Blok 10-Dinamika Ekosistem Rm 2010

BIOLOGI ORAL II

LISNA UNITA, DRG.,M.KESDEPARTEMEN BIOLOGI ORALFAKULTAS KEDOKTERAN GIGI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARASU MEDAN

2010

BIOLOGI ORAL II

Pengertian : Biologi oral ilmu yang menjembatani antara preklinik dan klinik, diberikan setelah ilmu-ilmu kedokteran dasar

Tujuan:• Memegang peranan didalam kurikulum preklinik

dan klinik• Memahami dasar-dasar biologi dari fenomena

oral baik secara normal dan patologis• Memahami bagaimana pengetahuan oral biologi

diperlukan untuk mencapai kualitas didalam pemeliharaan gigi

• Memahami oral biologi sebagai dasar prosedur klinik didalam kedokteran gigi pencegahan

BAHAN AJARBIOLOGI ORAL 2

BO 243

OlehLISNA UNITA, DRG.,M.Kes

DEPARTEMEN BIOLOGI ORALFAKULTAS KEDOKTERAN GIGI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARAMEDAN

2010

POKOK BAHASANDINAMIKA EKOSISTEM DI RONGGA MULUT

PERKULIAHAN

TIK: Pada akhir pertemuan mahasiswa diharapkan mampu:

• Menjelaskan ekologi mikrobial pada rongga mulut

• Menjelaskan Faktor-faktor yang mempengaruhi ekosistem rongga mulut

• Menjelaskan Sistem Sekretori IgA (SIgA)

• Menjelaskan Peranan SIgA pada ekologi mikrobial

DESKRIPSI SINGKAT:

Dalam empat kali pertemuan ini, anda akan

mempelajari tentang: • Ekologi mikrobial pada rongga mulut:

habitat, mikrobiota rongga mulut pada individu yang sehat (gigi, permukaan mukosa), Mikrobiota rongga mulut dihubungkan dengan penyakit mulut (karies, penyakit periodontal) ;

• Faktor yang mempengaruhi ekosistem rongga mulut : faktor fisikokimia,faktor host faktor bakteri, faktor luar

• Sistem Sekretori IgA (SigA) : Struktur IgA, Sintesis dan transport IgA, Induksi respon sekretori IgA (SIgA) , Fungsi biologi S IgA: Inhibisi pada perlekatan bakteri, inaktivasi enzim dan toksin, sinergis dengan mekanisme pertahanan lainnya, netralisasi virus, aktivasi komplemen; • Peranan SIgA pada ekologi mikrobial di rongga mulut : Peranan pada perlekatan bakteri, Peranan IgA protease pada perlekatan bakteri, Korelasi antara SIgA dan penyakit mulut, Kesehatan mulut pada pasien dengan defisiensi IgA

KEPUSTAKAAN

• 1. Marcotte H. Lavoie MC, Oral microbial ecology and the role of salivary immunoglobulin A. Mirobial Mol Biol Rev 1998 ; 62(1) : 71 – 109

1. 2. Liljemark WF, Blooquist C. Human oral microbial ecology and dental caries and periodontal diseases. Crit Rev Oral Biol Med 1996; 7(2)

2. 3. Scennapicco FA. Saliva- bacterium interactions in oral microbial ecology. Crit Rev Oral Biol Med 1994;

II. PERTANYAAN /TUGAS:

Ketiga anda membaca bacaan berikut gunakan pertanyaan-pertanyaan untuk memandu anda:

1. Jelaskan Ekologi mikrobial pada rongga

mulut: habitat, mikrobiota rongga mulut

pada individu yang sehat (gigi, permukaan

mukosa), Mikrobiota rongga mulut

dihubungkan dengan penyakit mulut (karies, penyakit periodontal) ;

2. Faktor-faktor yang mempengaruhi ekosistem rongga mulut : faktor fisikokimia, faktor host , faktor bakteri, faktor

luar

3. Sistem Sekretori IgA (SigA) : Struktur IgA, Sintesis dan transport IgA, Induksi respon sekretori IgA (SIgA) , Fungsi biologi S IgA: Inhibisi pada perlekatan bakteri, inaktivasi

enzim dan toksin, sinergis dengan mekanisme

pertahanan lainnya, netralisasi virus, aktivasi komplemen;

4. Peranan SIgA pada ekologi mikrobial di rongga mulut

- Peranan pada perlekatan bakteri

- Peranan IgA protease pada

perlekatan bakteri

- Korelasi antara SIgA dan penyakit

mulut

- Kesehatan mulut pada pasien

dengan defisiensi IgA

EKOSISTEM DALAM RONGGA MULUT

Ekologi : Ilmu yangmempelajari hubungan timbal balik diantara organisme dengan

lingkungan hidup (biotik) dan tidak hidup (abiotik)

Ekosistem terdiri atas komunitas mikroba tinggal dalam habitat tertentu dan lingkungan abiotik

mengandung elemen fisik dan kimia. Ekosistem mulut terdiri atas

mikroorganisme mulut dan lingkungannya

Ekosistem pada mamaliaEkosistem pada mamalia

mikrobiota rongga mulut dihubungkan dengan

penyakit mulut.

Habitat

Karies

Penyakitperiodontal

Mikrobiota rongga Mulut pada individu

yang sehat

Gigi

Permukaan mukosa

Gigi

• Kolonisasi mikroorganisme:

• Plak gigi.

• Organisme yang utama diisolasi dari supragingiva plak gigi merupakan bakteri gram positif, fakultatif anaerob, terutama sekali Actinomyces sp dan streptococcus.

Gigi

• Bakteri gram negatif: veilonella, haemofilus dan bacteroides secara reguler diisolasi (proporsi sedikit).

• Pada krevis gingival yang sehat, plak subgingival juga didominasi oleh organisme gram positif (actinomyces dan streptococcus). Kelihatannya mikrobiota dari krevikular gingiva yang meluas dari plak supragingiva

Permukaan mukosa

sedikit informasi yang tersedia

• Streptococcus: proporsi mikrobiota tinggi pada tempat ini, dengan mikroorganisme yang utama dari S. oralis dan S. sanguis.

• Juga dapat diisolasi genera neisseria, haemophilus dan Veilonela sp merupakan mikroorganisme yang utama.

• Lidah: Streptococcus sp (S. salivarius dan S. mitis) dan veilonella. Grup lain yang diisolasi yaitu: Peptosterptococcus sp, batang gram positif (terutama Aktinomyces sp) Bacteroides sp dan batang gram negatif lainnya.

Rongga mulut bayi yang baru lahir steril

Organisme pelopor

Streptococcus

(S. mitis biovar 1, S. salivarius).

Mengisi tempat dari lingkungannya yang baru dan mengubah

habitat dan hasilnya, populasi baru akan berkembang.

Saat lahir, rongga mulut neonatus mengalami kontak dengan mikroba yang bervariasi dalam jumlah yang sangat banyak dari berbagai sumber lingkungan eksternal

seperti udara, air, makanan, tetapi yang paling utama adalah dengan manusia lain yaitu dengan tenaga medis, ibu, keluarga dan teman-teman.

• Ketika bayi berusia enam bulan, insisivus pertama bawah pertama erupsi dan akan memberikan permukaan yang baru dan unik untuk kolonisasi.

• Pada waktu inilah Streptococcus mutans dan Streptococcus sanguis mulai berkolonisasi dalam mulut.

• Pertumbuhan mikroorganisme rongga mulut dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti:– temperatur– pH– potensial oksidasi-reduksi– kesediaan nutrisi dan air– struktur anatomi rongga mulut– aliran saliva– substansi antimikroba.

Faktor-faktor di rongga mulut tsb mempengaruhi seleksi terhadap

mikroorganisme mulut dan membantu memelihara keseimbangan / saling

melengkapi diantara populasi bakteri.

Akibat dari tekanan seleksi tersebut

terdapat mikrobiota mulut pada tempat yang berbeda-beda

Proses yang kontinu, perbedaan dan kompleksitas komunitas

Perubahan akan berakhir jika tidak ada

tambahan tempat yang didapatkan pada populasi yang baru, sekumpulan bakteri yang relatif stabil tercapai dan dikenal dengan komunitas klimaks

Konsep stabil atau komunitas klimaks tdk menggambarkan kondisi statis

Stabilitas berdasarkan pd homeostasis

Konsep homeostasis dan perubahan bakteri penting utk mikrobiologi mulut.

Sebagian faktor diet spt diet dengan sukrosa

kerusakan irreversibel pada homeostasis ekosistem mulut

Karies

EKOSISTEM PADA MAMALIAEKOSISTEM PADA MAMALIA

1. Habitat1. HabitatRongga mulut – lingkungan lembab,– temperatur konstan (34-360 C) – pH mendekati netral – Bukan lingkungan yang uniform– Terdpt bbrp habitat dlm rongga mulut yg

dikarakteristikkan oleh perbedaan faktor fisikokimia mendukung komunitas mikroba yg berbeda

Rongga mulut

• Gigi: Banyak tempat berbeda untuk kolonisasi bakteri supragingiva dan subgingiva

• Mukosa mulut dikarakteristikkan dgn

deskuamasi pd permukaan epitel

Rongga mulutPermukaan gigi diliputi oleh cairan fisiologi,

saliva dan cairan sulkus gingiva memelihara ekosistem mulut,

membekalkan air, nutrien dan faktor antimikroba

Lingkungan supragingiva : saliva subgingival : cairan sulkus

Saliva : campuran 3 kel.saliva, 90% air, glikoprotein,protein, hormon, vitamin, urea & bbrp ion

Cairan sulkus gingiva

Eksudat berasal dari plasma yg

melalui gingiva sampai ke sulkus

gingiva dan mengalir disepanjang gigi

- meningkat pada inflamasi gingiva

- komposisi = plasma protein,

albumin, lekosit dan komplemen

2. Mikroba dalam mulut pada individu Mikroba dalam mulut pada individu yang sehatyang sehat

Mikroba dlm mulut kompleks & bermacam- macam. Terdiri atas lbh 300 spesies bakteri termasuk protozoa, ragi dan mikoplasma

Distribusi berubah-ubah secara kualitatif dan kuantitatif menurut habitat

Pada gigi: Streptococcus mutans (S.mutans, S.sobrinus, S.cricetus & S.ratus) dan S.Sanguis ditemukan lebih banyak pd gigi

Pada lidah: sebagian besar diisolasi S.Salivarius

S.Mutans dan S.sanguis muncul di rongga mulut hanya sesudah erupsi gigi

Mikroorganisme berkolonisasi dalam bentuk misel padat pada plak gigi.

Plak terdiri atas

- Komunitas mikrobial yg terorganisir dlm

matrik kompleks yg mengandung produk

mikrobial ekstraseluler dan komponen

saliva.

- Banyak terbentuk pd tempat terlindung

dari gesekan mekanikal,

1. Gigi

Seperti: permukaan aproksimal, sulkus

gingiva, pit & fissur

Organisme yg utama pd plak gigi di

supragingival : - bakteri gram positif,

- bakteri fakultatif anaerob terutama

Actinomyces sp dan streptococcus

- bakteri gram negatif: veillonella,

haemofilus & bacteroides juga sering

tapi pada porsi yg lebih rendah

Plak subgingival didominasi oleh:

Bakteri gram positif (Actinomyces &

streptococcus)

Mikroba dari sulkus gingiva adalah

perpanjangan dari plak supragingival.

gram negatif

Bakteri gram negatif bentuk batang : Porfiromonas gingivalis, P.endodontalis, Prevotella melaninogenika, Prevotella intermedia, P. loescheii dan P.denticola jarang diisolasi dari sulkus gingiva yg sehat

dikolonisasi oleh bbrp mikroorganisme

(0 – 25 CFU/epitelial sel)

2. Permukaan mukosa

Gingiva

Palatum

Mukosa pipi

Dasar mulut

Permukaan mukosa

Streptokokus proporsinya paling banyak pada tempat itu dan yg predominan adalah Streptococcus oralis dan Streptococcus sanguis.

Genus neisseria, haemophilus dan veilonella juga diisolasi.

Lidah

Lebih banyak densiti bakteri (100 CFU/sel epitel)

Kelompok utama lainnya:

• Peptostreptokokus sp

• Batang gram positif: (sebagian besar Actinomyces sp) , Bacteroides sp

Gram negatif batang lainnya

Batang anaeobik dan spirochetes dpt berkaitan dengan penyakit periodontal

3. Mikroba dalam mulut yg berhubungan Mikroba dalam mulut yg berhubungan dengan penyakit rongga mulutdengan penyakit rongga mulut

Karies: merupakan kerusakan enamel, dentin atau sementum gigi yang disebabkan oleh aktivitas bakteri.

dimulai dari demineralisasi langsung enamel gigi yang disebabkan oleh asam laktat dan asam organik lain yang berakumulasi dalam plak gigi

Plak : komunitas mikroorganisme yang ditemukan di atas permukaan gigi sebagai biofilm, tertanam dalam polimer matriks host dan bakteri murni.

• Plak yang melekat pada gigi, terdiri atas sel-sel bakteri (60%-70% dari plak), polimer saliva, produk ekstraseluler bakteri dan merupakan konstruksi alami biofilm yang bila bergabung ketebalannya mencapai 300-500 bakteri pada permukaan gigi.

S.mutans: berperan penting pada proses pembentukan karies disebabkan:

1 S.mutans, bakteri anaerob memproduksi asam laktat sebagai bagian dari metabolismenya.

2. Mempunyai kemampuan untuk melekat pada permukaan gigi dengan adanya sukrosa.

Bakteri penyebab Karies

Diet dengan sukrosa yang tinggi

kerusakan irreversible pada homeostasis ekosistem rongga mulut

permulaan terjadinya karies karena

peningkatan konsentrasi asam laktat

buffer tidak mencukupi untuk mencegah larutnya enamel

Plak gigi demineralisasi gigiEnamel : bahan anorganik 92%-95%, bahan organik 1% dan air 4%.Kandungan anorganik terbesar adalah

kalsium (37%), dalam bentuk calsium phosphate berupa kistal hidroksiapatit.

Ketika terpapar asam, calsium posphate diubah menjadi suatu fase yang larut. Ion kalsium dilepas dan hilang dalam saliva, inilah demineralisasi.

Karies:

Permulaan karies

Streptococcus mutans (S.Mutans dan S sobrinus)

Perkembangan karies

Lactobacillus

Keduanya bersifat :acidogenic dan aciduric

Perkembangan karies dihubungkan dgn plak gigi pada:– permukaan korona yang licin,– pit – fisur

• Dapat juga ada pada permukaan akar gigi yang terbuka ke lingkungan mulut akibat resesi gingva

Penyakit Periodontal Istilah yg menggambarkan inflamasi patologik pd jaringan penyangga gigiDikelompokkan kedlm 2 kategori Gingivitis PeriodontitisMasing-masing dpt dibagi menurut umur (pubertas, muda, dewasa) Aktivitas penyakit & keparahan (cepat,

akut, kronis)

• Gingivitis: peradangan pd gingiva

• Periodontitis: melibatkan kerusakan perlekatan jaringan penghubung dan tulang alveolar yg berdampingan

Selama periodontitis sulkus gingiva dalam utk membentuk periodontal pocket karena migrasi apikal junction epitheliumepitel sepanjang permukaan akar

Induksi dan perkembangan kerusakan jaringan periodontal merupakan proses yg kompleks melibatkan

– penumpukan plak

– melepaskan substansi bakteri

– respon inflamasi host

Walaupun bakteri jarang menyerang jaringan, mungkin melepaskan bahan yg menembus gingiva kerusakan secara langsung oleh enzim dan endotoksin atau secara tdk langsung oleh induksi peradangan

Kerusakan jaringan mungkin disebabkan oleh pembebasan enzim lysosomal dari fagosit oleh produksi cytokines yg merangsang sel jaringan penghubung untuk melepaskan metalloproteinase (termasuk collagenase) atau cytokines yang mengaktivasi resorbsi tulang.

Diantara bakteri yg biasa diisolasi dari periodontal pocket umumnya bakteri batang gram negatif termasuk:

– Porphyromonas

– Prevotella

– Fusobacterium

– Actinobacillus actinomycemcomitans

– Capnocytophaga

– Wolinella

Faktor pisikokimia

Faktor Host

Faktor Luar

Faktor-faktor yang pempengaruhi Faktor-faktor yang pempengaruhi ekosistem rongga mulutekosistem rongga mulut

Faktor Bakteri