Pergerakan gigi dari satu posisi ke posisi lain baik untuk alasan fungsional maupun estetika dikenal sebagai pergerakan gigi ortodontik (OTM). Penerapan gaya mekanik ortodontik (OMF) pada struktur gigi menghasilkan aposisi tulang dan resorpsi tulang alveolar, yang melibatkan kemokin dan sitokin sepanjang fase anabolik dan katabolik dari respons inflamasi. Banyak masalah kesehatan gigi muncul dari perawatan ortodontik yang berlangsung lama. Perawatan ortodontik dengan bantuan bedah dan terapi ortodontik non-bedah telah menarik banyak perhatian dalam upaya untuk mempersingkat periode perawatan ortodontik. Tingkat OTM dapat ditingkatkan dengan perawatan mikro-osteoperforasi ortodontik dengan bantuan bedah; Namun, resorpsi akar masih dapat terjadi. Dengan meningkatkan remodeling tulang alveolar, transplantasi sel punca mesenkimal (MSC) saat ini merupakan salah satu cara untuk memaksimalkan laju OTM tanpa efek samping yang signifikan. Dengan melepaskan berbagai zat biologis dan imunoregulator, MSC dapat mengontrol polarisasi makrofag dan menyelesaikan remodeling tulang selama OTM.
Sel punca mesenkimal gingiva (GMSC) telah ditemukan hadir di gingiva yang memiliki potensi imunoregulasi, imunomodulasi, dan regenerasi. Stimulus stres selama OTM dapat mengaktifkan faktor nuklir kappa beta (NF-κB) makrofag, faktor transkripsi, dan juga meningkatkan sekresi faktor nekrosis tumor-alfa (TNF-α). Setelah aktivasi sinyal NF-κB, OMF memengaruhi metabolisme tulang melalui interaksi molekuler dan seluler pada osteosit, osteoklas, dan osteoblas. TNF-α, yang diekspresikan di ligamen periodontal selama OTM, adalah salah satu dari beberapa sitokin yang terlibat dalam proses biologis OTM. TNF-α memainkan peran penting dalam mengendalikan jarak pergerakan gigi dan perkembangan osteoklas. Lebih lanjut, karena diaktifkan oleh induksi TNF-α dan berfungsi sebagai reseptor osteoklastogenik dan gen transkripsi dalam kondisi inflamasi seperti faktor nuklir terkait sel T-1 (NFATc1).18,19 NFATc1, sklerostin dan TRAP saat ini dianggap sebagai regulator remodeling tulang dan osteoklastogenik yang mungkin selama OTM. Lebih lanjut, transduksi sinyal dan transkripsi gen yang kompleks, termasuk faktor transkripsi terkait Runt 2 (RUNX2) dan pelepasan osteokalsin, mengatur diferensiasi osteoblas dan osteoklas.
Histomorfometri dapat digunakan untuk menganalisis mekanisme biomolekuler OTM pada sisi tarik tulang alveolar setelah transplantasi GMSC dalam kondisi hipoksia. Misalnya, parameter histomorfometrik pergerakan gigi ortodontik dapat ditentukan dengan mengukur jarak antara molar pertama dan kedua rahang, khususnya jarak antara tonjolan marginal distal molar pertama dan tonjolan marginal mesial molar kedua. Dalam model hewan percobaan OTM seperti tikus atau kelinci, pegas koil Ni-Ti paling cocok untuk menghasilkan OMF cahaya kontinu. Hipoksia pada jaringan periodontal yang disebabkan oleh tekanan dan gaya tarik selama OTM memerlukan pra-kondisi GMSC adaptif, khususnya pra-kondisi hipoksia sebelum transplantasi dengan membuat GMSC hipoksia untuk memaksimalkan respons inflamasi dan interaksi osteogenik selama OTM daripada GMSC normoksik. Kobalt klorida (CoCl₂) adalah biomaterial biokompatibel yang dapat memicu faktor penginduksi hipoksia-1 alfa (HIF-1α), tanda pra-kondisi hipoksia, dalam kultur sel MSC. Ia juga disebut sebagai agen peniru hipoksia. Perbandingan efek transplantasi GMSC dengan prakondisi normoksia dan hipoksia pada tingkat OTM masih terbatas. Dengan demikian, tujuan penelitian ini adalah untuk membandingkan dan menjelaskan transplantasi prakondisi normoksia dan hipoksia GMSC alogenik pada model OTM menggunakan kelinci Selandia Baru (Oryctolagus cuniculus) dengan menggunakan analisis imunohistokimia NFKβ, TNF-α, NFATc1, osteokalsin, RUNX2 dan pemeriksaan tingkat OTM.
GMSC berhasil diimunolabel dengan PKH26, dan setelah transplantasi, GMSC ditemukan di jaringan mandibula model hewan percobaan OTM. Dibandingkan dengan pra-kondisi normoksik GMSC pada model hewan percobaan OTM, transplantasi pra-kondisi hipoksik GMSC secara signifikan meningkatkan laju OTM setelah 28 hari dengan menstimulasi ekspresi RUNX2 dan osteokalsin di sisi tegangan tulang alveolar pada hari ke-28. Namun, setelah transplantasi pra-kondisi hipoksik GMSC, ekspresi NFKβ, TNF-α, dan NFATc1 lebih rendah di sisi tegangan tulang alveolar dibandingkan dengan pra-kondisi normoksik GMSC pada model hewan percobaan OTM, dengan perbedaan yang signifikan (P ≤ 0,05). Pada sisi tegangan tulang alveolar, temuan ini menunjukkan bahwa transplantasi pra-kondisi hipoksia GMSC meningkatkan RUNX2 dan osteokalsin sekaligus menurunkan ekspresi NFKβ, NFATc1, dan TNF-α setelah 28 hari, sehingga meningkatkan laju OTM pada model hewan percobaan. Transplantasi pra-kondisi hipoksia GMSC meningkatkan laju OTM melalui jalur stimulasi laju OTM RUNX2-osteokalsin pada kelinci (O. cunniculus).
Penulis
Alexander Patera Nugraha
Link Lengkap:
