Peranan Antioksidan dalam Penyakit dan Terapi Periodontal

Abstrak

Penyakit periodontal merupakan kondisi penyakit kronis dewasa. Bakteri

yang berhubungan dalam etiologi penyakit ini menyebabkan destruksi jaringan

ikat dan tulang. Akibat adanya stimulasi oleh antigen bakteri, neutrofil polimorfik

(PMN) menghasilkan radikal bebas melalui ledakan respidasi sebagai bagian

respon host terhadap infeksi. Pasien dengan penyakit periodontal menunjukkan

peninkatan jumlah dan aktivitas PMN. Proliferasi ini menyebabkan pelepasan

radikal bebas derajat tinggi, sehingga terjadi peningkatan kerusakan oksidatif

terhadap jaringan gingiva, ligamen periodontal, dan tulang alveolar. Kerusakan

yang dimediasi oleh radikal bebas dapat disebabkan oleh “Sistem Pertahanan

Antioksidan.” Perubahan fisiologis dan kondisi patologis yang dihasilkan oleh

radikal bebas bergantung pada ketidakseimbangan oproduksi radikal bebas dan

kadar antioksidan yang menyebabkan tekanan oksidatif.

Kata kunci: antioksidan, koenzim Q10, radikal bebas, penyakit periodontal.

Pendahuluan

Penyakit periodontal merupakan sebuah proses penyakit inflamasi yang

berasal dari interaksi serangan bakteri dan respon inflamasi host. Sejumlah

molekul dikategorikan dapat memediasi respon inflamasi seperti radikal bebas dan

spesies oksigen reaktif (ROS). Patogen periodontal dapat menginduksi produksi

ROS secara berlebihan, sehingga dapat menyebabkan kerusakan kolagen dan sel

periodontal. Ketika ROS dihancurkan oleh antioksidan, terdapat reduksi degradasi

kolagen.

Mayoritas modalitas perawatan periodontal bertujuan untuk menahan

progresi destruksi periodontal untuk mencegah kehilangan gigi. Namun demikian,

terdapat beberapa kondisi ketika terapi periodontal tidak efektif walaupun telah

diberikan perawatan yang tepat. Oleh karena itu, penelitian periodontal harus

bertujuan mengidentifikasi faktor latar belakang yang mungkin menjelaskan

respon terhadap terapi. Faktor sistemik seperti keseimbangan nutrisi atau

suplementasi nutrisi belum dievaluasi secara menyeluruh dalam penelitian

periodontal walaupun laporan efek defisiensi dan suplementasi nutrien pernah

dibahas dalam literatur periodontal.1-4

Peranan Antioksidan

Kadar antioksidan sama pentingnya dengan kadar kolesterol atau tekanan

darah Anda. Terdapat sejumlah besar penelitian yang menghubungkan kerusakan

radikal bebas di tingkatan seluler tidak hanya menyebabkan penuaan prematur,

tetapi juga berbagai peyakit, termasuk penyakit periodontal. Radikal bebas

merupakan molekul atau atom yang telah kehilangan sebuah elektron, sehingga

menyebabkan mereka menjadi tidak stabil dan sangat reaktif. Antioksidan

merupakan nutrien dalam buah dan sayuran yang dapat menetralisasi radikal

bebas dengan memberikan sebuah elektron tanpa menjadi tidak stabil. Sayangnya,

karena kerusakan tanah perkebunan dan panen perkebunan yang terlalu dini untuk

memfasilitasi distribusi ke pasar, buah dan sayuran yang kita konsumsi sekarang

ini memiliki kandungan nutrien yang signifikan lebih rendah dibandingkan 10

tahun lalu, dan memiliki kandungan nutrien yang jauh lebih rendah dibandingkan

50 tahun lalu.

Jika diet anda kurang akan beberapa nutrien tertentu, maka akan sulit bagi

jaringan dalam rongga mulut Anda untuk menahan infeksi. Kondisi ini dapat

berkontribusi pada penyakit periodontal, sebuah penyebab utama dari kehilangan

gigi pada orang dewasa. Walaupun nutrisi yang buruk tidak dapat menyebabkan

penyakit periodontal secara langsung, kebanyakan penelitian meyakini penyakit

mengalami progresi lebih cepat, dan menjadi lebih parah pada orang dengan diet

kurang nutrien akibat gangguan respon host. Inflamasi subklinis kronis mrupakan

penyebab kebanyakan penyakit kronis. Kondisi inflamasi dasar tersebut juga

mendasari terjadinya penyakit jantung, kanker, penyakit Parkinson, penyakit

Alzheimer, osteoporosis, osteoarthritis, sakit kronis, dan periodontitis.5-8

Manifestasi kondisi inflamasi kronis nampak berbeda tergantung disposisi genetik

kita terhadap ekspresi penyakit. Istilah polimorfisme genetik digunakan untuk

mendeskripsikan perbedaan individu dalam gen kita yang dapat menyebabkan

ekspresi berbagai penyakit.

Antioksidan dalam kesehatan periodontal

Ahli biologi rongga mulut, Fakultas Kedokteran Gigi, Universitas Buffalo

yang pertama kali menunjukkan diet rendah vitamin antioksidan dapat

meningkatkan risiko perkembangan penyakit gingiva. Penelitian dilakukan di

Pusat Penelitian Penyakit Periodontal, Universitas Buffalo. Mereka mengevaluasi

kadar nutrien antioksidan serum dan hubungannya dengan penyakit periodontal

menggunakan data dari 9.862 subjek antara usia 20 dan 90 tahun yang

berpartisipasi dalam penelitian. Untuk menetapkan sebuah karakteristik

antioksidan, peneliti menilai kadar vitamin A, C, dan E; selenium; a-karoten; b-

kriptosantin; likopen; dan lutein. Status penyakit periodontal ditentukan melalui

kombinasi rerata tingkat perlekatan periodontal ditambahkan dengan jumlah dan

lokasi kehilangan perlekatan. Lalu, kelompok penyakit periodontal terendah dan

tertinggi dibandingkan dengan status antioksidan. Hasil menunjukkan selenium

memiliki asosiasi terkuat dengan penyakit gingiva dengan kadar selenium yang

rendah dapat meningkatkan risiko sebesar 13 kali lipat Kadar vitamin A dan C, a-

karoten, dan b-kritosantin yang rendah juga meningkatkan risiko penyakit gingiva

secara signifkkan. Kadar antioksidan yang rendah merupakan faktor risiko untuk

penyakit dan infeksi periodontal. Radikal bebas dilepaskan sebagai akibat dari

proses pembersihan dan penghancuran bakteri. Jaringan periodontal bergantung

pada antioksidan alami untuk mengatasi tekanan oksidatif dan mempertahankan

homeostasis. Ketika antioksidan berkurang, kemampuan jaringan gingiva untuk

mengatasi tekanan oksidatif, mempertahankan jaringan normal, dan

mengendalikan kerusakan bakteri nampak mengalami gangguan.9

Battino et al menyatakan infiltrasi inflamasi dominan terdiri dari limfosit,

sel plasma, dan neutrofil pada kondisi gingivitis. Ketika vitamin E mengalami

penurunan secara dramatis, CoQ10 masih tidak berubah walaupun terdapat

peningkatan jumlah sel yang terdapat dalam jaringan dengan gangguan

periodontal, sehingga mengindikasikan adanya tekanan oksidatif berkelanjutan

dalam struktur tersebut dapat mempengaruhi pola antioksidan dari jaringan.10

Perubahan lingkungan mikro gingiva dapat mengganggu apoptosis (kematian sel

terprogram) dan meningkatkan pelepasan spesies oksidatf reaktif (ROS) oleh

fagosit; penurunan aktivitas katalase (CAT) dan superoksida dismutase (SOD)

dapat meningkatkan akumulasi ROS dan menyebabkan destruksi jaringan

tambahan.11

Penelitian Krol mengenai status antioksidan total dalam serum perifer dan

gingiva yang berkorelasi dengan status klinis periodontal yang menunjukkan

status antioksidan total yang signifikan lebih rendah dalam serum darah vena di

tiap subkelompok dibandingkan dengan kontrol. Kroll menyimpulkan tekanan

oksidatif dalam periodontitis yang diekspresikan oleh peningkatna konsentrasi

ROS, dan disertai oleh penurunan aktivitas antioksidan dalam darah gingiva dapat

mempercepat pembentukan lesi dalam jaringan periodontal.12 Fakta tambahan

mengenai peranan ROS dalam destruksi jaringan dengan penyakit inflamasi

periodontal dibahas oleh Waddinton et al. Leukosit polimorfonuklear (PMN)

selama respon inflamasi dan dikategorikan bersifat sangat destruktif. Kondisi ini

dibuktikan oleh adanya produk oksidasi ROS, peningkatan ion besi dan tembaga

(kalisasi produksi kebanyakan spesies radikal reaktif), dan identifikasi

ketidakseimbangan aktivitas oksidan/antioksidan dalam poket periodontal, dan

juga identifikasi dan karakterisasi metabolit jaringan ikat dalam cairan krevikular

gingiva (GCF) yang berasal dari degradasi jaringan periodontal, khususnya tulang

alveolar.13

Interaksi nutrien mikro

Peningkatan produksi spesies oksidatif reaktif (ROS) menyebabkan

peningkatan kebutuhan nutrien zink, tembahan, dan selenium yang terlibat dalam

pertahanan antioksidan. Glutathione (GSH) sistemik mengalami penurunan

seiring adanya inflamasi. Fungsi GSH adalah pertahanan antioksidan dan regulasi

imun.14 Vitamin piroksidan fosfat (B6) dan riboflavin (B2) penting dalam

mempertahankan status GSH. Selenium meemiliki fungsi oksidasi-reduksi penting

dan enzim GSH yang bergantung pada selenium terlibat dalam perubahan

hidroperoksida lipid dan fosfolipid menjadi produk tidak berbahaya,16

menetralisasi proses inflamasi di tingkatan seluler. Oleh karena itu, vitamin B2,

B6, tembaha, zink, dan selenium dibutuhkan untuk mempertahankan HSG

sistemik dan enzim GSH yang bergantung pada selenium untuk pertahanan

antioksidan, regulasi imun, dan netralisasi proses inflamasi di tingkatan seluler.

Nutrien mikro – beta-karoten dan vitamin A, C, dan E – dapat mengalami

penurunan selama inflamasi.17 Sewaktu mitokondria (rumah energi sel)

menghasilkan energi, mitokondria melepaskan ROS dalam sel. Dalam sebuah

penelitian oleh Sagan et al menunjukkan vitamin C diet memasuki mitokondria

dan melindungi sel terhadap cedera oksidatif.18 Vitamin tersebut mendukung

fungsi imun dan terlibat dalam pemeliharaan integritas struktural dan fungsional

jaringan epitel dan fisiologis atau parameter metabolik yang berhubungan dengan

penyakit periodontal.8

Lester Parker menyatakan vitamin C, E, CoQ10 (ubikuinon), asam alfa-

lipoat, dan selenium yang secara keseluruhan berfungsi sebagai bagian dari

jaringan antioksidan. Ketika mereka menetralisasi sebuah radikal bebas, mereka

menjadi radikel bebas lemah. Namun demikian, mereka berfungsi secara kolektif,

dan memiliki kemampuan untuk saling mengisi satu sama lain. Antioksidan

karotenoid merupakan perangkap radikal bebas dan tidak dapat diisi. Mereka

merupakan garis pertahanan pertama dan memiliki efek protektif terhadap vitamin

C dan E. Ketika kadar karotenoid mengalami penurunan, jaringan antioksidan

yang tersisa mulai terurai.19 Svilaas et al menunjukkan karotenoid merupakan

penentu status antioksidan keseluruhan.20

Enwonwo melaporkan defisiensi beberapa nutrien makro dan mikro

esensial memberikan pengaruh negatif terhadap prognosis infeksi periodontal.21

Selain itu, Enwonwo menambahkan praktik diet yang baik dan status nutrisi

optimum penting dalam mengurangi keparahan lesi inflamasi periodontal apabila

stimulus dari plak gigi juga dihilangkan.22

Penyakit periodontal berhubungan dengan ketidakseimbangan antara

oksidan dan antioksidan akibat adanya peningkatan produksi radikal bebas dan

defek aktivitas antioksidan total dari saliva.23

Radikal bebas menyebabkan keruskaan jaringan melalui berbagai

mekanisme berbeda, termasuk

1. Kerusakan DNA

2. Peroksidasi lipid

3. Kerusakan protein

4. Oksidasi enzim penting (sebagai contoh antiprotease)

5. Stimulasi pelepasan sitokin proinflamasi.

Konsentrasi antioksidan dalam saliva tidak nampak menyerupai antioksidan

dalam plasma. Sculley et al menyatakan peningkatan nutrisi terhadap status

antioksidan dapat menyebabkan sebuah strategi nutrisional untuk perawatan

penyakit periodontal.24 Selain itu, mereka menyatakan penyakit periodontal

berhubungan dengan penurunan status antioksidan saliva dan peningaktan

kerusakan oksidatif dalam rongga mulut.25

CoQ10 dan Periodontitis

Periodontitis kronis merupakan akibat langsung dari akumulasi plak

subgingiva. Flora mikro plak sangat kompleks dan sulit untuk menentukan

organisme yang bertanggung jawab untuk destruksi jaringan. Di samping

keberadaan masalah tersebut, terdapat satu titik kesepakatan peneliti, flora

subgingiva kreviks gingiva sehat sangat bervariasi, dan terdiri dari bakteri aerobik

dan fakultatif, sedangkan dalam kondisi berpenyakit, terdapat peningkatan

proporsi bakteri anaerobik. Bakteri tersebut menyebabkan destruksi jaringan

secara langsung akibat produk toksik dan secara tidak langsung melalui aktivasi

sistem pertahanan host sebagai contoh inflamasi.26 Inflamasi merupakan respon

organisme terhadap stimulus berbahaya, baik stimulus mekanik, kimia atau

infeksi. Inflamasi merupakan respon protektif terlokalisasi yang distimulasi oleh

cedera atau destruksi jaringan yang berfungsi untuk menghancurkan, melarutkan

atau memagari kedua agen cedera dan jaringan yang mengalami cedera. Inflamasi,

akut atau kronis, bergantung pada regulasi respon humoral dan seluler, dan

molekuler dikategorikan memediasi inflamasi pada suatu kondisi atau kondisi lain

merupakan kesatuan. Namun demikian, sebuah karakteristik inflamasi mamalia

berupa infiltrasi jaringan oleh leukosit polimorfonuklear dan monosit, serta

fagositosis merupakan karakteristik konsumsi O2 non-mitokondria yang dapat 10

atau 20 kali lipat lebih besar dibandingkan konsumsi istirahat yang dapat

menyebabkan pembentukan radikal bebas (FR) dan spesies oksigen reaktif (ROS)

seperti radikal anion superoksida, hidrogen perioksida, radikal hidroksil, dan asam

hipoklorus yang mampu merusak membran sel atau biomolekul yang

berhubungan.26 Karena tingginya reaktivitas mereka, beberapa FR dan ROS dapt

memodifikasi biomolekul bebas berukuran kecil (sebagai contoh vitamin, asam

amino, karbohidrat, dan lipid) atau molekul makro (sebagai contoh protein, asam

nukleat) atau bahkan struktur supramolekuler (sebagai contoh membran sel,

lipoprotein dalam sirkulasi). Jenis dan perluasan kerusakan bergantung pada area

pembentukan. Biasanya, kerusakan oksidatif dikendalikan secara sempurna oleh

mekanisme pertahanan antioksidan jaringan sekitar, tetapi mikroorganisme plak

yang meningkatkan periodontitis dapat menyebabkan ketidakseimbangan. Migrasi

neutrofil secara masif ke gingiva dan cairan gingiva menyebabkan penyebaran

FR/ROS yang dihasilkan secara abnormal. Akibatnya, kondisi ini menyebabkan

pada sebuah pencarian “terapi antioksidan” yang tepat dalam penyakit inflamasi

periodontal.26

Defisiensi CoQ10 pada area enzim dalam jaringan gingiva dapat terjadi

secara independen dan/atau disebabkan oleh penyakit periodontal. Jika sebuah

defisiensi CoQ10 terdapat dalam jaringan gingiva untuk penyebab nutrisional, dan

secara independen dari penyakit periodontal, maka perluasan penyakit periodontal

dapat meningkatkan defisiensi CoQ10 pada gingiva.27 Pada pasien tersebut,

perawatan rongga mulut dan kebersihan rongga mulut dapat mengoreksi plak dan

kalkulus, tetapi tidak mengoreksi defisiensi CoQ10 akibat adanya penyebab

sistemik; terapi CoQ10 dapat diikutsertakan dengan terapi kebersihan rongga mulut

untuk peningkatan perawatan jenis penyakit periodontal ini.27 Aktivitas spesifik

suksinat dehidrogenase-CoQ10 reduktase dalam jaringan gingiva pasien penyakit

periodontal dibandingkan jaringan periodontal normal telah dievaluasi

menggunakan biopsi yang menunjukkan defisiensi CoQ10 pada pasien dengan

penyakit periodontal. Sewaktu dilakukan pemberian CoQ10, peningkatan aktivitas

spesifik dari enzim mitokondria ini dapat diamati pada pasien defisien.27-30 Skor

periodontal juga mengalami penurunan, sehingga menyimpulkan CoQ10 harus

dikategorikan sebagai tambahan perawatan periodontal dalam praktik kedokteran

gigi saat ini.31

Bukan hanya suksinat dehidrogenase CoQ10 reduktase, tetapi juga suksinat

sitokrom c reduktase dan NADH sitokrom c reduktase menunjukkan penurunan

aktivitas spesifik pada pasien periodontitis.32 Penggunaan CoQ10 eksogen

menunjukkan peningkatan aktivitas spesifik dari enzim tersebut dengan reduksi

bakteri batang dan spirochete motil.33 Data pendahuluan menunjukkan CoQ10

dapat mengurangi inflamai gingiva tanpa mempengaruhi kadar antioksidan total

dari GCF,34 sedangkan lebih dari satu penelitian menunjukkan reduksi signifikan

dari TBRAS dalam GCF pasien yang dirawat dengan skeling dan root planing,

serta CoQ10.35

Aplikasi CoQ10 secara topikal pada poket periodontal telah dievaluasi

dengan dan tanpa debridement mekanik subgingiva. Dalam periode tiga minggu

pertama, reduksi signifikan dalam aliran cairan krevikular gingiva, kedalaman

probing, dan kehilangan perlekatan dapat diamati terjadi, dan perbaikan signifikan

dalam modifikasi indeks gingiva, perdarahan sewaktu probing, dan aktivitas

peptidase yang berasal dari bakteri periodontopatik hanya diamati pada area

eksperimental. (CoQ10 dengan debridement mekanik subgingiva).36 Penelitian

literatur mengenai CoQ10 terhadap periodontal tidak meluas ke literatur

kedokteran gigi internasional berbahasa Inggris. Tinjauan literatur yang tersedia

tidak memberikan dasar mengenai keuntungan penggunaan CoQ10 dan tidak

diikutsertakan dalam perawatan periodontal.37

Sebuah penelitian mengevaluasi kondisi periodonsium setelah aplikasi

CoQ10 oral dengan vitamin. Status antioksidan total (TAS) dalam campuran saliva

berdasarkan metode kolorimetrik dilakukan sebanyak dua kali. Nilai rerata indeks

plak menurun dari 1,0 menjadi 0,36, rerata nilai indeks kebersihan interdental

mengalami penurunan dari 39,51 menjadi 6,97%, nilai indeks gingiva menurun

dari 0,68 menjadi 0,18, dan nilai indeks perdarahan sulkus menurun dari 7,26

menjadi 0,87. Poket periodontal juga mengalami penurunan kedalaman sebesar

30%. Hasil pemeriksaan laboratorium mengalami peningkatan sebesar 20%.

CoQ10 dan vitamin E disimpulkan dapat memberikan efek menguntungkan

terhadap jaringan periodontal.38 Karena efek antioksidannya, CoQ10 telah

mendapatkan sejumlah besar perhtian dalam literatur kedokteran dalam beberapa

tahun terakhir. Walaupun CoQ10 dapat dianggap sebagai medikasi alternatif,

CoQ10 digunakan secara rutin, baik topikal dan sistemik, oleh kebanyakan dokter

gigi dan spesialis periodontologi. Namun demikian, terdapat sejumlah informasi

baru mengenai CoQ10 dalam perawatan kondisi periodontal. Defisiensi CoQ10

telah ditemukan dalam gingiva pasien yang mengalami penyakit periodontal.27,28

Biopsi gingiva dari pasien yang mengalami inflamasi jaringan periodontal

menunjukkan defisiensi CoQ10 yang berkebalikan dengan pasien dengan jaringan

periodontal normal. Sejumlah besar percobaan klinis dengan penggunaan CoQ10

oral bagi pasien dengan penyakit periodontal telah dilakukan. Hasil telah

menunjukkan penggunaan CoQ10 secaraoral meningkatkan konsentrasi CoQ10

pada gingiva berpenyakit, dan menurunkan inflamasi periodontal lanjutan,39,40 dan

mikroorganisme periodontal secara efektif. Penelitian klniis dengan aplikasi

interpoket telah menunjukkan CoQ10 merupakan sebuah bantuaan efektif dalam

perawatan peridoontitis kronis, dan juga ditemukan dapat meningkatkan resistensi

jaringan periodontal terhadap bakteri periodontopatik (data tidak dipublikasikan).

Rekomendasi terapi periodontal

1. Pengendalian bakteri melalui perbaikan kebersihan rongga mulut

2. Menghilangkan iritan melalui skeling dan root planing

3. Menguatkan respon pertahanan host dengan suplementasi yang tepat dan

mencatat status antioksidan awal dan akhir menggunakan pengukuran

karotenoid kulit secara non-invasi

4. Pembedahan jika dibutuhkan – tujuan pembedahan:

a. Regenerasi jaringan lunak

b. Reduksi poket

c. Regenerasi tulang

d. Prosedur bedah plastik periodontal.

Kadar antioksidan nampak menjadi faktor signifikan dalam melemahkan atau

menguatkan resistensi host terhadap penyakit periodontal. Faktanya, antioksidan

merupakan sebuah hubungan yang telah lama hilang. Adanya fakta mengenai

hubungan penyakit periodontal dengan masalah kesehatan serius lainnya sewaktu

kita memperbaiki resistensi host, kita tidak hanya meningkatkan status

periodontal, kita juga dapat meningkatkan kualitas hidup, dan bahkan

menyelamatkan nyawa seseorang.

Simpulan

Diet rendah vitamin antioksidan tidak hanya meningkatkan risiko

perkembangan penyakit gingiva, tetapi juga mempengaruhi keparahan, dan juga

kondisi ini memiliki implikasi yang lebih luas dari penyakit gingiva karena

penyakit periodontal ini telah diperlihatkan memainkan peranan dalam penyakit

jantung, penyakit paru-paru, dan diabetes sebagai tambahan dari kerusakan

jaringan periodontal dan tulang. Oleh karena itu, penting untuk meningkatkan

resistensi host dan juga status antioksidan melalui prosedur perawatan

periodontal. Konseling dan suplementasi nutrisi dapat mengurangi inflamasi,

sehingga meningkatkan hasil perawatan periodontal konvensional.