Hidroksiapatit (BHA) yang bersumber dari tulang femur sapi telah banyak digunakan sebagai bone filler, biomaterial implan tulang dan suplemen pada tulang/gigi keropos. BHA tersebut dapat memperbaiki fisiologi tulang, mengisi mikrofraktur dan mempercepat penyatuan tulang yang mengalami kepatahan atau gangguan. Meskipun banyak manfaat yang telah dilaporkan dalam berbagai penelitian terutama kemampuan BHA dalam menstimulasi osteoinduktivitas namun belum banyak informasi terkait dengan dosis dan ukuran BHA yang efektif serta berdampak dalam remodeling tulang. Penelitian yang dilakukan oleh Fakultas Farmasi 51动漫 bekerjasama dengan Institut Teknologi Bandung dan Seoul National Universitas Korea memberikan harapan baru untuk menjelaskan mekanisme yang mendasari, dosis penggunaan serta ukuran partikel yang optimal untuk penyembuhan.
Tim Peneliti FFUA memodifikasi BHA menjadi berukuran mikro (mBHA) dan nano (nBHA) dengan menggunakan metode wet ball milling. Proses ini berhasil mengurangi ukuran partikel BHA hingga menjadi 40 nm tanpa mengubah karakteristik alaminya dan mempunyai tingkat stabilitas yang tinggi. Ratio kalsium, pospat dan karbonat pada ukuran termodifikasi juga tidak mengalami perubahan. Material yang diperoleh tersebut digunakan untuk menguji osteoinduktivitas pada tulang yang mengalami defek dengan pembanding HA sitensis yang berukuran mikro (mHA) dan nano (nHA). Dibandingkan dengan HA, nanoHA, BHA, dan mBHA, kinerja nBHA jauh lebih unggul. nBHA dapat mempertahankan fisiologi sel seperti viabilitas preosteoblas, aktivitas enzim sel hidup, dan reaksi terhadap stimulus lainnya.
Dalam pengujian in-vitro menunjukkan berbagai konsentrasi nBHA mampu mempertahankan viabilitas sel dan menginduksi proliferasi sel preosteoblast. Sifat proliferatif dan deferensiatif osteogenik ini akibat adanya sintesis osteopontin dan osteocalcin sebagai pengatur spesifik tulang dalam ekspresi yang sangat tinggi yaitu 13-15 kali dibanding pada keadaan fisiologi. nBHA dan nHA juga mengaktifkan signaling selular pada jalur ERK1/2 yang berlanjut pada proses proliferasi, diferensiasi dan remodeling. Selain hal tersebut nBHA juga mempercepat diferensiasi preosteoblas menjadi osteoblas yang ditandai dengan perubahan morfologi sel preosteoblast, ekspresi enzim pada sel tulang ALP, dan ekspresi gen osteogenik. nBHA dapat mengarahkan osteoblast untuk menginduksi pengendapan kalsium dalam jaringan tulang. Dari data penelitian ini menunjukkan mekanisme nBHA dalam menginduksi aktivitas sel tulang dan memperbaiki deposit kalsium tulang serta menyatukan setiap bagian jaringan yang mengalami kerusakan baik yang bersifat mikro maupun makro.
Pembuktian sifat osteoinduktif mBHA juga dilakukan secara in-vivo pada hewan coba kelinci. Pada tungkai kaki kelinci diinduksi dengan model kecacatan tulang dengan prosedur yang diijinkan oleh komisi etik hewan. Setelah terbentuk model kecacatan, tulang diberikan tindakan melalui pengisian tulang defek dengan pelet nBHA atau jika fraktur disatukan dengan screw nBHA. Hewan coba dimonitor selama 48 hari dan secara periode waktu tertentu yaitu 7, 14, 28 dan 48 hari, sebagian hewan dimatikan untuk diamati perkembangan penyembuhan tulang nya. Pada hari ke 28 dan 48 diperoleh bahwa defek pada tulang sudah mengalami penyembuhan yang ditandai dengan penutupan hole, penyambungan kepatahan, pembentukan kalus tulang serta remodeling tulang telah berjalan. Berbagai parameter seluler seperti densitas osteoblast, osteosit, dan seluler pendukung sudah menuju dalam kapasitas normal. Pada penelitian ini menunjukkan bahwa nBHA memberikan tingkat kesembuhan dan remodeling yang lebih cepat jika dibandingkan dengan nHA sintetik maupun BHA alamiahnya. Ini menunjukkan bahwa nBHA mempunyai sifat osteoinduktif yang sangat baik dalam menyatukan tulang yang patah maupun menutup tulang yang defek. Ini memerlukan penelitian lanjutan sehingga dapat memberikan kemanfaatan bagi Masyarakat luas.
Author : Maria Apriliani Gani, Gyubok Lee, Chrismawan Ardianto, Fedik Abdul Rantam,
Maria Lucia Ardhani Dwi Lestari, Rafi Addimaysqi, I Ketut Adnyana, Kangwon
Lee, Junaidi Khotib*
Doi :
