51¶¯Âþ

Kehilangan gigi dapat memengaruhi kualitas hidup seseorang karena mereka tidak hanya mengalami kesulitan mengunyah tetapi juga dapatmengganggu kondisi psikologis. Kehilangan gigi dapat memengaruhi jaringan struktural orofasial, seperti tulang, saraf, reseptor, dan otot, sehingga sebagian besar fungsi orofasial berkurang dan mengganggu fungsi estetika¹.

Implan gigi adalah salah satu cara untuk mengganti gigi yang hilang dengan menggunakan alat yang ditanamkan melalui pembedahan ke dalam jaringan lunak atau tulang rahang sehingga berfungsi sebagai akar pengganti untuk menahan gigi palsu. Keberhasilan implan secara histologis ditandai dengan adanya ikatan antara tulang dan permukaan implan, kemudian akan terjadi pertumbuhan tulang baru, yang disebut dengan osseointegrasi².

Tiga faktor utama keberhasilan material implan yang dapat diterima oleh jaringan tubuh adalah (1) Sifat biologis material implan: Hal ini sangat berpengaruh dalam proses penyembuhan. Interaksi tulang dan permukaan material implan juga berperan dalam proses osseointegrasi, yang harus didukung oleh fitur desain implan agar stabil dan tahan terhadap gaya di rongga mulut, (2) Desain implan: dengan peningkatan diameter sebesar 3,3 mm (30%) akan mengurangi nilai beban pada gaya kunyah sebesar 31%, (3) Biokompatibilitas material implan: harus memberikan keseimbangan dan interaksi yang harmonis antara tiga faktor, yaitu material yang digunakan, pasien (host), dan kondisi tempat implan ditempatkan (jaringan tulang)³.

Polimetilmetakrilat (PMMA) adalah polimer sintetis pertama yang digunakan dalam aplikasi biomedis pada tahun 1973. PMMA telah menjadi salah satu polimer yang paling menarik dan sering digunakan dalam sintesis semen tulang. Dikenal sebagai semen tulang karena penggunaannya yang luas dalam bedah ortopedi, semen tulang PMMA dengan cepat meredakan nyeri dan memastikan stabilitas mekanis yang cepat⁴.

Polimer ini memiliki sifat kaku dan termoplastik, serta menunjukkan biokompatibilitas yang baik dengan jaringan di sekitarnya. Namun, atribut fisik dan kimia PMMA masih jauh dari standar ideal dari perspektif ahli bedah tulang belakang. Aktivitas biologis PMMA yang kurang mengakibatkan interaksi yang kurang optimal antara tulang lokal dan semen PMMA⁵.

Namun, komponen fisik dan kimia PMMA masih jauh dari standar ideal dari perspektif ahli bedah tulang belakang. Aktivitas biologis PMMA yang kurang mengakibatkan interaksi yang kurang optimal antara tulang lokal dan semen PMMA. Untuk mengatasi keterbatasan ini, peningkatan kemampuan ikatan tulang memerlukan penggabungan komponen bioaktif spesifik seperti kalsium sulfat, hidroksiapatit (HAp), bioglass, dan kalsium fosfat⁶.

Hidroksiapatit (HAp) dikenal sebagai biokeramik, yang merupakan unsur fundamental dalam tulang dangigi manusia dengan rumus kimia Ca10(PO4)6(OH)2. Material keramik HAp memungkinkan pembentukan tulang baru pada permukaan material melalui pertukaran ion dengan jaringan inang sehingga terbentuk ikatan kimia osteogenesis. Kolagen dan mineral tulang akan berikatan langsung dengan permukaan implan sehingga terbentuk ikatan antara tulang dan implan⁷.

Penelitian ini dilakukan pada sel osteoblas primer yang berasal dari Kalvari Janin Tikus/penelitian in vitro dengan paparan campuran PMMA dan HAp. Penggunaan sel osteoblas primer tikus ini karena osteoblas kalvaria janin tikus memiliki aspek biologis yang mirip dengan sel osteoblast manusia, dapat berproliferasi lebih cepat, dan dapat melakukan analisis eksperimental dengan lebih mudah.

Hidroksiapatit (HAp) merupakan material biokeramik dengan ikatan kimia (Ca10(OH)2(PO4)6) yang dapat memperbaiki dan meregenerasi jaringan tulang karena memiliki struktur dan komposisi kimia yang mirip dengan tulang alami, sehingga dapat berikatan secara kimia dengan tulang di sekitarnya. Sebuah studi yang dilakukan oleh Prahasanti dkk. (2020) menyatakan bahwa HAp paling sering digunakan untuk regenerasi tulang dan diferensiasi osteogenic karena sifat osteokonduktif dan osteoinduktifnya⁸. Goncalves dkk. (2013) melaporkan bahwa penambahan HAp kesemen tulang berbasis PMMA meningkatkan bioaktivitas dan kelangsungan hidup sel. Sementara itu, Schwartz dkk. (1999) melaporkan pembentukan tulang baru dan osteointegrasi dalam penggunaan gabungan PMMA/HAp untuk mengisi defek tulang. Dalam hal ini, HAp memiliki sifat osteokonduktif, yang dapat merangsang sel-sel mesenkim untuk berproliferasi dan berdiferensiasi dalam proses regenerasi tulang⁹.

Penggabungan PMMA dengan HAp bertujuan untuk mendapatkan material dengan sifat mekanik dan biologis yang lebih baik. Material HAp yang dikombinasikan dengan PMMA dapat memengaruhi reseptor protein morfogenik tulang transmembrane (BMPR). Reseptor BMP dapat merespons kandungan kalsium dalam HAp. Reseptor transmembran ini menyampaikan informasi dari matriks ekstraseluler ke intraseluler dengan melibatkan jalur SMAD. Jalur SMAD memberi jalan bagi transkripsi osterix (Osx). Jalur ini kemudian menstimulasi ekspresi OPG dan RANKL, yang merupakan faktor penting dalam osteoblastogenesis. Dalam proses ini, ekspresi OPG dan RANKL akan meningkat, sehingga mempercepat proses mineralisasi dan osseointegrasi. Peningkatan ekspresi OPG dan RANKL menunjukkan bahwa HAp dapat meningkatkan Osteoblastogenesis¹⁰.

Selamatransformasi sel-sel turunan monosit menjadi osteoklas matur, terdapat interaksi dinamis antara osteoblas dan osteoklas. Osteoblas matur memainkan peran kunci dalam memproduksi OPG dan RANKL. Khususnya, RANKL sangat penting dalam perkembangan dan aktivasi osteoklas selama remodeling tulang. RANKL memfasilitasifusi sel prekursor mononuklear menjadi sel multinuklear, yang mendorong diferensiasinya menjadi osteoklas matur. Proses ini meliputi adhesi pada permukaan tulang, induksi aktivitas resorpsi tulang, dan kemampuan untuk mempertahankan kehidupan osteoklas dengan memperlambat apoptosis. Lebih lanjut, RANKL berinteraksi dengan RANK pada permukaan sel progenitor osteoklas, yang merangsang diferensiasinya¹¹. Proses remodeling dipertahankan oleh pembentukan matriks tulang oleh osteoblas dan resorpsi tulang oleh osteoklas. OPG bertindak sebagai glikoprotein terlarut, suatu superfamili reseptor faktor nekrosis tumor yang berinteraksi dengan sel target dengan mengikat RANKL dan memblokir interaksi RANK – RANKL, yang menyebabkan penghambatan proses osteoklastogenesis. Ekspresi OPG yang tinggi dalam penelitian ini mengindikasikan bahwa HAp dapat memicu osteoblas untuk mensekresikan lebih banyak OPG dibandingkan kelompok kontrol.

Proses osteogenesis, yang diperlukan untuk penyembuhan, bergantung pada sel-sel pembentuk tulang. Osteoblas memulai osteogenesis dengan mendorong perlekatan sel, proliferasi, dan ekspresi fenotipe osteoblas. Selama transformasi sel-sel turunan monosit menjadi osteoklas dewasa, terdapat interaksi dinamis antara osteoblas dan osteoklas. Osteoblas dewasa memainkan peran kunci dalam memproduksi OPG dan RANKL. Khususnya, RANKL sangat penting dalam perkembangan dan aktivasi osteoklas selama remodeling tulang. RANKL memfasilitasi fusi sel prekursor mononuklear menjadi sel multinuklear, yang mendorong diferensiasinya menjadi osteoklas dewasa. Proses ini meliputi adhesi ke permukaan tulang, induksi aktivitas resorpsi tulang, dan kemampuan untuk mempertahankan kehidupan osteoklas dengan memperlambat apoptosis. Lebih jauh lagi, RANKL berinteraksi dengan RANK pada permukaan sel progenitor osteoklas, yang merangsang diferensiasinya¹².

osteoklas. Osteoblas dewasa memainkan peran kunci dalam memproduksi OPG dan RANKL. Khususnya, RANKL sangat penting dalam perkembangan dan aktivasi osteoklas selama remodeling tulang. RANKL memfasilitasi fusi sel prekursor mononuklear menjadi sel multinuklear, yang mendorong diferensiasinya menjadi osteoklas dewasa. Proses ini meliputi adhesi ke permukaan tulang, induksi aktivitas resorpsi tulang, dan kemampuan untuk mempertahankan kehidupan osteoklas dengan memperlambat apoptosis. Lebih jauh lagi, RANKL berinteraksi dengan RANK pada permukaan sel progenitor osteoklas, yang merangsang diferensiasinya¹².

KEPUSTAKAAN

1. Jubhari EH, Pangiawan W. The importance of prosthetic planning for implant-supported dentures in esthetic zone. Makassar Dental Journal. 2020; 9(2): 138-142. doi:10.35856/MDJ.V9I2.335.
2. Prahasanti C, Setijanto D, Ernawati DS, et al. Utilization of Polymethyl Methacrylate and Hydroxyapatite Composite as Biomaterial Candidate for Porous Trabecular Dental Implant Fixture Development: A Narrative Review. Res J Pharm Technol. 2022;15(4):1863-1869. doi:10.52711/0974-360X.2022.00312.
3. Kieswetter K, Schwartz Z, Dean DD, Boyan BD. The role of implant surface characteristics in the healing of bone. Crit Rev Oral Biol Med. 1996;7(4).
4. Ku KL, Wu YS, Wang CY, et al. Incorporation of surface modified hydroxyapatite into poly(methyl methacrylate) to improve biological activity and bone ingrowth. R Soc Open Sci. 2019;6(5). doi:10.1098/RSOS.182060.
5. Ensaif BS, Al-Rubaie MRH, Edan DS. Studying the Affects of Salvia officinalis and Commiphora myrrha Extracts on Poly Methyl Methacrylate Acrylic (PMMA) and Flexible Acrylic Materials Exposed to Escherichia coli. Res J Pharm Technol. 2019; 12(5): 2407-2412. doi:10.5958/0974-360X.2019.00403.7
6. Radha G, Balakumar S, Venkatesan B, Vellaichamy E. A novel nano-hydroxyapatite “ PMMA hybrid scaffolds adopted by conjugated thermal induced phase separation (TIPS) and wet chemical approach: Analysis of its mechanical and biological properties. Materials Science and Engineering C. 2017; 73: 164 172. doi:10.1016/J.MSEC.2016.11.098.
7. Kamadjaja MJK, Salim S, Subiakto BDS. Application of Hydroxyapatite scaffold from Portunus pelagicus on OPG and RANKL expression after tooth extraction of Cavia cobaya. Res J Pharm Technol. 2021; 14(9): 4647-4651. doi:10.52711/0974 360X.2021.00807.
8. Prahasanti C, Krismariono A, Takanamita R, et al. Enhancement of Osteogenesis Using a Combination of Hydroxyapatite and Stem Cells from Exfoliated Deciduous Teeth. Journal of International Dental and Medical Research. 2020; 13(2): 508-512.
9. Gonçalves G, Portolés MT, Ramírez-Santillán C, et al. Evaluation of the in vitro biocompatibility of PMMA/high-load HA/carbon nanostructures bone cement formulations. J Mater Sci Mater Med. 2013; 24(12): 2787-2796. doi:10.1007/S10856-013-5030-2
10. Hassumi JS, Mulinari-Santos G, Fabris AL da S, et al. Alveolar bone healing in rats: micro-CT, immunohistochemical and molecular analysis. J Appl Oral Sci. 2018; 26. doi:10.1590/1678 7757-2017-0326.
11. Prahasanti C, Subrata LH, Saskianti T, Suardita K, Ernawati DS. Combined Hydroxyapatite Scaffold and Stem Cell from Human Exfoliated Deciduous Teeth Modulating Alveolar Bone Regeneration via Regulating Receptor Activator of Nuclear Factor-Κb and Osteoprotegerin System. Iran J Med Sci. 2019; 44(5): 415-421. doi:10.30476/IJMS.2019.44962.
12. Christian Khoswanto. A High Sucrose Diet Affects Calcium Levels and the Number of Osteoblasts in the Wistar Rat Extraction Socket. Journal of International Dental and Medical Research. 2019; 13(1): 134-137.

Penulis: Prof. Dr. Chiquita Prahasanti S, drg., Sp.Perio.