BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1 Dental Plak Dental plak merupakan ...

1

BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1 Dental Plak Dental plak merupakan suatu deposit lunak yang terdiri atas kumpulan bakteri yang berkembang biak di dalam lapisan suatu matrik intraseluler. Lapisan ini terbentuk dan melekat erat pada permukaan gigi bila seseorang mengabaikan kebersihan gigi dan mulutnya (Forest, 1995). Dalam jumlah sedikit plak tidak dapat terlihat kecuali apabila telah diwarnai dengan disclosing solution atau telah mengalami diskolorasi oleh pigmen – pigmen yang berada dalam rongga mulut. Apabila plak telah menumpuk, plak akan terlihat berwarna abu – abu, kekuningan dan kuning. Plak biasanya terbentuk pada sepertiga permukaan gingival dan pada permukaan gigi yang cacat dan kasar (Manson, 1993 ; Megananda et al, 2009). 2.1.1 Mekanisme pembentukan dental plak Mekanisme pembentukan plak terdiri dari dua tahap yaitu tahap pembentukan lapisan acquired pelicle dan tahap proliferasi bakteri. Acquired pelicle merupakan deposit selapis tipis dari protein saliva terdiri – dari glikoprotein yang terbentuk beberapa detik setelah menyikat gigi. Setelah pembentukan acquired pellicle, bakteri mulai berproliferasi disertai dengan pembentukan matriks inter bakterial yang terdiri dari polisakarida ekstraseluler. Polisakarida ini terdiri dari levan, dextran, protein saliva dan hanya bakteri pembentuk polisakarida ekstraseluler yang dapat tumbuh, yakni Streptococcus mutans, Streptococcus bovis, Streptococcus sanguis dan Streptococcus salivarius, sehingga pada 24 jam

2

pertama terbentuklah lapisan tipis yang terdiri dari jenis coccus. Bakteri tidak membentuk suatu lapisan yang kontinyu diatas permukaan aquirec pelikel melainkan suatu kelompok – kelompok kecil yang terpisah, suasana lingkungan pada lapisan plak masih bersifat aerob sehingga hanya mikroorganisma aerobik dan fakultatif yang dapat tumbuh dan berkembang biak

(Klaus,1989 ;

Manson,1993 ; Caranza, 2006). Pada awal ploriferasi bakteri yang tumbuh adalah jenis coccus dan bacillus fakultatif (Neisseria, Nocardia dan Streptococcus), dari keseluruhan populasi 50% terdiri

dari

Streptococcus

mutans

(Willet,

1991).

Dengan

adanya

perkembangbiakan bakteri maka lapisan plak bertambah tebal karena adanya hasil metabolisme dan adesi bakteri pada permukaan luar plak, lingkungan dibagian dalam plak berubah menjadi anaerob. Setelah kolonisasi pertama oleh Streptococcus mutans berbagai jenis mikroorganisma lain memasuki plak, hal ini dinamakan “Phenomena of succession”, pada keadaan ini dengan bertambahnya umur plak, terjadi pergeseran bakteri di dalam plak (Semaranayake, 2006). Pada tahap kedua, dihari kedua sampai keempat apabila kebersihan mulut diabaikan, coccus gram negatif dan bacillus bertambah jumlahnya (dari 7% menjadi 30%) dimana 15% diantaranya terdiri dari bacillus yang bersifat anaerob. Pada hari kelima Fusobacterium, Actinomyces dan Veillonella yang aerob bertambah jumlahnya. Pada saat plak matang dihari ketujuh ditandai dengan munculnya bakteri jenis Spirochaeta, Vibrio dan jenis filamen terus bertambah, dimana peningkatan paling menonjol pada Actinomyces naeslundi. Pada hari ke-

3

28 dan ke-29 jumlah Streptococcus terus berkurang (Semaranayake, 2006 ; Gurenlian, 2007 ; Megananda et al, 2009). 2.1.2 Faktor – faktor yang mempengaruhi pembentukan dental plak Menurut Carlsson (dalam Klaus, 1989) faktor – faktor yang mempengaruhi proses pembentukan dental plak adalah sebagai berikut : 1.

Lingkungan fisik yang meliputi anatomi dan posisi gigi, anatomi jaringan sekitarnya, struktur permukaan gigi, dimana plak akan jelas terlihat setelah dilakukan pewarnaan dengan menggunakan disclosing solution. Pada daerah yang terlindung karena kecembungan permukaan gigi, gigi yang letaknya salah, permukaan gigi dengan kontur tepi gusi yang buruk, permukaan email yang cacat dan daerah cemento enamel junction yang kasar, terlihat jumlah plak yang terbentuk lebih banyak.

2.

Friksi atau gesekan oleh makanan yang dikunyah pada permukaan gigi yang tidak terlindung dan pemeliharaan kebersihan mulut dapat mencegah atau mengurangi penumpukan plak di permukaan gigi.

3.

Pengaruh diet terhadap pembentukan plak ada dua aspek yaitu : pengaruhnya secara fisik dan pengaruhnya sebagai sumber makanan bagi bakteri di dalam plak. Keras lunaknya makanan mempengaruhi pembentukan plak, plak akan terbentuk apabila kita lebih banyak menkonsumsi makanan lunak. Terutamanya makanan yang mengandung karbohidrat jenis sukrosa karena

4

akan menghasilkan dektran dan levan yang memegang peranan penting dalam pembentukan matrik plak. 2.1.3 Struktur dan komposisi dental plak Secara keseluruhan dental plak terdiri dari air dan berbagai macam mikroorganisme yang bekembang biak dalam suatu matrik interseluler yang terdiri dari polisakarida ekstra seluler dan protein saliva. Plak 80% terdiri dari air dan mikroorganisme yang jumlahnya kurang lebih 250 juta per mg berat basah. Pada plak terdapat pula sel – sel epitel lepas, lekosit dan partikel – partikel sisa makanan, garam – garam anorganik terutama kalsium, fosfat dan fluor. Komposisi bakteri dari plak pada permukaan luar terdiri dari bakteri jenis aerobic, sedangkan pada permukaan bagian dalam terdiri dari bakteri anaerob. Bakteri anaerob cendrung lebih banyak karena oksigen yang masuk kebagian dalam hanya sedikit sehingga memungkinkan bakteri anaerob tumbuh dengan subur. Bakteri di dalam plak tidak sama dengan yang terdapat dalam rongga mulut, lactobacillus yang dulu dikira penyebab utama karies ternyata hanya sejumlah kecil pada plak dan dalam saliva jumlahnya lebih banyak. Sedangkan Streptococcus sangat sedikit jumlahnya di dalam saliva dan banyak pada dental plak. Bakteri – bakteri yang berada di dalam plak selain bisa menghasilkan asam (asidogenik) dari makanan yang mengandung karbohidrat juga dapat bertahan dan berkembang biak dalam suasana asam (asidurik). Distribusi bakteri di dalam plak sangat bervariasi, namun pada umumnya bakteri di lapisan bagian dalam

5

berkumpul membentuk koloni yang lebih padat serta mempunyai dinding yang lebih tebal, terutamanya dari jenis coccus (Willett, 1991 ; Gurenlian, 2007 ; Samaranayake, 2009). Komposisi matriks interseluler dari dental plak terdiri atas polisakarida ekstraseluler yang dibentuk oleh jenis bakteri tertentu di dalam plak. Jenis utama bakteri yang mempunyai kemampuan untuk membentuk polisakarida ekstraseluler adalah beberapa strain Streptococcus yaitu Streptococcus mutans, Streptococcus bovis, Streptococcus sanguis dan strain Streptococcus lainnya. Bakteri – bakteri ini membentuk polisakarida ekstraseluler dari karbohidrat, terutama sukrosa merupakan substrat utama bagi pembentukan dekstran yang merupakan polimer glukosa dan levan yang merupakan polimer fruktosa. Pada permukaan licin dari gigi, koloni dilakukan terutama oleh jenis – jenis bakteri yang mempunyai kemampuan untuk membentuk dekstran, misalnya Streptococcus mutans. Sedangkan

pada

permukaan

akar

yang

lebih

terlindung

terhadap

tekanan – tekanan mekanik, organisma pembentuk levan seperti Odontomyces viscosus akan berkoloni membentuk plak (Willet, 1991 ; Caranza, 2006 ; Megananda et al., 2009). Disamping polisakarida ekstraseluler, matriks dari plak juga mengandung asam – asam amino yang merupakan karakteristik dari glikoprotein saliva, sisa – sisa sel bakteri yang telah mengalami lisis dan beberapa mineral. Dental plak mengandung kalsium dan fosfat yang lebih tinggi daripada di dalam saliva. Bila diet banyak mengandung sukrosa atau gula – gula maka konsentrasi kalsium dan fosfat akan turun dengan cepat. Ini disebabkan karena kebutuhan bakteri akan

6

unsur – unsur tersebut meningkat sewaktu metabolisma gula – gula (Willet, 1991 ; Megananda et al, 2009). 2.2 Streptococcus mutans

Gambar 2.1 Streptococcus mutans (Nugraha, 2010). Klasifikasi Streptococcus mutans (Nugraha, 2010) : Kingdom

: Monera.

Divisio

: Firmicutes.

Class

: Lactobacilalles.

Family

: Streptococcaceae.

Genus

: Streptococcus.

Species

: Streptococcus mutans.

Streptococcus adalah bakteri sferis Gram positif yang khasnya berpasangan atau membentuk rantai selama pertumbuhannya dan merupakan flora normal rongga mulut. Streptococcus mempunyai bentuk sel bulat atau lonjong dengan

7

garis tengah sekitar 2µm. Koloninya berpasangan atau berantai, tidak bergerak (non motil) dan tidak berspora, metabolismenya anaerob, namun dapat hidup secara anaerob fakultatif. Streptococcus mutans mempunyai delapan serotipe (a – h) pertamakali ditemukan oleh Bratthel (1970) yaitu serotipe a, b, c, d, e kemudian Perch (1974) menemukan serotipe f, g dan Whiley (1988) menemukan serotipe h (Rayafani, 2003). Bakteri ini tumbuh secara optimal pada suhu sekitar 18º-40º C, pada pH 5,2 – 7 sesuai pH plak. Pertumbuhan Streptococcus cendrung kurang subur pada medium padat atau kaldu kecuali diperkaya dengan darah atau cairan jaringan (Jawetz, 2008 ; Suprastiwi, 2010 ; Wikipedia, 2010). Streptococcus mutans merupakan kelompok dari Streptococcus viridians, ciri khas organisme ini adalah sifat α hemolitik tetapi dapat juga non hemolitik. Streptococcus mutans dapat dibedakan dari Streptococcus lainnya di rongga mulut karena kemampuannya untuk

memfermentasi sorbitol dan manitol, serta

menghasilkan berbagai enzim dan substansi ekstraseluler. Streptococcus mutans mampu mensintesis polisakarida besar seperti mutan, dekstran atau levans dari sukrosa yang merupakan polisakarida yang lengket. Oleh karena kemampuannya ini, bisa mendukung dan menyebabkan bakteri lain menuju ke email gigi, mendukung pertumbuhan bakteri asidurik yang lain dan melarutkan email dan berperan penting pada pembentukan karies gigi. (Willet, 1991 ; Jawetz, 2008 ; Nugraha, 2010). Streptococcus mutans dapat menimbulkan terjadinya karies gigi apabila jumlahnya di dalam saliva mencapai 106 untuk high caries activity (Semaranayake, 2009).

8

2.2.1 Faktor – faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri Pertumbuhan adalah peningkatan jumlah semua komponen organisma secara teratur. Pertumbuhan bakteri berarti jumlah bakteri tersebut bertambah dan berakumulasi sebagai koloni yang merupakan populasi yang terdiri atas miliaran sel (Jawetz, 2008 ; Radji, 2010). Untuk membuat media pertumbuhan bakteri yang cocok harus mengandung semua zat makanan yang diperlukan oleh organisma agar dapat dibiakkan. Adapun faktor – faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri adalah : 1.

Suhu Sebagian besar bakteri tumbuh optimal pada suhu tubuh manusia. Bakteri di golongkan menjadi tiga bagian besar berdasarkan perbedaan suhu tumbuh, yaitu : hidup di udara dingin, pada suhu 15 – 200C (psikrofilik), hidup di udara bersuhu sedang, pada suhu 25 – 400C (mesofilik) dan hidup di udara panas, suhu 50 – 600C (termofilik). Streptococcus merupakan bakteri mesofilik yang tumbuh pada suhu 18 – 400C dan tumbuh optimum disekitar suhu inangnya berkisar 370C. Untuk menginkubasi biakan bakteri, suhu inkubator diatur pada suhu 370C.

2.

Konsentrasi ion Hidrogen (pH) Sebagian besar organisma memiliki kisaran pH optimal yang cukup sempit. pH optimal harus ditentukan secara empiris untuk masing – masing spesies. Sebagian besar organisma (neutrofil) paling baik tumbuh pada pH 6,0 – 8,0,

9

meskipun beberapa bentuk (asidofil) mempunyai pH optimal 3,0 dan yang lainnya (alkalifil) mempunyai pH optimal 10,5. Ketika dibiakkan di laboratorium bakteri sering memproduksi asam yang biasanya berpengaruh pada pertumbuhan bakteri itu sendiri. Untuk menetralkan asam dan mempertahankan pH, dapar kimia dapat ditambahkan ke dalam media. Pepton dan asam amino bekerja sebagai dapar pada beberapa media perbenihan. 3.

Tekanan osmotik dan kekuatan ionik Faktor – faktor seperti tekanan osmotik dan konsentrasi garam harus dikendalikan. Bakteri memperoleh semua nutrisi dari cairan disekitarnya, bakteri membutuhkan air untuk pertumbuhan. Tekanan osmotik yang tinggi dapat menyebabkan air keluar dari dalam sel. Organisme yang memerlukan konsentrasi garam tinggi disebut halofilik, organisme yang memerlukan tekanan osmotik tinggi disebut osmofilik. 4.

Oksigen Banyak organisma adalah obligat aerob yang secara spesifik memerlukan oksigen sebagai akseptor hidrogen. Beberapa organisma bersifat fakultatif yang mampu hidup secara aerob maupun anaerob dan organisme yang lain adalah obligat aerob memerlukan zat selain oksigen sebagai akseptor hidrogen dan menjadi sensitif terhadap inhibisi oksigen.

5.

Zat kimia

10

Selain

air,

unsur

penting

yang

dibutuhkan

untuk

pertumbuhan

mikroorganisme adalah unsur kimia antara lain : karbon, nitrogen, sulfur, fosfor dan unsur kelumit (misalnya : Cu, Zn dan Fe) (Jawetz, 2008 ; Radji, 2010). 2.2.2 Daya hambat antibakteri Antibakteri merupakan bahan atau senyawa yang khusus digunakan untuk kelompok bakteri. Antibakteri dapat dibedakan berdasarkan mekanisme kerjanya, yaitu antibakteri yang menghambat pertumbuhan dinding sel, antibakteri yang mengakibatkan perubahan permeabilitas membrane sel atau menghambat pengangkutan aktif melalui membrane sel, antibakteri yang menghambat sintesis protein dan antibakteri yang menghambat sintesis asam nukleat sel. Aktivitas antibakteri dibagi menjadi dua yaitu bakteriostatik (menghambat pertumbuhan tetapi tidak membunuh, bakteri tumbuh lagi setelah agen dihilangkan) dan bakterisid (bakteri tidak dapat tumbuh lagi walaupun tidak terkena zat itu lagi) (Brooks et al.,2005 ; Jawetz, 2008). Kekuatan daya hambat bakteri dikategorikan menurut Davis dan Stout (1971) dibagi atas : sangat kuat (zona bening > 20mm), kuat (zona bening 10 – 20mm), sedang (zona bening 5 – 10mm), lemah (