TM 10 Patogenesis Penyakit Periodontal

Pathogenesis of Periodontal Disease

A. Definisi

  • Pemahaman patogenesis periodontal adalah kunci untuk meningkatkan strategi manajemen untuk penyakit umum dan kompleks ini.

  • Patogenesis:

    • Merujuk pada proses asal dan perkembangan penyakit.

    • Mengacu pada proses yang berurutan yang menyebabkan perkembangan suatu penyakit dan mengakibatkan serangkaian perubahan dalam struktur dan fungsi, dalam hal ini, periodontium.

  • Memahami proses penyakit sangat penting karena dapat mengarah pada pengembangan strategi pengobatan yang lebih baik.

  • Penyakit periodontal adalah hasil dari interaksi kompleks antara biofilm subgingival dan peristiwa imun-inflamasi host yang berkembang dalam jaringan gingiva dan periodontal sebagai respons terhadap tantangan yang disajikan oleh bakteri.

  • Penyakit periodontal karena itu adalah entitas yang unik:

    • Banyak spesies dapat diidentifikasi dalam kantong periodontal.

    • Bakteri yang mengkoloni permukaan ini secara efektif berada di luar tubuh.

    • Banyak fitur unik dari periodontitis berasal dari anatomi periodontium.

    • Melibatkan:

Periodontal disease

  1. Bacterial species

  2. Anatomical landmark

  3. Host imun respons

B. Histopatologi Penyakit Periodontal

Jaringan Gingiva Sehat Secara Klinis

  • Ciri-ciri histopatologi jaringan gingiva sehat:

    • Berwarna merah muda koral.

    • Tidak bengkak atau meradang.

    • Terhubung dengan baik ke tulang.

    • Sedikit perdarahan saat probing.

    • Mengalami inflamasi tingkat rendah dengan biofilm bakteri.

    • Steady-stage equilibrium = low grade inflamasi seimbang dengan biofilm bakteri

Innate dan Struktural Mekanisme Pertahanan

  • Pemeliharaan intact epithelial barrier (epitel junctional dan epitel sulcular).

  • Aliran GCF (Gingival Crevicular Fluid).

  • Pengelupasan sel-sel epitel permukaan.

  • Kehadiran neutrofil dan antibodi.

Histopatologi Gingivitis dan Periodontitis

  1. Initial Lesion / Lesi Awal:

    • Berkembang 2-4 hari setelah akumulasi plak.

    • Jaringan gingiva sehat secara klinis.

    • Dilation pembuluh darah dan peningkatan permeabilitas.

    • Upregulasi ICAM-1 dan E-Selectin serta GCF.

  2. Early Lesion / Lesi Awal:

    • Berkembang setelah sekitar 1 minggu.

    • Erythematous (merah).

  3. Establisbed Lesion:

    • Mengacu pada gingivitis kronis.

    • Progresinya tergantung pada tantangan plak, kerentanan host, dan faktor risiko.

    • Sitokin yang dominan: Neutrofil, MMP-8, MMP-9.

    • Perubahan inflamasi ini masih sepenuhnya dapat dibalik jika pengendalian plak yang efektif diterapkan kembali.

  4. Advanced Lesion / Lesi Lanjut:

    • Transisi dari gingivitis ke periodontitis.

    • Periodontal breakdown

C. Respon Inflamasi di Periodontium

Peran dalam Patogenesis dari Periodontitis dapat secara luas dibagi menjadi 1 kelompok utama :

1. Virulence Factors dari mikrobiota subgingival

2. Host immune-inflammatory responses

Sekarang sudah jelas bahwa sebagian besar Kerusakan jaringan dihasilkan dari Host immune-inflammatory

Faktor Virulensi dari Mikrobiota Subgingival

  • LPS (Lipopolisakarida):

    • Ditemukan di membran luar bakteri gram negatif, sering disebut endotoksin.

    • Memicu respons imun host melalui TLRs (Toll-like receptors).

    • TLR4 mengenali LPS dari Aggregatibacter actinomycetemcomitans (A.a), sementara TLR2 mengenali LPS dari Porphyromonas gingivalis (P.g).

  • Enzim Bakteri dan Produk Berbahaya:

    • Produk sampingan berbahaya berasal dari bakteri plak yang berkontribusi langsung terhadap kerusakan jaringan.

    • Ditemukan dalam GCF dan meningkat seiring dengan parahnya penyakit periodontal.

    • Asam lemak rantai pendek mempengaruhi sekresi sitokin.

  • Invasi Mikrobial:

    • Bakteri seperti A.a, P.g dan Fusobacterium nucleatum telah dilaporkan menginvasi jaringan gingival.

  • Fimbria:

    • Hadir pada spesies bakteri tertentu, terutama P.g, yang merangsang IL-6, TLR2, NF-kB, dan IL-8.

  • Bacteria DNA and Extracelullar DNA

    • DNA bakteri merangsang sel kekebalan tubuh melalui TLR-9

    • Minat khusus DNA ekstraseluler (eDNA) pada

      Biofilm terkait dengan periodontitis

    • eDNA mungkin dilepaskan setelah lisis sel bakteri

    • eDNA berperan dalam adhesi dan pembentukan biofilm, Perlindungan terhadap agen antimikroba

Host-Derived Inflammatory Mediators / Mediator Inflammatory Derivatif Host

  • Sitokin:

    • Protein larut yang berfungsi sebagai sinyal dari satu sel ke sel lainnya.

    • Terikat pada reseptor spesifik pada sel target dan menginisiasi jalur sinyal intraseluler yang mengakibatkan perubahan fenotipik.

  • Prostaglandin (PG):

    • Prostaglandin merupakan kelompok senyawa lipid yang berasal dari asam arakidonat pada membran plasmak sel mast.

    • PG penting dalam mediasi inflamasi, terutama PGE2 yang menyebabkan vasodilatasi, induksi produksi sitokin, dan resorpsi tulang.

  • Matrix Metalloproteinases (MMPs):

    • Keluarga enzim proteolitik yang mendegradasi molekul matriks ekstraseluler seperti kolagen, gelatin, dan elastin.

    • MMP diproduksi oleh berbagai jenis sel (neutrofil, makrofag, fibroblas, epitel, osteoblast, dan osteoklas).

    • MMP dihambat oleh tetrasiklin, doksisiklin

Role inflammatory spesific mediator

  • IL-1b meningkatkan ICAM-1 dan IL-8.

  • TNF-a adalah mediator inflamasi kunci dalam penyakit periodontal yang meningkatkan neutrofil, sekresi MMP, osteoklas, dan membatasi perbaikan jaringan.

  • IL-1b meningkatkan ICAM-1 dan IL-8

  • IL-6 dirangsang oleh sitokin IL-1b dan TNF-a

  • IL-1a terutama merupakan protein intraseluler yang biasanya tidak disekresikan

  • TNF-a adalah mediator inflamasi utama pada penyakit periodontal, dan berbagi banyak aksi seluler IL-1b, meningkatkan neutrofil, sekresi MMP, Osteoklas dan membatasi jaringan perbaikan

  • IL-6 memiliki peran penting dalam memberi sinyal Produksi dari Protein C-reaktif (CRP)

  • PGE2 meningkat di GCF dan menginduksi MMP

    Sekresi.

  • NSAID menghambat PGE2

Chemokines

  • Chemokines adalah molekul mirip sitokin yang ditandai dengan Aktivitas kemotaktik mereka (sitokin kemotaktik).

  • Chemokines mengatur perekrutan leukosit secara fisiologis dan Kondisi patologis

  • Chemokines dibagi menjadi dua subfamili menurut struktur Kesamaan: SubfamilyCC dan subfamily CXC.

  • CXCL8 (IL-8) terlokalisasi di area jaringan gingiva dan GCF.

  • CCL2 dan CCL5 berperan dalam migrasi makrofag

Antiinflammatory Cytokines

The balance between proinflammatory and anti-inflammatory events in crucial for determining disease progression.

• Antiinflammatory cytokines:

• IL-10

• TGF-b

• IL-1Ra

• IL-1F5

• IL-1F10

D. Keterkaitan Antara Patogenesis dan Tanda Klinik Penyakit

Pembentukan Pocket

  • Biofilm bakteri menyebabkan peradangan di jaringan gingiva yang menyebabkan pembengkakan dan penyusutan sulkus.

  • Respon inflamasi kemudian menyebar ke jaringan yang lebih dalam, ditandai dengan infiltrasi sel pertahanan dan kerusakan kolagen dalam jaringan ikat.

  • Epitel junctional bermigrasi secara apikal untuk memelihara penghalang epitel yang utuh, dan sulkus menjadi lebih dalam lagi dan kini disebut kantong.

Resorpsi Tulang Alveolar

  • Dua faktor utama yang menentukan apakah kehilangan tulang terjadi:

    1. Konsentrasi mediator inflamasi dalam jaringan gingival yang menyebabkan resorpsi tulang.

    2. Mediator inflamasi harus meresap hingga jarak kritis dari tulang alveolar.

    3. Osteoklast dirangsang oleh sitokin pro-inflamasi dan lainnya Mediator (IL-1b, TNF-a, IL-6, PGE2, LIF, Oncostatin M, Bradykinin, Trombin)

Simpul RANK/RANKL/OPG

  • RANK (receptor activator of nuclear factor-KB): Reseptor permukaan sel pada osteoklas.

  • RANKL (RANK ligand): Molekul mirip sitokin yang adalah ligan untuk RANK yang menyebabkan pematangan menjadi osteoklas yang terdefinisi sepenuhnya.

  • OPG (osteoprotegerin): Molekul mirip sitokin yang mengikat RANKL dan menghambat interaksi antara RANKL dan RANK.

  • Rasio RANKL terhadap OPG adalah kunci, dengan penelitian menunjukkan peningkatan RANKL dan penurunan OPG pada pasien dengan periodontitis lanjut dibandingkan dengan kontrol sehat.

E. Resolusi Inflamasi

  • Inflamasi adalah mekanisme pertahanan penting untuk melawan ancaman infeksi bakteri, tetapi inflamasi juga menyebabkan kerusakan jaringan yang terkait dengan perkembangan dan progresi kebanyakan penyakit kronis.

  • Resolvasi inflamasi adalah proses aktif yang mengembalikan homeostasis, dimediasi oleh molekul tertentu, termasuk golongan mediator lipid pro-resolving seperti lipoxins, resolvins, dan protectin.

F. Respons Imun dalam Patogenesis Periodontal

Imunitas Innate

  • Merujuk pada mekanisme pertahanan tidak spesifik yang berfungsi sebagai penghalang terhadap infeksi.

  • Komponen meliputi:

    • Saliva

    • Epithelial Tissue

    • GCF

    • Pathogen Recognition and Activation of Cellular Innate Responses

    • Pattern recognition receptors (PRR), Seperti as TLR, Macropage, interact with Microbes-associated molecular patterns (MAMPs)

    • Neutrophil Function

Imunitas Adaptif

  • Merujuk pada respons imun spesifik antigen.

  • Berfokus pada pertahanan terhadap patogen ekstraseluler (misalnya, bakteri) melalui sel B yang berdiferensiasi menjadi sel plasma penghasil antibodi.

  • Komponen :

    • Antigen Presenting Cells

    • T Cells

    • Antibodies

G. Concept of Host Susceptibility

Model Biologis Kerentanan Host

  • Tingkat Orang: Karakteristik unik individu berhubungan dengan periodontitis, termasuk komposisi biofilm subgingival dan faktor risiko seperti merokok dan diabetes.

  • Tingkat Genetik/Epigenetik: Faktor yang tidak dapat diubah, termasuk usia, jenis kelamin, dan komposisi genetik.

    • Polimorfisme genetik yang berhubungan dengan penyakit periodontal dan modifikasi epigenetik yang mencakup perubahan fenotipe yang tidak dikodekan dalam urutan DNA.

Kesimpulan

  • Periodontitis:

    • Dikenali melalui bakteri patogen periodontik yang mempunyai serangan yang berkepanjangan dengan keradangan kronis.

  • Pemahaman menyeluruh mengenai mekanisme ini sangat penting untuk penanganan dan pencegahan penyakit periodontal.