TUGAS KELOMPOK ORAL BIOLOGI II
PLAK/ BIOFILM : STRUKTUR, KOMPOSISI, PERKEMBANGAN DAN PROPERTI
DOSEN PEMBIMBING
DRG. SHANTY CHAIRANI, M.SI
DISUSUN OLEH
WENNY HERYULIANINGSIH : 04031281320006
NABILA NAZALIKA : 04031281320007
ABU BAKAR LUTHFI : 04031281320009
RA SEPTIANA S.Z : 04031281320010
UNIVERSITAS SRIWIJAYA
FAKULTAS KEDOKTERAN
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER GIGI
INDRALAYA
2014/2015
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
Struktur Plak Gigi
Plak gigi terdiri atas mikrokoloni bakteri, matriks ekstraselulur, saluran cairan/kanal cairan, dan sistem komunikasi primitive.1,6
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.
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.
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.
Sistem komuniks primitive
Gambar 4. Sistem komuniakasi primitive bakteri pada plak menggunakan signal-signal kimia antar satu sama lain.
Klasifikasi Plak
Berdasarkan lokasi pada permukaan gigi
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
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 Plaque
1.
Matriks
50%
Tidak ada/Sedikit
2.
Flora
Dominan Gram +
Dominan Gram -
3.
Motile Bakteria
Beberapa
Umumnya
4.
Anaerobik/Aerobic
Aerobic kecuali yang tebal
Area Anaerobik dominan
5.
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.
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.
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;
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.
Perlekatan bakteri ke permukaan padat.
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.
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.
Pembentukan mikrokoloni di permukaan
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.
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.
Pematangan Plak
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.
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.
