Electronic Theses and Dissertation

Penyakit gigi dan mulut yang masih menjadi fokus utama secara global di dunia adalah karies gigi. Prevalensi karies terutama di negara-negara sedang berkembang menduduki posisi tertinggi. Karies gigi didefinisikan sebagai suatu penyakit infeksi kronis yang ditandai dengan kerusakan jaringan keras gigi akibat aktivitas bakteri kariogenik yaitu Streptococcus mutans (S. mutans) terutama serotipe c. Antigen S. mutans dapat menyebar melalui darah sehingga dapat memberikan dampak buruk bagi kesehatan organ vital tubuh seperti kerusakan jantung, ginjal, kulit atau bagian tubuh lainnya. Dari aspek psikologis, pasien yang mengalami karies akan mengalami rasa minder pada saat berinteraksi dengan orang lain akibat gigi berlubang, berwarna hitam dan bau mulut bahkan pada anak-anak akan berdampak pada perkembangan bentuk wajah. Sehingga berbagai upaya pencegahan karies dilakukan untuk menghindari terjadinya dampak buruk dari penyakit mulut tersebut. Salah satu upaya pencegahan penyakit ini adalah melalui imunisasi pasif menggunakan antibodi yang berasal dari hewan mamalia karena lebih aman dan efektif dibandingkan imunisasi aktif yang dapat mengakibatkan reaksi silang otot jantung dengan antigen whole cell S. mutans. Pemanfaatan imunoglobulin G (IgG) spesifik untuk imunisasi pasif yang bersumber dari darah hewan mamalia telah banyak di uji coba, namun proses produksi imunoglobulin ini memiliki keterbatasan teknis. Keterbatasan teknis yang sering terjadi antara lain dapat menyakiti hewan yang memproduksinya pada saat pengambilan darah serta kurang efisien. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk mengkaji potensi pemanfaatan kambing untuk memproduksi susu yang mengandung IgG anti karies mengingat bahwa IgG yang diproduksi oleh kambing selama masa kebuntingan akan ditransfer ke dalam susu sebagai kekebalan alami bagi anaknya. Selain itu dari aspek komersil, susu kambing merupakan susu kedua terbanyak dikonsumsi setelah susu sapi. Hal tersebut memberi peluang IgG dari susu kambing untuk menjadi alternatif sumber IgG dari hewan mamalia dalam mencegah terjadinya karies. Penelitian ini diawali dengan seleksi subjek penelitian yang mengalami karies di RSGM USK dan mendapatkan 35 subjek penelitian terdiri dari 16 remaja dan 19 dewasa. Dari hasil pemeriksaan menunjukkan tingkat keparahan karies berdasarkan indeks DMFT pada kelompok usia dewasa termasuk katagori sangat tinggi (8,7) sedangkan remaja katagori tinggi (5,8). Selanjutnya identifikasi morfologi S. mutans pada media kultur selektif yaitu Trypticase Soy with Sucrose and Bacitracin (TYS20B) dan pewarnaan Gram dapat membantu proses isolasi S. mutans dari bakteri rongga mulut lainnya di dalam plak gigi penderita karies. Hasil ini diperkuat dengan identifikasi S. mutans menggunakan primer spesifik yang melacak gen gtf berhasil menganalisis jenis serotipe S. mutans yang tumbuh pada media selektif dengan variabilitas serotipe c (517 bp) dan d (712 bp) dengan jumlah serotipe c yang lebih dominan ditemukan. Streptococcus mutans serotipe c dari isolat klinis yang berhasil diidentifikasi secara molekuer dengan metode PCR digunakan sebagai antigen untuk sensitisasi sistem humoral kambing bunting yang sebelumya telah diinaktifkan dengan formaldehid. Dari tiga kali percobaan perbandingan dosis S. mutans dan booster menunjukkan bahwa percobaan yang menggunakan dosis antigen 1,5 ml dan adjuvan 0,5 aman digunakan untuk merangsang imunitas humoral kambing bunting. Keberhasilan stimulasi imunitas humoral kambing bunting dibuktikan dengan terbentuknya IgG anti S. mutans dalam serum darah yang berhasil di deteksi dengan metode Agar Gel Precipitation Test (AGPT) sebagai salah satu metode imunodifusi. Hasil yang didapatkan berupa tampakan garis presipitasi diantara sumur antigen dengan sumur antibodi. Sementara itu, hasil analisis konsentrasi imunoglobulin G anti S. mutans dengan metode Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) memperkuat keberhasilan sensitisasi S. mutans pada kambing bunting dalam menstimulasi sistem humoral kambing bunting untuk memproduksi IgG yang ditransfer ke dalam kolostrum dan susu kambing. Konsentrasi IgG anti S. mutans dalam kolostrum lebih tinggi dibandingkan dalam susu sapi yaitu 40,45±0,75. Dari waktu pengumpulan susu kambing menunjukkan bahwa susu yang dikumpulkan pada minggu ke-5 pasca melahirkan memiliki konsentrasi yang lebih tinggi yaitu 1,46±0,28 dibandingkan susu pada minggu ke-6 dan ke-7. Susu kambing yang mengandung IgG anti S. mutans serotipe c ini terbukti mampu bereaksi dengan S. mutans serotipe c, d, e, dan f dari hasil uji reaktifitas dengan metode immunoblotting. Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa S. mutans serotipe c dari penderita karies gigi di Banda Aceh dapat menstimulasi pembentukan antibodi di dalam darah dan selanjutnya ditransfer ke dalam kolostrum dan susu kambing, sehingga kolostrum dan susu kambing yang dihasilkan mengandung antibodi IgG anti S. mutans yang berpotensi digunakan untuk mencegah terjadinya karies gigi.

Kata kunci: Streptococcus mutans serotipe c, tingkat keparahan karies, imunoglobulin G, Freud Adjuvant, kolostrum kambing

Dental caries is a type of oral and dental illness that is still a serious concern around the world. The prevalence of caries is greater in underdeveloped countries. Dental caries is defined as a chronic infectious illness characterized by hard tooth tissue damage caused by cariogenic bacteria, specifically Streptococcus mutans (S. mutans), particularly serotype c. Streptococcus mutans antigens can spread through the blood, causing harm to vital organs such as the heart, kidneys, skin, and other parts of the body. From a psychological aspect, patients who suffer from caries will feel inferior while interacting with others owing to cavities, black color, and foul smell; even in children, it will have an effect on the development of facial form. As a result, numerous caries prevention initiatives are conducted in order to avoid the negative impacts of oral illness. Passive immunization with antibodies produced from mammals is one method of preventing this disease since it is safer and more successful than active immunization, which can result in cross-reaction of the heart muscle with whole cell S. mutans antigens. The use of specific immunoglobulin G (IgG) for passive immunisation from mammalian blood has been widely tested, but the production process has technical limitations. Technical limitations that often occur include hurting the animal that produces it at the time of blood collection and inefficiency. Therefore, this study was conducted to assess the potential of utilising goats to produce milk containing anti-caries IgG given that IgG produced by goats during gestation will be transferred into milk as natural immunity for their offspring. In addition, from a commercial aspect, goat milk is the second most consumed milk after cow's milk. This provides an opportunity for IgG from goat milk to become an alternative source of IgG from mammals in preventing caries. This study began with the selection of research subjects who experienced caries at RSGM USK and obtained 35 research subjects consisting of 16 adolescents and 19 adults. The examination results showed the severity of caries based on the DMFT index in the adult age group was categorised as very high (8,7) while adolescents were categorised as high (5,8). Furthermore, morphological identification of S. mutans on selective culture media, namely Trypticase Soy with Sucrose and Bacitracin (TYS20B) and Gram staining can help the process of isolating S. mutans from other oral bacteria in the dental plaque of caries patients. These results were strengthened by the identification of S. mutans using specific primers that trace the gtf gene successfully analysed the types of S. mutans serotypes that grew on selective media with variability in serotypes c (517 bp) and d (712 bp) with a more dominant number of serotype c found. Streptococcus mutans serotype c from clinical isolates successfully identified molecularly by PCR method was used as an antigen for sensitisation of the humoral system of pregnant goats that had previously been activated with formaldehyde. Three experiments comparing the dose of S. mutans and booster showed that the experiment using a dose of 1.5 ml antigen and 0.5 adjuvant was safe to stimulate the humoral immunity of pregnant goats. The success of the stimulation of humoral immunity of pregnant goats was evidenced by the formation of anti-S. mutans IgG in blood serum which was successfully detected by the Agar Gel Precipitation Test (AGPT) method as one of the immunodiffusion methods. The results obtained were the appearance of a precipitation line between the antigen well and the antibody well. Meanwhile, the results of the analysis of anti-S. mutans immunoglobulin G concentration by Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) method reinforced the success of S. mutans sensitisation in pregnant goats in stimulating the humoral system of pregnant goats to produce IgG which is transferred into colostrum and goat milk. The concentration of anti-S. mutans IgG in colostrum was higher than that in cow's milk at 40.45±0.75. The time of collection of goat milk showed that milk collected in the 5th week postpartum had a higher concentration of 1.46±0.28 compared to milk in the 6th and 7th weeks. Goat milk containing IgG anti S. mutans serotype c was shown to be able to react with S. mutans serotypes c, d, e, and f from the results of the reactivity test with immunoblotting method. From the results of this study, it can be concluded that S. mutans serotype c from patients with dental caries in Banda Aceh can stimulate the formation of antibodies in the blood and then transferred into colostrum and goat milk, so that the colostrum and goat milk produced contain anti-S. mutans IgG antibodies that have the potential to be used to prevent dental caries. Keywords: Streptococcus mutans, Serotype c, Caries Severity, Immunoglobulin G, Freud Adjuvant, goat colostrum