Tulang adalah salah satu jaringan paling dinamis yang mengalami remodeling melalui interaksi seluler. Selama remodeling tulang, terjadi komunikasi antara osteoblas dan osteoklas pada tingkat sel. Osteoblas memiliki peran utama dalam proses pembentukan tulang, sedangkan osteoklas berperan dalam proses resorpsi tulang. Osteoklas merupakan diferensiasi prekursor myeloid yang menjadi sel berinti banyak, hal ini terjadi karena akibat dari supply receptor activator dari cytokines nuclear factor-魏B ligand (RANKL) dan macrophage colony-stimulating factor (MCSF). MCSF menginduksi ekspresi aktivator reseptor NF-魏B (RANK) yang membangkitkan jalur pensinyalan efisiensi RANKRANKL. Beberapa faktor transkripsi memiliki tanggung jawab untuk membedakan osteoklas. Faktor transkripsi utama adalah sel T teraktivasi faktor nuklir c1 (NFATc1) bersama dengan faktor transkripsi NF-魏B dan c-Fos.
Pengikatan antara RANK-RANKL dapat menyebabkan resorpsi tulang dengan memulai osteoklastogenesis. Sclerostin atau penghambat pensinyalan Wnt yang diturunkan dari osteosit adalah protein kecil yang dibawa dengan gen sclerostin, SOST, dalam osteosit yang memiliki pengaruh penting pada remodeling tulang yang dapat membatasi pembentukan tulang osteoblastik. Sclerostin memiliki kemampuan untuk bersaing dengan low-density lipoprotein receptor-related protein 5 (LRP5) dan LRP6 yang menentang jalur pensinyalan Wnt kanonik. Selain itu, selama osteoklastogenesis, indikator osteoklastik seperti tartrat-resistant acid phosphatase (TRAP) dan sclerostin diproduksi, menunjukkan resorpsi tulang seperti pada osteoporosis. Menurut penelitian sebelumnya, romosozumab adalah antibodi monoklonal manusiawi terhadap sklerostin yang mengikat sklerostin, memungkinkan ligan Wnt untuk terhubung dengan koreseptornya, menghasilkan peningkatan pertumbuhan tulang dan kepadatan mineral tulang. Romosozumab adalah obat anabolik baru yang berpotensi dengan cara kerja unik yang berpotensi meningkatkan pilihan pengobatan untuk osteoporosis. Namun, ada batasan untuk pemberian romosozumab, serta efek samping seperti artralgia, mialgia, sakit kepala, dan peningkatan risiko penyakit kardiovaskular.
Oleh karena itu, pengobatan regeneratif dengan menggunakan sel punca mesenkim (MSC) atau metabolitnya dapat bermanfaat untuk pengobatan osteolisis. Metabolit MSC adalah bahan dari produk yang disekresikan MSC yang dianggap sebagai terapi berbasis sel. Metabolit MSC yang terdiri dari sel yang disekresikan memiliki banyak manfaat terapi untuk beberapa penyakit seperti cacat tulang, periodontal, radang sendi, penyakit kulit, dan luka kronis. Metabolit MSC terdiri dari zat yang seimbang antara antiinflamasi dan proinflamasi yang mengatur efek akhir. MSC mengeluarkan metabolit dan eksosom yang bermanfaat, yang seringkali dibuang begitu saja dan menjadi limbah medis. Meskipun demikian, metabolit MSCs memiliki faktor pertumbuhan yang memberikan proliferasi yang dapat mempengaruhi regenerasi jaringan yang rusak dan bermanfaat untuk beberapa penyakit.
Alasan menggunakan MSC untuk aplikasi klinis adalah: aman, biaya rendah, mudah dikumpulkan, kurang tumorigenik, dan imunogenisitas rendah. Metabolit Gingival MSCs (GMSCs) dapat mengaktifkan proliferasi, migrasi, imunomodulasi, dan regenerasi jaringan sel. Studi sebelumnya menunjukkan bahwa metabolit GMSC yang diinduksi oleh lipopolisakarida Escherichia coli (LPS) pada tulang kalvaria tikus Wistar memiliki kemampuan untuk mengurangi jumlah osteoklas dan meningkatkan jumlah osteoblas secara esensial. LPS dapat merangsang sitokin proinflamasi seperti tumor necrosis factor-伪 (TNF-伪) yang dapat mempengaruhi pembentukan osteoklas, sehingga memiliki korelasi dengan osteoklastogenesis. Namun, hingga saat ini, tidak ada penelitian yang menyelidiki efek potensial dari metabolit GMSC pada ekspresi TRAP, NFATc1, dan sclerostin dalam osteoklas dari osteolisis inflamasi terkait LPS in vivo. Hipotesis penelitian ini adalah bahwa metabolit GMSC dapat menurunkan penanda osteoklastogenik dan terkait resorpsi tulang seperti TRAP, NFATc1, dan sclerostin yang diekspresikan dalam osteoklas dalam kalvaria osteolisis inflamasi terkait LPS in vivo.
Lebih lanjut, tujuan dari penelitian ini adalah untuk menyelidiki efek metabolit GMSCs pada ekspresi TRAP, NFATc1, dan sclerostin dari osteoklas di calvaria osteolisis inflamasi terkait LPS tikus Wistar (Rattus norvegicus). Dalam penelitian ini, data ekspresi TRAP, NFATc1, dan sclerostin di calvaria ditemukan homogen dan terdistribusi normal (p > 0,05). Ekspresi positif (warna coklat) TRAP dalam osteoklas dari osteolisis inflamasi terkait LPS. Selain itu, ekspresi positif NFATc1 (warna coklat) dan ekspresi positif sclerostin (warna coklat). Ekspresi TRAP, NFATc1, dan sclerostin di calvaria menurun secara signifikan pada kelompok 3, pemberian LPS dikombinasikan dengan metabolit GMSC dibandingkan dengan kelompok lain (p 0,0001; p <0,05). Injeksi LPS di calvaria meningkatkan ekspresi TRAP, NFATc1, dan sclerostin di calvaria paling banyak dibandingkan dengan kelompok lain (p 0,0001; p <0,05). Tidak terdapat perbedaan bermakna ekspresi TRAP, NFATc1, dan sclerostin pada calvaria pada kelompok PBS dan kelompok metabolit GMSCs (p=0,0099; p > 0,05)
Berdasarkan hasil penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa metabolit GMSC dapat menghambat ekspresi TRAP, NFATc1, dan sclerostin pada resorpsi tulang calvaria yang diinduksi LPS pada tikus Wistar (R. norvegicus) yang terdokumentasi secara imunohistokimia. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk penyelidikan lebih lanjut tentang potensi metabolit GMSC untuk menginduksi regenerasi tulang dalam resorpsi tulang yang diinduksi LPS.
Penulis: Alexander Patera Nugraha Link lengkap:
