PLAK DAN KALKULUS : KOMPOSISI DAN PROSES PEMBENTUKAN

I. PLAKPlak adalah lapisan biofilm berupa deposit lunak yang melekat pada permukaan gigi dan objek lain yang terdapat pada kavitas oral1. Plak terdiri atas mikrokoloni yang berkembang biak pada suatu matriks ekstraseluler yang melekat satu sama lain. Plak gigi ini tidak terkalsifikasi, menumpuk dan melekat erat pada permukaan gigi dan objek lain pada kavitas oral seperti restorasi,gigi tiruan, dsb. Dalam bentuk lapisan tipis, plak umumnya tidak dapat dilihat dan hanya dapat dilihat dengan zat pewarna seperti disclosing agent. Sedangkan dalam bentuk lapisan tebal, plak terlihat sebagai deposit kekuningan yang tidak dapat dilepas dengan kumur-kumur atau irigasi. Plak hanya dapat dihilangkan dengan menyikat gigi. Plak pada keadaan tertentu dapat terkalsifikasi sehingga berubah menjadi kalkulus.

Plak berbeda dengan material alba dan debris. Debris dalam kedokteran gigi, merupakan sisa-sisa makanan yang menempel dan berada pada kavitas oral. Material alba merupakan akumulasi dari mikro-organisme, deskuamasi sel epitel, protein saliva dan lemak, dengan debris ataupun tidak2. Material alba dapat dibersihkan degan kumur-kumur/ semprotan air saja. Untuk lebih jelasnya, lihat tabel berikut.Tabel 1.Perbedaan material alba, plak dan kalkulus2Material albaPlakKalkulus

-Akumulasi seperti keju (putih kekuningan)

-Merupakan akumulasi dari debris, deskuamasi sel epitel, leukosit, portein saliva dan mikroorganisme namun tidak terdapat struktur yang jelas dan kompleks seperti plak.-Lunak, bisa dibersihkan dengan semprotan air- Lapisan biofilm kuning kehijauan dan translusen-Tersusun atas bakteri, matriks ekstraseluler dan protein saliva.

-Tidak bisa dibersihkan dengan semprotan air saja-Deposit keras yang berasal dari mineralisasi plak, warna tergantung pengaruh lingkungan.-Dikelilingi oleh plak murni.

a. Komposisi dan Struktur Plak GigiBerdasarkan kandungannya, Sekitar 80% dari berat plak adalah air dan 20% lainnya bentuk padat yang biasanya berupa protein, sementara jumlah mikroorganisme kurang lebih 250 juta per mg berat basah.3 Bedasarkan komponen penyusunnya, ada tiga komposisi plak dental yaitu mikroorganisme, matriks interseluler yang terdiri dari komponen organik dan anorganik. Selain itu komposisi lain dari plak gigi adalah:

Leukosit, biasanya sel neutrofil polimorfonuklear (PMN) Eritrosit, biasanya pada gingiva yang mengalami ulserasi.

Protozoa, general protozoa tertentu, seperti entamoeba, sering ditemukan pada plak yang mengalami gingivitis akut dan dari dalam poket periodontal.

Partikel-partikel sisa makanan, paling sering ditemukan adalah serabut otot atau daging, dengan ciri adanya striae otot.

Garam anorganik yang terutama terdiri atas kalsium, fosfat dan fluor.31. Komposisi MikroorganismeMikroorganisme merupakan bagian terbesar komposisi plak gigi yang terdiri atas sebagian besar koloni bakteri dan beberapa jenis mikroorganisme lainnya. Komposisi bakteri penyusun plak berbentuk bulat, batang kecil dan batang besar, filamen dan gabus-spiral. Bakteri-bakteri tersebut ada yang bersifat non - motil atau motil, gram (+) atau gram (-), maupun fakultatif atau anaerob. Jumlah mikroskopis menunjukkan terdapat sekitar 250 juta mikroorganisme per mg berat plak.4 Lebih dari 500 spesies bakteri ditemukan di dalam plak dental. Awal pembentukan plak, kokus gram positif merupakan jenis yang paling banyak dijumpai, seperti Streptokokus mutans, Streptokokus sanguis, Streptokokus mitis, Streptokokus salivarius, Actinomyces viscosus dan beberapa strain lainnya4. Mikroorganisme non bakteri juga ditemukan pada plak antara lain spesies mikoplasma, ragi, protozoa dan virus. Distribusi bakteri di dalam plak sangat bervariasi, namun pada umumnya bakteri berada di lapisan bagian dalam berkumpul membentuk koloni yang lebih padat serta mempunyai dinding yang lebih tebal, terutama dari jenis coccus, sedangkan jenis filament umumnya tumbuh dengan sumbu panjang sel-selnya tegak lurus pada permukaan gigi, pada gambaran secara mikroskopik tampak gambaran palisade atau seperti pagar.3

2. Komposisi matriks interseluluer plak gigiMatriks interseluler plak yang merupakan 20%-30% massa plak terdiri dari komponen organik dan anorganik yang berasal dari saliva, cairan sulkus dan produk bakteri61) Polisakarida ekstraselulerJenis utama bakteri yang mempunyai kemampuan untuk membentuk polisakarida ekstraseluler adalah beberapa galur (strain) streptokokus, yaitu Streptococcus mutans, Streptococcus bovis, Streptococcus sanguis dan galur streptokokus lainnya. Bakteri ini membentuk polisakarida ekstraseluler dari karbohidrat, terutama sukrosa. Polisakarida ekstraseluler yang terutama di dalam plak adalah dekstran yang merupakan polimer sukrosa dan levan yang merupakan polimer fruktosa.3

Secara biokimia, jalannya sintesa adalah sebagai berikut.3

1. Sukrosa + enzim bakteri (dekstransukrase) >> dekstran + fruktosa 2. Sukrosa + enzim bakteri (levansukrosa) >> levan + glukosa Dekstran mempunyai panjang rantai yang berbeda sehingga diusulkan nama umum, yaitu glukan bagi golongan polisakarida yang merupakan polimer glukosa dan berfungsi untuk perlekatan. Bakteri-bakteri di dalam plak juga membentuk polimer fruktosa, yaitu levan. Levan ini lebih mudah larut dalam air dan dapat dihidrolisis lebih banyak oleh bakteri dibandingkan dengan dekstran. Karena tidak begitu stabil, diperkirakan peranan levan sebagai komponen matriks dari plak agak terbatas. Namun, para ahli mengakui bahwa levan dan polisakarida lain yang serupa juga penting sebagai perantara bagi kolonisasi dan perlekatan bakteri di atas permukaan gigi. Perbedaan antara dekstran dan levan ini penting dalam hubungannya dengan retensi plak. Pada permukaan licin gigi, kolonisasi bakteri terutama dilakukan oleh jenis-jenis yang mempunyai kemampuan besar untuk membentuk dekstran, misalnya Streptococcus mutans, sedangkan pada permukaan akar lebih terlindung terhadap tekanan-tekanan mekanis yang melepaskan plak, organisme pembentuk levan, seperti Odontomyces viscosus dapat berkoloni dan membentuk plak.32) Protein salivaSelain polisakarida ektraseluler, beberapa ahli mengatakan bahwa matriks dari plak juga mengandung protein dari saliva. Sisa-sisa sel bakteri yang yang telah mengalami lisis dan beberapa mineral.3 Protein saliva berasal dari pelikel yang merupakan tempat kolonisasi awal bakteri.3) Komposisi anorganik Komponen anorganik terdiri dari kalsium, posfor, dan sejumlah mineral seperti natrium, kalium, dan fluor. Plak mengandung konsentrasi kalsium dan fosfat yang jauh lebih tinggi daripada di dalam saliva. Konsentrasi unsur-unsur ini berbeda pada satu daerah plak dengan daerah lainnya, pada satu pasien dengan pasien lainnya. Sebagai contoh, plak di gigi insisif rahang bawah mengandung kalsium dan fosfat jauh lebih tinggi daripada plak region lain. Selain kalsium dan fosfat, plak juga mengandung fluor dalam konsentrasi kurang lebih 80 ppm pada pasien yang meminum air yang telah difluoridisasi (dalam konsentrasi 1 ppm). Diperkirakan sebagian besar fluor terikat pada protein plak serta bakteri dalam plak. Sumber bahan anorganik plak supra gingiva adalah saliva. Sebaliknya komponen anorganik plak subgingiva berasal dari cairan sulkus yang merupakan transudat.2 Kemudian komposisi plak gigi tersebut membentuk suatu struktur yang terdiri atas mikrokoloni bakteri, matriks ekstraseluler, kanal cairan, dan sistem komunikasi primitif.2,4 Mikrokoloni adalah sebuah komunitas independen kecil yang berisi ribuan bakteri yang kompatibel. Mikrokoloni yang berbeda berisi kombinasi berbagai spesies bakteri yang berbeda pula. Bakteri dalam plak gigi tidak tersebar secara merata. Mereka berkumpul bersama membentuk mikrokoloni bakteri yang berbentuk seperti jamur yang melekat pada permukaan gigi di bagian dasar yang cenderung tipis. Matriks ekstraseluler adalah pelindung yang mengelilingi mikrokoloni bakteri yang berfungsi untuk melindungi mikrokoloni bakteri dari anti mikrobial, antibiotik, dan sistem pertahanan tubuh. Serangkaian kanal cairan akan menembus matriks ekstraseluler tersebut dan memberi oksigen dan nutrisi pada mikrokoloni bakteri, serta memfasilitasi pergerakan metabolit bakteri, produk sampingan, dan enzim dalam struktur plak/biofilm. Mikrokoloni-mikrokoloni yang ada pada plak berkomunikasi melalui sinyal-sinyal kimia (sistem komunikasi primitive).

Gambar 1. Struktur plak/biofilm matang: mikrokoloni bakteri, matriks ekstraseluler, dan kanal cairan.4b. Proses Pembentukan Plak Gigi

Gambar 2. Mekanisme pembentukan plak gigi

(Sumber: www.google.com/pembentukanplak)Perkembangan plak gigi/biofilm diawali dengan pembentukan pelikel. Lalu,perlekatan awal bakteri pada pelikel, kolonisasi awal bakteri pada permukaan gigi, kolonisasi sekunder bakteri, dan pematangan plak/biofilm.2,3,4 Berikut adalah penjelasan mengenai tahap perkembangan plak/biofilm:1. Pembentukan pelikel (pembentukkan awal plak supragingival)a. 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) dan berfungsi untuk lubrikasi gigi dan mencegah desikasi (pengeringan jaringan). b. Karakteristik pelikel merupakan lapisan yang tipis (0,5 m), 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. Glikoprotein saliva dan kalsium fosfat saliva terserap pada permukaan email dan membantu mengurangi keausan gigi. Pelikel juga berfungsi melindungi email dari aktivitas asam. Selain itu, pelikel juga dapat mengikat berbagai ion organik, seperti kalsium, fosfat, dan fluorida, dan mengandung faktor-faktor antibakteri seperti IgG, IgA, IgM, dan lisozim.3c. Komposisi pelikel memiliki keuntungan yang cukup besar karena potensi perannya dalam menentukan komposisi dari mikroflora awal. Telah dispekulasikan bahwa karakteristik permukaan jaringan keras gigi yang berbeda dan bahan gigi dapat mempengaruhi profil asam amino dalam pelikel dengan demikian dapat mengubah jumlah potensi letak adsorpsi untuk spesies bakteri yang berbeda. Namun, sejauh ini ada sedikit bukti bahwa variasi dalam asam amino pada pelikel antara bahan pendukung yang berbeda dapat ditandai mempengaruhi pola kolonisasi mikroba pada hewan.52. 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.2,4Selain itu, bakteri seperti S.mutans menghasilkan dekstran yang mengikat reseptor -glaktosa pada pelikel sehingga menimbulkan perlekatan.3. Kolonisasi awal bakteri pada permukaan gigi (bakteri baru bergabung, 4-24 jam)2,4a. Ketika bakteri melekat pada gigi, maka bakteri mulai memproduksi substansi-substansi yang menstimulasi bakteri bebas lainnya untuk bergabung ke dalam komunitas. Yang paling berperan adalah Streptococcus mutans.b. 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.c. 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.

4. Kolonisasi sekunder bakteri (1-7 hari)2,4Pembentukan mikrokolonia. Setelah terjadi perlekatan, proliferasi bakteri dimulai agar plak/biofilm dapat menyebar lebih luas pada gigi.

b. Waktu penggandaan plak/biofilm lebih cepat pada perkembangan awal dan semakin lambat pada plak/biofilm matang.c. 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.

d. Bakteri berkumpul bersama membentuk mikrokoloni bakteri yang berbentuk seperti jamur yang melekat pada permukaan gigi di dasar yang tipis.

e. Hasil koagregasi adalah pembentukan susunan yang kompleks dari bakteri yang berbeda yang saling berhubungan satu sama lain.5. Pematangan plak/biofilm (1 minggu atau lebih)2 dan terjadi pembentukkan plak subgingivala. Setelah 4-7 hari pembentukan plak, akan terjadi inflamasi gingival yang ditandani dengan edem pada gingiva dan hilangnya perlekatan jaringan ikat pada sulkus. Selama proses ini berlangsung, keadaan lingkungan akan berubah secara perlahan. Sulkus gingiva semakin dalam sebagai akibat inflamasi tersebut. Tahap inilah yang merupakan awal dari pembentukan plak subgingival6. Pada tahap itu, plak dan bakteri bermigrasi ke arah sulkus yang telah menjadi dalam. b. Di dalam sulkus, lingkungan awal yang bersifat aerob dengan spesies bakteri fakultatif gram positif, berubah menjadi lingkungan yang sangat miskin oksigen, namun kaya nutrisi yang berasal dari cairan sulkus gingiva. Akibatnya, bakteri lain dengan kemampuan metabolik yang berbeda yang sebelumnya kurang berkembang dengan materi yang ada pada saliva, dapat ikut berkembang, meliputi bakteri batang gram negative dan obligat anaerob seperti bakteri Prevotella ssp, Prophyromonas ssp, Capnocytophaga ssp, Fusobacterium ssp dan Bacteroides ssp. Diantaranya yang paling sering adalah Prevotella intermedia, Prevotella loescheii, spesies Capnocyttophaga, Fusobakterium nucleatum, dan Porphyromonas gingivalis.

Gambar 3. Diagram hubungan bakteri pada subgingival. Dasar piramid terdiri dari bakteri yang berkolonisasi pada permukaan gigi dan berproliferasi pada tahap paling awal. Bagian yang berwarna orange menjadi komponen terbesar pada tahap selanjutnya. Bagian berwarna merah akan menjadi komposisi yang dominan pada tahap akhir.56. Fase Pematangan Akhir (7-11 hari)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.

Gambar 4. Tahap perkembangan plak gigi/biofilm.4Dari proses sebelumya, telah kita ketahui bahwa perbedaan lingkungan subgingival dan supragingival menyebabkan perbedaan karakteristik pada plak di tiap lokasi tersebut. Berikut tabel perbedaan dari plak subgingival dan plak supragingival:

Tabel 2. Perbedaan plak supragingival dan plak subgingival.Plak SupragingivalPlak Subgingival

Lokasi: diluar batas margin gingiva. Terbagi 2, yaitu plak koronal dan marginal. Dominasi mikrokoloni sesuai dengan tahap perkembangan plak. Lokasi: didalam sulkus gingiva, dapat melekat di gigi ataupun di epitel, bahkan ada yang tidak melekat sehingga menyebabkan periodontitis yang agresif.

Didominasi oleh bakteri gram (-) obligat anaerob dan bakteri-bakteri dengan metabolisme tertentu yang merupakan patogen untuk penyakit periodontal. Nutrisi yang didapat plak berasal dari CSG

Gambar 5. Plak supragingival dan subgingival1.Dan dari jenis plak subgingival pun berbeda karakteristiknya, berikut perbedaannya:Tabel 3. Perbedaan plak yang melekat pada gigi dan epitel pada plak subgingival.

Plak yang melekat pada gigiPlak yang melekat pada epitel

Didominasi oleh bakteri gram + dan beberapa bakteri gram -Bakteri gram + dan bakteri gram (lebih mendominasi)

Tidak mencapai epithelium junctionalMencapai epithelium junctional

Menembus sementumMenembus epitel dan jaringan ikat

Berhubungan dengan pembentukan kalkulus, karies akar, dan resorbsi akarBerhubungan dengan gingivitis dan periodontitis

Gambar 6. Pembagian plak subgingival.1II. KALKULUSMineralisasi plak mengarah pada pembentukan kalkulus. Kalkulus disebut juga tartar, yaitu suatu lapisan deposit (bahan keras yang melekat pada permukaan gigi), berwarna kuning atau coklat pada gigi karena dental plak yang mengalami mineralisasi. Mineralisasi tersebut adalah melalui pengendapan kalsium dan fosfat, yang hadir dalam air liur. Air liur jenuh dengan mineral (seperti kalsium dan fosfat) yang akan membuatnya memiliki potensi untuk mematangkan enamel yang telah erupsi, sehingga melindungi permukaan gigi terkena dari aktivitas asam serta membentuk proses remineralisasi pada tahap-tahap awal demineralisasi. Inhibitor saliva dapat mencegah terjadinya pengendapan dan kristalisasi mineral dalam saliva, namun enzim-enzim bakteri dapat mendegradasi inhibitor tersebut sehingga dalam kondisi yang memungkinkan (konsentrasi tinggi mineral dalam saliva) pengendapan dan kristalisasi dapat terjadi dalam plak. Struktur permukaan kalkulus yang kasar serta melekat erat mengelilingi mahkota dan akar gigi, juga pada gigi tiruan dan restorasi gigi.8a. Komposisii. Anorganik

70%-90% kalkulus terdiri dari bahan anorganik yang sebagian besar merupakan kalsium fosfat (Ca3(PO4)2) sekitar 75% (dalam bentuk kristal brushite, whitlockite dan fosfat oktakalsium) dan sebagian lainnya kalsium karbonat (CaCO3) dan magnesium posfat (Mg3(PO4)2)13. Dua per tiga masa anorganik membentuk fase kristal seperti: hidroksiapatite (Ca10(OH)2(PO4)2), brushite (CaH(PO4)2), magnesium whitlockite (Ca9(PO4)3XPO4), dan fosfat oktakalsium (Ca4H(PO4)3.2H2O). Persentase masing-masing kristal bergantung pada beberapa faktor,. Pada umumnya, tebentuk 2-3 kristal yang dominasinya ditentukan oleh letak kalkulus. Hidroksi apatit dan oktakalsium posfat adalah yang paling sering ditemukan pada semua regio. Brushite mendominasi kalkulus pada mandibula anterior sedangkan whitlockite pada daerah posterior seluruh regio. Namun, ada kasus dimana keempat kristal terbentuk, maka dominasi kristal bergantung pada umur kalkulus. Kalkulus yang baru terbentuk akan didominasi kristal brushite. Setelah 6 bulan terbentuk, kristal utama yang terbentuk adalah oktakalsium posfat atau magnesium whitlockite, bergantung pada banyaknya fluoride. Dan setelah kalkulus matang, komponen kristal utamanya adalah hidroksi apatit (hidroksilapatit (58%), magnesium whitlockite(21%), oktakalsium posfat(12%), brusit (9%)).

Berikut ini tabel yang menunjukkan distribusi dari kristal kalkulus:

Tabel 4.Distribusi dari kristal kalkulus

Selain itu, juga terdapat sejumlah kecil kalsium karbonat, magnesium, dan fluoride.

ii. Organik 10%-30% kalkulus terdiri atas bahan organik yang berasar dari plak yakni karbohidrat, sisa bakteri dan sisa-sisa sel leukosit/epitel yang telah mati4. Kalkulus juga mengandung air meskipun sangat sedikit (sekitar 2%)13. Sekitar 1,9 sampai 9,1% komponen organik adalah karbohidrat yang terdiri atas galaktosa, glukosa, rhamnosa, mannose, asam glikuronik, galaktosamine, dan kadang-kadang arabinase, asam galakturonik serta glukosamin yang semuanya dijumpai pula di dalam glikoprotein saliva kecuali arabinosa dan rhamnosa. Protein yang berasal dari saliva, sejumlah 5,9-8,2% yang kebanyakan terdiri atas asam amino. Lipid sejumlah 0,2% dari komponen organik dalam bentuk lemak netral, asam lemak bebas, kolesterol, kolesterol ester, dan fosfat lipid.2 Persentasi organisme filamentous gram positif dan gram negatif lebih tinggi pada kalkulus daripada daerah lain rongga mulut. Mikroorganisme pada daerah perifer yang predominan adalah bacillus gram negatif dan kokus. Kebanyakan mikroorganisme di dalam kalkulus ini mati.3Permukaan kalkulus selalu terlapisi oleh lapisan plak dan bakteri karena bentuknya yang irreguler. Plak tersebut tentu akan sulit dibersihkan karena menempel pada daerah sempit pada kalkulus.Komposisi kalkulus dipengaruhi oleh lokasi kalkulus dalam mulut serta waktu pembentukan kalkulus. Mineral pada kalkulus supragingival berasal dari saliva, sedangkan pada kalkulus subgingival berasal dari eksudat cairan gingiva. b. Pembentukan Kalkulus

Kalkulus dapat terbentuk akibat adanya mineralisasi plak yang dipicu oleh pengendapan garam mineral. Pengendapan mineral disebabkan peningkatan derajat kejenuhan ion Ca dan posfat secara lokal. Beberapa macam teori yang berhubungan mengenai proses pembentukan awal kalkulus3 dan memperkirakan bagaimana pengendapan tersebut dapat terjadi adalah sebagai berikut:1. Teori CO2Menurut teori ini; pengendapan garam kalsium fosfat terjadiakibat adanya perbedaan tekanan CO2 dalam rongga mulutdengan tekanan CO2 dari duktus saliva, yang menyebabkan pHsaliva meningkat sehingga larutan menjadi jenuh.2. Teori protein

Pada konsentrasi tinggi, protein koloida saliva bersinggungan dengan permukaan gigi maka protein tersebut akan keluar darisaliva, sehingga mengurangi stabilitas larutannya dan terjadipengendapan garam kalsium fosfat

3. Teori fosfatase

Fosfatase berasal dari plak gigi, sel-sel epitel mati ataubakteri. Fosfatase membantu proses hidrolisa fosfat saliva sehingga terjadi pengendapan garam kalsium fosfat.

4. Teori esterase

Esterase terdapat pada mikroorganisme, membantu proseshidrolisis ester lemak menjadi asam lemak bebas yang dengankalsium membentuk kalsium fosfat.

5. Teori amonia

Pada waktu tidur, aliran saliva berkurang, urea saliva akanmembentuk amonia sehingga pH saliva naik dan terjadi pengendapan garam kalsium fosfat Peningkatan pH saliva menyebabkan pengendapan garam kalsium posfat dgn jalan menurunkan konstanta pengendapan.6. Teori pembenihan

Plak gigi merupakan tempat pembentukan inti ion-ionkalsium dan fosfor yang akan membentuk kristal inti hidroksiapatit dan berfungsi sebagai benih kristal kalsium fosfat darisaliva jenuh.Dari teori-teori diatas, semuanya kemingkinan berperan dalam pembentukan kalkulus. Namun, faktor utama yang harus ada hingga kalkulus dapat terbentuk: Plak (dengan benih kristal). Plak diperlukan sebagai faktor utama yang harus ada karena kalsifikasi kalkulus terjadi akibat adanya benih kristal yang dibentuk dengan adanya ikatan antara ion Ca dengan karbohidrat (bahan organik) pada plak. Pada umumya, konsentrasi ion Ca pada plak berjumlah 2-20 kali lipat dari pada saliva. Namun, pada individu pembentuk kalkulus, jumlah ion Ca jauh lebih banyak dan jumlah fosfor 3x lipat lebih banyak2 Pengendapan mineral kalsium dan fosfat akibat2:

Kehadiran cairan oral seperti air liur/ cairan gingiva crevikular. Hal ini dikarenakan kalsium dan fosfat diperlukan untuk mineralisasi plak dengan konsentrasi tertentu dalam cairan tersebut.Glikoprotein pada saliva juga berperan dalam pembentukan kalkulus. Glokoprotein yang ada pada plak juga akan ikut terkalsifikasi dan membentuk kalkulus. Protein koloid dalam saliva yaitu Proline-rich protein (PRPs) mengikat ion kalsium dan fosfat dan mempertahankan keadaan jenuh. PRP ditemukan pada awal pembentukan pelikel. PRPs mengikat kalsium dan memiliki afinitas particular dengan hidroksiapatit dan berperan penting pada homeostasis Ca pada saliva dan fosfat. Dengan adanya stagnasi saliva, PRP menetap dan keadaan jenuh tidak lagi dapat dipertahankan sehingga mengarah pada pengendapan garam kalsium fosfat. Adanya kenaikan pH akibat penurunan CO2 maupun dihasilkannya amonia dari urea pembentukan oleh plak gigi atau degradasi protein selama stagnasi, akan mendorong peningkatan konsentrasi ion baik oleh pengendapan kalsium maupun fosfat, sehingga menyebabkan pengendapan mineral. Fosfat terlepas dari plak gigi, bakteri mengendapkan kalsium fosfat dengan cara hidrolisis fosfat organik dalam saliva, sehingga meningkatkan konsentrasi ion fosfat. Esterase merupakan enzim lain yang ada pada organisme coccid dan filament, leukositm makrofag dan sel-sel epitel pada plak gigi. Esterase memulai kalsifikasi dengan cara hidrolisis ester lemak menjadi asam bebas lemak. Asam lemak membentuk sabun dengan kalsium dan magnesium yang kemudian diubah menjadi garam kalsium fosfat yang kurang larut. Kehadiran berbagai molekul nukleasi (protein asam, glycosaminoglycans (GAG)). Untuk termineralisasi menjadi kalkulus, harus terjadi proses nukleasi pada benih kristal yang terbentuk pada matriks interseluluer plak. Sebenarnya, bakteri mulut dapat juga menghasilkan zat-zat yang memfasilitasi mineralisasi plak. Hal ini dimungkinkan oleh kombinasi sederhana pengendapan dan nukleasi heterogen. Namun, kejadian itu tidak terlalu dominan.Setelah terjadi pengendapan garam mineral,maka dimulailah pembentukkan kalkulus. Plak yang tadinya lunak mengalami mineralisasi dan pengerasan akibat adanya pengendapan garam mineral pada hari 1 14 dari pembentukan plak.Berikut prosesnya:

1) Awalnya terbentuk plak pada permukaan gigi dan terdapat endapan mineral kalsium fosfat pada CSG/saliva. 2) Lalu, pada plak tersebut, terbentuk benih kristal melalui ikatan yang dibuat antara ion Ca dan karbohidrat-protein pada matriks interseluler. Benih-benih tersebut kemudian mengalami proses nukleasi. Selain itu, mineralisasi juga terjadi melalui pengendapan dari kalsium fosfat itu sendiri secara langsung. Presipitasi garam-garam mineral ke dalam plak sudah dapat terlihat beberapa jam setelah deposisi plak, tetapi umumnya keadaan ini berlangsung 2-14 hari saat terbentuknya plak.3) Kalsifikasi plak berlangsung 4 8 jam. Awalnya mineralisasi terjadi pada matriks interseluler. Lalu, berlanjut ke permukaan sel bakteri-bakteri dan pada akhirnya bakteri-bakteri tersebut juga ikut mengalami kalsifikasi.4) Kalsifikasi tersebut terjadi sepanjang permukaan dalam plak membentuk fokus-fokus terpisah yang kemudian membesar, menyatu dan membentuk massa kalkulus padat.Kalkulus dibentuk lapis demi lapis. Setiap proses kalsifikasi membentuk selapis kalkulus dan setiap lapis dipisahkan oleh kutikula tipis yang tertanam dlm kalkulus dan terkalsifikasi.Mudah tidak lepasnya suatu kalkulus, ditentukan oleh jenis perlekatannya. Ada 4 jenis perlekatan kalkulus, yaitu:(1). Perlekatan dengan bantuan pelikel organik(2). Penetrasi bakteri kalkulus ke sementum(3). Perlekatan mekanis ke ketidakrataan pada perm. Gigi

Misal:lakuna resorpsi, karies(4). Adaptasi rapat antara depresi/ lekukan pd permukaan dalam kalkulus ke penonjolan pd permukaan sementum yg masih utuh (tdk terganggu).

(a)

(b)

(c)

(d)

Gambar 7. Cara Perlekatan Kalkulus. (a) Perlekatan dengan bantuan pelikel organik, (b) Penetrasi bakteri kalkulus ke sementum (c) Perlekatan mekanis ke ketidakrataan pada perm. Gigi (d) Adaptasi rapat antara depresi/ lekukan pd permukaan dalam kalkulus ke penonjolan pd permukaan sementum yg masih utuh.Berdasarkan lokasinya Kalkulus ada 2 macam8,11, yaitu :1. Kalkulus supragingiva

a. Letak : di sebelah koronal dari tepi gingival (diatas gingival)

Kalkulus terdeposit dekat dengan duktus kelenjar saliva mayor. Oleh sebab itu ia banyak diemukan pada permukaan lingual insisivus bawah ( tempat bermuara kelenjar submandibular dan sublingual) dan permukaan bukal molar atas (muara kelenjar parotid), tetapi dapat juga terdeposit pada setiap gigi dan geligi tiruan yang tidak dibersihkan dengan baik, misalnya permukaan oklusal gigi yang tidak mempunyai antagonis.

b. Warna : agak kekuninganKecuali bila tercemar faktor lain seperti tembakau, anggur, pinang.

c. Bentuk : cukup keras, rapuh, mudah dilepas dari gigi dengan alat khusus.d. Sumber mineral diperoleh dari saliva, dapat terlihat langsung di dalam mulut

e. Distribusi : dekat kelenjar saliva. Karena mineralisasinya disebabkan akibat peningkatan pH saliva, evaporasi dari larutnya CO2 (bersama dengan viskositas dan rasio ca/p dari saliva yang keluar dari duktus submandibular) sehingga terjadilah pembentukan kalkulus yang dekat dengan kelenjar/duktus saliva

Gambar 7. Kalkulus Supragingival122. Kalkulus subgingiva

a. Letak : akar gigi di dekat batas apical poket yang dalam, pada kasus yang parah, bahkan dapat ditemukan jauh lebih dalam sampai ke apeks gigi (dibawah gingival).

b. Warna : lebih gelap, hijau tua atau hitam. kemungkinan besar akibat terdapatnya sel-sel darah yang keluar saat pendarahan akibat inflamasi.c. Bentuk : lebih keras daripada kalkulus supragingiva, melekat lebih erat pada permukaan gigi. Melekat pada permukaan akar dan distribusinya tidak berhubungan dengan glandula saliva tetapi dengan adanya inflamasi gingival dan pembentukan poket, suatu fakta terefleksi dari namanya kalkulus seruminal

d. Sumber mineral diperoleh dari serum darah

e. Tidak dapat terlihat langsung dalam mulut

f. Distribusi: semua gigi. karena terjadinya dipicu oleh produk bakteri seperti pada peridontal pockets maka distribusinya bisa ke semua gigi.

Gambar . Kalkulus Subgingival12Tabel 5: Perbedaan Kalkulus Supragingival dan Subgingival15Kalkulus SupragingivalKalkulus Subgingival

LokasiDari korona ke margin gingivalDari apikal ke margin gingival, di dalam sulkus gingival dan poket periodontal

DistribusiTerdapat dekat kelenjar air liur.

- bagian lingual dari insisivus bawah (duktus sublingual)

- bagian bukal dari molar kedua atas (duktus parotis)Tidak bisa diprediksi. Lebih sering di bagian approksimal dan lingual daripada bagian bukal

PenampilanPutih kekuningan, Coklat kehitaman, kemungkinan besar akibat terdapatnya elemen darah seperti Hb yang keluar saat pendarahan akibat inflamasi atau berasal dari CSG, atau pigment hitam yang berasal dari kalsifikasi bakteri anaerob pada plak subgingiva.

Bentukcukup keras, rapuh, mudah dilepas dari gigi dengan alat khususlebih keras daripada kalkulus supragingiva, melekat lebih erat pada permukaan gigi.

FormasiNukleasi dan pertumbuhan kristal (kalsifikasi) heterogen, intermitten.Deposit terbentuk lapis per lapis degan kandungan mineral yang bervariasiKalsifikasi lebih homogenDeposit terbentuk lapis per lapis degan kandungan mineral yang sama banyak tiap lapisnya

Kandungan mineral-37% dari volume

-Berasal dari saliva-50% dari volume

-Berasal dari cairan sirkular gingival

Komposisi-70-80% material anorganik.

Kalsium, fosfat dan sedikit magnesium, sodium, karbonat dan fluoride. Fluoride didistribusikan secara teratur.

-15-20% material organic

Protein 55%, lemak 10% dan karbohidrat.Konsentrasi kalsium, magnesium dan fluoride lebih banyak daripada kalkulus supragingival. Fluoride didistribusikan tidak teratur.Komposisi flouride yang tinggi menyebabkan lebih banyak terbentuk kristal whitlockite dibandingkan oktakalsium posfat

Kristal

Beberapa whitlockite

Pada keadaan ph rendah dan konsentrasi tinggi rasio fosfat, brushite muncul sebagai bentuk kalkulus pertama/awal, namun setelah matang akan berubah menjadi kristal hidoksiapatit atau whitlockite dan dengan begitu jadi lebih terlihat

Lebih banyak oktalasium

Hanya sedikit brushiteWhitlockite merupakan komponen kristal utama yang dibentuk dalam keadaaan alkaline anaerob dengan kehadiran zink,karbonat, magnesium 3%

Hidroksiapatit juga ada

Oktalasium fosfat muncul sebagai bentuk seperti lingkaran cincin tepat dibawah margin gingiva

Tidak ada brushite

Cara deteksiDapat terlihat secara klinisDeteksi bisa ditingkatkan dengan menggunakan pengering udara yang mana akan memberikan tampilan seperti berkapurDengan probing-sensasi taktile meningkat dengan penggunaan bal end of WHO 621 probeApabila deposit berlokasi masuk ke poket :

Mungin terlihat sebagai bayangan hitam dibawah margin gingiva

Dengan penggunaan jet udara dari three-in-one syringe pada pocket, hal ini memungkinkan untuk menarik gingiva dan melihat deposit secara langsungJika diikuti resesi gingiva, deposit subgingiva dapat berlokasi di supragingiva dan dengan mudah dapat dideteksiPada radiografi, pada bagian aproksimal kalkulus dapat terlihat seperti sayap radiopaq

DAFTAR PUSTAKA

1. Reddy, Shantipriya. Essentials of clinical periodontology and periodontics. 2nd. New Delhi: Jaypee Brothers Medical Publishers (P) Ltd. 2008. p. 57-9.2. Caranza,dkk. 2012. Caranzas Clinical Periodontology 11th ed. Philadelphia: W.B Saunders.3. Manson, J.D., Eley, B.M. Buku ajar periodonti. 2nd. Jakarta: Hipokrates. 2013. p. 23-5.

4. Nield-Gehrig, Jill Shiffer, Willmann, Donald E. Foundations of periodontics for the dental hygienist. 2nd. US: Lippincott Williams & Willkins, a Wolters Kluwer Business. 2008. p. 72-5.

5. Socransky & Haffajee. Etiology and Pathogenesis of Periodontal Disease. Wiley. Blackwell Publishing. 2009.6. Periodotology: The Essentials7. Baelum, Vibeke, Nyvad, Bente, Kidd, Edwina, Fejerskov, Ole. Dental caries and its clinical management. 2nd. Wiley Publisher. 2008.

8. Barry K. B. Berkovitz, Bernard J. Moxham, Roger W. A. Linden, Alastair J. Sloan (2011). Master Dentistry Volume 3. Oral Biology: Oral Anatomy, Histology, Physiology. Newyork Oxford Edinburgh, London : Elesavier Ltd

9. Putri, Megananda Hiranya, dkk. Ilmu Pencegahan Penyakit Jaringan Keras dan Jaringan Pendukung Gigi. 2010. Jakarta: EGC.10. Feldman RS, Bravacos JS, Rose CL. Association between smoking different tobacco products and periodontal disease indexes. J. Periodontology. 1982; 54: 553562 (Cermin dunia kedokteran).

11. Caranza,dkk. 2002. Caranzas Clinical Periodontology 9th ed. Philadelphia: W.B Saunders.

12. Thomas, hassel. 2006. Color Atlas of Dental Hygiene Periodontology. Stuttgart, Geramny : George Thieme Verlag

13. Driessens, F.C.M dan R.K. Verbeeck. Biominerals.14. CM Marya.2011.Public Health Dentistry.New Delhi: Jaypee Brothers Medical Publishers.15. Clereheugh, Valery et al. 2009. Periodontology At A Glance. UK: Willey-Blackwell.