TUGAS ORAL BIOLOGY II

RESPON IMUNOLOGIS TERHADAP KARIES

Disusun oleh :

Anissa Citra Utami (04091004054)

Amelia Monika (04091004058)

Ayu Jembar Sari (04091004030)

Tri Septi Utami (04091004022)

Dosen Pembimbing :

Drg. Shanty Chairani

PROGRAM STUDI KEDOKTERAN GIGI

FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

Respon Imunologis Terhadap Karies

Imunologi adalah suatu ilmu yang mempelajari tentang mekanisme dan fungsi

sistem imunitas tubuh yang timbul sebagai akibat pengenalan terhadap zat asing,

termasuk usaha untuk menetralkan, mengeliminasi atau memetabolisme zat asing

tersebut besera produk-produknya.1 Sedangkan sistem imun sendiri adalah suatu

sistem kompleks yang memberikan respons imun (humoral dan selular) untuk

menghadapi agens spesifik seperti bakteri, virus, toksin, atau zat lain yang oleh tubuh

dianggap “bukan bagian diri”.2

Sistem pertahanan tubuh dikenal sebagai mekanisme imunitas alami dapat

dibagi menjadi dua bagian yaitu:

1. Pertahanan dengan spectrum luas, yang diartikan tidak hanya kepada antigen

spesifik

2. Mekanisme imunitas yang hanya diekspresikan dan timbul karena paparan

antigen spesifik

Tabel Mekanisme Imunitas Tubuh

Tipe Imunitas Contoh

Tidak Spesifik Membran mukosa

Sel fagositik

Sekresi enzim

Interferon

Spesifik

Didapat alami

Didapat artifisal

Transfer antibodi lewat plasenta

Sembuh dari sakit

Pemberian antitoksin

Vaksinasi

Baik sistem imunitas spesifik maupun tidak spesifik, reaksinya dapat bersifat

selular maupun humoral, dan dalam melakukan tugasnya kedua sistem itu dapat

bekerjasama. Respon imun seluler bekerja pada pengaruh-pengaruh biologis dari sel

utuh dan keterlibatan pada reaksi hospes terhadap benda asing. Sedangkan respon

imun humoral menekankan pada kerja zat-zat kimia yang dikeluarkan oleh sel,

misalnya antibodi. Di dalam tubuh setiap individu keduanya berperan untuk

melindungi tubuh manusia dari serangan antigen penyebab infeksi maupun penyebab

kerusakan pada jaringan.1

Karies gigi merupakan penyakit jaringan keras gigi yang disebabkan oleh faktor

etiologi yang kompleks dan multifaktorial yang dipengaruhi oleh faktor faktor seperti

faktor host, agen atau mikroorganisme, substrat atau diet dan faktor waktu. Tetapi,

penelitian orland dan keyes memperlihatkan betapa besarnya peran bakteri dalam

pembentukan karies.3 Oleh karena itu dapat dikatakan bahwa penyakit karies gigi

secara imunologik merupakan penyakit infeksi tipe kondisional yang disebabkan oleh

kuman patogen yang spesifik.1 Dalam hal ini Streptococcus mutans diyakini sebagai

antigen yang berperan penting pada proses terjadinya karies gigi memenuhi postulat

koch sebagai penyebab karies yaitu:

1. Streptococcus ditemukan dalam plak gigi karies dan biasanya tidak dapat

diisolasi dari yang bebas karies.

2. Organisme ini dapat tumbuh dalam kultur murni.

3. Infeksi pada tikus bebas kuman atau hamster normal oleh streptococcus berupa

karies.

4. Organisme tersebut dapat ditemukan kembali dari lesi karies dan tumbuh dalam

kultur murni.

5. Antibodi terhadap organisme ini meningkat pada penderita dengan karies.4

Karena karies gigi memenuhi kriteria sebagai penyakit infeksi, maka

dilakukan pendekatan imunologi untuk mencegahnya. Pendekatan ini berupa

penelitian mengenai respon imunologis terhadap karies dan pengembangan vaksin

karies.5

Rongga mulut merupakan pintu masuk utama mikroorganisme, oleh karena itu

banyak faktor yang terlibat dalam organisme pertahanan terhadap bakteri oportunis

yang apabila fungsi ini menurun makan bakteri oportunis tersebut dapat menjadi

patogen dan menimbulkan berbagai kelainan. Dalam hal ini termasuk bakteri

penyebab karies gigi.1 Perlindungan terhadap karies gigi ini melibatkan sistem

imunitas dan sejumlah faktor-faktor alamiah. Gigi dilindungi oleh suatu sistem imun

di dalam rongga mulut, dimana komponen-komponen yang dihasilkan oleh kelenjar

Darah Cairan celah gusi

Cairan celah gusi

IgM, IgG, IgAProteinKomplemenEnzim-enzimElektrolitPMN NeutrofilSel T, Sel BMakrofag

IgAProteinEnzim-enzimElektrolit

Air liurKelenjar air liur

Air liur

Cairan Mulut

IgA, IgG,IgMProteinEnzimElektrolitPMN Neutrofil

Domain

AirLiur

ludah merupakan hal yang sangat berperan di dalam sistem imun dalam rongga

mulut.5

Respon imun didalam rongga mulut melewati tiga kompartemene cairan yang

satu dengan lainnya berhubungan yaitu air liur, cairan celah gusi, dan darah. Ketiga

cairan tersebut bergabung membentuk cairan mulut. Walaupun secara kuantitatif

cairan mulut terbanyak terdiri dari komponen air liur, secara kualitatif cairan celah

gusi mungkin berperan terhadap sejumlah faktor-faktor imun yang penting. Pengaruh

komponen celah gusi pada respon imun cairan rongga mulut yang tidak jelas, tetapi

hampir semua polimorfonuklear leukosit (PMNL) dan sejumlah kecil IgG berasal dari

cairan celah gusi. Fungsi utama imunitas cairan rongga mulut meningkat oleh

komponen-komponen ini.4

Respon Imun terhadap Penyakit Karies Gigi

Rongga mulut bayi pada saat dilahirkan dalam keadaan steril, namun dalam

waktu beberapa menit akan terjadi kolonisasi kuman di dalam rongga mulutnya. Ibu

dapat merupakan sumber infeksi oleh kuman Streptokokus mutans, oleh karena

kontak yang dekat seperti ciuman pada bayi. Kolonisasi kuman-kuman ini akan

diikuti dengan produksi antibodi oleh bayi itu sendiri, dimana sebelumnya bayi sudah

mendapat Ig G dari ibunya melalui plasenta. Didalam saliva ditemukan sekretori

imunoglobulin A (slg A) yg mampu menghambat kolonisasi oral.1

Produksi antibdi slg A saliva terhadap Streptokokus mutans dapat dibentuk

oleh:

a. Antigen yang masuk secara langsung ke kelenjar saliva minor yang

berkembang di bawah mukosa oral.

b. Secara tidak langsung menelan Streptokokus dengan konsentrasi yang

cukup dan merangsang jaringan limfosit pada usus untuk membentuk respon

imun. Selanjutnya antibodi serum terhadap kuman Streptokokus mutans dengan

jumlah yang tinggi pada slaiva maternal akan menyebabkan dibentuknya

antibodi yang adekuat. Hasil respon imun ini bekerja aktif dala mencegah

kolonisasi Streptokokus mutans selanjutnya pada gigi yang erupsi.1

Respon Imun Seluler dan Humoral

Dalam imunologi ada dua sistem pertahanan, yaitu seluler dan humoral.

Keduanya dapat bekerja sama dan berhubungan dengan limfosit yang terdapat dalam

darah dan organ-organ limfosit seperti limfa dan kelenjar getah bening. Untuk proses

pendewasaan, sel-sel limfosit yang diperlukan untuk daya tahan seluler harus

melewati kelenjar timus, dimana terjadi kontak dengan sel-sel epitel dan kelenjar

timus. Sel-sel limfosit yang sudah dewasa ini kemudian disebut dengan sel T. Selain

itu terdapat pula sel B yang berasal dari organ yang mendewasakan sel-sel tersebut.

Bila terjadi kontak antara limfosit dewasa (sel B atau sel T) dengan antigen, maka

limfosit yang memiliki reseptor khusus untuk antigen tersebut akan mengadakan

proliferasi. Pada sistem pertahanan seluler terjadi penambahan dari sel T, terutama

subset CD4 yang dapat mengenal antigen-antigen yang bersangkutan. Sedangkan

pada sistem pertahanan humoral, selain ada penambahan dari sel B, juga terjadi

pembentukan dan pelepasan dari reseptor-reseptor spesifik yang disebut

imunoglobulin.1

Antibodi pada sel yang diproduksi oleh sel B berasal dari slah satu dari lima

kelas molekul protein sesuai dengan fungsinya asing-masing, yaitu:

1. Ig G, imunoglobulin yang paling banyak terdapat pada ruang intra maupun

ekstraseluler dan dihubungkan dengan imunitas pasif dan imunitas jnagka

panjang (long term immunity)

2. Ig A lain, disebut sekretori Ig A (slg A) yang terdapat pada cairan glandula dan

banyak terdapat pada area mukosa, seperti saluran pernapasan dan saluran

perkemihan. Berfungsi untuk mencegah terkumpulnya antigen.

3. Ig M mengeliminasi antigen sebelum datang cukup banyak IgG dan merupakan

immunoglobin pertama yang dibentuk sebagai respon terhadap antigen baru

4. Ig E terdapat pada indivisu normal dengan konsentrasi yang snagat rendah tetapi

bersifat mengikat pada enderita alergi.

5. Ig D, fungsi utamanya adalah reseptor antigen atau dengan kata lain sebagai

pengenalan antigen oleh sel B.1,6

Apabila terjadi kontak baru dengan antigen yang sama, maka akan dikenali

oleh sel T yang spesifik ( sistem pertahanan seluler) atau antibodi yang ada di dalam

sirkulasi (sistem pertahanan humoral). Di dalam rongga mulut, reaksi pertahanan

tidak terjadi pada enamel, karena enamel tidak mempunyai pembuluh darah.1

Komponen Mediator sebagai Respon Imun pada Karies Gigi

Boedi Oetomo Roeslan Menyatakan bahwa selama perkembangan karies gigi,

antibodi ditemukan dalam saliva, cairan pulpa gigi, dan cairan dentin. Hal ini

menunjukkan bahwa saliva, cairan pulpa gigi, dan cairan dentin dapat memberikan

respon imunologik terhadap serangan antigen kuman penyebab karies gigi.1

a. Saliva

Penelitian Dale B.Mitch et al menunjukkan bahwa penambahan saliva pada

suatu suspensi bakteri oral dapat menyebabkan agregasi bakteri. Pada saliva

setidaknya terdapat komponen sekresi yang terikat pada molekul slg A, membuat

antibosi slg A tahan terhadap enzim proteolitik yang ada pada saliva. Antibosi slg A

saliva bekerja dengan menghambat proses perlekatan sucrose independent tage san

sucrose dependent stage S mutans pada permukaan gigi, sehingga tidak terjadi

aktivitas metabolik. Oleh kaena itu, slg A dianggap sangat efisien pada hampir semua

subjek, seperti permukaan gigi halus yang terpapar jarang terkena karies. Tetapi pada

gigi tertentu (fisur,proksimal, dan servikal) yang tidak dapat dijangkau oleh

komponen saliva, hubungan pertahanan tidak ditemukan antara titer antibodi dan

indeks karies.1

Mucin saliva dan konstituennya melindungi permukaan mulut dan gigi melalui

berbagai cara:

1. Glikoprotein saliva menutupi dan melumasi mukosa.

2. Enzim antibakteri lisosim pada saliva berfungsi untuk memecahkan dinding sel

bakteri dan berfungsi sebagai penakluk.

3. Antibodi pada saliva terutama terdiri dari Imunoglobulin (IgA). IgA ini akan

bereksi dengan antigen makanan untuk menetralkan efeknya, selain itu IgA

dapat mencegah perlekatan bakteri dan virus pada permukaan gigi dan mukosa

mulut.

4. enzim sialoperoksidase mempunyai aktivitas antibakteri, khususnya terhadap

laktobasili dan streptokokus.

5. Bikarbonat dan fosfat memberi efek buffer pada makanan dan asam bakteri.

6. Komponen mineral, khususnya kalsium dan ion fosfor berfungsi

mempertahankan intregritas gigi dengan cara memodulasi difusi ion dan

mencegah hilangnya ion mineral dari jaringan gigi.7

Selain itu pada saliva terdapat faktor-faktor alamiah non spesifik yang juga

berperan dalam melindungi gigi dari karies yaitu:

1. Protein Kaya prolin

Protein kaya prolin (PRP) berfungsi untuk mempertahankan konsentrasi Ca2+

di dalan saliva tetap konstan, yang penting artinya dalam penghambatan

demineralisasi dan peningkatan remineralisasi. Selain itu PRP juga berperan untuk

mencegah terbentuknya karang gigi. Protein kaya prolin (Protein Rich Prolin / PRP)

terdiri dari 150-170 asam amino protein saliva. Protein ini memelihara saliva agar

tetap dalam kedaan jenuh terhadap kalsium fosfat dan terdapat juga pada pelikel

enamel. Hal ini menunjukkan bahwa PRP memiliki peranan penting dalam proses

mineralisasi pada permukaan gigi dan juga mempengaruhi perlekatan bakteri sebelum

terbentuknya plak. 5

2. Laktoferin

Laktoferin di dalam saliva berjumlah kurang dari 1% dari protein ludah.

Didala ludah yang dirangsang konsentrasi laktoferin adalah sekitar 1 mg/100ml.

Laktoferin merupakan glikoprotein yang mengikat ion-ion spesifik Fe3+ di dalam

cairan eksokrin. Efek bakteriostatik maupun bakterimia laktoferin terhadap S.mutans

bekerja sangat baikpada konsentrasi 15 mg/100 mL. aktifitas bakterisid laktoferin

langsung menembus pada permukaan sel. Struktur sel bakteri terluar seperti membran

terluar dan kapsul memiliki suatu sistem perlindungan untuk mengatasi aktifitas

laktoferin. 5

Efek antimikrobial laktoferin dalam melindungi jaringan mulut bekerjasama

dengan komponen antimikrobial ludah lainnya seperti lisosim dan laktoperoksidase.

Laktoferin dapat bekerja lebih efektif dalam kombinasi dengan lisosim bermuatan

negatif pada permukaan sel bakteri. Karena itu kemampuan sel-sel bakteri untuk

mengambil ion Fe3+ dapat di reduksi, sehingga laktoferin dalam konsentrasi rendah

sudah dapat mengambil ion Fe3+ yang cukup untuk dapat menghambat pertumbuhan

bakteri. Laktoferin dianggap penting untuk melindungi jaringan epitel dan infeksi

bakterial.5

3. Laktoperoksidase

Didalam saliva terdapat dua macam peroksidase, yang keduanya mempunyai

efek bakteriostatik, namun kedua jenis laktoperoksidase ini memiliki mekanisme yang

berbeda. Keduanya sama-sama menggunakan H2O2 sebagai substrat, namun berbeda

dalam penggunaan ion-ion sebagai ko-substrat yang diperlukan untuk aktifitas

enzimatisnya yaitu: I dan SCN- (tiosianat) serta halida (CL-, Br-, I-, SCN-). Kedua

sistem peroksidase ini menurut ko-substratnya dapat dilukiskan sebagai berikut:

1. Sistem laktoperoksidase-tiosianat-H2O2

2. Sistem mieloperoksidase-halida-H2O2

Laktoperoksidase menunjukkan beberapa efek biokimiawi :

1. Mempunyai efek aktifitas antibakterial, memperlambat pertumbuhan berbagai

bakteri.

2. Mengkatalisis yodasi asam amino tirosin dalam berbagai protein.

3. Mengkatalisis pembentukan cross-link dalam beberapa protein.5

Pada Laktoperosidase saliva, donor utamanya adalah tiosianat (SCN-), yang

merupakan senyawa halida dengan konsentrasi kira-kira 1-2 mM di dalam saliva.

Dalah hal ini ion tiosanat akan menjadi hipotiosanat (OSCN -), yang mampu

mengoksidasi thiols yang memberikan pengaruh bakterisid pada sistem

laktoperoksidase-H2O2-SCN-.5

Hipotiosianat (OSCN-) dalam konsentrasinya yang cukup dapat menghambat

metabolisme karbohidrat oleh streptokokus mutans. Proses penghambatan yang

sempurna terjadi karena hidrogen peroksida yang dikeluarkan oleh bakteri

mengoksidasi tiosianat (SCN-) dikatalisis oleh laktoperoksidase saliva, menghasilkan

OSCN-. Hasil oksidasi ini menghambat metabolisme bakteri dengna membloking

transport gula dan melalui enzim glikolisis inaktif. Penghambatan ini akan

mengurangi jumlah asam yang dihasilkan bakteri, dimana keberadaan asam ini akan

mengakibatkan demineralisasi permukaan enamel.5

4. Lisozim

Lisozim adalah enzim yang menunukkan aktivitas bakterisid dengan memecah

ikatan antara asam N-asetil glukosamin dan N-asetil muramik dalam komponen

mukopeptida dinding sel bakteria. Enzim ini berasal dari glandula submandibularis,

sublingualis, dan parotis di mulut. Di dalam kelenjar ludah lisozim berlokasi di dalam

sel-sel duktus interkalata yang membentuk hubungan antara suatu asinus dengan

saluran pembuangan. 5

Lisozim dapat menghidrolisis komponen-komponen dinding sel bakteri

tertentu yang mengakibatkan lisisnya sel bakteri tersebut. Dinding sel bakteri dibentuk

oleh heteropolisakarida murein yang dibangun dari dua gula yaitu: asam muramin dan

glukosamin, yang bersama-sama dengan peptida dinding sel membentuk ikatan

peptidoglikan. Dengan adanya lisozim ikatan tersebut dapat diputus sehingga

mengakibatkan terjadinya pori-pori kecil di dalam dinding sel. Efek utama lisozim

pada bakteri terdiri atas interaksi awal yang cepat dengan dinding sel mikrobial, yang

menyebabkan pembocoran cairan sel. Hal ini dapat menyebabkan matinya sel karena

keluarnya ion-ion yang diperlukan bakteri untuk hidup. Terutama bakteri

Streptokokus mutans.5

5. Faktor aglutinasi dan Agregasi Bakteri

Inkubasi pada berbagai macam bakteri oral dengan ludah mengakibatkan

penggumpalan bakteri. Jika hal ini terjadi karena imunoglobin di dalam ludah maka

proses ini disebut aglutinasi, sedangkan dalam keadaan lainnya penggumpalan

dinyatakan dengan agregasi/penggumpalan. Kedua gejala ini disebabkan oleh

interaksi komponen ludah yang mencair dengan dinding sell bakteri. Pada sisi lain

komponen ludah yang melekat pada permukaan mulut, misalnya elemen gigi geligi

dan mukosa, yang juga berperan sebagai reseptor pengikatan bakteri, hal ini disebut

adherensi/ perlekatan.5

Penggumpalan bakteri mempersukar pengikatannya pada permukaan dan

dengan demikian membatasi kolonisasinya di dalam rongga mulut. Dengan adanya

aglutinasi dan agregasi mengakibatkan jumlah bakteri di dalam rongga mulut

menurun. Agregat yang terbentuk selanjutnya melalui cara mekanis dapat diangkut ke

lambung dan disana dibuat inaktif dalam lingkungan yang sangat asam. Sedangkan

proses perlekatan spesifik bakteri pada komponen ludah yang diadsorpsi pada

permukaan gigi dan mukosa, menyebabkan terjadinya kolonisasi mikroorganisme di

dalam rongga mulut. Komponen ludah yang diabsorpsi ini berguna sebagai reseptor

untuk mengikat bakteri pada permukaan mulut.5

b. Cairan pulpa gigi

Pulpa gigi banyak memiliki kemiripan dengan jaringan ikat lain pada tubuh

manusia, namun ia memiliki karakteristik yang unik. Di dalam pulpa terdapat

berbagai elemen jaringan seperti pembuluh darah, persyarafan, serabut jaringan ikat,

cairan interstitial, dan sel-sel seperti fibroblast, odontoblast dan sel imun dimana

terdapat sel-sel pertahanan seperti makrofag, sel dendritik dan limfosit.8

Pada dentin yang sehat di bawah zona translusen dentin yang terserang karies,

dapat ditemukan adanya antibodi. Hal ini menunjukkan bahwa pulpa gigi sudah

meberikan respon imunologik. Disamping itu di bawah lesi karies tidak ditemukan

adanya mikroorganisme, mengindikasikan adanya respon imun yang kuat dihasilkan

sebagai refleksi pertahanan terhadap invasi bakteri penyebab karies gigi. 1

c. Cairan celah dentin

Imunoglobulin ditemukan di dalam dentin yang sehat dan dentin yang

mengalami karies. Komponen sekresi, baik yang terikat pada ig A dalam bentuk slg

A, hanya ditemukan pada lesi yang dangkal. Selain itu ditemukan ig G, Ig A dan

transferin di dalam karies yang dalam, sedangkan komponen sekresi tidak ada. Di

bawah lesi karies juga tidak ditemukan adanya kuman.1

Saat karies gigi sudah mengenai dentin, antigen bakteri yang larut akan

menginduksi respon peradngan pada pulpa gigi berupa vasodilator, peningkatan

permeabilitas kapiler dan eksudasi cairan serta polomorfonuklear (PMN). Saat karies

mendekati pulpa, ditemukan adanya makrofag, lomfosit, dan sel plasma. Selain itu,

terdapat juga iminoglobulin ekstravaskuler berupa Ig G yang paling banyak, disertai

sel plasma yang mengandung Ig G,Ig A, Ig E dan kadang kadang Ig M.1

Daftar Pustaka

1.Nasution Shanty Rizky.2006. Imunologi Karies Gigi. Medan: Universitas Sumatera

Utara.

2.Sloane Ethel. 2004. Anatomi dan Fisiologi untuk Pemula. Alih Bahasa. Velsman

James. Jakarta: EGC.

3. Kidd Edwina A.M, Joyston Sally.1992. Dasar-Dasar Karies Penyakit dan

Pennaggulangannya. Alih Bahasa: Narlan Sumawita, Faruk Safrida. Jakarta: EGC. \

4. Sinulingga Semiaty Sri.2002. Imunisasi Pasif dalam Upaya Pencegahan Karies

Gigi. Medan: Universitas Sumatera Utara.

5. Deliyanti Wina Eka.2003. Sistem Imun Tubuh Terhadap Karies. Medan:

Universitas Sumatera Utara.

6. http://try2bcoolnsmart.wordpress.com/2009/06/09/antibodi-dan-hyper-ige-

syndrome/

7. Manson, J. D., Eley, B. M. 1993. Buku Ajar Periodonti (Outline of Periodontics).

Alih bahasa: drg. Anastasia S. Editor: drg. Susianti K. 2nd ed. Jakarta: Hipokrates.

8. http://dentistrymolar.wordpress.com/2010/04/13/pulpa/