2.1 KariesKaries gigi adalah penyakit jaringan keras gigi yaitu email, dentin dan sementum yang disebabkan aktivitas jasad renik yang ada dalam suatu karbohidrat yang diragikan. Proses karies ditandai dengan terjadinya demineralisasi pada jaringan keras gigi, diikuti dengan kerusakan bahan organiknya (Sihombing, J.2009).Karbohidrat yang tertinggal di dalam mulut dan mikroorganisme merupakan penyebab dari karies gigi, penyebab karies gigi yang tidak langsung adalah permukaan dan bentuk gigi tersebut. Gigi dengan fissure yang dalam mengakibatkan sisa-sisa makanan mudah melekat dan bertahan, sehingga produksi asam oleh bakteri akan berlangsung dengan cepat dan menimbulkan karies gigi (Sihombing, J.2009).Gejala paling dini suatu karies yang terlihat secara makroskopik adalah adanya bercak putih. Warnanya sangat berbeda bila dibandingkan dengan enamel sekitarnya yang masih sehat. Kadang-kadang lesi akan tampak berwarna coklat disebabkan oleh materi di sekelilingnya yang terserap ke dalam pori-pori enamel. Karies yang berwarna coklat hingga kehitaman lebih lama menimbulkan lubang pada gigi, sedangkan noda yang berwarna putih lebih cepat menimbulkan lubang (Sihombing, J.2009).

2.2 Mekanisme KariesHampir semua jenis karbohidrat dapat difermentasi, dicerna dan dimetabolisme oleh mikroorganisme dalam rongga mulut. Mulai dari gugus monosakarida hingga disakarida seperti glukosa dan sukrosa merupakan bahan makanan yang paling siap dicerna mikroorganisme dan oleh sebab itu ia bersifat sangat kariogenik (berpotensi menyebabkan karies). Bakteri yang memiliki kemampuan untuk memproduksi asam dalam siklus metabolismenya disebut dengan bakteri asidogenik. Salah satu bakteri asidogenik yang memiliki pengaruh paling besar dalam pembentukan karies adalah bakteri Streptococcus Mutans sp. Melalui berbagai proses glikolisis, ia merubah monosakarida dan disakarida menjadi asam laktat. Asam laktat yang terbentuk, berdifusi melewati biofilm pada plak gigi untuk mencapai permukaan enamel dapat menyebabkan proses demineralisasi (Higham, Susan. 2014). Telah diketahui bahwa pH plak pada gigi akan berubah menjadi bersifat sangat asam beberapa saat bersamaan dengan pencernaan makanan di mulut yang mengakibatkan demineralisasi gigi dan ikut andil dalam perkembangan karies. (J. Szbkel et al, 2001). Hal tersebut juga dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti adanya larutan buffer pada saliva dan kemampuan kelarutan kalsium. (Higham, Susan. 2014)Pada sebuah studi juga disebutkan bahwa subjek yang dikontrol untuk melakukan diet makanan yang tinggi akan kandungan sukrosa menunjukkan adanya peningkatan jumlah bakteri S.mutans sp dan lesi karies yang terbentuk lebih cepat karena proses demineralisasi juga lebih cepat. (Ahn SJ et al. 2009)Streptokokkus dan laktobasillus merupakan kuman yang kariogenik karena mampu segera membuat asam dari karbohidrat yang dapat diragikan. Kuman-kuman tersebut dapat tumbuh dalam suasana asam dan dapat menempel pada permukaan gigi karena kemampuannya membuat polisakarida ekstra sel yang sangat lengket dari karbohidrat makanan. Polisakarida ini, yang terutama terdiri dari polimer glukosa, menyebabkan matriks plak gigi mempunyai konsistensi seperti gelatin. Akibatnya, bakteri-bakteri terbantu untuk melekat pada gigi serta saling melekat satu sama lain, dan karena plak makin tebal maka hal ini akan menghambat fungsi saliva dalam menetralkan plak. Untuk dapat tumbuh dan berkembang biak, bakteri membutuhkan lingkungan yang sesuai dan tersedianya nutrien yang cukup. Bakteri ini membutuhkan karbon, nitrogen, air dan mineral. lingkungan yang sesuai adalah temperatur, pH, tekanan osmotik, karbon dioksida dan oksigen (Prasetya , Rendra C. 2008).2.3 Faktor Penyebab2.3.1 Host (gigi dan saliva)Komposisi gigi sulung terdiri dari email di luar dan dentin di dalam. Permukaan email terluar lebih tahan karies dibanding lapisan di bawahnya, karena lebih keras dan lebih padat. Struktur email sangat menentukan dalam proses terjadinya karies. Variasi morfologi gigi juga mempengaruhi resistensi gigi terhadap karies. Diketahui adanya pit dan fisur pada gigi yang merupakan daerah gigi yang sangat rentan terhadap karies oleh karena sisa-sisa makanan maupun bakteri akan mudah tertumpuk disini (Edwina A.M. 2006).Saliva merupakan sistem pertahanan utama terhadap karies. Saliva disekresi oleh tiga kelenjar utama saliva yaitu glandula parotida, glandula submandibularis, dan glandula sublingualis, serta beberapa kelenjarsaliva kecil. Sekresi saliva akan membasahi gigi dan mukosa mulut sehingga gigi dan mukosa tidak menjadi kering. Saliva membersihkan rongga mulut dari debris-debris makanan sehingga bakteri tidak dapat turnbuh dan berkembang biak (Edwina A.M. 2006).Mineral-mineral di dalam saliva membantu proses remineralisasi email gigi. Enzim-enzim mucine, zidine, dan lysozyme yang terdapat dalam saliva mempunyai sifat bakteriostatis yang dapat membuat bakteri mulut menjadi tidak berbahaya. Selain itu, saliva mempunyai efek bufer yaitu saliva cenderung mengurangi keasaman plak yang disebabkan oleh gula dan dapat mempertahankan pH supaya tetap konstan yaitu pH 6-7. Aliran saliva yang baik akan cenderung membersihkan mulut termasuk melarutkan gula serta mengurangi potensi kelengketan makanan dengan kata lain, sebagai pelarut dan pelumas.Morfologi gigi merupakan factor penentu terjadinya karies. Bentuk yang mempunyai alur dan lekukan pada permukaan oklusal, susunan geligi yang berjejal dapat merupakan retensi bagi sisa makanan yang melekat dalam waktu yang relatif lama. Selain itu struktur email dan dentin yang terdiri dari kristal-kristal kimiawi yang tahan dan rentan juga berpengaruh terhadap daya pelarutan asam di sekitar gigi (Phinkam, 1994).Keadaan saliva antara lain berhubungan dengan jenis kelamin dan usia. Volume dan aliran saliva anak-anak sampai remaja lebih banyak daripada orang dewasa dan pH saliva anak-anak lebih tinggi dibandingkan orang dewasa (Forrester, 1981).

2.3.2 Faktor SubstratTerdapat empat faktor yang merupakan penyebab karies, yaitu mikroorganisme, substrat, host dan gigi, serta waktu. Keempat faktor ini bekerja simultan untuk memungkinkan terjadinya karies (Edwina A.M. 2006).Faktor substrat atau diet. Diet adalah penyebab utama karies gigi, khususnya gula. Faktor substrat atau diet dapat mempengaruhi pembentukan plak karena membantu perkembangbiakan dan kolonisasi mikroorganisme yang ada pada permukaan enamel. Makanan yang mudah lengket dan menempel di gigi seperti permen dan coklat memudahkan terjadinya karies (Edwina A.M. 2006).Pengaruh pola makan dalam proses karies biasanya lebih bersifat lokal dari pada sistemik, terutama dalam hal frekuensi mengonsumsi makanan. Setiap kali seseorang mengonsumsi makanan dan minuman yang mengandung karbohidrat, maka beberapa bakteri penyebab karies di rongga mulut akan mulai memproduksi asam sehingga terjadi demineralisasi yang berlangsung selama 20-30 menit setelah makan. Sehari-hari banyak dijumpai anak yang selalu dikelilingi penjual makanan jajanan, baik yang ada di rumah, di lingkungan tempat tinggal hingga di sekolah. Anak yang sering mengkonsumsi jajanan yang mengandungi gula, seperti biskut, permen, es krim memiliki skor karies yang lebih tinggi di bandingkan dengan anak yang mengonsumsi jajanan nonkariogenik seperti buah-buahan (Edwina A.M. 2006).Faktor substrat atau diet dapat mempengaruhi pembentukan plak karena membantu perkembangbiakan dan kolonisasi mikroorganisme yang ada pada permukaan enamel. Selain itu, dapat mempengaruhi metabolisme bakteri dalam plak dengan menyediakan bahan-bahan yang diperlukan untuk memproduksi asam serta bahan lain yang aktif yang menyebabkan timbulnya karies. Hasil penelitian menunjukkan bahwa orang yang banyak mengonsumsi karbohidrat terutama sukrosa cenderung mengalami kerusakan pada gigi, sebaliknya pada orang dengan diet yang banyak mengandung lemak dan protein hanya sedikit atau sama sekali tidak mempunyai karies gigi. Hal ini penting untuk menunjukkan bahwa karbohidrat memegang peranan penting dalam terjadinya karies (A.zesua. 2011).Karbohidrat merupakan sumber energi utama bagi bakteri mulut dan secara langsung terlibat dalam penurunan pH. Dibutuhkan waktu tertentu bagi plak dan karbohidrat yang menempel pada gigi untuk membentuk asam dan mampu mengakibatkan demineralisasi email, tidak semua karbohidrat sama derajat kariogeniknya. Karbohidrat yang kompleks misalnya pati (polisakarida) relatif tidak berbahaya karena tidak dicerna secara sempurna di dalam mulut, sedangkan karbohidrat dengan berat molekul yang rendah seperti gula akan meresap ke dalam plak dan dimetabolisme dengan cepat oleh bakteri, sehingga makanan dan minuman yang mengandung gula akan menurunkan pH plak dengan cepat sampai level yang menyebabkan demineralisasi email. Plak akan tetap bersifat asam selama beberapa waktu, untuk kembali ke pH normal sekitar 7, dibutuhkan waktu 30-60 menit. Oleh karena itu konsumsi gula yang berulang-ulang menyebabkan demineralisasi email (A.zesua. 2011).

2.3.3 Streptococcus MutansStreptococcus mutans dikemukakan pertama kali oleh Jk Clark pada tahun 1924 setelah ia mengisolaisnya dari suatu lubang luka tetapi sampai pada tahun 1960-an mikroba tersebut tidak ditemukan. (Clarke, 1924). Streptococcus mutans termasuk kelompok Streptococcus viridans yang merupakan anggota floral normal rongga mulut yang memiliki sifat -hemolitik dan komensal oportunistik (Jawetz, 2007)

Gambar 1. Streptococcus mutansStreptococcus mutans merupakan bakteri gram positif, bersifat nonmotil berbentuk bulat atau bulat telurdan tersusun dalam rantai..Bakteri ini tumbuh secara optimal pada suhu sekitar 180-400 Celsius. Streptococcus mutans biasanya ditemukan pada rongga gigi manusia yang luka dan menjadi bakteri yang paling kondusif menyebabkan karies untuk email gigi. (tidak bergerak), bakteri anaerob fakultatif. Memiliki bentuk kokus yang sendirian. (Kawamura et al, 1995) Streptococcus mutans dapat dikembang biakkan secara anaerob tetapi tidak dapat bila dikembangkan secara aerob. (Nishimura, 2012)Streptococcus mutans dan Lactobacillus merupakan kuman kariogenik, mampu segera membuat asam dari karbohidrat yang dapat diragikan. Kuman-kuman tersebut dapat tumbuh subur dalam suasana asam dan dapat menempel pada permukaan gigi karena kemampuannya membuat polisakarida ekstra sel yang sangat lengket dari karbohidrat makanan. Polisakarida eksoseluler (EPSs) itu yang disebut glukan. Glukan ini penting di tahap pertama pembentukan karies karena glukan melaksanakan ko-agregasi dan kolonisasi bakteri kariogenik untuk membentuk biofilm. (Nishimura, 2012)Polisakarida ini yang terutama terdiri dari polimer glukosa menyebabkan matriks plak gigi, mempunyai konsistensi seperti gelatin. Akibatnya, bakteri-bakteri terbantu untuk melekat pada gigi serta saling melekat satu sama lain. Dan karena plak makin tebal, maka hal ini akan menghambat fungsi saliva dalam menetralkan plak (Kidd dan Bechal, 1991). Streptococcus mutans ini yang mempunyai suatu enzim yang disebut glukosil transferase di atas permukaannya yang dapat menyebabkan polimerisasi glukosa pada sukrosa dengan pelepasan dari fruktosa, sehingga dapat mensintesa molekul glukosa yang memiliki berat molekul yang tinggi yang terdiri dari ikatan glukosa alfa (1-6) dan alfa (1-3). Pembentukan alfa (1-3) ini sangat lengket, sehingga tidak larut dalam air. Hal ini dimanfaatkan oleh bakteri Streptococcus mutans untuk berkembang dan membentuk plak pada gigi. (Kawamura, 1995)

2.3.4 Lactobacillus acidophilusAsam yang diproduksi oleh mikroorganisme mulut yang bereaksi dengan plak gigi adalah faktor determinant yang penting dalam patogenesis karies gigi. Gula sederhana sangat mudah diubah menjadi asam laktat oleh mikroorganisme. Demineralisasi dari enamel merupakan hasil dari konsentrasi ion H di permukaan gigi dalam beberapa yang menyebabkan pH enamel rendah. Karies gigi tidak akan terjadi jika tidak terdapat mikroorganisme. Salah satu mikroorganisme penyebab karies adalah Lactobacillus acidophilus, mikroorganisme ini mengubah atau memfermentasikan karbohidrat menjadi asam laktat yang larut pada permukaan gigi. Lactobacillus acidophilus juga bertanggung jawab terhadap perkembangan karies. (Muthu&Sivakumar. 2009)Lactobacillus acidophilus adalah kelompok bakteri gram positif pada dinding selnya, dan berbentuk batang (rod), dan merupakan bakteri utama yang memetabolisme fermentasi karbohidrat menjadi asam laktat, sehingga disebut juga Lactobacillales. Lactobacillus acidophilus masuk dalam famili Lactobacillaceae yang merupakan bakteri anaerob fakultatif tidak dapat berpindah tempat atau menghasilkan spora. (Lueckel, Sebastian, Kim. 2013)

Tabel I. Perbedaan famili Streptococci dan Lactobacilli (Lueckel, Sebastian, Kim. 2013)

Lactobacillus acidophilus memiliki bakteriosin berupa acidocin, lactacin B, lactacin F dan bahan-bahan lain berupa asam laktat dan H2O2. Target kerja bakteriosin adalah adalah sitiplasma sel karena reaksi awal adalah merusak permeabilitas membran dan menghambat produksi energi, biosintesis protein, dan asam nukleat. Kontak antara bakteriosin dan membran sel mengakibatkan gangguan potensial membran berupa destabilitas membran sitoplasma, sehingga sel menjadi tidak kuat, ketidakstabilan ini mengakibatkan pembentukan lubang atau pori pada sel, sehingga terjadi kebocoran pada membran sitoplasma, yang memberikan efek berupa pertumbuhan sel yang terhambat atau mati. (Pertami, dkk. 2013). Mikroorganisme membutuhkan energi untuk bertahan hidup dan bereplikasi. Dalam hal ini dapat melakukan berbagai macam metode untuk mendapatkan energi, seperti mempengaruhi zat yang tersedia didalam mulut yang berasal dari saliva dan diet host. Akumulasi pada gigi pertama kali terjadi setelah 3-6 jam dan membentuk monolayer. Perintis pertama kali adalah bakteri aerob ataupun fakultatif anaerob, yang menggunakan oksigen dari sekitar salivary film lalu masuk melewati membran sel, dan melaluai siklus krebs untuk mendapatkan energi intraseluler. Produk akhir yang dihasilkan berupa CO2 dan air yang tidak berbahaya terhadap gigi. Selama mikroorganisme perintis melakukan multiplikasi dan hadirnya mikroorganisme baru, dan setelah beberapa jam selanjutnya akumulasi dari mikroorganisme dapat terlihat (sekitar 6-12 jam). Selanjutnya, monolayer dari mikroorganisme diubah menjadi multi layers. Lalu ketebalan lapisan meningkat (pada fase ini dapat dilihat dan dikenal sebagai plak), tegangan oksigen pada lapisan dalam (berlawanan dengan permukaan gigi) akan menurun, dan mikroorganisme pada lapisan ini akan mengganti metabolismenya dan menjadi lebih fakultatif anaerob atau strictly. (Lueckel, Sebastian, Kim. 2013). Koloni bakteri ini secara mikroskopis terlihat putih, cembung, sirkuler, tepi rata, diameter koloni 2-5 mm. Sedangkan sel Lactobacillus sp berbentuk batang lurus dengan diameter 0,5-1 mikrometer, panjang 1,5-5 mikrometer, kadang-kadang bengkok atau berbentuk batang bulat tidak teratur, tergantung pada keadaan kultur dan spesies. Sel sering tumbuh dalam bentuk rantai, beberapa spesies bergerak dengan flagella pertitrihate. (Pertami, Sawitri. 2013)2.4 Cara Pengujiana. Snyder TestPrinsip :Mengukur kemampuan mikroorganisme saliva untuk membentuk asam organik dari medium karbohidrat. Media berisi zat warna indikator seperti Bromocresol hijau. Merupakan tes untuk mengukur bakteri pembentuk asam (bakteri asidogenik) dan bakteri tahan asam (bakteri asidurik)(Shafer, Hine, and Levy. 2009).

Cara kerja : Saliva pagi hari sebelum sarapan dikumpulkan dengan stimulasi paraffin wax selama 3 menit kemudian diambil 0,2 ml. Spesimen saliva dimasukkan ke dalam tabung agar glukosa snyder yang mengandung indikator warna Brom Cresol Green. Spesimen dikocok dan diinkubasi pada suhu 370C selama 24, 48 dan 72 jam. Perubahan warna dijadikan pembanding dengan tabung agar Snyder yang tidak diinokulasikan dengan saliva sebagai pembanding.Kelebihan: Relatif mudah untuk dilakukan dan biaya relatif murah.Kekurangan: Membutuhkan waktu yang lebih lama. Perubahan warna kadang-kadang tidak jelas. Berpotensi mengukur sifat asidogenik bakteri tetapi terbatas pada nilai prediksi saja karena tidak semua bakteri ada pada sampel

b. Uji kariostatUji kariostat merupakan tes kalorimetri yang diformulasikan pertama kali oleh Profesor Tsutumo Shimono pada tahun 1974 yang didesain untuk mengukur penurunan pH yang disebabkan oleh bakteri Streptococcus mutans pada plak gigi. Medium yang digunakan dalam tes ini merupakan cairan semisintetik yang mengandung sukrosa dan dua jenis indikator pH yaitu bromocresol green dan bromocresol purple untuk menunjukkan penurunan pH secara kontinyu dalam medium oleh bakteri yang terdeposit pada plak dari sampel. Tes ini didasarkan pada kemampuan bakteri kariogenik dalam sampel plak untuk memproduksi asam dan metabolisme sukrosa yang akan menyebabkan perubahan kalorimetrik yaitu perubahan warna pada medium. Perubahan warna ini kemudian dipersentasikan dalam skor Kariostat (Nishimura, 2008).Cara pengambilan sampel plak gigi dalam tes kariostat adalah dengan menggunakan cotton bud steril pada permukaan servikal bukal gigi rahang atas sebanyak 2-3 kali. Kemudian sampel plak gigi tersebut segera dimasukkan dalam medium Kariostat dan diinkubasi pada suhu 37oC selama 48 jam. Selanjutnya, dilakukan penentuan skor Kariostat dengan melihat perubahan warna pada medium. Skoring dilakukan dengan mencocokkan perubahan warna yang terlihat (Ramesh, 2013).

PENUTUP3.1 Kesimpulan 3.2 Saran

DAFTAR PUSTAKA

Ahn SJ, Browngardt CM, Burne RA. Changes in biochemical and phenotypic properties of Streptococcus mutans during growth with aeration. Appl Environ Microbiol. 2009 Apr;75(8):Clarke, J. Kilian (1924)."On the Bacterial Factor in the tiology of Dental Caries".British Journal of Experimental Pathology5(3): 1417.PMC2047899

Jawetz et al. 2007. Medical Microbiology. Edisi 24.. New York : The McGraw-Hills Company

J. Szbkel, J. B6noczy2, and H.M. Proskin3. 2001. Effect of After-meal Sucrose-free Gum-chewing on Clinical Caries. J Dent Res 80(8):1725-1729Kawamura et al. 1995. Streptococci and oral streptococci. Available from : http://www.ncl.ac.uk/dental/oralbiol/oralenv/tutorials/streps.htm accessed November 10, 2014.

Kidd, E.A.M., dan, Bechal, S.J., 1991, Dasar-DasarKariesPenyakit dan Penanggulangannya, EGC, Jakarta

Lueckel, HM, Sebastian Paris, Kim RE. 2013. Caries Management-Science and Clinical Practice. Germany: Georg Thieme Verlag KG.Muthu, MS dan N Sivakumar. 2009. Pediatric Dentistry: Principles and Practice. India: Elsevier.Nishimura et al. 2012. Biofilm Formation by Streptococcus mutans and Related Bacteria. Published Online September 2012 (http://www.SciRP.org/journal/aim)

Prasetya , Rendra C. 2008. Perbandingan Jumlah Koloni Bakteri Saliva pada Anak-Anak Karies dan Non Karies Setelah Mengkonsumsi Minuman Berkarbonasi. Indonesian Journal of Dentistry 2008;15 (1 ): 65-70 Fakultas Kedokteran Gigi UI. ISSN 1693-9697. http//www.fkg.ui.eduPertami, Sawitri D,dkk. 2013. Lactobacillus acidophilus Probiotic Inhibits the Growth of Candida albicans. Journal of Dentistry Indonesia 2013. 20 (03),pp 64-67. Sihombing, J.2009. Karakteristik Penderita Karies Gigi yang Berobat di Rumah Sakit Umum Dr.Pirngadi Medan. Jurnal USU . page 23http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/28136/4/Chapter%20II.pdfhttp//repository.usu.ac.id/bitstream. A.zesua. 2011