EFEK ANTIBAKTERI DARI LIMA BAHAN ROOT CANAL SEALING YANG BERBEDA

Abstrak

Tujuan penelitian in vitro ini adalah untuk menilai efek antibakteri dari mineral

trioxide agregate yang berwarna abu-abu dan putih (GMTA dan WMTA), kalsium hidroksida

(CH), semen Portland (PC) dan semen endodontik baru (NEC) terhadap beberapa spesies

mikroorganisme menggunakan tes difusi agar. Lapisan dasar dari cawan petri dibuat

menggunakan agar Muller-Hilton. Lima buah lubang dibuat pada agar tersebut dan diisi

dengan bahan campuran segar setelah 24 jam. Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus

faecalis, Staphylococcus aureus, Escherichia coli dan campuran dari bakteri-bakteri ini

ditanam pada cawan. Cawan tersebut dipreinkubasi selama 2 jam pada temperatur ruangan

dilanjutkan dengan inkubasi pada suhu 37o C. Diameter zona hambat diukur pada 24, 48 dan

72 jam. Rata-rata tertinggi diameter zona hambat pertumbuhan ditemukan di sekitar NEC dan

CH. Menurut tes ANOVA satu arah, terdapat perbedaan yang signifikan diantara kelompok

uji (P <0.001), sedangkan tes post-hoc tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan antara

rata-rata diameter zona NEC dan CH serta antara MTAs dan PC. Bagaimanapun juga,

terdapat perbedaan signifikan antara CH dan NEC yang dibandingkan dengan kelompok

MTAs dan PC (P < 0.001). Pada kenyataannya, NEC merupakan agen antibakteri kuat yang

sama dengan CH.

Kata kunci : agen antibakteri, kalsium hidroksida, semen dental, endodontik, mineral

trioxide aggregate, bahan baru.

Pendahuluan

Bakteri umumnya bertanggung jawab dalam perkembangan penyakit pulpa/periapikal.

Oleh karena itu, eliminasi dari bakteri ini selama perawatan saluran akar secara instrumentasi,

irigasi, dan medikasi intra saluran selalu merupakan bagian penting untuk keberhasilan

perawatan endodontik. Walaupun bakteri yang secara superfisial masuk ke dalam dentin

saluran akar lebih mudah dibunuh daripada bakteri yang terlindungi pada kedalaman tubuli

dentin, bakteri di dalam tubuli dentin juga dapat terpengaruh oleh komponen antibakteri dari

cairan irigasi, medikasi intra saluran, dan bahan pengisi serta sealing endodontik. Bahkan

setelah prosedur tersebut, bakteri masih ditemukan pada tubuli dentin dengan potensi

penyakit yang dapat bertahan maupun muncul.

Hasil perawatan endodontik tergantung pada segel yang efektif untuk mencegah

rekontaminasi selanjutnya dan juga berhasil mereduksi mikroorganisme yang terlibat. Oleh

karena banyak bahan yang tidak dapat membentuk segel yang hermetis sempurna, maka

bahan tersebut diharapkan dapat mencegah pertumbuhan bakteri. Oleh karena itu, uji

antibakteri dari biomaterial harus mempertimbangkan efek ini. Tes difusi agar (ADT)

merupakan teknik yang paling sering digunakan untuk menilai efek tersebut dari material

dental.

Beberapa penelitian telah dilakukan untuk menilai aktifitas antibakteri dari bahan

berbeda yang digunakan pada perawatan dental. Kalsium hidroksida (CH) diperkenalkan

pertama kali di kedokteran gigi pada tahun 1920. Beberapa sifat biologis sudah terdapat

dalam bahan ini, seperti menginduksi pembentukan jaringan keras, mencegah resorpsi akar,

aksi antibakteri dan melarutkan jaringan. Oleh karena sifat ini, CH direkomendasi untuk

banyak tujuan dalam endodontik.

Mineral trioxide aggregate (MTA), yang diperkenalkan pada tahun 1993, telah

diketahui sejak 1995 sebagai bahan antibakteri yang potensial. MTA merupakan bubuk yang

mengandung partikel halus hidrofilik yang jika dicampur dengan air menghasilkan gel koloid

yang menjadi solid membentuk semen keras setelah mendekati 4 jam. ProRoot MTA telah

dijual dalam sediaan dengan warna abu-abu (GMTA), dan warna putih (WMTA). GMTA

dapat menyebabkan pewarnaan gigi terutama ketika digunakan untuk menutupi atau seal

perforasi dimana estetik menjadi prioritas. WMTA diperkenalkan untuk mengatasi masalah

ini. Terdapat perbedaan komposisi yang utama dalam konsentrasi periclase (MgO) dan

terutama FeO antara GMTA dan WMTA. Elemen ini ditemukan lebih rendah pada WMTA.

Berdasarkan penelitian akhir-akhir ini, MTA merupakan bahan dental yang biokompatibel

dan memiliki sifat biologis, yaitu kemampuan sealing yang sangat baik, alkanitas tinggi,

menginduksi pembentukan jaringan keras, dan efek antibakteri. Oleh karena sifat kimia dan

fisiknya, penggunaan MTA sebagai biomaterial telah direkomendasi untuk penggunaan luas

dalam perawatan endodontik.

Telah dilaporkan bahwa MTA warna abu-abu dan semen Portland warna abu-abu

(PC) identik secara makroskopis, secara mikroskopis serta saat menggunakan analisis difraksi

X-ray. Penelitian lain menunjukkan bahwa PC warna putih mengandung elemen kimia yang

sama seperti WMTA, kecuali bismuth. Respon jaringan sebanding antara PC dan MTA

disebabkan oleh kemiripan dari komposisi kimianya. Walaupun MTA memiliki

biokompabilitas yang sangat baik, tapi memiliki setting time yang lama dan penanganan yang

sulit serta harganya mahal.

Akhir-akhir ini, pengarang pertama mengembangkan semen endodontik baru (NEC)

yang mengandung campuran kalsium yang berbeda (contohnya kalsium oksida, kalsium

sulfat, kalsium karbonat, kalsium silikat, kalsium sulfat, dan kalsium klorida) yang sesuai

dengan standar ISO 6876 (Organisasi Standarisasi Internasional) untuk bahan sealing saluran

akar. Penggunaan klinis NEC mirip dengan MTA.

NEC bersifat biokompatibel, dapat menstimulasi penyembuhan jaringan keras, mudah

penanganannya, mengeras dalam lingkungan cair, memiliki setting time yang tepat dan

karakteristik penanganan yang baik, serta membentuk seal efektif ketika digunakan sebagai

bahan pengisi ujung akar. Hasil penelitian akhir-akhir ini menunjukkan bahwa NEC terdiri

dari kalsium dan fosfat yang larut dalam air dan membentuk hidroksiapatit setelah mengeras.

Tujuan dari penelitian in vitro ini adalah untuk membandingkan aktivitas antimikroba

dari CH, GMTA, WMTA, PC dan NEC terhadap empat mikroorganisme yang umum

dihubungakan dengan infeksi endodontik dan campuran bakteri ini menggunakan tes difusi

agar.

Bahan dan Metode

Pada penelitian ini, kami memiliki lima kelompok eksperimen sebagai berikut :

kelompok 1, kalsium hidroksida (Sealapex, Kerr, Orange, CA, USA); kelompok 2, ProRoot

MTA (Dentsply Tulsa Dental, Tulsa, OK, USA); kelompok 3, ProRoot MTA formula

sewarna gigi, (Dentsply Tulsa Dental); kelompok 4, semen Portland warna putih (semen

putih Abyek, Abyek, Qazvin, Iran); dan kelompok 5, semen endodontik baru (NEC).

Tes Difusi Agar

Penelitian dilakukan pada cawan lapisan ganda, setiap lapisan dasar dibuat dari 10 mL

agar Muller-Hilton steril (MH) yang dituang ke dalam cawan petri steril ukuran 2x10 cm.

Lima lubang dengan kedalaman yang sama (diameter 4-mm, satu untuk setiap bahan uji)

dibuat pada jarak yang sama di agar dengan menggunakan gulungan tembaga steril setelah 24

jam. Lubang tersebut kemudian diisi dengan bahan segera setelah dicampur berdasarkan

instruksi pabrik.

Mikroorganisme

Aktivitas antibakteri dari bahan pilihan ini diukur terhadap Pseudomonas aeruginosa,

Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, dan campuran dari bakteri

ini menggunakan metode difusi agar. Strain tersebut didapatkan dari Departemen

Mikrobiologi, Fakultas Kedokteran, Universitas MC Shahid Beheshti, Tehran, Iran. Setelah

aktivasi dari kultur sediaan, mikroorganisme dipelihara dalam kuah MH sampai waktu

penggunaan. Kultur semalaman dari mikroorganisme telah selesai. Semua strain mikroba

tumbuh pada suhu 37o C selama 24 h dalam kuah MH kemudian ditanam dalam 15 mL dari

agar MH untuk menghasilkan kekeruhan 0.5 skala McFarland, yang sesuai dengan

konsentrasi 108 koloni membentuk units ml-1. Untuk kelompok campuran, lapisan kedua

mengandung konsentrasi setiap mikroorganisme yang sama. Agar yang telah ditanam

ditambahkan ke cawan segera setelah dimasukan bahan tes campuran segar. Cawan disimpan

pada temperatur ruangan 2 jam untuk pre-difusi bahan kemudian diinkubasi pada 37oC untuk

72 jam.

Total 42 cawan digunakan: cawan dibagi secara random menjadi lima kelompok uji

dengan masing-masing delapan cawan, sehingga mikroorganisme diuji delapan kali. Kontrol

positif dan negatif disiapkan, cawan dipelihara dengan dan tanpa inoculum untuk periode

yang sama dan dibawah kondisi inkubasi yang identik. Semua pengujian dilakukan di bawah

kondisi aseptik.

Pengumpulan Data

Diameter zona inhibisi pertumbuhan bakteri diukur dengan penggaris milimeter

dengan akurasi 0.5 mm pada dua lokasi prependikular untuk setiap sampel oleh pengamat

independen.

Analisi Statistik

Analisi statistik dilakukan menggunakan ANOVA satu arah untuk rata-rata zona

hambat pertumbuhan diantara bahan uji. Tes post-hoc dilakukan untuk perbandingan jamak.

Perbedaan signifikan secara statistik diantara kelompok ditentukan P <0.05.

Hasil Penelitian

Kontrol positif menunjukkan pertumbuhan bakteri, sedangkan kontrol negatif

menunjukkan tidak ada pertumbuhan bakteri. Semua strain bakteri dihambat oleh semua

bahan uji. Aktivitas antibakteri bahan uji ditentukan oleh rata-rata dan standar deviasi zona

hambat pertumbuhan dalam milimeter pada semua mikroorganisme uji setelah 24, 48, dan 72

jam ditunjukkan dalam Tabel 1. Hasil dari 24 jam inkubasi menunjukkan bahwa efek

antimikroba CH dan NEC pada semua mikroorganisme uji adalah lebih dari MTAs dan PC.

Urutan penurunan zona hambat yang dihasilkan oleh NEC, CH, WMTA, GMTA, dan PC

pada semua mikroorganisme rentangnya dari 3.37 ke 7.06, 3.81 ke 6.81, 2.25 ke 5.18, 1.31 ke

4.93, dan 0.56 ke 4.68 mm pada 24 jam. Hasil untuk 48 dan 72 jam mirip dengan 24 jam pada

semua kelompok eksperimen.

Rata-rata tertinggi diameter zona hambat pertumbuhan bakteri ditemukan pada

kelompok NEC dan CH, sedangkan zona MTAs dan PC lebih kecil. Tidak terdapat perbedaan

yang signifikan antara aktifitas bakteri dari CH dan NEC, dan juga antara MTAs dan PC.

Walaupun begitu, CH dan NEC menunjukkan efek antibakteri yang lebih baik secara

signifikan daripada MTAs dan PC. (P < 0.001). Tidak terdapat perbedaan signifikan secara

statistik antara hasil dari kelompok campuran dan kelompok lainnya. Tidak terdapat

perbedaan signifikan antara hasil dari 24, 48, maupun 72 jam seperti yang telah diduga

sebelumnya. Zona hambat tertinggi dari semua kelompok adalah yang menghambat

Enterococcus faecalis, selanjutnya campuran bakteri, Staphylococcus aureus, Escherichia

coli, dan Pseudomonas aeruginosa dalam urutan penurunan.

Zona hambat pertumbuhan diukur dalam milimeter.

*Rata-rata(standar deviasi), NEC:semen endodontik baru, CH:kalsium hidroksida,

WMTA:mineral trioxide agregate putih, GMTA:mineral trioxide agregate abu-abu, PC:semen

Portland.

Diskusi

Pada penelitian ini, kami menggunakan ADT, paling sering digunakan dalam metode

in vitro untuk evaluasi aktivitas antibakteri, yang mengidentifikasi bahan untuk memiliki efek

antimikroba dalam sistem saluran akar via perbandingan langsung antara bahan tersebut.

Hasil ADT sangat dipengaruhi oleh kemampuan difusi bahan melewati medium. Walaupun

begitu, pilihan medium agar dan mikroorganisme, kontrol dan standarisasi kerapatan

inokulasi, inkubasi dan pembacaan zona hambat merupakan faktor yang mempengaruhi hasil

tes difusi dalam medium agar. Terdapat banyak media berbeda, metode berbeda pada

persiapan inokulum atau keduanya telah digunakan.

Patogen endodontik sejati atau yang dihubungkan dengan kasus terapi-resisten dipilih

sebagai bakteri uji untuk penelitian ini. Walaupun bakteri aerob dan fakultatif biasanya unsur

minor pada infeksi primer, bakteri tersebut telah ditemukan dengan frekuensi lebih tinggi

dalam kasus kegagalan perawatan. Bakteri ini dapat masuk ke sistem saluran akar sebelum,

selama atau setelah perawatan dan penyebab infeksi sekunder. Percobaan dilakukan untuk

memilih representatif Gram negatif/positif dan bakteri kokus/basilus yang umumnya diisolasi

dari infeksi endodontik. Untuk menstimulasi kondisi ral dan gigi, kami mengikutsertakan

kelompok campuran yang sesuai dengan campuran alami patogen untuk menentukan apakah

mereka mempengaruhi hasil inhibisi melalui efek sinergik

Pada penelitian ini, semen campuran segar dipindahkan ke cawan agar segera. Oleh

karena beberapa produk permanen atau transit, bahan seharusnya diuji segera setelah

dicampur dan juga setelah dianggap mencapat struktur kimia akhir. CH dan MTA

dimasukkan ke dalam gigi dalam campuran segar, tahap setting yang belum komplit, dan

selama waktu setelah aplikasi bahan secara klinis, respon lokal diganggu oleh komponen

dengan tidak ada atau reaksi parsial. Setelah setting, mungkin bahan aktif masih dapat

dilepaskan dari material. Perbedaan pola antibakteri dari beberapa bahan dapat pula

berhubungan dengan derajat setting.

CH menunjukkan sesuai untuk mengeliminasi bakteri tergantung pada ionisasi yang

melepaskan ion hidroksil, menyebabkan peningkatan pH. pH lebih dari 9 mungkin dapat

menon-aktifkan enzim membran sel dari mikroorganisme secara reversibel atau irreversibel,

berakibat pada kehilangan aktivitas biologis. Medium kultur dapat terpengaruh oleh

kelarutan, pelepasan ion dan alkalinitas dari CH, yang merupakan kondidi esensial untuk efek

antimikroba. Walaupun begitu, hasil penelitian ini menunjukkan aktivitas antibakteri yang

efektif dari CH yang menyebabkan zona hambat pertumbuhan yang lebih besar dari bakteri

uji daripada MTAs dan sesuai seperti pada Amorim et al. Mereka telah melaporkan bahwa

pasta kalsium hidroksida membentuk zona hambat pada strain S. aureus, E. faecalis, P.

aeruginosa, B. subtilis dan C. albicans.

Aktivitas antimikroba MTA telah dilaporkan oleh Torabinejad et al., yang mendeteksi

efektivitasnya melawan beberapa bakteri fakultatif. Walaupun begitu, tidak ada aktivitas yang

ditemukan melawan E. faecalis, S. aureus, B. subtilis dan E. coli atau melawan bakteri

anaerob. Estrela at al menunjukkan bahwa MTA atau PC tidak memperlihatkan aktivitas

antimikroba apapun melawan S. aureus, E. faecalis, P. aeruginosa, B. subtilis, atau C.

albicans. Pada penelitian ini, hasil yang sama didapatkan dengan MTAs juga terjadi pada PC,

dengan tanpa perbedaan signifikan. Nyatanya bahwa komponen utama MTAs juga ditemukan

pada PC dapat membenarkan kesamaan dari aktivitas antimikroba. Hasil penelitian ini juga

berada dalam persetujuan sebagian terhadap penelitian Stowe et al. yang menduga sifat

antimikroba MTA dan menemukan bahwa MTA dapat menghambat pertumbuhan E. faecalis

dan S. sanguis.

Hasil penelitian ini menunjukkan aktivitas antibakteri yang efektif dari NEC yang

sebanding dengan CH dan secara signifikan lebih baik dari MTAs dan PC. Oksida logam dari

alkali tanah dan hidroksida (contohnya kalsium oksida dan kalsium hidroksida ), kalsium

fosfat dan kalsium silikat merupakan unsur penting dari NEC. Selama dan setelah

pencampuran dengan cairannya, CH dihasilkan melalui reaksi hidrasi, terutama karena reaksi

yang melibatkan kalsium silikat, kalsium fosfat, dan kalsium oksida sebagai tambahan dari

keberadaan CH itu sendiri. Ketika NEC dipindahkan ke cawan agar dan berkontak dengan

medium, CH dipisahkan menjadi ion kalsium dan hidroksil, meningkatkan pH dan

konsentrasi kalsium. Mekanisme ini menjelaskan sebagian aktivitas antibakteri yang lebih

baik dari bahan ini. Penjelasan lainnya adalah bahwa komponen antibakteri dari NEC

memiliki sifat difusi yang lebih baik.

Dalam kondisi penelitian in vitro ini, disimpulkan bahwa hasil perbandingan dari

NEC dan CH terhadap WMTA, GMTA, dan PC mengindikasikan kemampuan NEC sebagai

agen antibakteri. Walaupun begitu, penting untuk meneliti sifat lain dari bahan baru ini.

Makalah Endodontik

EFEK ANTIBAKTERI DARI LIMA BAHAN ROOT CANAL SEALING YANG BERBEDA

Sumber : Journal of Oral Science

Tanggal : 25 Oktober 2008

Volume : 50

No : 4

Pengarang : Saeed Asgary dan Farshid Akbari Kamrani

Seminaris : Nikita Irzana Utami

NPM : 160112090038

UNIVERSITAS PADJADJARAN

FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI

BANDUNG

2010