BAB I

PENDAHULUAN

Periodontitis merupakan penyakit multifaktorial, etiologi periodontitis merupakan

interaksi antara plak gigi di subgingiva yang mengandung bakteri patogen penyebab

periodontitis dan host. Bakteri patogen penyebab periodontitis dipengaruhi oleh kebersihan

rongga mulut, adanya plak dan retensi makanan, dan diet. Sedangkan host dipengaruhi oleh

adanya factor genetic yang menentukan respons imun spesifik dan non spesifik , kebiasaan,

factor social dan fisik (Wolf et al., 2004). Periodontitis agresif adalah penyakit pada jaringan

penyangga gigi yang ditandai dengan kerusakan yang cepat di ligament periodontal dan tulang

alveolar pada penderita usia muda, pada umumnya terjadi pada usia dibawah 30 tahun. Pada

periodontitis agresif proses kehilangan perlekatan jaringan dan resesi gingival empat kali (4x)

lebih cepat dibandingkan dengan periodontitis kronis (Velden et al., 2006; Newman et al., 2006)

Sampai saat ini kejadian periodontitis agresif pada usia muda masih merupakan masalah

yang belum dapat dijelaskan secara tuntas dibidang kedokteran gigi. Patogenesis periodontitis

dipengaruhi interaksi antara factor host dan bakteri yang didominasi oleh Actinobacillus

actinomycetemcomitans yang sekarag lebih dikenal dengan Aggregatibacter

actinomycetemcomitans (A.actinomycetecomitans), adanya bakteri ini pada plak gigi

dihubungkan dengan agresifitas kerusakan jaringan periodontal dan diperparah dengan adanya

factor genetic dan lingkungan (Korman, 2000). Kontak langsung antara agen infeksius dengan

sel host diawali dengan proses adhesi (perlekatan). Proses adesi merupakan salah satu sifat

virulensi dari bakteri patogen yang berperan penting untuk terjadinya kolonisasi, invasi sampai

timbulonya penyakit inveksi (Giannasca et al, 1996; Doig et al, 1992; Finlay and Flaklow, 1989).

A.actinomycetecomitans mempunayi fimbriae yang berfungsi sebagai adesi dan invasi, fimbriae

ini merupakan factor virulensi pada proses infeksi di dalam rongga mulut.

A.actinomycetecomitans mempunyai berbagai macam factor virulensi yaitu LtxA yang dapat

merusak polymorphonuclear leucocyte (PMN) dan monosit, Cytolethal distending toxin (Cdt),

LPS, surface associated material (SAM) chemotactic inhibition factors, protease yang

mendegradasi immunoglobulin, kolagenase yang mendegradasi jaringan ikat kolagen, vesikel

extracellular outer membrane, factor yang mempengaruhi respons imun, factor yang merusak sel

host yaitu sel epitel dan fibroblast dan sifat virulensi yang relevan dengan adesi dan penetrasi

pada jaringan yaitu adhesion dan fimbriae (Kler and Malik, 2010).

Salah satu factor virulensi A.actinomycetecomitans adalah adhesin yang belum terungkap

secara eksklusif dan sampai saat ini belum diketahui peran dari adhesin A.actinomycetecomitans

pada penderita periodontitis agresif oleh karena itu perlu dilakukan penelitian untuk mengungkap

peran adhesion sehingga diagnosis dan terapi yang tepat dapat dilakukan.

BAB II

PERUMUSAN MASALAH DAN TUJUAN PENELITIAN

2.1 Rumusan Masalah

Apakah protein adhesin A.actinomycetecomitans mengakibatkan peningkatan jumlah sel

radang akut pada tikus Wistar dengan periodontitis agresif?

2.2 Tujuan Penelitian

2.2.1 Tujuan Umum

Tujuan penelitian ini adalah menganalisis peningkatan jumlah sel radang akut pada

hewan coba (dari hasil induksi protein adhesin A.actinomycetecomitans.

2.2.2 Tujuan Khusus

Dapat mengetahui peran adhesin A.actinomycetecomitans sehingga diagnosis, tindakan

preventif dan terapi yang tepat dapat dilakukan pada penderita periodontitis agresif.

2.3 Manfaat Penelitian:

Dengan didapatkannya protein adhesion A.actinomycetecomitans yang terbukti

mempunyai kemampuan meningkatkan jumlah sel radang akut dan sel radang kronis pada hewan

coba (tikus wistar), maka hal ini akan memperjelas pathogenesis periodontitis agresif yang masih

perlu diungkapkan lebih lanjut sehingga tindakan preventif dan kuratif yang tepat dapat

diberikan pada penderita.

BAB III

TINJAUAN PUSTAKA

Patogenesis periodontitis dipengaruhi interaksi antara factor host dan bakteri yang

didominasi oleh Actinobacillus actinomycetemcomitans yang sekarang lebih dikenal sebagai

Aggregatibacter actinomycetemcomitans(A.actinomycetecomitans, adanya bakteri ini pada plak

gigi dihubungkan dengan agresifitas kerusakan jaringan periodontal dan diperparah dengan

adanya factor genetic dan lingkungan (Korman, 2000). Pada beberapa penelitian terdahulu

menunjukkan keberadaan A.actinomycetemcomitans pada lebih dari 95% lesi periodontal

penderita dengan LAP (Henderson et al, 2010; Maeda et al, 2009). A.actinomycetecomitans

harus mempunyai factor virulensi agar dapat berkoloni, menyebabkan penyakit dan bertahan

pada host. A.actinomycetemcomitans mempunyai beberapa factor virulensi yang telah

diidentifikasi yaitu adhesin dan fimbriae yang berperan untuk invasi ke dalam jaringan, biofilm

polisakarida, lipopolisakarida (LPS), dua protein yang spesifik pada A.actinomycetemcomitans

adalah Cytolethal distending toxin (Cdt) dan Leukotoksin (LtxA) (Henderson et al, 2010;Ouhara

et al 2006). Kontak langsung antara agen infeksius dengan sel host diawali dengan proses adesi

(perlekatan). Proses adesi merupakan salah satu virulensi dari bakteri patogen yang berperan

penting untuk terjadinya kolonisasi, invasi, sampai timbulnya penyakit infeksi (Giannasca et al,

1996; Doig et al, 1992; Finlay and Flaklow, 1989). Apabila bakteri merupakan mekanisme

pertahanan hidup yang kuat dan juga merupakan mekanisme virulensi untuk bakteri patogen.

Adhesin bakteri juga merupakan media bagi bakteri untuk melakukan invasi pada host. Untuk

melakukan adesi pada host, adhesion bakteri dapat juga terikat pada bakteri lain dengan spesies

yang sama atau yang berbeda. A.actinomycetemcomitans mempunyai fimbriae dan macam

koloni yang membuat bakteri ini bertahan hidup, beberapa macam koloni

A.actinomycetemcomitans adalah koloni transparan kasar, transparan halus dan opaque halus.

Hanya di koloni transparan kasar terdapat fimbriae dengan protein terbanyak di 6,5 kDa dan

sedikit pada 54 kDa. Antibodi pada host dapat menghalangi ikatan dari A.actinomycetecomitans

pada saliva dan hihrosiapatin, sel epitel bukal, dan fibroblast, hal ini menunjukkan pentingnya

permukaan sel dari fimbriae untuk adesi pada permukaan yang beragam (Henderson et al, 2010).

Adesi strain berfimbriae A.actinomycetemcomitans pada permukaan gigi penting dan lebih

efektif (Henderson et al, 2010; Lamont, et al 2006). Strain A.actinomycetemcomitans yang

berfimbriae mempunyai daya adesi 3 kali lipat lebih tinggi daripada yang tanpa fimbriae (Feng Z

and Weinberg, 2006). A.actinomycetemcomitans mempunyai banyak factor virulensi, salah

satunya adalah adhesin yang belum terungkap secara eksklusif dan sampai saat ini belum

diketahui dengan jelas peran dari adhesion A.actinomycetemcomitans pada penderita

periodontiotis agresif, oleh karena itu perlu dilakukan penelitian untuk mengungkap peran

adhesin sehingga diagnosis, tindakan preventif dan terapi yang tepat dapat dilakukan pada

penderita.

Untuk maksud ini dilakukan penelitian mengenai analisis respon imun terhadap induksi

protein adhesin fimbriae dengan tahapan penelitian : Tahap pertama : Isolasi dan identifikasi

bakteri A.actinomycetemcomitans dari poket oenderita periodontitis agresif. Isolasi protein

adhesion A.actinomycetemcomitans dilanjutkan elektroforesa SDS-PAGE. Karakterisasi protein

adhesin A.actinomycetemcomitans (kDa), dilanjutkan uji Hematoksilin Eosin (HE) untuk

mengetahui adanya peningkatan jumlah sel radang akut yang menunjukkan terjadinya reaksi

inflamasi setelah dilakukan induksi protein adhesin pada hewan coba (tikus Wistar).

3.1 Protein Adhesin Bakteri

Bakteri patogen menggunakan sejumlah mekanisme dalam menyebabkan penyakit pada

manusia. Patogenesa penyakit infeksi diawali oleh interaksi patogen pada permukaan host.

Permukaan host disini termasuk kulit, membrane mukosa dari rongga mulut, nasopharing dan

jaringan yang lebih dalam termasuk jaringan limfoid, epitel lambung dan usus, alveolus, jaringan

endothel. Mikroba patogen mempunyai factor yang diekspresikan untuk dapat mengikat molekul

dari sel host sehingga terhindar dari kekuatan mekanik host. Sekali melekat pada permukaan

host, patogen dapat memulai proses biokimia spesifik yang akan menghasilkan penyakit,

termasuk proliferasi, pengeluaran toxin, invasi sel host, dan aktivasi signaling sel host melaui

cascade ( Wilson, 2002).

Faktor-factor perlekatan mikroba disebut adhesin, yang perlekatan mikroorganisme

kepada substrat sel host merupakan proses dini dan vital untuk semua patogen. Kadang-kadang

bakteri cukup mengekspresi satu factor perlekatan saja untuk dapat mengkolonisasi sel hospes

seperti misalnya yang terdiri dari polipeptida (protein) atau polisacharida (karbohidrat). Protein

adhesion dibagi dua kelompok : fimbriae dan afimbriae. Fimbriae merupakan struktur yang

menjulur keluar seperti rambut padapermukaan bakteri terdiri dari protein. Protein subunit pada

ujungbpili sering berfungsi mengikat reseptor host. Yang perlu dicatat bahwa satu patogen dapat

mengekspresikan lebih dari satu adhesion (Wilson, 2002). Pada A.actinomycetemcomitans

beberapa adhesin berperan pada perlekatan dari bakteri ini pada sel epitel, karena perlekatan

bakteri ini pada sel epitel bersifat multifaktorial (Lamont et al, 2006).

3.3 Sel Radang Akut

Sel yang ditemukan pada tempat peradangan (Robbine dan Kumar, 1992) :

Leukosit Polimorfonuklear:

a.    Neutrofil

Neutrofil adalah sel pertama dan yang paling banyak ditemukan pada radang akut, sel ini

motil, amuboid, fagositosis aktif dan memberikan respon terhadap kemotaksis.

Fungsi utama neutofil : fagositosis bakteri dan destruksi sel dengan enzim lisosomal.

Pengeluaran enzim lisosomal pada jaringan. Ekstraseluler akan menyebabkan reaksi radang

local.

b. Basofil,

 Pada basofil sitoplasmanya mengandung granula yang mengandung histamine dan

heparin, sel ini berperan dalam reaksi hipersensitifitas.

c. Eusinofil

Eusinofil beremigrasi dari aliran darah pada stadium lanjut dan penyembuhan, jumlahnya

meningkat pada infeksi parasit dan keadaan alergik. Mengandung antihistamin dan mencegah

untuk reaksi hipersensitif.

d.  Sel Mast

Fungsinya mirip basofil, merupakan sel jaringan ikat , menghasilkan histamine dan

heparin.

Limfosit dan sel plasma, fungsi utamanya yaitu pada imunitas selular dan humoral.

 Monosit, sel fagosit, bersifat motil.

Dari jaringan : Histoisit atau makrofag, berfungsi sama dengan monosit , merupakan

sel fagositik aktif dan motil.

e. Fibroblas, ditemukan pada stadium penyembuhan.

f.  Sel datia Sel datia adalah sel besar yang berinti banyak. Secara aktif fagositik dan

menelan partikel asing yang terlalu besar untuk makrofag.

Sel radang akut adalah sel polimorfonukleus netrofil (mikrofag) : Leukosit

polimorfonukleus (netrofil, eosinofil, basofil) neutrofil: utama untuk fagositosis. Dibantu zat-zat

anti, mempererat kontak leukosit bakteri. Merupakan pertahanan pertama karena dapat migrasi

dengan segera dan dalam jumlah yang besar. Tidak berdaya pada kuman – kuman tertentu seperti

tuberculosis eosinofil: jumlahnya bertambah dalam keadaan alergi, asthma, hipersensitif

terhadap kedatangan parasit terutama cacing. Khemktasis dan fagositosis lebih rendah dari

netrofil.

DAFTAR PUSTAKA

Feng Z and Weinberg A, 2006. Role of Bacteria in Health and Disease of Periodontal Tissues. Periodontology 2000.40:50-76

Henderson B, Ward JM, Ready D, 2010. Aggregatibacter (Actibacillus) actinomycetemcomitans : a triple A periodontopathogen Periodontology 2000.54:78-105

Korman KS, 200. Genetics factors in the pathogenesis of periodontitis of Actinobacillus actinomycetemcomitans. Periodontol 20:135-167.

Lamont RJ and Yilmaz O, 2002. In or out: the invasiveness of oral bacteria.Periodontology 2000 30:61-69

Maeda T, Maeda H, Yamabe K, Mineshiba J, Tanimoto I, Yamamamoto T, Naruishi K, Kokeguchi S, Takashiba S, 2009. Highly expressed genes in a rough-colony-forming

phenotype of Aggregatibacter actinomycetemcomitans : implication of a mip-like gene for the invasion of host tissue.FEMS immunol Med Microbiol 58:226-236

Newman MG, Takei N, Klokkevold P, Carranza’s Clinical Periodontology. 10 th ed. WB Saunders Co. Philadelphia, New York, London, p : 168-181, 409-414, 675-668

Ouhara K, Komatsuzawa H, Shiba H, Uchida Y, Kawai T, Sayama K, Hashimoto K, Tauban MA, Kurihara H, Sugai M, 2006. Actinobacillus actinomycetemcomitans. Outer membrane protein 100 triggers innate immunity and production of β- defensin and the 18-KiloDalton cationaic antimicrobial protein through the fibronectin-integrin pathway in human gingival epithelial cells. Infection and Immunity. 74: 5211-5230

Velden V, Abbas F, Armand S, Loos BG, Timmerman MF, Weijden V, 2006. Java project on periodontal disease. The Natural Development of Periodontitis : risk factor, risk predictor and risk determinants. J Clin. Periodontal.33 : 540 - 49

Wolf HF, Rateitschak, and Hassel TM, 2004. Colour Atlas of Dental Medicine. Periodontology.

Robbine dan Kumar, 1992, Buku Ajar Patologi; Alih Bahasa, Staf Pengajar Laboratorium Patologi Anatomik FK-UNAIR Surabaya, Ed. 4, EGC, Jakarta.