## THE EFFECT OF GIVING ALOE VERA GEL ON RATS WITH BACTERIA-INDUCED PERIODONTITIS
Muhamat Muhtar S. Abdurrohman*, Dhiya Almanda Fa’adiyah*, Rama Putranto*,Budi Soehartono*

## ABSTRACT
Background: Aloe vera (AV) contains a variety of characteristic antibiotic and anti-inflammatory components that have  potential advantages for  periodontal disease  therapy.    Diagnostic  and  prognostic  markers  of  periodontal  disease through the  activity  of  alkaline phosphatase (ALP) in  gingival crevicular fluid. This  study  was  conducted  to evaluate the  effect  of giving  AV  gel  on  alkaline phosphatase levels in rats with bacteria-induced periodontitis Method:  Thirty-six  male  Sprague  dawley  were  healthy  and  active,  weighing 170-200 grams, aged 2 months were distinguished into two groups: the control group of periodontitis given therapy Gel  Metronidazole plus 25%  and  AV gel 99.03% as a treatment group. Aloe vera gel is administered topically in gingival sulcus at a dose of 300 mg/kg of rat weight. Samples were taken from gingival sulcus liquid on days 1, 2 and 3 using periopaper paper. Alkaline phosphatase levels are measured using a UV/Vis Spectrophotometer with a wavelength of 405 nm. Variant analysis is used to compare ALP levels in different groups Result:  There  was  significant  difference  in  alkaline  phosphatase  levels between  the  control  group  and  the  treatment  group  (p>0.05).  In  Sprague dawley rats with periodontitis, there was a significant decrease in  ALP levels on  days  1,  2  and  3  given  Metronidazole  gel  plus  25%  therapy  and  AV  gel 99.03%.  But  the  treatment  group  showed  lower  ALP  levels  than  the  control group
Conclusion: This study revealed that the use of AV gel locally has an effect and can be as an adjunct therapy for periodontitis

## PENDAHULUAN
Periodontitis merupakan salah satu masalah utama  kesehatan  mulut  yang  mempengaruhi kesehatan  tubuh  secara  keseluruhan  dengan prevalensi kasus 70% dari jumlah populasi global. 1 Penyakit  inflamasi  ini  disebabkan  oleh  biofilm bakteri  yang  merusak  jaringan  penyangga  gigi (ligamen  periodontal,  gingiva  dan  tulang  alveolar) atau  sering  disebut  jaringan  periodonsium. 2
Aktivitas  inflamasi  yang  terjadi  di  jaringan periodonsium  dapat  ditentukan    melalui  kadar alkaline  phosphatase (ALP)  dalam  cairan  sulkus gingiva (GCF). 3 Alkaline phosphatase adalah salah
satu marker diagnostik pertama yang  diidentifikasi dalam  GCF  dengan  kadar  lebih  tinggi  daripada  di serum. 4 Alkaline  Phosphatase tersimpan  dalam granul spesifik dan vesikula sekretori neutrofil yang akan  sekresikan  dan  bermigrasi  ke  daerah inflamasi. Analisis ALP pada cairan sulkus gingiva merupakan  pendekatan  yang  paling  praktis  untuk analisis  biokimia  dari  respon host pada  penyakit periodontal. 5
Kadar ALP dapat diukur pada 0 jam sampai 14 hari dengan puncak kadar ALP pada hari ke 14 sebesar  56.75±11.50  IU/L. 4 Kenaikan  kadar Alkaline Phosphatase secara signifikan pada cairan

## * Fakultas Kedokteran Gigi UNISSULA
Correspondence : m.muhtar@unissula.ac.id

## Keywords:
Alkaline phosphatase , Aloe vera , Periodontitis
sulkus  gingiva  akan  menyebabkan    periodontitis hingga kehilangan gigi. 1 Upaya untuk menurunkan kadar ALP tersebut dengan kontrol plak atau biofilm secara mekanis. 6 Eleminasi biofilm subgingiva dan jaringan  sekitar  yang  terinfeksi  oleh  patogen anaerobik,  dilakukan  dengan scaling dan root planing (SRP). 7 Metode  konvensional  prosedur non-bedah, mechanical  scaling / root  planing (SRP) belum menjamin perbaikan penyakit periodonsium. Penggunaan  terapi  antibiotik  sistemik  untuk periodontitis  masih  terbatas,  karena  diperlukan dosis tinggi untuk mencapai konsentrasi yang tepat dari  obat  di  dalam  cairan  sulkus  gingiva,  adanya resistensi  bakteri,  dan  efek  samping  dari  obat. 5
Menurut  penelitian, scaling dan root  planing dikombinasikan  dengan  aloe  vera  sebagai  terapi tambahan menghasilkan perbaikan yang signifikan pada periodontitis yang parah. 8
Aloe  vera mengandung  vitamin,  mineral, enzim,  gula, anthroquinon  atau  komponen  fenolik, lignin,  saponin,  sterol,  asam  amino  dan  asam salisilat.  Antrokuinon setara dengan alkaloid, yaitu berperan    sebagai  analgesia  dan  memiliki  sifat regenerasi  jaringan,  antibakteri,  antivirus,  dan antijamur. 9 Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk menganalisis efek aloe vera pada tikus yang diinduksi  periodontitis  melalui  kadar ALP pada cairan sulkus gingiva

## METODE PENELITIAN
Desain  penelitian  ini  adalah  studi  invitro dan dilakukan secara random selama 10 hari. Tiga puluh enam Sprague dawley jantan sehat dan aktif, berusia 2 bulan dengan berat 170-200 gram  dibagi dalam  2  kelompok  yaitu  kelompok  kontrol  Ti-es Metronidazole gel  plus  25%    dan  gel Aloe  Vera 99.03%  sebagai  kelompok  perlakuan.  Tikus diinjeksi  dengan  bakteri Phropyromonas  gingivalis sebanyak 0,02 ml dengan konsentrasi 1x10 8 CFU pada  daerah  sulkus  gingiva  gigi  anterior  rahang
bawah  dan  diobservasi  selama  7  hari. Ethical clearance diperoleh  dari  komite  etik  penelitian kesehatan
(KEPK)
No.159/B.1-KEPK/SA- FKG/XII/2019.
Parameter  klinis  periodontitis  pada  model hewan  coba  diamati  dan  diukur  baik  sebelum  dan setelah perlakuan, meliputi: warna gingiva, probing pocket  depth , clinical  attachment  loss ,s Sulcus bleeding  index. Pada  hari  ke-8  semua  kelompok dilakukan scaling manual dan selanjutnya diaplikasikan Ti-es Metronidazole gel plus 25% dan gel Aloe vera 99.03% dengan injeksi infiltrasi pada daerah sekitar sulkus gigi anterior rahang bawah. 10
Gambar 1 injeksi infiltrasi bakteri Porphyromonas gingivalis intrasulkuler
Sampel GCF dikumpulkan dari setiap sampel pada  hari  ke-1,  -2  dan  -3,  setelah  aplikasi  gel dengan  menggunakan periopaper  strip yang dimasukkan  kedalam  poket  dan  dibiarkan  selama 60  detik.  Sampel  didilusikan  dengan  penambahan 0,9% NaCl. Sampel kemudian dilakukan pengukuran kadar ALP menggunakan Spektrofotometer UV-Vis dengan panjang gelombang 405 nm.
Gambar 2. Medigel Aloe vera
Gel lidah buaya ( Aloe Vera) yang digunakan dalam penelitian ini adalah menggunakan gel Aloe vera fabricated yaitu medigel natural Aloe vera yang diproduksi  oleh Kangzen  Kenko yang  berasal  dari Bangkok,  Thailand.  Sediaan  dalam  produk  ini berupa gel 99,03% diekstrak dari Aloe Barbadensis dan 100% bebas Alloin.
Analisis
statistik dilakukan dengan menggunakan  SPSS  versi  22, Independent  t-test untuk  membandingkan  dua  kelompok  yang berbeda

## HASIL PENELITIAN
Hasil  pengukuran  kadar ALP sebagai berikut:
Tabel 1. Rerata (u/L) dan standar deviasi kadar ALP pre dan post perlakuan Group N Time Mean   SD Metronidazole gel plus 25% 18  T-7 85.54 1.91 T+1 66.39 3.60 T+2 57.28 3.54 T+3 50.08 2.31 Gel Aloe  Vera 99.03% 18  T-7 84.85 2.51 T+1 67.16 3.86 T+2 55.75 2.64 T+3 50.92 2.38
Berdasarkan  tabel  1  rerata  kadar  ALP  kelompok Metronidazole  gel  plus  25 % menunjukkan  nilai tertinggi  pada  hari  pertama  diikuti  hari  kedua  dan terendah hari ketiga, demikian pula pada kelompok gel Aloe  Vera 99.03%.  Secara  keseluruhan  rerata
kadar  ALP  pada  kedua  kelompok  mengalami penurunan dari hari pertama sampai hari ketiga.
Hasil uji normalitas p>0.05, data normal dan uji homogenitas p<0.05, data tidak homogen. Hasil ini  menunjukkan  semua  kelompok  memiliki  data yang  terdistribusi  normal,  namun  data  tidak homogen.
Tabel 2. Hasil uji Friedman kontrol positif Kelompok P Sig <0.05 Ti-es Metronidazole gel plus 25% 0.007 P<0.05 Hasil Uji Friedman, p = 0.007 (p<0.05)
menunjukkan  terdapat  perbedaan  yang  signifikan pemberian  Ti-es Metronidazole gel  plus  25% terhadap penurunan kadar ALP pada setiap harinya
Tabel 3 . Hasil uji Pairwise Comparisons Ti-es
Metronidazole gel plus 25% Kelompok waktu Rerata penurunan kadar ALP (u/L) Ti-es Metronidazole gel plus 25% T+1 19.14 T+2 28.26 T+3 35.45 Uji Pairwise Comparisons pada tabel 3. menunjukkan penurunan kadar ALP setiap harinya, mulai  dari  periodontitis  sampai  hari  pertama pemberian Ti-es Metronidazole gel plus 25% rerata sebesar  19.14  u/L,  penurunan  kadar  ALP  saat periodontitis  sampai  hari  kedua  rerata  sebesar 28.26  u/L,  dan  penurunan  kadar  ALP  saat periodontitis  sampai  hari  ketiga  rerata  sebesar 35.45 u/L.
Uji normalitas pada kelompok pemberian gel Aloe Vera hari 1 memiliki data yang tidak terditribusi normal,  dan  terdistribusi  normal  pada  kelompok lain. Uji homogenitas p>0.05, data homogen. Hasil yang  didapatkan  menunjukkan  data  homogen, tetapi tidak terdistribusi normal.
Tabel 4. Hasil uji Friedman gel Aloe Vera
Kelompok P Sig <0.05 Gel Aloe Vera 0.00 P<0.05
Uji Friedman didapatkan  p  =  0.00  (p<0.05)  yang menunjukkan  bahwa  terdapat  perbedaan  yang signifikan  pemberian  gel Aloe  Vera terhadap penurunan kadar ALP setiap harinya.
Tabel 5. Hasil uji Pairwise Comparisons gel Aloe Vera kelompok waktu Rerata penurunan kadar ALP (u/L) Gel Aloe Vera T+1 17.6 T+2 29.10 T+3 33.92
Uji Pairwise  Comparisons menunjukkan bahwa  rerata  perbedaan  penurunan  kadar  ALP mulai dari periodontitis sampai hari ke-1 pemberian gel Aloe  Vera sebesar  17.6  u/L,  penurunan  kadar
ALP    hari  ke-2  rerata  sebesar  29.10  u/L,  dan penurunan kadar ALP hari ke-3 sebesar 33.92 u/L
Tabel 6. Hasil uji korelasi Spearman korelasi Koefisien korelasi Nilai (p<0.05) Kadar ALP terhadap gel Aloe Vera -0.95 0.00
Angka  koefisien  korelasi  pada  tabel  6. bernilai  negatif  yaitu  -0.95,  yang  berarti  hubungan kedua  variabel  tersebut  tidak  searah,  diartikan bahwa  semakin  lama  pemberian  gel Aloe  Vera pada  hewan  coba  yang  mengalami  periodontitis, maka akan semakin menurunkan kadar ALP. Nilai signifikan  hubungan  kedua  variabel  sebesar  0,00 (p<0,05)  maka  dapat  diartikan  bahwa  terdapat hubungan  yang  signifikan  antara  pemberian  gel Aloe Vera setiap harinya dengan penurunan kadar ALP pada hewan coba yang mengalami
periodontitis

## DISKUSI
Terapi  lokal  pada  penyakit  periodontal dengan  menggunakan  terapi  herbal  banyak dikembangan diberbagai penelitian. 11 Hasil penelitian Aloe  vera yang  diaplikasikan  secara lokal/topikal  berpengaruh  terhadap  penurunan kadar ALP cairan  sulkus  gingiva  pada  tikus periodontitis.  Hasil  uji  statistik  menunjukkan  Ti-es Metronidazole gel  plus  25%  pada  hari  ke-3  rerata sebesar  (50.08  (±2.31)  u/L)  dan  gel Aloe  Vera sebesar  (50.92  (±2.38)  u/L)  sehingga  tidak  ada perbedaan yang signifikan antara aplikasi menggunakan  Ti-es Metronidazole gel  plus  25% dan  gel Aloe  Vera .  Selisih  dan  rerata  penurunan kadar  ALP  tiap  kelompok  dua  medikamen,  dalam setiap harinya terdapat perbedaan penurunan yang signifikan. Pada kelompok Ti-es Metronidazole gel plus  25%  didapatkan  penurunan  pada  hari  1 sebesar 19.14 u/L, diikuti dengan hari ke 2 sebesar
28.26 u/L dan hari ke 3 sebesar 35.45 u/L. Begitu pula  dengan  kelompok  gel Aloe  Vera didapatkan pada  hari  1  sebesar  17.6  u/L  diikuti  hari  ke  2 sebesar 29.10 u/L dan hari ke 3 sebesar 33,92 u/L. Hal ini sejalan dengan penelitian Virdi (2012) bahwa Aloe  vera yang  diberikan  per  oral  maupun  topikal efektif  untuk  meningkatkan  penyembuhan  luka dengan meningkatkan suplai darah, yang hasilnya meningkatkan oksigenasi jaringan. 11
Aloe  vera memiliki  banyak  agen  anti- inflamasi  seperti carboxypeptidase yang  mampu menonaktifkan bradikinin sekitar 67% dan mengurangi  rasa  sakit  serta  memiliki  sifat  sintesis anti-prostaglandin yang baik dan senyawa penghambat oksidasi asam arakidonat, yang dapat mengurangi  inflamasi. 12 Aloe  vera menghambat sekresi  Prostaglandin  E2  (PGE2)  sehingga  kadar ALP dapat menurun pada saat periodontitis. 13
Distribusi  ALP  pada  jaringan  periodontal yang mengalami periodontitis seperti yang dipelajari oleh Carranza dan Cabrini, adalah bahwa ALP  ditemukan  dalam  jumlah  besar  pada  dinding lateral  jaringan  granulasi,  dasar  poket  periodontal dan pada gingival fiber pada titik tersebut. Selain itu leukosit  polimorfonuklear,  bakteri  dalam  dental plak, osteoblas dan fibroblas adalah sumber utama ALP. 3
Rasio  ALP pada  GCF  terhadap  serum berkisar antara 6:1 hingga 11:1, hal ini menunjukkan bahwa sintesis alkaline phosphatase oleh  enzim  lebih  banyak  diproduksi  secara    lokal. Rasio tersebut tidak ada hubungan yang signifikan antara total GCF-ALP dengan kadar ALP-plak dan analisis plak. 3 Hal ini menunjukkan kadar ALP yang normal  berasal  dari  jaringan  periodontal,  maka peningkatan  ALP pada  penyakit  periodontal menunjukkan  reaksi  metabolisme  enzim  terhadap perubahan jaringan yang disebabkan oleh inflamasi. 14 Aktivitas  ALP dapat  diamati  sebaik mungkin  sebagai  indikator  inflamasi  gingiva, metabolisme  tulang  dan  jumlah  enzim  sangat meningkat ketika terjadi inflamasi. 15
Peningkatan kadar ALP meningkat terutama pada periodontitis masuk fase early lesion . Fase ini akan terjadi 4-7 hari dan akan mencapai puncaknya pada 6-12 hari. 16 Pada fase ini terjadi peningkatan jumlah  neutrofil  di  jaringan  ikat.  Selain  itu  juga terlihat  makrofag,  limfosit,  sel  plasma,  dan  sel mast. 17 Pendekatakan diagnosis pada periodontitis dapat  dilakukan  melalui  2  cara,  yaitu  dengan prosedur  diagnosis  klinis  seperti  berdasarkan parameter Bleeding  On  Probing (BOP) ,  Clinical Attachment  Levels (CAL) atau  dengan  analisa enzim  yang  terkandung  dalam  CSG  seperti pengukuran  kadar  ALP, Lactate  Dehydrogenase (LDH), Alanine Aminotrasnferases (ALT), Aspartate (AST), Creatine  Kinase (CK), Achid  Phosphatase (ACP), Gamma-glutamyl Transferase (GGT). 18

## KESIMPULAN
Aloe vera gel berefek pada tikus periodontitis yang  diinduksi  bakteri  dengan  melihat  kadar Alkaline  Phosphatase (ALP).  Kadar  ALP  menurun setelah  pemberian Aloe  vera  gel .  Hal  ini menunjukkan peran penting pemberian terapi lokal pada perawatan periodontitis seperti Aloe vera gel

## UCAPAN TERIMAKASIH
Dengan  selesainya  penelitian  ini,  kami mengucapkan  terima  kasih  kepada  Dekan  FKG Unissula, LPPM Unissula,  Lab PAU Gadjah Mada yang telah memberikan support dalam pelaksanaan penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Soud P, Gupta HL, Kumar P, Sethi S, Yadav N. Estimation and Comparison of Levels of Alkaline  Phosphatase  (  ALP  ),  Acid Phosphatase  (  ACP  ),  Calcium  (  Ca  )  and Potassium  (  K  )  in  Serum  of  Subjects  with and Without Periodontal Disease ( PD ). Int J Appl Dent Sci . 2015;1(4):90-93.
2. Amalina  R,  Mahdalena  M,  Aditya  G. Differences  in  the  salivary  inorganic  ions levels  and  salivary  flow  rate  of  the periodontitis  and  non-periodontitis  patients. Padjadjaran  J  Dent .  2020;32(2):160-165. doi:10.24198/pjd.vol30no3.21201.
3. Yendluri Durga Bai, R A. Estimation of GCF Alkaline  Phosphatase  Levels in Health and Periodontal Disease – A Clinico Biochemical Study. Int  J  Contemp  Med  Res  [IJCMR] . 2018;5(7):5-8. doi:10.21276/ijcmr.2018.5.7.7.
4. Malhotra  R,  Grover  V,  Kapoor  A,  Kapur  R. Alkaline  phosphatase  as  a  periodontal disease  marker. Indian  J  Dent  Res . 2010;21(4):531-536. doi:10.4103/0970- 9290.74209.
5. Maschinen  B,  Investition  A,  Beschaffungen G, Ersatzbeschaffungen B, Mittelherkunft S. Relationship  between  bone-type  alkaline phosphatase  levels  in  gingival  crevicular fluid and clinical parameters during supportive  periodontal  therapy. J  Jpn  Soc Periodontal . 2018.
6. Gupta S, Chhina S, Arora SA. A systematic review  of  biomarkers  of  gingival  crevicular fluid :  Their  predictive  role  in  diagnosis  of periodontal  disease  status  Journal  of  Oral Biology  and  Craniofacial  Research  A
systematic review of biomarkers of gingival crevicular  fl  uid :  Their  pre. J  Oral  Biol Craniofacial Res . 2019;8(2):98-104.
doi:10.1016/j.jobcr.2018.02.002.
7. Miani PK, Do Nascimento C, Sato S, Filho A V.,  Da  Fonseca  MJV,  Pedrazzi  V.  In  vivo evaluation of a metronidazole-containing gel for  the  adjuvant  treatment  of  chronic periodontitis: Preliminary results. Eur J Clin Microbiol Infect Dis . 2012;31(7):1611-1618. doi:10.1007/s10096-011-1484-7.
8. Ashouri  Moghaddam  A,  Radafshar  G, Jahandideh Y, Kakaei N. Clinical Evaluation of Effects  of Local  Application  of Aloe  vera Gel  as  an  Adjunct  to  Scaling  and  Root
Planning in Patients with Chronic Periodontitis. J Dent (Shiraz, Iran) . 2017;18(3):165-172. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29034 270.
9. Singh  P,  Jain  M,  Saxena  V,  Sharva  V, Boddun  M,  Jain  N.  Evaluation  of  local – delivery  system  containing  80%  aloe  vera gel  used  as  an  adjunct  to  scaling  and  root planning  in  chronic  periodontitis:  A  clinical study. Dent Oral Maxillofac Res . 2019;5(4):1-5. doi:10.15761/domr.1000309.
10. Heng HC, Zulfakar MH, Ng PY.
Pharmaceutical  applications  of  Aloe  vera.
Indones  J  Pharm .  2018;29(3):101-116. doi:10.14499/indonesianjpharm29iss3pp10
1.
11. Virdi  H,  Jain  S,  Sharma  S.  Effect  of  locally delivered  aloe  vera  gel  as  an  adjunct  to scaling and root planing in the treatment of chronic periodontitis: A clinical study. Indian J Oral Sci . 2012;3(2):84. doi:10.4103/0976-
6944.106460.
12. Bhat  G,  Kudva  P,  Dodwad  V.  Aloe  vera:
Nature’s  soothing  healer  to  periodontal disease. J Indian Soc Periodontol . 2011;15(3):205-209. doi:10.4103/0972- 124X.85661.
13. Hermanto NR, Syaify A, Sudibyo. Pengaruh
Aplikasi  Gel  Aloe  Vera  Sebagai  Bahan Tambahan  Scaling  Dan  Root  Planing Terhadap Penyembuhan Jaringan Periodontal  Pada  Perawatan  Periodontitis Kronis. J Kedokt Gigi . 2015;6(3):307-314. 14. Shetty  S  V.,  Patil  AK,  Ganeshkar  S  V. Assessment  of  acid  phosphatase  and alkaline  phosphatase  in  gingival  crevicular fluid  in  growing  and  adult  orthodontic patients:  An  in  vivo  study. J  Indian  Orthod Soc .  2015;49(1):10-14.  doi:10.4103/0301- 5742.158627.
15. Sunao  Uehera  H  ito  et  al.  Relationship between  bone-type  alkaline  phosphatase levels in gingival crevicular fluid and clinical parameters  during  supportive  periodontal therapy. 2018:26-34.
16. Hajishengallis G. Immunomicrobial pathogenesis  of  periodontitis:  Keystones, pathobionts,  and  host  response. Trends Immunol . 2014;35(1):3-11.
doi:10.1016/j.it.2013.09.001.
17. Serio  FG,  Duncan  TB.  The  Pathogenesis and  Treatment  of  Periodontal  Disease. 2015.
18. Deepika  V,  Vishnu  Priya  V,  Bedre  A, Harsha L. Salivary AST, ALP and CK levels in  patients  with  periodontitis. J  Pharm  Sci Res . 2015;7(6):341-343