Modifikasi bahan implan dapat memengaruhi osseointegrasi antara permukaan implan dan tulang. Bahan polimetilmetakrilat (PMMA) berpotensi sebagai bahan implan, tetapi memiliki kekurangan seperti sifat eksotermik dan pembentukan jaringan kapsul fibrosa setelah implantasi. PMMA harus dikombinasikan dengan bahan aktif seperti hidroksiapatit (HA) karena sifat osteokonduktifnya. HA dapat diperoleh dari hewan (xenograft), dan dari batu kapur (Alloplast). Adanya penanda osteogenik seperti Runt-related transcription factor 2 (RUNX2) dan Alkaline phosphatase (ALP) mengindikasikan perkembangan jaringan tulang baru setelah implantasi suatu zat. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh PMMA-HA yang diperoleh dari tulang sapi yang mengikuti Good Manufacturing Practice (PMMA-HA GMP) dan yang diperoleh dari batu kapur melalui pengolahan di Balai Besar Keramik (PMMA-HA BBK) terhadap ekspresi RUNX2 dan ALP. PMMA dan HA dicampur dengan rasio 83,8 : 16,2.
Tikus Wistar dibagi menjadi enam kelompok (K7, K14, BBK7, BBK14, GMP7, dan GMP14) dan PMMA-HA GMP atau PMMA-HA BBK ditanamkan ke tulang paha mereka. Kolagen tipe-1 digunakan sebagai kontrol (K). Setelah 7 dan 14 hari penanaman, tikus dikorbankan, tulang paha mereka dikumpulkan dan diproses untuk pemeriksaan imunohistokimia. Kelompok perlakuan PMMA-HA BBK dan PMMA-HA GMP menunjukkan peningkatan yang nyata dalam ekspresi RUNX2 dan ALP setelah penanaman selama 7 dan 14 hari dibandingkan dengan kelompok kontrol (K7 dan K14). Oleh karena itu, implan PMMA-HA BBK dan PMMA-HA GMP dapat meningkatkan ekspresi penanda osteogenik RUNX2 dan ALP selama 7 dan 14 hari.
Penempatan implan gigi merupakan salah satu metode terbaik untuk mengganti gigi yang hilang. Saat ini, bahan implan masih dioptimalkan untuk meningkatkan osseointegrasi implan ke dalam tulang alveolar. Peningkatan kualitas implan melalui modifikasi permukaan telah berkembang secara signifikan dalam beberapa tahun terakhir. Tujuannya adalah untuk mencapai osseointegrasi yang sangat baik sehingga implan dapat bertahan lebih lama di tulang alveolar. Modifikasi implan dilakukan dengan mengubah bentuk, kekasaran, topografi permukaan, dan bahan permukaan1. kombinasi biomaterial polimetilmetakrilat (PMMA) dengan hidroksiapatit (HA) merupakan kandidat alternatif sebagai permukaan implan. Semen tulang PMMA memiliki beberapa keunggulan, terutama kemudahan preparasi dan manipulasi. Kemampuannya memiliki kekuatan tekan yang tinggi membuat biomaterial ini banyak digunakan dalam bidang medis. HA digunakan sebagai pengganti cangkok tulang karena sifat bioaktifnya seperti osteokonduksi2. HA sangat biokompatibel dan tidak menyebabkan respons inflamasi yang berlebihan3. Evaluasi osseointegrasi tulang dapat ditentukan dengan memeriksa berbagai indikator, seperti peningkatan regulasi penanda osteogenik, termasuk faktor transkripsi terkait RUNX2 dan Alkaline phosphatase (ALP). RUNX2 sangat penting dalam memandu sel prekursor mesenkim multipotensi menuju garis keturunan osteoblastik dan memfasilitasi perkembangan sel osteoblas.
Dalam penelitian ini, RUNX2 terbukti meningkat setelah pemberian PMMA-HA BBK dan PMMA-HA GMP. Ekspresi rata-rata RUNX2 pada hari ke-7 pada kelompok PMMA-HA GMP berhasil mengungguli kelompok PMMA-HA BBK, meskipun perbedaan antara keduanya tidak signifikan. Kelompok GMP masih mencatatkan kadar ekspresi RUNX2 tertinggi di antara kelompok lainnya dengan rata-rata 12 sel positif RUNX2. Peningkatan ekspresi RUNX2 setelah pemberian PMMA-HA GMP pada hari ke-14 tidak meningkat secara signifikan dibandingkan dengan kelompok PMMA-HA BBK-14.
Demikian pula, ekspresi ALP rata-rata meningkat setelah pemberian PMMA-HA BBK dan PMMA-HA GMP. Peningkatan ekspresi ALP tampaknya lebih jelas pada kelompok PMMA-HA GMP dibandingkan dengan kelompok PMMA-HA BBK di semua interval waktu. Hal ini membuktikan bahwa tulang yang terpapar material PMMA-HA GMP menghasilkan lebih banyak penanda osteogenik awal ALP dibandingkan dengan tulang yang terpapar PMMA-HA BBK HA.
Pada penelitian ini, tingkat ekspresi RUNX2 dan ALP pada tulang yang terpapar PMMA dari berbagai jenis; PMMA-HA BBK yang diperoleh dari campuran batu kapur, dan PMMA-HA GMP yang diperoleh dari sapi dibandingkan. Telah dibuktikan dari penelitian terdahulu bahwa HA mampu meningkatkan osteoprotegerin dan menurunkan ekspresi reseptor aktivator ligan NF-魏B, sehingga berpotensi untuk digunakan sebagai bahan pengisi defek tulang alveolar5.
Mungkin ada variasi dalam rasio Ca/P antara bahan PMMA-HA GMP dan BBK. Rasio Ca/P dari HA yang mengkristal lemah secara signifikan memengaruhi sifat fisikokimia dan fitur sitologi sel. Rasio kalsium-fosfor (Ca/P) yang optimal memiliki potensi untuk meningkatkan pengikatan protein, pertumbuhan sel, perlekatan, dan kemampuan untuk berubah menjadi jaringan tulang (diferensiasi osteogenik) HA6.
Hubungan antara ukuran pori dan kekuatan mekanis campuran PMMA-HA yang diteliti masih belum pasti. Oleh karena itu, penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mempelajari ukuran pori bahan PMMA-HA GMP dan BBK yang menyebabkan sifat osteokonduktif bahan-bahan ini secara in vivo6.
Peningkatan ekspresi ALP setelah pemberian bahan PMMA-HA sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh aktivitas ALP berfungsi sebagai penanda yang dapat dipercaya untuk keberhasilan transformasi preodontoblas menjadi odontoblas dan pembentukan jaringan tulang baru selanjutnya18. Hal ini menunjukkan bahwa walaupun PMMA-HA BBK dan PMMA-HA GMP memiliki kandungan yang berbeda berdasarkan komposisi HA-nya, namun kedua bahan ini terbukti mampu meningkatkan ekspresi penanda osteogenik RUNX2 dan ALP7.
Penulis: Prof. Dr. Chiquita Prahasanti S, drg., Sp.Perio
