tugas kelompok oral biologi ii plak/ biofilm : struktur, komposisi, perkembangan dan properti dosen...

TUGAS KELOMPOK ORAL BIOLOGI II PLAK/ BIOFILM : STRUKTUR, KOMPOSISI, PERKEMBANGAN DAN

PROPERTI

DOSEN PEMBIMBING

DRG. SHANTY CHAIRANI, M.SI

DISUSUN OLEH

1. WENNY HERYULIANINGSIH :

04031281320006

2. NABILA NAZALIKA :

04031281320007

3. ABU BAKAR LUTHFI :

04031281320009

4. RA SEPTIANA S.Z :

04031281320010

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

FAKULTAS KEDOKTERAN

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER GIGI

INDRALAYA

2014/2015

1. Plak Gigi

Plak gigi merupakan suatu ekosistem yang unik. Plak

gigi adalah kumpulan dari biofilm, suatu komunitas

microbial yang ditemukan pada permukaan gigi

melekat/tertanam dalam sebuah matriks polimer yang

berasal dari bakteri dan saliva.1 Secara umum, plak dapat

diartikan sebagai suatu lapisan lunak yang terdiri atas

kumpulan mikroorganisme yang berkembang biak diatas suatu

matriks yang terbentuk dan melekat pada permukaan gigi

yang tidak dibersihkan.2

Plak pada umumnya lunak, translusen tidak terlihat

dan hanya dapat dilihat dengan zat warna, yaitu disclosing

solution. Plak mengandung matriks ekstraseluler yang lengket

disebut glukan, disekresikan oleh Streptokokus dan mendorong

perlekatan bakteri pada pelikel.3 Dalam bentuk lapisan

tebal, plak terlihat sebagai deposit kekuningan atau

keabu-abuan yang tidak dapat dilepas dengan kumur-kumur

semprotan air atau udara, tetapi plak dapat dibersihkan

secara mekanis yaitu dengan menyikat gigi.4

2. Struktur Plak Gigi

Plak gigi terdiri atas mikrokoloni bakteri, matriks

ekstraselulur, saluran cairan/kanal cairan, dan sistem

komunikasi primitive.1,6

a. Mikrokoloni Bakteri:

Gambar 1. Ilustrasi keseluruhan dari struktur biofilm

Bakteri menempel pada permukaan, dan saling melekat

satu sama lain bergabung membentuk mikrokoloni bangunan

seperti jamur yang melekat pada permukaan gigi dibagian

dasar yang relative sempit.

b. Matriks Ekstraseluler

Gambar 2. Ilustrasi biofilm yang mengidikasikan lingkungan aerobic

dibagian tepi dari cairan kanal dan lingkungan anerobic dibagian

tengah bangunan mikrokoloni.

Setiap kelompok bakteri merupakan suatu komunitas

independent yang mampu menyesuaikan kondisi hidup masing-

masing sesuai dengan gambar 2.

Matriks ekstraseluler sendiri adalah pelindung yang

mengelilingi mikrokoloni bakteri yang terbentuk.

Berfungsi untuk melindungi lingkungan mikrokoloni dari

antimicrobial, antibiotic, dan sistem pertahanan tubuh.

c. Kanal Cairan

Gambar 3. Ilustrasi kanal cairan yang memfasilitasi pergerakan

nutrisi, oksige, produk sampingan bakteri dam enzim dalam struktur

plak/biofilm.

Kanal cairan menembus matriks seluler, berfungsi

untuk member nutrsi pada mikrokoloni bakteri, serta

memfasilitasi pergerakan metabolit bakteri, produk

sampingan dan enzim dalam struktur plak/biofilm.

d. Sistem komuniks primitive

Gambar 4. Sistem komuniakasi primitive bakteri pada plak menggunakan

signal-signal kimia antar satu sama lain.

3. Klasifikasi Plak

a. Berdasarkan lokasi pada permukaan gigi

1. Plak Supraginggival

Melekat pada struktur gigi diatas ginggiva

Terbagi menjadi 2; yaitu sebagai berikut.

Plak Koronal : Plak yang hanya melekat

pada permukaan gigi

Plak marginal : Plak yang berhubungan

dengan permukaan

gigi pada batas ginggiva/margin

ginggiva

2. Plak subginggiva

Ditemukan dibawah ginggiva; dibagi menjadi 2 yaitu

sebagai berikut.

Plak yang melekat : Terbagi menjadi 3, yaitu:

- Plak yang melekat pada gigi;

didominasi bakteri gram +

berhubungan dengan

pembentukan kalkulus, karies

akar, dan resorbsi akar.

- Plak yang meleka pada

epithelial; gram (–)

mendominasi, berhubungan

dengan gingivitis dan

periodontitis.

- Plak yang melekat pada

jaringan ikat; berhubungan

dengan remaja penderita

periodontitis lokal.

Plak yang tidak melekat: Berhubungan dengan

kerusakan jaringan periodontal yang cepat.

Tabel 1. Perbedaan Plak Supraginggival dan Subginggival

No

. Pembeda Supraginggival Plaque Subginggival Plaque1. Matriks 50% Tidak ada/Sedikit2. Flora Dominan Gram + Dominan Gram -

3. Motile Bakteria Beberapa Umumnya

4. Anaerobik/Aerobic

Aerobic kecuali yang

tebal

Area Anaerobik

dominan5. Metabolism Dominan Karbohidrat Dominan Protein

IV. Komposisi Plak

Plak gigi sebagian besar terdiri atas air dan

berbagai macam mikroorganisme yang berkembang biak dalam

suatu matriks interseluler yang terdiri atas polisakarida

ektraseluler dan protein saliva. Sekitar 80% dari berat

plak adalah air dan 20% lainnya bentuk padat.

a. Komposisi Bakteri

Bakteri yang terdapat pada bagian luar, terdiri atas

bakteri jenis aerob, sedang bateri yang terdapat pada

permukaan dalam terdiri dari anaerob. Bakteri anaerob

cenderung lebih banyak karena O2 yang masuk ke bagian

dalam hanya sedikit sehingga bakteri anaerob cenderung

tumbuh lebih subur.

b. Komposisi Matriks Plak Gigi

Terdiri dari;

Polisakarida Ekstraseluler; Jenis bakteri utama

yang mampu membentuk polisakarida ekstraseluler

adalah Streptococcus. Jenis utama polisakarida

ekstraseluler yang terbentuk adalah dekstran

yang merupakan polimer glukosa dan levan yang

merupakan polimer fruktosa.

Secara biokimia jalannya sintesis adalah

sebagai berikut.

-Sukrosa+ enzim bakteri (dekstransukrase) ->

Dekstran + Fruktosa

-Sukrosa+ enzim bakteri (levansukrosa) -> Levan

+ Glukosa

Protein Saliva;

c. Komposisi Komponen Anorganik

Plak mengandung konsentrasi kalsium dan fosfat serta

fluor yang tinggi dibandingkan zat anorganik lainnya.

Dari beberapa penelitian yang telah dilakukan, diketahui

bahwa plak dapat mengikat kalsium dalam jumlah besar dan

hal ini mungkin berhubungan dengan perpindahan kalsium

ke dalam dan keluar email.

V. Perkembangan Plak

Perkembangan plak/biofilm dapat dibagi menjadi 3

tahapan sebagai berikut.

a. Perlekatan bakteri ke permukaan padat.

1. Pembentukan pelikel; Pelikel adalah lapisan bebas

bakteri yang terbentuk beberapa detik setelah

penyikatan gigi. Pelikel ini berasal dari protein

saliva yang terutama terdiri dari glikoprotein

pada permukaan gigi (serta pada restorasi dan

gigi tiruan). Karakteristik pelikel merupakan

lapisan yang tipis (0,5 µm), translusen, halus,

dan tidak

berwarna.

Pelikel bekerja

seperti perekat

bersisi dua,

satu sisi

melekat ke

permukaan gigi,

sedangkan

permukaan

lainnya

merupakan sisi

yang melekatkan

bakteri pada permukaan gigi. Fungsi pelikel

adalah sebagai pelindung.

2. Kehadiran pelikel menghambat demineralisasi

permukaan bawah enamel. Larutan kumur dengan susu

atau krim sering meningkatkan ketebalan dan

kerapatan elektron dari pelikel, tetapi tidak

jelas apakah modifikasi tersebut memberikan

perlindungan tambahan terhadap demineralisasi

enamel. Komposisi pelikel memiliki keuntungan

yang cukup besar karena potensi perannya dalam

menentukan komposisi dari mikroflora awal.

b. Pembentukan mikrokoloni di permukaan

1. Perlekatan awal bakteri pada pelikel (0-24 jam);

Dalam waktu beberapa jam setelah pembentukan

pelikel, bakteri mulai melekat pada permukaan

luar dari pelikel. Bakteri melekat pada pelikel

dan satu sama lain dengan ratusan struktur mirip

rambut yang disebut fimbriae.

2. Kolonisasi awal bakteri pada permukaan gigi

(bakteri baru bergabung 4-24 jam)

Ketika bakteri melekat pada gigi, maka bakteri

mulai memproduksi substansi-substansi yang

menstimulasi bakteri bebas lainnya untuk

bergabung ke dalam komunitas.

Dalam 2 hari pertama, di mana tidak ada

pembersihan lebih lanjut yang dilakukan,

permukaan gigi didominasi oleh bakteri aerobik

dan fakultatif gram positif, terutama bacteri

Streptococcus mutans, Streptococcus sanguis, Streptococus

mitis, Streptococcus salivarius, Actinomyces viscosus, dan

Actinomyces naeslundii.

Tindakan melekat pada permukaan gigi merangsang

bakteri untuk mengeluarkan lapisan lendir

ekstraseluler/matriks ekstraseluler. Matriks

ekstraseluler ini membantu bakteri untuk

melekat erat pada permukaan gigi dan memberikan

perlindungan bagi bakteri tersebut.

c. Pematangan Plak

1. Kolonisasi sekunder bakteri (1-7 hari);

Pembentukan mikrokoloni

Ketika permukaan gigi telah dilapisi oleh

bakteri yang melekat erat, plak/biofilm

berkembang terutama melalui pembelahan sel dari

bakteri yang sudah melekat sejak awal (bukan

dari perlekatan bakteri baru). Namun,

perkembangan plak/biofilm juga bisa berasal

dari perlekatan bakteri baru.

Kemudian, proliferasi bakteri dimulai agar

plak/biofilm dapat menyebar lebih luas pada

gigi.

Waktu penggandaan plak/biofilm lebih cepat pada

perkembangan awal dan semakin lambat pada

plak/biofilm matang.

Bacterial blooms adalah periode ketika spesies

tertentu atau sekelompok spesies tumbuh dengan

laju percepatan yang cepat.

Bakteri pengkoloni sekunder akan melekat ke

bakteri yang sudah melekat pada pelikel.

Interaksi yang menimbulkan perlekatan bakteri

pengkoloni sekunder ke bakteri pengkoloni awal

dinamakan koagregasi.

Bakteri berkumpul bersama membentuk mikrokoloni

bakteri yang berbentuk seperti jamur yang

melekat pada permukaan gigi di dasar yang

tipis.

Hasil koagregasi adalah pembentukan susunan

yang kompleks dari bakteri yang berbeda yang

saling berhubungan satu sama lain.

2. Pematangan plak/biofilm (1 minggu atau lebih)

Setelah 4-7 hari pembentukan plak, akan terjadi

inflamasi gingiva. Selama proses ini

berlangsung, keadaan lingkungan akan berubah

secara perlahan. Lingkungan awal yang bersifat

aerob dengan spesies bakteri fakultatif gram

positif, berubah menjadi lingkungan yang sangat

miskin oksigen. Akibatnya, bakteri lain dengan

kemampuan metabolik yang berbeda dapat ikut

melekat pada plak, meliputi bakteri batang gram

negatif seperti bacteri Prevotella ssp, Prophyromonas

ssp, Capnocytophaga ssp, Fusobacterium ssp dan Bacteroides

ssp.

Pada hari 7-11 (fase akhir pematangan plak),

kompleksitas plak meningkat lebih jauh lagi,

ditandai dengan munculnya bacteri motil seperti

spirochaetes ssp. dan vibrio ssp. Pada fase akhir ini

jumlah bakteri gram positif semakin menurun dan

jumlah bakteri gram negatif meningkat.