindak sebagai mediator agregasi antara S.mutans, S.sanguis dan A.viscosus, oleh karena itu dekstran yang pembentukannya dikatalisis oleh glucosyltranferase (GTF), merupakan ekspresi essensial dari virulensi Streptococcus mutans.16 Streptococcus mutans pada plak memetabolisme sukrosa menjadi asam dalam waktu yang lebih cepat dari pada bakteri lain. Koloni Streptococcus mutans ditutupi oleh glukan atau dekstran yang dapat mengurangi aktifitas anti bakteri pada saliva terhadap plak gigi. Plak dapat menghambat difusi asam ke saliva dan sebagai hasilnya konsentrasi asam menjadi tinggi di permukaan enamel. Kondisi ini akan


menyebabkan demineralisasi gigi terus berlanjut yang merupakan proses awal terjadinya karies.12

2.2 SALIVA Saliva melapisi seluruh bagian di rongga mulut dan melindunginya dengan membentuk lapisan tipis biofilm baik pada jaringan keras maupun pada jaringan lunak. Saliva masuk ke dalam rongga mulut melalui duktus dari kelenjar parotis, submandibular, dan kelenjar sublingual (kelenjar labial, lingual, bukal, dan palatal). Saliva mempunyai peranan yang penting dalam mempertahankan integritas dari suatu gigi geligi yaitu dengan cara membersihkan gigi geligi dari sisa-sisa makanan dan menyeimbangkan asam yang dapat melarutkan enamel. Salah satu komponen saliva yang berperan penting dalam proses buffering adalah bikarbonat. Selain bikarbonat juga terdapat fosfat, peptide, dan protein. Peran dari saliva ini bergantung pada cepat atau lambatnya aliran saliva kerongga mulut. Biasanya aliran saliva akan lambat atau menurun pada saat tidur. Maka dari itu, hal penting yang harus diingat adalah jangan mengkonsumsi makanan mengandung gula tinggi sebelum tidur karena fungsi protektif saliva akan menurun pada saat itu.1 Unsur utama saliva adalah protein dan glycoprotein. Unsur-unsur tersebut mempengaruhi oral microflora dengan cara sebagai berikut : 1 

Membuat suatu lapisan film tipis pada permukaan gigi (acquired pellicle)



Berperan sebagai sumber makanan utama (karbohidrat dan protein) bagi oral microflora.




Agregasi mikroorganisme exogenous



Menginhibisi pertumbuhan beberapa mikroorganisme exsogenous. Selain protein dan glycoprotein, unsur saliva yang lain adalah asam amino,

peptida, dan urea. Metabolisme asam amino, peptide, protein, dan urea dapat berfungsi membatasi produksi alkali yang berkontribusi pada kenaikan pH rongga mulut. Kenaikan pH ini sangat bermanfaat untuk buffer acid production setelah diet dengan karbohidrat tinggi. Unsur-unsur antimicrobial seperti lysozyme, lactoferrin, dan sialoperoxidase juga terdapat di dalam saliva. Antimicrobial ini berperan penting dalam mengontrol koloni bakteri dan jamur dalam rongga mulut. Antibodi juga telah dideteksi dari saliva yaitu SIg A. Selain IgA, IgM dan IgG juga terdapat dalam saliva tetapi dalam konsentrasi yang sedikit. Banyaknya unsur-unsur penting di dalam saliva yang berhubungan dengan kesehatan rongga mulut, saliva sering disebut sebagai “defender of the oral cavity” atau “pertahanan rongga mulut”. 1 2.3 XILITOL Xilitol merupakan bahan alami pemanis yang pada umumnya terdapat dalam permen karet, permen, pasta gigi, dan tablet flour kunyah. Xilitol merupakan “preventive agent”

yang

sangat

efektif

melawan

karies

pada

gigi

geligi.

Gambar 2. Rumus bangun xilitol24


Uji klinis dan eksperimental terhadap xilitol biasanya dilakukan dengan cara penggantian diet dan merubah kebiasaan mengkonsumsi permen yang mengandung gula tinggi. Sebagai contoh, dapat dilakukan pola diet sehat dengan cara berhenti mengkonsumsi permen mengandung karbohidrat (sukrosa) dan menggantinya dengan permen sugar free yang mengandung xilitol untuk menurunkan jumlah karies.5,25 Xilitol telah banyak dikonsumsi dan digunakan sebagai agen pemanis dalam makanan sejak 1960-an. Xilitol merupakan zat yang tidak berbau, berwarna kristal putih, berbentuk powder yang memiliki rasa manis yang sama seperti sukrosa, tetapi kalorinya tidak sebesar sukrosa, yakni hanya satu pertiga kalori dibandingkan dengan sukrosa.4 Mengkonsumsi permen sugar free mengandung xilitol juga merupakan salah satu cara untuk mempercepat dan merangsang aliran saliva kedalam rongga mulut. Pertambahan kecepatan aliran saliva ini akan menambah efektivitas kapasitas buffer saliva semakin

meningkat untuk menghadapi penuruan pH setelah

mengkonsumsi makanan manis dan mengembalikannya ke level pH yang normal.10 Selain sebagai preventive agent terhadap karies gigi, permen karet sugar free mengandung xilitol juga memiliki peranan penting dalam membantu pasien yang memiliki gastro esophageal reflux. Gastro esophageal reflux akan menyebabkan pH lambung semakin asam dan menyebabkan muntah sehingga pH rongga mulut akan turun dan dapat melarutkan enamel gigi oleh asam muntahan tersebut. Dengan mengkonsumsi permen karet sugar free, akan menstimulasi aliran saliva yang dapat meningkatkan aliran saliva kedalam rongga mulut. Peningkatan aliran saliva ini selain


berguna untuk melindungi gigi, juga berguna untuk menurunkan pH yang dapat membantu menangani reflux tersebut.7 Xilitol banyak ditemukan dalam buah-buahan dan sayur-sayuran seperti strawberry, raspberry, dan plums). Xilitol pada umumnya dapat digunakan dalam makanan, obat-obatan, dan produk-produk kesehatan gigi dan rongga mulut dilebih 35 negara termasuk Amerika Serikat.4 Berdasarkan artikel “July issue” dari Archives of Pediatrics dan Adolescent medicine, Dr. Peter Milgrom, ahli kesehatan masyarakat di Fakultas Kedokteran Gigi University of Washington bersama dengan mahasiswa-mahasiswanya, mengadakan uji penelitian efektivitas dari xilitol sirup pada 94 orang anak yang berumur 9 sampai 15 tahun di Republic Marshal Island dimana kasus karies sangat menonjol pada daerah ini.8 Kelompok anak yang berjumlah 94 tersebut dibagi kedalam 3 kelompok. Kelompok pertama berjumlah 33 orang meminum sirup xilitol 8 gram perhari dibagi dalam dua dosis. Kelompok kedua berjumlah 32 orang meminum sirup xilitol 8 gram dibagi dalam tiga dosis. Sedangkan kelompok terakhir yang berjumlah 29 orang berlaku sebagai kontrol meminum 2,7 gram perhari. Kemudian hasilnya menunjukkan bahwa selama 10 bulan terdapat 24 persen dari 33 orang dan 41 persen dari 32 orang yang menerima sirup xilitol 8 gram/hari telah terbukti menurunkan karies, dibandingkan dengan 52 persen dari 29 orang pada kelompok kontrol. Nilai rata-rata dari gigi karies adalah 0,6 pada grup dengan xilitol dibagi dalam dua dosis, 1 pada orang yang mendapat xilitol syrup dibagi dalam tiga dosis, dan 1,9 pada kelompok kontrol. Jadi


dapat disimpulkan bahwa dengan mengkonsumsi sirup xilitol pada anak yang sedang dalam berada pada masa gigi pergantian erupsi, dapat menurunkan atau mencegah gigi karies sebesar 70 persen.8

2.3.1 Mekanisme xilitol bekerja dalam menurunkan karies gigi Banyak penelitian yang melaporkan tentang penurunan karies gigi dan level Streptococcus mutans pada populasi sampel setelah dicobakan untuk mengkonsumsi permen sugar free mengandung xilitol setiap hari. Hal ini mengindikasikan bahwa xilitol dapat menurunakan aktivitas bakteri Streptococcus mutans sebagai bakteri kariogenik.4 Hal yang dapat membuat xilitol membantu menurunkan karies karena xilitol tidak dapat difermentasikan oleh Streptococcus mutans atau Streptococcus sobrinus. Selain itu, dengan mengkonsumsi xilitol, akan menggantikan diet sukrosa tinggi menjadi rendah. Xilitol juga tidak di metabolisme oleh Streptococcus mutans sehingga tidak dapat menghasilkan zat asam yang dapat melarutkan enamel gigi.5,10 Mengkonsumsi permen karet sugar free mengandung xilitol dapat merangsang laju aliran saliva kedalam rongga mulut. Saliva dapat berfungsi sebagai efek lubrikasi terhadap jaringan mukosa rongga mulut, melindungi jaringan lunak rongga mulut dari abrasi pada saat proses mastikasi, aktivitas antibakterial melawan mikroorganisme asing, membersihkan lingkungan rongga mulut, dan menghilangkan debris serta sisa-sisa makanan yang menempel di jaringan mukosa rongga mulut.4 Selain itu saliva juga berperan penting dalam lingkungan kimia rongga mulut karena


mengandung calsium, fosfat, dan agent buffer. Hal ini akan menurunkan resiko dan level karies gigi geligi.9 2.4. PARAFIN WAX Parafin wax merupakan bahan yang terdiri dari campuran ikatan hidrokarbon yang mempunya titik leleh sekitar 48o C sampai 66o C. Wax ini pertama kali diproduksi secara komersil pada tahun 1867. Parafin

wax didapat dari petroleum melalui

lubricating oli stocks. Biasanya wax ini digunakan untuk lilin, kertas wax, cosmetic, saliva check buffer, dan isolasi elektrik. Parrafin wax juga dapat ditambahkan parfum dari ekstrak bunga untuk obat salep dan juga untuk melapisi bahan kayu sebagai waterproof. Parafin wax juga bisa digunakan untuk merangsang laju aliran saliva.24


BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Bakteri ini pertama kali ditemukan oleh J. Killian Clarke pada tahun 1924

Recommend Documents