PERIODONTAL MIKROBIOLOGI

PERIODONTAL MIKROBIOLOGI

  • Dosen: Shafira Kurnia

RONGGA MULUT DALAM PERSPEKTIF MICROBIOME

KONDISI SEHAT

  • Mikrobiota pada kondisi sehat terdiri dari:

    • Firmicutes:

    • Streptococcus spp.

    • Veillonella spp.

    • Granulicatella spp.

    • Proteobacteria:

    • Neisseria spp.

    • Campylobacter spp.

    • Haemophilus spp.

    • Actinobacteria:

    • Corynebacterium spp.

    • Rothia spp.

    • Actinomyces spp.

    • Bacteroidetes:

    • Prevotella spp.

    • Capnocytophaga spp.

    • Porphyromonas spp.

    • Fusobacteria:

    • Fusobacterium spp.

6 EKOSISTEM UTAMA DALAM RONGGA MULUT

  1. Intraoral dan permukaan keras supragingival (gigi, implan, restorasi, protesa)

  2. Daerah subgingival yang melekat pada permukaan keras (periodontal poket dan periimplant poket)

  3. Epitel bukal, palatal, dan epitel dasar mulut

  4. Dorsum lidah

  5. Tonsil

  6. Saliva

MODE HIDUP BAKTERI DAN BIOFILM

  • Definisi Biofilm: Biofilm terdiri dari sel-sel mikroorganisme yang terbungkus dalam matriks zat polimer ekstraseluler, seperti polisakarida, protein, dan asam nukleat.

  • Dental Plaque: Biofilm yang terdapat pada permukaan gigi maupun protesa gigi. Akumulasi mineral pada plak dapat menghasilkan kalkulus yang menguatkan ikatan.

PLAK GIGI

  • Karakteristik:

    • Susunan substansi yang resilient berwarna kuning keabuan yang melekat kuat pada permukaan keras di dalam rongga mulut, termasuk restorasi lepasan dan tetap.

    • Sulit untuk dihilangkan dengan berkumur atau menggunakan spray.

    • Tersusun atas matriks ekstraseluler.

    • Dalam 1 gram plak terdapat lebih dari 101110^{11} bakteri dari lebih dari 500 spesies berbeda. Dapat ditemukan mikroorganisme non-bakteri seperti archaea, jamur, protozoa, dan virus.

KOMPOSISI PLAK

  • Komponen Organik:

    • Polisakarida, protein, glikoprotein, lipid materi, DNA

  • Komponen Inorganik:

    • Sebagian besar terdiri dari kalsium, fosfor + sejumlah kecil mineral lain (natrium, kalium, fluorida)

PERBEDAAN ANTARA MATERI ALBA, PLAK, DAN KALKULUS

  • Materia Alba:

    • Akumulasi putih seperti keju.

    • Akumulasi lunak dari protein saliva, beberapa bakteri, banyak sel epitel yang terkelupas, dan sesekali puing makanan yang terurai.

    • Tidak memiliki struktur yang terorganisir dan tidak kompleks seperti dental plaque.

    • Mudah dipindahkan dengan semprotan air.

  • Dental Plaque:

    • Susbstansi resisten berwarna jernih hingga kuning keabu-abuan.

    • Utamanya terdiri dari bakteri dalam matriks glikoprotein saliva dan polisakarida ekstraseluler.

    • Dianggap sebagai biofilm.

    • Tidak mungkin dihilangkan hanya dengan berkumur atau semprotan.

  • Calculus (Kalkulus):

    • Deposit keras yang terbentuk melalui mineralisasi dental plaque.

    • Umumnya ditutupi oleh lapisan dental plaque yang tidak termineralisasi.

PROSES PEMBENTUKAN PLAK

  • Tiga Tahap Pembentukan:

    1. Pembentukan Pelikel

    2. Perlekatan Awal Bakteri

    3. Kolonisasi/Maturasi Plaque

  • Pellicle Formation:

    • Pelikel organik melapisi seluruh permukaan di dalam rongga mulut. Terdiri dari lebih dari 180 peptida, protein, dan glikoprotein (keratin, mucin, proline-rich protein, fosfoprotein, histidine-rich proteins, dll).

    • Pelikel dapat ditemukan pada permukaan enamel yang bersih setelah satu menit berada di dalam rongga mulut. Setelah 2 jam, pelikel matang terakumulasi dalam keseimbangan.

  • Initial Adhesion:

    • Rekolonisasi bakteri dimulai setelah 3 menit dari keadaan enamel bersih.

    • Interaksi spesifik antara permukaan mikroba, molekul adhesin, dan reseptor pada pelikel saliva menentukan apakah bakteri akan berikatan dengan permukaan atau tidak.

  • Maturation:

    • Bakteri primer yang melekat pada permukaan gigi menyediakan reseptor baru untuk bakteri lain (ko-adhesi).

    • Terjadi koneksi intra-bakteri (coaggregation).

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PEMBENTUKAN SUPRAGINGIVAL DENTAL PLAQUE

  • Topografi Plak Supragingiva:

    • Surface Microroughness

  • Variabel Individu:

    • Variasi gigi geligi, pengaruh inflamasi gingiva dan saliva, usia pasien, pembersihan gigi spontan.

JENIS BAKTERI DALAM BIOFILM

  • Karakteristik Bakteri:

    • Metabolisme

    • Interaksi antar bakteri

    • Komunikasi antar bakteri biofilm

    • Resistensi terhadap antimikroba.

  • Metabolisme Bakteri:

    • Nutrisi utama berasal dari saliva dan crevicular fluid.

    • Early colonizers menggunakan gula sebagai sumber energi.

    • Bakteri pada mature plaque berfungsi sebagai anaerob dan menggunakan asam amino sebagai sumber energi.

KOMUNIKASI ANTAR BAKTERI BIOFILM

  • Proses Quorum Sensing:

    • Bakteri mensekresi molekul signaling yang terakumulasi, menghasilkan respon seperti perubahan ekspresi gen spesifik untuk resistensi antibiotik, mendorong pertumbuhan spesies bermanfaat dalam biofilm, dan menghambat pertumbuhan bakteri yang merugikan

    • Contoh: pada streptococci, mensekresi peptida untuk memberi sinyal kepada bakteri dengan jenis yang sama maupun berbeda.

INTERAKSI ANTAR BAKTERI

  • Interaksi antar bakteri dapat bersifat saling menguntungkan atau kompetitif.

  • Contoh Interaksi:

    • S. mutans menghasilkan anti-mikroba yang aktif terhadap bakteri in vitro.

    • Streptococcus spp. bersaing dengan S. mutans melalui oksidasi molekul H2O2 yang lebih kuat.

    • Interaksi kompetitif lainnya antara Streptococcus spp. dan S. sanguinis, S. salivarius, S. mitis yang nyata menghambat patogen seperti A. actinomycetemcomitans, P. gingivalis, dan P. intermedia.

RESISTENSI BAKTERI TERHADAP ANTIMIKROBIAL

  • Resistensi bakteri terhadap antimicrobials dipengaruhi oleh:

    • Nutrisi

    • Rate pertumbuhan

    • Suhu

    • pH

  • Penyebaran Resistensi Antibiotik: Dapat terjadi melalui pertukaran DNA secara interseluler, melaui konjugasi, transformasi, transfer plasmid, dan transfer transposon.

NONBACTERIAL INHABITANTS OF THE ORAL CAVITY

  • Empat jenis keluarga virus yang dapat ditemukan dalam mulut:

    1. Herpes virus

    2. Human papiloma virus

    3. Picornavirus

    4. Retrovirus

  • Penyakit Oral yang Terkait:

    • Ulcus oral, tumor, osteonekrosis, osteomielitis, leukoplakia, dan periodontitis.

ORAL ULCER

  • Ulcer biasanya terjadi pada mukosa orofaring. Penyebab umum termasuk:

    • Primary and recurrent herpetic gingivostomatitis (primarily HSV-1, juga HSV-2)

    • Varicella/herpes zoster outbreak (varicella zoster virus)

    • Herpangina (coxsackievirus)

    • Hand, foot, and mouth disease (enteroviruses)

ORAL TUMORS

  • Oncovirus terpenting dalam mulut manusia termasuk EBV, herpes-8, dan virus papiloma, yang terkait dengan neoplasma epitel, limfoma, dan sarkoma Kaposi.

OTHER ORAL PATHOLOGIES

  • Virus juga terlibat dalam:

    • Mononukleosis menular (infeksi EBV primer dan kadang CMV primer)

    • Sindrom Sjögren (virus hepatitis C, virus T-limfotropik manusia tipe I, virus HIV, dan virus herpes)

    • Osteomielitis (virus herpes zoster dan CMV)

    • Osteonekrosis (herpes zoster)

    • Leukoplakia oral (virus papilloma, terutama tipe 16 dan 18)

    • Lichen planus oral (papillomavirus dan virus hepatitis C).

JAMUR DAN PROTOZOA

  • Jamur yang Terkait:

    • C. albicans, C. glabrata, C. tropicalis, C. krusei, C. parapsilosis, C. guilliermondii, C. dubliniensis.

  • Protozoa yang Terkait:

    • Entamoeba gingivalis dan Trichomonas tenax.

  • E.gingivalis ditemukan pada penyakit periodontal progresif pada pasien imunokompromis.

ARCHEA

  • Archaea adalah organisme bersel tunggal, berbeda dari bakteri karena berasal dari eukariota.

  • Archaea metanogenik memproduksi metana dari gas hidrogen (H2) / karbon dioksida (CO2) dan terkadang dari format, asetat, metanol, atau metilamin.

  • Mereka telah diisolasi dari pasien dengan penyakit periodontal melalui kultur jaringan dengan H2 dan CO2 dan terdapat pada lingkungan anaerobik biofilm subgingiva dan saluran akar yang terinfeksi.

TRANSMISI DAN TRANSLOKASI

DEFINISI

  • Transmisi: Penularan, penyebaran, penerusan, penjangkitan bakteri antar pasien (berbeda orang).

  • Translokasi: Perpindahan tempat atau lokasi bakteri yang terjadi pada inang (pasien yang sama).

TRANSMISI

  • Transmisi patogen dari satu lokus ke lokus lain penting untuk pengembangan penyakit infeksi dan dapat mempengaruhi hasil terapi periodontal.

  • Patogen periodontal dapat ditransmisikan antara anggota dalam satu keluarga baik secara vertikal maupun horizontal yaitu pada anak.

TRANSLOKASI INTRAORAL

  • Melibatkan pergerakan mikroba antara permukaan yang steril dan yang terinfeksi, meskipun sulit untuk mendapatkan permukaan steril di rongga mulut.

  • Contoh Translasi: Penggunaan probe ke sulkus gingiva yang belum terinfeksi oleh A. actinomycetemcomitans, yang sebelumnya telah digunakan pada sulkus yang telah terinfeksi oleh bakteri tersebut.

MULTIPLE HYPOTESIS

HIPOTESA SPESIFIKITAS MIKROBIOLOGIS PENYAKIT PERIODONTAL

Nonspecific Plaque Hypothesis

  • Raihola penyakit periodontal sebagai hasil dari gabungan zat berbahaya dari seluruh flora rongga mulut.

  • Pada pertengahan tahun 1900-an, penyakit periodontal dianggap disebabkan oleh akumulasi plak, respons host berkurang, dan kerentanan host meningkat seiring bertambahnya usia.

  • Perlu diingat bahwa kontrol penyakit periodontal tergantung pada eliminasi total plak.

KONTRADIKSI DARI HIPOSES NONSPECIFIC

  1. Beberapa individu dengan jumlah plak dan kalkulus yang banyak, serta gingivitis, tidak pernah berkembang menjadi periodontitis destruktif.

  2. Individu dengan periodontitis menunjukkan spesifik tinggi terkait pola penyakit.

SPECIFIC PLAQUE HYPOTHESIS

  • Menekankan komposisi kualitatif dari mikrobiota residen.

  • Patogenitas dental plaque tergantung dari peningkatan mikrob organisme spesifik.

  • Plak dengan bakteri patogen spesifik dapat menyebabkan penyakit periodontal.

  • Dikenal bahwa A.actinomycetemcomitans adalah patogen penyebab localized aggressive periodontitis.

ECOLOGIC PLAQUE HYPOTHESIS

  • Menyatakan pentingnya jumlah total dari dental plaque dan komposisi spesifik yang berperan dalam transisi dari sehat ke sakit.

  • Mikrobiota yang terkait dengan keadaan sehat terjaga dalam keseimbangan dinamis, sedangkan gangguan respon host dapat disebabkan oleh akumulasi plak non spesifik.

PERUBAHAN KOMUNITAS MIKROBIAL

  • Perubahan ini disebut dysbiosis dan dapat menyebabkan penyakit kronis seperti periodontitis.

TRANSISI SEHAT - SAKIT

  • Ekologi mikrobial oral bersifat dinamis, dipengaruhi oleh kuantitas nutrisi, kemampuan bertahan dari antimikroba dan faktor mekanik.

  • Lingkungan mikrobiologi oral dapat berubah pada transisi dari sehat ke sakit.

FAKTOR PENENTU PENYAKIT PERIODONTAL

  1. Host yang Rentan

  2. Keberadaan spesies patogen

  3. Banyak sedikitnya bakteri yang menguntungkan.

KERENTANAN HOST

  • Dipengaruhi oleh faktor genetik, lingkungan, dan kebiasaan (mis. Stres, merokok, infeksi virus).

  • Patogen utama: A. actinomycetemcomitans, T. forsythia, P. gingivalis.

GAMBARAN BAKTERI PATOGEN

  • Actinobacillus actinomycetemcomitans:

    • Gram-negatif, fakultatif anaerob, rod atau coccobacillus prokaryote; menyebabkan infeksi periodontal dan infeksi darah.

  • P. gingivalis:

    • Bakteri gram negatif dengan ukuran 0.5 – 2 μm, berwarna kemerahan, anaerob, berbentuk batang.

  • Treponema denticola:

    • Bakteri gram negatif, berbentuk spiral, anaerob, tidak dapat bertahan hidup di kehadiran oksigen.

  • T. forsythia:

    • Bakteri gram negatif, anaerob, berbentuk rod dengan ujung tapered.

BAKTERI BENEFICIAL

  • Mengontrol spesies patogen dengan cara:

    1. Secara pasif menempati celah yang terinfeksi oleh bakteri patogen.

    2. Secara aktif membatasi kemampuan patogen berikatan dengan jaringan.

    3. Mempengaruhi secara negatif vitalitas pertumbuhan patogen.

    4. Menurunkan kemampuan patogen untuk menghasilkan faktor virulensi.

KERUSAKAN PERIODONTAL

  • Hasil interaksi kompleks antara agen etiologi.

  • Jumlah kecil plak bakterial dapat dikendalikan oleh mekanisme pertahanan tubuh, namun gangguan keseimbangan dapat menyebabkan kerusakan periodontal.

  • Kerusakan periodontal terjadi saat host rentan atau terinfeksi oleh bakteri dalam jumlah besar.