Analisis Mikroflora pada Biofilm Karies Skunder di sekitar Tumpatan

Komposit dan Amalgam Kelas I dan Kelas II

Abstrak

Latar belakang: Karies skunder bertanggung jawab atas 60% dari seluruh penggantian

restorasi dalam praktek kedokteran gigi. Perbedaan sumber bakteri dan perbedaan jenis

material tumpatan bisa jadi memiliki peran dalam karies skunder. Tujuan studi ini adalah

untuk mendeterminasi dan membandingkan spektrum mikroba biofilm karies skunder

disekitar restorasi amalgam dan resin komposit.

Metode: Sampel klinis dikumpulkan dari gigi yang baru dicabut yang didiagnosa dengan

karies skunder. Sampel dikategorikan ke dalam 4 grup berdasarkan tipe material restorasi

dan klasifikasi kavitas. Biofilm diambil dari bagian permukaan dalam restorasi gigi

menggunakan dental explorer dan setelah pelemahan diinkubasi pada agar khusus. Bakteri

diidentifikasi dengan sistem penilaian biokimia. Perhitungan statistik didapat dengan

software SPSS11.5 untuk menganalisa prevalensi bakteri yang terdapat dalam karies

skunder.

Hasil: Seluruh sampel dari 4 grup dikumpulkan: dua grpu dikumpulkan dari restorasi

amalgam, masing-masing mempunyai 21 sampel karies kelas 1 maupun kelas 2; dan dua

grup lainnya dari restorasi resin komposit, masing-masing mempunyai 12 sampel karies

kelas 1 maupun kelas 2. Hasil kami menujukkan: (1) spesies anaerobic mendominasi

dalam kedua material restorasi. (2) dalam keterkaitan dari jenis bakteri, tidak ada

perbedaan signifikan diantara empat grup berdasarkan nilai rata geometri bakteri yang

terdeteksi (P>500). Namun, terdapat perbedaan signifikan antara bakteri yang tedeteksi

dalam masing-masing grup (P<0.05). Komposisi masing-masing bakteri tidak memiliki

perbedaan statistik tertentu antara empat grup (P>0.005), tetapi menunjukkan perbedaan

signifikan antara bakteri yang terdeteksi dalam masing-masing grup. (3) antar empat grup,

menunjukkan tidak ada perbedaan signifikan dalam angka deteksi dari masing-masing

bakteri (P>0.05), bagaimanapun, angka deteksi dari masing-masing bakteri dalam masing-

masing grup berbeda secara statistik antara bakteri terdeteksi (P<0.005).

Kesimpulan: Proporsi spesies anaerobic obligatory lebih banyak dari spesies anaerobic

fakultatif dalam biofilm karies skunder. Secara statistik, material restorasi dan lokasi karies

skunder tidak menunjukkan adanya efek signifikan dari komposisi mikroflora.

Latar belakang

Istilah "karies skunder" atau "karies berulang" merupakan karies pada garis tepi

restorasi gigi, yang merupakan alasan terpenting dalam kegagalan pengisian tumpatan.

Karies skunder bertanggung jawab terhadap 60% dari seluruh penggantian restorasi pada

praktek kedokteran. Keberadaan bakteri dalam plak gigi yang terlibatk dalam etiologi

perkembangan karies primer memainkan peran besar dalam timbulnya karies skunder.

Telah dilaporkan bahwa sifat material restorasi gigi mempengaruhi jumlah dan

perkembangan karies sekunder. Namun, didalam studi budaya Kidd et al., mereka

menemukan tidak ada perbedaan dignifikan komposisi microflora dalam sampel plak yang

diambil dari bagian karies primer maupun karies berulang. Tak jauh berbeda, beberapa

studi juga gagal menemukan hubungan signifikan antara microbial flora antar material

kedokteran gigi yang berbeda, beberapa studi melaporkan spektrum profil microbial yang

spesifik atau menemukan hubungan antara kekasaran bahan kedokteran gigi dan jumlah

bakteri. Ini mengindikasikan bahwa efek antibakteri dari ion metal bahan kedokteran gigi

dapat memainkan peran dalam karies skunder. Svanberg et al.mendeteksi jauh lebih

banyak jumlah pembentukan kolonisasi unit (cfu) saat menghitung streptococcus mutans

di tepi tumpatan komposit dibandingkan tumpatan amalgam. Jumlah plak dan derajat

kekariogenikan di tepi restorasi bergantung pada bahan restorasi. Penemuan-penemuan

tersebut mengindikasikan bahwa bahan dasar resin menumpuk lebih banyak plak, dan

lebih kariogenik daripada bahan amalgam, semen silikat, dan gelas ionomer kaca. Di sisi

lain, pengkerutan polimerisasi dan muatan tekanan kunyah sering menghasilkan retakan

dan microleakage di komposit. Celah tepi ini dapat menjadi ceruk ekologis bagi

mikroorganisme, apalagi komposit tidak memiliki sifat antibakteri, seperti ion Hg pada

amalgam. Terlebih lagi, Matasa menggambarkan sebuah "serangan microbial" pada

penggunaan komposit sebagai adhesi bonding dalam aplikasi orthodontik. Mikroleakage

juga dipercaya memiliki hubungan dengan perkembangan karies skunder, tapi teori ini

telah ditolak. Sebagian besar fakta yang ada mengindikasikan bahwa tidak ada hubungan

antara perkembangan karies skunder dan ukuran celah pada permukaan dalam restorasi

gigi, terlepas dari kasus-kasus microleakage pada celah yang melibihi 250nm atau 400nm.

Jadi, karies skunder tidak timbul dari hasil microleakage di sepanjang permukaan dalam

restorasi gigi, tapi pada permukaan lesi hampir sama dengan karies primer di permukaan

licin. Kehadiran tumpatan berlebih, meskipun secara klinis sulit mendeteksi tumpatan

berlebih minor, cenderung meningkatkan resiko karies skunder, yang mengindikasikan

bahwa akumulasi plak merupakan faktor pendorong dalam perkembangan karies skunder.

Kebanyakan studi memfokuskan pada bakteri aerob disekitar restorasi, namun

sedikit diketahui tentang bakteri anaerob. Walaupun bakteri anerob gram negatif tersebut

telah menunjukkan hubungan dengan penyakit jaringan periodontal, Crhistian et al.

menemukan bahwa bakteri anaerob gram negatif berhubungan dengan penyakit jaringan

periodontal yang sebagain besar ada pada karies skunder di tumpatan komposit. Bakteri-

bakterinya hampir sama dengan spektrum bakteri pada infeksi saluran akar, misalnya

Fusobacterium, Veillonella, Prevotella, dll. Oleh karena itu, kami menduga bakteri

anaerob juga memainkan peran penting dalam pembentukan karies skunder dan kami

memfokuskan pada beberapa dari bakteri anaerob periodontal tersebut dalam studi ini.

Tujuan studi ini untuk menetapkan dan membandingkan spekrum mikrobiologi

disekeliling tumpatan komposit dan amalgam dengan mengkhususkan perhatian pada flora

anaerob.

Metode

Pengumpulan sampel

Studi ini disetujui oleh Komite Etik Rumah Sakit Ninth People, Fakultas

Kedokteran Universitas Shanghai Jiao Tong, Cina. Informed consent diperoleh dari

seluruh pasien yang berpartisipasi dalam studi ini. Pasien yang berkontribusi dalam studi

ini, kebanyakan memiliki penyakit jariangan periodontal. Sampel biofilm dikumpulkan

dari gigi yang baru dicabut yang telah didiagnosa karies skunder atas inspeksi visual oleh

dokter gigi berpengalaman bedasarakan kiretria khusus dari Callifornia Dental

Association. Sampel dikumpulkan dan dikategorikan kedalam empat grup bedasarkan

bahan restorasi dan kalsifikasi kavitas menurut G.V.Black: Grup 1 sampel dikumpulkan

dari tumpatan amalgam kavitas 1, Grup 2: kelas II dengan amallgam, Grup 3: kavitas kelas

I dengan resin komposit, dan Grup 4; kavitas kelas II dengan resin komposit. Gigi dicabut

dan dibilas dengan air deionised secara terliti. Sampel biofilm dikumpulkan dengan dental

explorer dan segera dipindahkan kedalam botol kecil berisi 1ml cairan transport dari

prereduksi thioglikolat medium (Difco, Detroit, Mich, USA)

Prosedur pengolahan bakteri

Sampel dikumpulkan menjadi satu selama 10detik. Setelah 105 kali pelemahan,

sampel dilapiskan pada 9 piringan agar khusus (ditampilkan pada tabel 1) dalam rangkap

tiga dan dipelihara dalam suhu 37C. Tiap 50nm piringan dari pelemahan sampel

digunakan. Piringan untuk bakteri anaerob CDC, KVLB, V-Rogosa, FS, dan PS diinkubasi

didalam lingkungan anerobik (BUG BOX DUAL, Fuskinn, Inggris) didalam N2 80%, H2

10% dan CO2 10% pada 37C selama sedikitnya 4 hari. Piringan untuk bakteri aerob TSA,

MS, CFAR, dan L-Rogosa diinkubassi di lingkungan anaerob dalam N2 dan CO2 10%

pada 37C selama sedikitnya 2 hari. Seletah inkubasi, pembentukan koloni di piringan

mulai diidentifikasi memalui morfologi menggunakan stereomikroskop dan berdasarkan

hal tersebut penghitungan cfu dicatat. Identifikasi bakteri lebih lanjut dilakukan hal seperti

berikut: petama-tama bakteri diperiksa pewarnaan Gram, ketahanan terhadapa udara, dan

sensitivitas antibiotiknya. Kemudian analisis biokimia termasuk fermentasi karbohidrat

dan produksi indole dan nitrat menggunakan sebuah alat dari KLOBME (Key Laboratory

of Oral Biomedical Engineering, Ministry of Education, Chendu, China). Acuan biokimia

analisis spesies didaftar sebagai berikut: streprococcus mutans NCTC Ingbritt,

Actinomyses viscocus ATCC 19246, Lactobacilus acidophilus ATCC 4356, Neisseriae

mucosa ATCC 49233, Prevotella corporis ATCC 3354, Prevotella melaninogenica ATCC

33563, Porphyromobas gingivalis ATCC 33277, Veillonella parvula ATCC 10790,

Fusobacterium nucleatum. ATCC 23276, Peptostreptocococcus anaerobius ATCC 27337,

dan Capnocytophaga ochracea ATCC 33596.

tabel 1. Media yang digunakan pada studi ini

Analisis Statistik

Untuk pembentukan koloni bakteri (cfu) disajikan sebagai rata-rata geomotris.

Komposisi masing-masing bakteri didalam sampel plak dihitung dalam bentuk rasio

persentasi dari penghitungan terbentuknya cfu di piringan pengolahan terntentu

dibandingkan dengan total pembentukan cfu dalam piringan secara umum. Nilai

pendeteksian dari masing-masing bakteri dimasing-masing grup dihitung dalam bentuk

angka rasio persentase dari sampel yang kami dapat identifikasi satu jenis bakteri dari

pembagian oleh angka sampel dimasing-masing grup.

Prevalensi bakteri yang terlibat dalam karies skunder dianalisa menggunakan

software SPSS11.5. Total cfu dari tiap sampel dipaparkan dalam bentuk logaritma untuk

mengakomodasi distribusi normal. Perbedaan rata-rata geometric fcu dan komposisi tiap

bakteri di dalam empat grup dibandingkan oleh dua cara analisic ANOVA menggunakan

metode Benforreni. Untuk membedakan nilai deteksi bakteri antar empat grup, tes Chi-

square digunakan untuk menganalisa.

Hasil

Microflora dalam biofilm karies skunder secara dominan terdiri dari Prevotella,

Veillonella, Lactobacillus, Streptococcus mutans, Neisseriae, dan Actinomyces; diikuti

oleh Peptostreptococcus, fusobacterium, dan Porphyromonas gingivalis; dan terkadang

Capnocytophaga terdeteksi. Rasio dari aerob dan anaerobic flora dibandingkan antara

kelompok komposit dan amalgam, berturut-turut 37.64%/62.87% dan 38.60%/61.40%.

komposisi tiap bakteri tidak memiliki perbedaan statistik antar empat grup (P> 0.05),

bagaimanapun, perbedaan signifikan ditemukan pada bakteri yang terdeteksi pada tiap

goup ( P < 0.005) sebagaimana ditunjukkan pada tabel 2. Tidak ada perbedaan signifikan

diantara empat grup dalam nilai pendeteksian dari masing-masing bakteri ( P > 0.005), tapi

nilai pendeteksian diantara bakteri yang terdeteksi memiliki perbedaan yang signifikan

dalam tiap grup ( P < 0.005) sebagaimana ditunjukkan tabel 3.

tabel 2 logaritma unit pembentukan koloni per ml dari empar grup (logXG±SD)

unit pembentukan koloni bakteri disajikan dalam bentuk logaritma unit pembentukan koloni per ml. komposisi mikroba uang terlibat dalam karies skunder dianalisis enggunakan software SPSS11.5. logaritma unit pembentukan koloni per ml dibandingkan dengan dua cara analisis ANOVA menggunakan metode Bonferroni. Untuk tiap jenis bakteri, tidak ditemukan perbedaan sognifikan diantara epat grup (P > 00.005), tapi nilai rata logaritma unit pembentukan koloni untun mendeteksi bakteri menunjukkan perbedaan statistic diantara bakteri yang terdeteksi pada tiap grup (P<0.05)

tabel 3 perbandingan presentasi mikroba yang dapat terdeksi didalam keempat group

Nilai pendeteksian dari masing-masing bakteri dimasing-masing grup dihitung dalam bentuk angka rasio

persentase dari sampel yang kami dapat identifikasi satu jenis bakteri dari pembagian oleh angka sampel

dimasing-masing grup. Nilai pendeteksian bakteri yang terlibat dalam kasier skunder dianalisa menggunakan

software SPSS11.5. untuk Untuk membedakan nilai deteksi bakteri antar empat grup, tes Chi-square

digunakan untuk menganalisa. Tidak ada perbedaan signifikan diantara keempat grup dalam nilai

pendeteksian bakteri yang terlibat (P>0.005), tapi dalam tiap grup nilai deyeksi tiap bakteri diantara bakteri

yang terdeteksi memiliki perbedaan statistic (P<0.05). S. mutans, No-Black Prevotella, dan Veillonella

diisolasi dari karies skunder pada persentase relative lebih tinggi darpi pada Fusobacterium dan

Campnocytophaga (P<0.05). Tidak ada perbedaan signifikan diantara nilai deteksi spesies mikroba lainnya

(P>0.05).

Pembahasan

Spektrum bakteri dan mikroflora dominan dalam karies skunder

Dalam studi ini, microflora dalam biofilm karies skunder disekitar tumpatan kelas I

dan kelas II komposit dan amalgam yang utama terdiri dari Prevotella, Veillonella,

Lactobacillus, Streptpcoccus mutans, dan Neisseriae. Prevalensi bakteri terbanyak

berikutnya terdiri dari Actinomyces, Peptostreptococcus, Fusobacterium, dan

Porphyromonas gingivalis dan terkadang Capnocytophaga. Proporsi bakteri spesies

anaerob obligat jauh lebih banyak daripada spesies bakteri fakultatif anaerob. Spektrum

bakteri ini hampir sama dengan microflora pada plak subgingiva penyakit jaringan

periodontal dan menginfeksi saluran akar dengan mikroba yang berpotensi patogenik

pulpa. Christian Splieth et al., yang melakukan studi yang hanpir sama, menemukan rasio

aerob dan anaerob flora sebanding antara tumpatan komposit dan amalgam berturut-turut

11.4%/88.6% dan 15.4%/84.5%. Sangat sedikit studi yang dilaporkan menganai bakteri

anaerob dalam karies skunder. Gonzalez-Cabezas melaporkan pendeteksian streptococcus

mutans dalam lesi karies skunder menggunakan confocl laser scanning microscopy dan

teknik immunofluorescent, dengan teknik ini bakteri terdeteksi 88.9% dari sampel yang

dianalisis. Gonzalez-Cabezas melaporkan distribusi ketiga bakteri kariogenik,

streptococcus mutans, Actinomyses naeslundii, dan lactobacillus di dalam lesi karies

skunder sekitar restorasi amalgam. Fitzgerald RJ melaporkan bahwa sangat adanya variasi

didalam jumlah dan jenis mikroorganisme pada sampel dentin dari lesi yang dapat

disamakan kekomplekannya. Streptococcus mutans ditemukan 40% di tempat perkebangan

karies dengan berbagai derajat karies dan hanya 3 dari 9 dari tempat tersebut yang

memiliki karies paling banyak. Prevalensi dan jumlah lactobacillus meningkat seiring

meningkatnya derajat karies, bakteri ini hadir pada kurang dari setengah sampel dentin

yang rusak. Actinomyces hadir di 15 dari 32 daerah yang rusak tetapi hanya 2 dari 9 yang

paling aktif dengan jumlah melebihi 3x105 CFU/mg. bagaimanapun, semua studi tersebut

tidak melaporkan mengenai bakteri anaerob pada karies skunder. Sampel yang digunakan

pada studi ini dikumpulkan dari gigi yang baru dicabut. Gigi tersebut sebagian besar

diambil dari pasien yang memiliki penyakit jaringan periodontal. Mikroflora didalam

saliva pasien bisa jadi yang bertanggung jawab atas banyaknya bakteri anaerob pada

penyakit jaringan periodontal. Bakteri anaerob mulut dapat memasuki lingkungan anaerob

misalnya lacuna atau sepanjang tepi restorasi. Oleh karena itu, proporsi yang tinggi dari

spesies anaerob ditemukan dalam studi ini kemungkinan bukan bakkteri yang terlibat

dalam karies skunder secara langsung, tapi mungkin karena perbedaan etiologi karies

primer model.

Di karies primer, mikroorganisme menempel pada permukaan dan membentuk

biofilm. Prosesnya diawalinoleh demineralisasinpermukaan giginoleh asam organic. Asam

tersebet menghasilkan fermentasi karbohidrat oleh bakteri plak. Sebagaimana mineral gigi

hilang, proteinase plak menyebabkan kerusakan skunder pada protein gigi. Pada karies

skunder, bakteri mungkin dating dari lingkungan mulut, yang masuk ke lingkungan

anaerob dari lacuna atau kerutan sepanjang permukaan dalam restorasi gigi. Pengrusakan

protein gigi dapat menjadi langkah pertama dan mengkontribusi ke bentuk kavitas. Setelah

pembentukan kavitas, hasil fermentasi karbohidrat oleh bakteri dapat terakumulasi dan

menghasilkan lebih banyak asam.

Efek bahan tumpatan dan klasifikasi kavitas terhadao flora dalam karies skunder

Berdasarkan studi Christian Splieth, variasi mikroba dibawah tumpatan komposit

jauh lebih banyak dibandingkan tumpatan amalgam. Pada tumpatan komposit, terdapat 34

tegangan anaerob pembentukan non spora batang gram negatif, 17 tegangan anaerob atau

fakultatif anaerob pembentukan non spora batang gram posotif, 9 tegangan anaerob cocci

gram positif, dan 2 tegangan cocci gram negative. Pada tumpatan amalgam, terdapat 1

tegangan anaerob pembentukan non spora batang gram negtaif, 7 tegangan anaerob atau

fakultatif anaerob pembentukan non spora batang gram positif, dan 3 tegangan anaerob

cocci gram positif. Lactobacillus ebih banyak spesies dan jumlah lebih tinggi diisolasi dari

tumpatan komposit. Perbedaan antara kolonisasi bakteri dibawah komposit dan amalgam

secara statitistik signifikan untung batang anaer (p <0.05) namun tidak untuk batang aerob,

anaerob, dan cocci aerob yang mana memiliki jumlah lebih sedikit. Namun, dalam studi ini

kami menemukan tidak da perbedaan signifikan diantara empar grup berdasarkan bakteri

yang terdeteksi dalam nilai rata geometri (P> 0.05).

Studi lainya melaporkan bahwa kolonisasi bakteri karies skunder dibawah

amalgam hampir sama dengan flora karies dentin atau plak, dengan dominasi anaerob dan

fakultatif anaerob batang gram positif. Flora ini terdistribusi disekitar restorasi amalgam

lesi karies skunder. Mejare et al. mendeteksi spektrum bakteri dibawah tumpatan negative

hampir sama dengan plak gigi, dengan Actinomyces spp. dan streptococcus mendominasi.

Komposisi bakteri ini dapat disebabkan kekuatan restorasi yang rendah di kavitas dalam

studi mereka. Banyak studi yang memfokuskan pada aktivitas antibakteri pada bahan

restorasi gigi. Percobaan klinis jangka panjang diperlukan untuk mendeteminasi apakah

efek antimikroba pada bahan kedokteran gigi mampu mereduksi resiko pembentukan

karies skunder.

Pada studi saat ini, untuk tiap bakteri, tidak ada perbedaan signifikan yang dapat

ditemukan diantara empar grup berdasarkan nilai rata geometri pendeteksian bakteri diatas

(P > 0.05), persentase bakteri yang terdeteksi ( P > 0.005), dan pervalensi bakteri yang

terdeteksi (P > 0.05). hasil tersebut mengesankan bahwa microleakage atau retakan

merupakan salah satu factor ekologi ceruk untuk mikroorganisme. Lingkungan anaerob

pada lapisan lesi dalam sepanjang permukaan dalam restorasi gigi merupakan tempat yang

baik bagi pertumbuhan bakteri naerob. Oleh karena itu, mikroflora di karies skunder dapat

berkembang disepanjang permukaan dalam restorasi gigi.

Kesimpulan

Artikel ini memnginformasikan analisis microflora disekitar restorasi gigi. Proporsi spesies

anaerob obligatory jauh lebih banayk dari pada spesies anaerob fakultatif di biofilm karies

skunder. Secara statistic, jenis bahan restorasi and lokasi karies tidak memiliki perbedaan

komposisi microfloral yang signifikan.