Tulang alveolar memiliki kapasitas beradaptasi dengan pergerakan gigi. Remodeling tulang alveolar merupakan respon biologis saat menjalani orthodontic tooth movement (OTM). Mekanisme unik ini adalah mekanisme biologis yang tidak terputus dan seimbang. Mekanisme ini membutuhkan berbagai jenis aktivitas yang sangat terorganisir, salah satunya adalah osteoblas. Ada dua mekanisme yang terjadi setelah pemberian gaya ortodonti, yaitu sisi tekan mengalami resorpsi tulang, sedangkan sisi tegang mengalami aposisi tulang. Kelipatan tingkat kekuatan, pengulangan, dan periode OTM selama terapi ortodonti menghasilkan dampak yang cukup besar pada kompensasi jaringan lunak dan remodeling tulang di sekitarnya.
Tahap awal OTM menyebabkan reaksi inflamasi, ditandai dengan vasodilatasi jaringan dan migrasi darah putih di luar kapiler. Fenomena ini terbentuk di dalam cairan sulkus gingiva (GCF) gigi yang sedang bergerak, dimana mediator inflamasi yaitu sitokin dan prostaglandin meningkat secara signifikan. Sinergi antara pembentukan dan resorpsi tulang di seluruh OTM menghasilkan banyak mediator biokimia atau seluler yang dapat diklasifikasikan sebagai kemungkinan biomarker. Sejumlah penelitian telah mengeksplorasi kemungkinan biomarker untuk pemodelan tulang di seluruh OTM.
Biomarker tulang yaitu alkaline phosphatase enzyme (ALP) secara umum berhubungan dengan pembentukan osseous matter. Peningkatan aktivitas ALP telah diamati pada sisi tegangan terkait dengan sisi kompresi selama OTM. Ligamen periodontal adalah jaringan ikat yang terletak di tengah akar dan tulang alveolar. Ini memiliki peran penting sebagai jaringan pendukung untuk gigi dan mengontrol distribusi tekanan mekanis. Sepanjang OTM diperlukan perbaikan yang seimbang dari matriks ekstraseluler periodontal yang berdekatan untuk mendukung terjadinya pergerakan gigi, sedangkan integritas fungsional periodonsium dipertahankan. Selama remodeling jaringan, elemen matriks ekstraseluler dapat dipecah oleh enzim proteolitik atau fagositosis pada ligamen periodontal. Osteoblas khusus yang mensintesis matriks tulang dan mengatur koordinasi mineralisasi tulang. Mereka berdiferensiasi dari sel induk mesenchymal dan bekerja sama dengan osteoklas melalui siklus berkelanjutan yang merupakan mekanisme penting di seluruh OTM.
Alkaline phosphatase (ALP) adalah enzim protein yang menghidrolisis fosfatase organic ester. Enzim ini berperan penting dalam remodeling ligamen periodontal, sementum, dan homeostatis tulang. Alkaline phosphatase (ALP) melekat pada membran inositolfosfat di bagian luar osteoblas. Aksi ALP merupakan indikator adanya osteoblas dan perkembangan tulang baru. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menyelidiki korelasi antara ekspresi alkaline phosphatase (ALP) dan jumlah osteoblas selama OTM.
Pemeriksaan mikroskopis menunjukkan adanya perbedaan ekspresi alkaline phosphatase antara kelompok kontrol dan keempat kelompok perlakuan. Ekspresi ALP dan jumlah osteoblas dihitung secara kuantitatif berdasarkan intensitas warna pada masing-masing kelompok. Perbedaannya diperiksa dari massa berwarna coklat di dalam sitoplasma. Intensitas massa berwarna coklat secara bertahap semakin kuat pada masing-masing kelompok dan paling kuat terlihat pada kelompok terakhir, 28 hari setelah dilakukan gaya ortodonti. Perbedaan antar kelompok signifikan menurut uji ANOVA (p<0,05). Terdapat peningkatan ekspresi ALP yang signifikan antara kelompok kontrol dan kelompok T1 (7 hari), peningkatan yang signifikan juga terlihat antara kelompok T3 (21 hari) dan kelompok T4 (28 hari). Kelompok kontrol menunjukkan jumlah osteoblas terendah sedangkan kelompok perlakuan T4 (28 Hari) menunjukkan yang tertinggi. Terdapat peningkatan jumlah osteoblas yang signifikan antara kelompok kontrol dan kelompok T1 (7 hari), peningkatan yang signifikan juga terlihat antara kelompok T3 (21 hari) dan kelompok T4 (28 hari). Korelasi antara ALP dan jumlah osteoblas adalah signifikan. Ada korelasi yang sangat signifikan antara ekspresi ALP dan jumlah osteoblas.
Ada beberapa penelitian yang menganalisis biomarker yang bertanggung jawab untuk remodeling tulang selama OTM, misalnya alkaline phosphatase (ALP) yang terkait dengan aposisi tulang. Ini berarti OTM mengaktifkan produksi ALP. Ekspresi ALP menunjukkan perubahan biokimia yang terjadi di dalam jaringan penyangga gigi setelah penerapan gaya ortodonti. Aktivitas ALP biasanya lebih tinggi di dalam jaringan periodontal daripada jaringan lainnya. ALP meningkat secara signifikan 7 hari setelah menerapkan gaya ortodonti. Sepanjang periode deposisi tulang, ALP dikenal sebagai indikator biologis aktivitas osteoblas. Setelah gaya ortodonti telah diterapkan, ada fase deposisi tulang yang mengikuti, 1) fase pendahuluan, berlangsung selama 3-5 hari; 2) fase awal, berlangsung selama 5-7 hari; 3) fase akhir, berlangsung selama 7-14 hari. Studi sebelumnya juga mengungkapkan pembentukan tulang muncul setelah resorpsi osteoklas yang dapat bertahan dari 10 hingga 21 hari.
Jumlah osteoblas meningkat secara signifikan beberapa hari setelah menerapkan gaya ortodonti. Hasil ini sesuai dengan penelitian yang menyimpulkan bahwa perkembangan pre-osteoblas dari sel punca mesenkimal terjadi kurang lebih 10 jam setelah pemasangan gaya ortodonti. Setelah itu, 40-48 jam kemudian, osteoblas mengalami diferensiasi. Osteoblas mencapai jumlah maksimal setelah 6 hari OTM. Diferensiasi dan proliferasi osteoblas dapat berlangsung hingga 10 hari. Aktivitas osteoblas selama periode aposisi tulang diikuti dengan peningkatan ekspresi alkaline phosphatase. Ekspresi ALP berkorelasi dengan jumlah osteoblas karena OTM menghasilkan ALP yang dapat meningkatkan proliferasi osteoblas. Ketika jumlah osteoblas meningkat, ekspresi ALP juga meningkat. Studi dan analisis lebih lanjut diperlukan dengan pengaturan yang lebih baik untuk mengkonfirmasi penelitian ini.
Penulis: Ari Triwardhani
Link lengkap:
