Mekanisme terbentuknya plak dan kalkulus

Faktor yang mempengaruhi laju pertumbuhan plak adalah oral hygiene dan faktor-faktor pejamu seperti diet dan komposisi serta laju aliran saliva. Penumpukan plak lebih sering terjadi pada fraktur, pit dan fisur permukaan gigi, di bawah restorasi yang overhanging dan di sekitar gigi yang erupsinya tidak teratur (crowding) dan daerah interproksimal gigi.

Proses pembentukan plak

1.      Tahap pembentukan pelikel gigi

Pembentukan pelikel gigi pada permukaan gigi merupakan fase awal dari pembentukan plak. Beberapa saat setelah pembersihan gigi terbentuk lapisan tipis dari protein saliva, sebagian besar glikoprotein, disimpan pada permukaan gigi (baik itu pada restorasi dan gigi tiruan). Lapisan ini, disebut pelikel saliva didapat, yang tipis (0,5 μm), lembut, tidak berwarna dan transparan. Melekat pada permukaan gigi dan dapat dihilangkan hanya dengan gesekan ringan. Terdapat elektrostatik antara hidroksiapatit dan komponen saliva seperti glikoprotein. Pada awal pembentukan pelikel masih terbebas dari bakteri.
Permukaan gigi atau restorasi atau gigi tiruan sebagian lepasan (GTSL) akan dibalut oleh pelikel glikoprotein yang berasal dari saliva dan cairan sulkular, begitu juga dari produk sel bakteri dan pejamu dan debris.

Pelikel berfungsi sebagai barier protektif yang akan bertindak sebagai pelumas permukaan dan mencegah desikasi (pengeringan) jaringan. Pelikel juga membatasi difusi dari produk asam dari hasil pemecahan glukosa. Pelikel ini juga mampu mengikat ion organik yang lain seperti fluoride yang dapat meningkatkan remineralisasi. Pelikel juga mengandung antibakteri antara lain Ig G, Ig A, Ig M, komplemen dan lisosim. Pelikel gigi terbentuk pada permukaan yang juga menyediakan substrat yang mendukung akumulasi bakteri pada bentukan plak.

2.      Kolonisasi awal pada permukaan gigi

Setelah gigi dilapisi oleh pelikel, permukaan gigi akan ditempeli oleh bakteri. Bakteri yang pertama mendominasi adalah bakteri fakultatif gram-positif seperti Actinomyces viscosus dan Streptococcus sanguis. Perlekatan bakteri pada pelikel dibantu oleh adhesin, yaitu molekul spesifik yang berada pada permukaan bakteri. Adhesion akan berinteraksi dengan reseptor pada pelikel gigi.

Massa plak kemudian akan mengalami pematangan  bersamaan dengan pertumbuhan bakteri yang telah melekat, maupun kolonisasi dan pertumbuhan spesies lainnya. Kemudian terjadi perubahan ekologis pada biofilm, yaitu peralihan dari lingkungan yang awalnya aerob dengan spesies bakteri fakultatif gram-positif menjadi lingkungan yang miskin oksigen dimana mikroorganisme anaerob gram-negatif yang dominan.

3.      Kolonisasi sekunder

Kolonisasi sekunder ini memasukkan plak pada bagian belakang bentukan dari plak utama dan mengambil keuntungan dari perubahan lingkungan yang terjadi sebagai hasil dari pertumbuhan dan metabolisme plak utama. Pertama-tama, pda proses ini, terdapat sisa ruang intersisial dibentuk oleh interaksi bakteri dengan gram negatif kokus seperti jenis Neisseria dan Veilonella. Kedua, setelah 4-7 hari sebagai tanda pembentukan plak yaitu adanya inflamasi gingiva yang terus berkembang. Selama proses ini kondisi lingkungan akan berubah secara bertahap sehingga menyebabkan perubahan selektif yang lebih jauh. Hal ini termasuk pembukaan sulkus gingiva yang merupakan bagian dari pertumbuhan bakteri yang lebih dalam ditandai dengan aliran cairan dari sulkus gingiva. Ini merupakan hasil penyediaan nutrisi dari serum yang lebih dalam. Hal ini memungkinkan bakteri lain yang memilki kebutuhan metabolisme berbeda untuk masuk kedalam plak dan ini termasuk gram negatif rods seperti jenis Prevotella, Porphyromonas, Capnocytophaga, Fusobacterium dan Bacteroides. Setelah 7-14 hari kompleksibilitas dari plak semakin meningkat lebih jauh dengan adanya gambaranbakteri motil seperti Spirocaeta dan vibros. Interaksi bakteri yang lebih jauh mengakibatkan perbedaan jumlah dan jenisnya.

Interaksi yang menimbulkan perlekatan bakteri pengkoloni sekunder ke bakteri pengkoloni awal dinamakan koagregasi. Pada stadium akhir pembentukan plak, yang dominan adalah koagregasi diantara spesies gram-negatif, misalnya koagregasi Fusobacterium nucleatum dengan Porphyromonas gingivalis.

Terjadi kolonisasi sekunder dimana mikroorganisme semakin bervariasi dan membentuk sebuah ekosistem biofilm. Terjadi perlekatan yang lebih kompleks antara bakteri satu dengan bakteri yang lain.

Perlekatan berupa interaksi stereokemikal yang sangat spesifik dari molekul-molekul protein dan karbohidrat yang berada pada pada permukaan sel bakteri dan interaksi yang kurang spesifik yang berasal dari tekanan hidrofobik, elektrostatis dan Van Der Waals.

4.      Maturasi plak

Dalam waktu 2 minggu plak menjadi matur. Plak yang matur merupakan kumpulan yang penuh dengan segudang jenis bakteri indigenous dan ini membuat kesulitan jenis bakteri exogenous untuk berkolonisasi.

Pembentukan Kalkulus

Kalkulus adalah masaa terkalsifikasi yang terbentuk dan menempel pada permukaan gigi dan jaringan keras lain seperti restorasi dan gigi tiruan yang tidak dapat hilang dengan menyikat gigi saja. Kalsulus adalah plak yang terkalsifikasi. Adapun teori yang berkaitan dengan mineralisasi kalkulus, yaitu sbb.

1.      Pengendapan mineral disebabkan peningkatan derajat kejenuhan iom-ion kalsium dan fosfat secara local, dengan cara sbb.

a.       Peningkatan pH saliva menyebabkan pengendapan kalsium fosfat dengan jalan menurunkan konstanta pengendapan. pH bias meningkat akibat hilangnya CO₂ dan oleh pembentukan ammonia oleh bakteri plak dental atau oleh degradasi protein sewaktu stagnasi.

b.      Protein koloid dalam saliva mengikat ion-ion kalsium dan fosfat dan mempertahankan larutan yang sudah jenuh terutama dengan garam-garam kalsium fosfat.

c.       Fosfatase yang dilepas plak gigi, sel-sel epitel yang deskuamasi atau bakteri mengendapkan kalsium fosfat dengan jalan menghidrolisis fosfat organic dalam saliva yang akan meningkatkan konsentrasi ion-ion fosfat bebas.

2.      Agen benih (seeding agent) menginduksi fokus lokal kecil terkalsifikasi, yang kemudian akan membesar dan menyatu membentuk massa terkalsifikasi.

Bakteri pada Gingiva

Pembentukan komunitas biofilm dimulai dengan interaksi bakteri dengan gigi, yang kemudian dilanjutkan oleh interaksi fisik dan fisiologis antara berbagai spesies yang ada dalam massa microbial. Bakteri yang ada dalam biofilm plak sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor eksternal yang diperantarai oleh pejamu. Kesehatan periodonsium merupakan suatu keseimbangan, dimana populasi bakteri bedampingan dengan pejamu tanpa menimbulkan kerusakan yang tidak terperbaiki oleh bakteri maupun jaringan pejamu. Terganggunya keseimbangan tersebut akan mengakibatkan gangguan pada pejamu maupun bakteri biofilm dengan akibat terjadinya kerusakan terutama pada jaringan ikat periodonsium.

Pada periodonsium sehat, bakteri yang mendominasi adalah spesies bakteri gram-positif yaitu anggota genus Streptococcus spp. dan Actinomyces spp., beberapa spesies gram-negatif yaitu Prevotella intermedia, Fusobacterium nucleatum serta spesies Capnocytophaga, Neisseria dan Veillonella, juga sedikit spiroketa dan bakteri batang motil lainnya. Pada periodonsium yang telah mengalami peradangan, bakteri yang dominan adalah bakteri Prevotella intermedia disertai S. sanguis, S. mitis, A. viscosus, A. naeslundii, Fusobacterium nucleatum, Veillonella parvula dan spesies Haemophilus dan Camphylobacter.

Peran Saliva

Saliva adalah suatu cairan oral yang kompleks dan tidak berwarna yang terdiri atas campuran sekresi dari kelenjar ludah besar dan kecil yang ada pada mukosa oral. Saliva dapat disebut juga kelenjar ludah atau kelenjar air liur. Saliva terdapat sebagai lapisan setebal 0,1-0,01 mm yang melapisi seluruh jaringan rongga mulut. Menurunnya pH air ludah (kapasitas dapar / asam) dan jumlah air ludah yang kurang menunjukkan adanya resiko terjadinya karies yang tinggi. Dan meningkatnya pH air ludah (basa) akan mengakibatkan pembentukan karang gigi.

Saliva diproduksi secara berkala dan susunannya sangat tergantung pada umur, jenis kelamin, makanan saat itu, intensitas dan lamanya rangsangan, kondisi biologis, penyakit tertentu dan obat-obatan. Manusia memproduksi sebanyak 1000-1500 cc air ludah dalam 24 jam, yang umumnya terdiri dari 99,5% air dan 0,5 % lagi terdiri dari garam-garam , zat organik dan zat anorganik. Unsur-unsur organik yang menyusun saliva antara lain : protein, lipida, glukosa, asam amino, amoniak, vitamin, asam lemak. Unsur-unsur anorganik yang menyusun saliva antara lain : Sodium, Kalsium, Magnesium, Bikarbonat, Khloride, Rodanida dan Thiocynate (CNS) , Fosfat, Potassium. Yang memiliki konsentrasi paling tinggi dalam saliva adalah kalsium dan Natrium.

Saliva memiliki beberapa fungsi, yaitu :

1.      Melicinkan dan membasahi rongga mulut sehingga membantu proses mengunyah dan menelan makanan

2.      Membasahi dan melembutkan makanan menjadi bahan setengah cair ataupun cair sehingga mudah ditelan dan dirasakan

3.      Membersihkan rongga mulut dari sisa-sisa makanan dan kuman

4.      Mempunyai aktivitas antibacterial dan sistem buffer

5.      Membantu proses pencernaan makanan melalui aktivitas enzim ptyalin (amilase ludah) dan lipase ludah

6.      Berpartisipasi dalam proses pembekuan dan penyembuhan luka karena terdapat faktor pembekuan darah dan epidermal growth factor pada saliva

7.      Jumlah sekresi air ludah dapat dipakai sebagai ukuran tentang keseimbangan air dalam tubuh.

8.      Membantu dalam berbicara (pelumasan pada pipi dan lidah).