Salah satu penyakit oral yang lazim dan mampu menginfeksi hampir 50% dari populasi dunia adalah periodontitis. Jumlah penderita penyakit ini dilaporkan meningkat secara konsiten selama dekade terakhir. Periodontitis dapat disebabkan oleh aktivitas bakteri sebagai parasit yang melebihi jumlah normal pada bagian mulut, salah satunya bakteri Aggregatibacter actinomycetemcomitans. Bakteri ini mampu membentuk biofilm. Biofilm A.Actinomycetemcomitans mampu menempel pada permukaan gigi dan membentuk matriks ekstraseluler. Biofilm adalah kumpulan mikroorganisme yang terikat ireversibel dan tertutup dalam matrik zat polimer ekstraseluler yang dihasilkannya sehingga dapat meningkatkan faktor virulensi. Peningkatan infeksi juga terjadi jika pertumbuhan biofilm pada tubuh semakin meningkat. Semakin lama umur biofilm maka produksi ekstraseluler polisakarida semakin meningkat sehingga lapisan biofilm semakin tebal, berfungsi untuk melindungi bakteri sehingga menyebabkan antibiotik sulit menembus lapisan biofilm.
Salah satu alternatif penanganan infeksi oleh bakteri yang dikembangkan dalam dunia kesehatan adalah metode fotodinamik inaktivasi, yaitu suatu metode untuk menghambat aktivitas bakteri dengan memanfaatkan interaksi antara cahaya dengan bahan fotoaktif yang disebut dengan fotosensitizer. Fotosensitiser atau PDT drug ialah zat kimia non – toksik yang memiliki absorbansi tertentu dan akan menyerap energi ketika dipapari sumber cahaya dengan panjang gelombang yang sesuai dengan spectrum serap fotosensitiser. Serapan cahaya oleh fotosensitiser pada bakteri akan menyebabkan fotooksidasi menghasilkan Radical Oxygen Singlet (ROS).
Porfirin adalah fotosensitiser alamai yang dimiliki oleh bakteri. Ada berbagai macam fotosensitiser eksogen, salah satu contoh fotosensitiser eksogen dari bahan organic ialah kurkumin. Kurkumin dihasilkan dari ekstrak kunyit (Curcuma longa), adalah zat pewarna kuning yang dimanfaatkan dalam bidang kesehatan karena kemampuannya antara lain sebagai zat anti – karsinogenik. Kurkumin memiliki puncak absorbansi antara 300 nm hingga 500 nm, yang sesuai dengan spectrum cahaya tampak (biru). Saat energi foton cahaya diserap oleh molekul fotosensitizer curcumin, maka akan terjadi proses eksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi (1P*) dan terjadi pembalikan spin melalui intersystem crossing ke tingkat eksitasi triplet (3P*).
Selanjutnya memicu terjadi reaksi fotokimia. Pada tipe 1, molekul fotosensitizer tereksitasi secara optis bereaksi secara langsung dengan substrat seperti asam linoleic, membran sel atau molekul, dan mentransfer sebuah proton atau elektron untuk membentuk anion atau kation radikal. Radikal ini akan bereaksi dengan oksigen dan menghasilkan jenis oksigen reaktif (ROS). Pada tipe 2, fotosensitizer triplet mentransfer energinya secara langsung pada molekul oksigen menghasilkan singlet oksigen. Singlet oksigen sangat reaktif, jika menempel pada membrane menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid dan protein membrane sehingga terjadi kebocoran sel dan lisis.
Pada biofilm, mekanisme kematian bakteri terjadi karena karena terganggunya komponen penyusun peptidoglikan pada biofilm bakteri, merusak lapisan membrane bakteri, sehingga pertukaran ion tidak terkendali dan menyebabkan kematian sel bakteri tersebut. Selain itu kurkuminoid merupakan senyawa fenolik. Turunan fenol ini akan berinteraksi dengan dinding sel bakteri, selanjutnya terabsorbsi dan penetrasi ke dalam sel bakteri, sehingga menyebabkan presipitas dan denaturasi protein, akibatnya akan melisiskan membran sel bakteri. Hasil penelitian menunjukkan fotodinamik inaktivasi dengan kombinasi laser biru dan kurkumin mampu mereduksi berbagai biofilm bakteri dari 48% sampai dengan 80% pada berbagai dosis energi penyinaran.
Penulis : Suryani Dyah Astuti
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
