Latar belakang/tujuan: Bahan cangkok tulang umumnya digunakan untuk meningkatkan keberhasilan perawatan jaringan periodontal. Namun, bahan-bahan ini memiliki berbagai kekurangan meskipun banyak digunakan. Sebuah studi terbaru berfokus pada cangkok tulang gigi untuk mengatasi kekurangan tersebut. Studi ini membandingkan ekspresi osteokalsin dalam penyembuhan tulang setelah pencangkokan soket gigi seri dengan cangkok soket gigi dan xenograft hidroksiapatit. Bahan dan metode: Studi ini melakukan percobaan pada tiga puluh tiga ekor kera Cavia cobaya jantan dewasa yang secara acak dibagi menjadi kelompok cangkok tulang dengan hidroksiapatit, xenograft hidroksiapatit, dan kelompok kontrol (tanpa perawatan). Potongan jaringan tulang diwarnai dengan hematoksilin-eosin dan diaminobenzidin untuk menganalisis ekspresi osteokalsin melalui evaluasi imunohistokimia. Hasil: Uji Kruskal-Wallis digunakan untuk membandingkan setiap kelompok, dengan tingkat signifikansi p=0,05. Hasil menunjukkan perbedaan yang signifikan pada rata-rata osteokalsin antar kelompok (p < 0,05). Ekspresi osteokalsin lebih tinggi pada kelompok cangkok gigi dan lebih rendah pada kelompok kontrol. Kesimpulan: Temuan ini menunjukkan bahwa cangkok tulang gigi memiliki potensi besar sebagai material baru untuk pencangkokan tulang, mengingat sifat osteoinduktif dan osteokonduktifnya, yang sebanding dengan xenograft.
Kata kunci : Hydroxyapatite, manusia, kesehatan, Osteocalcin, graft gigi, Xenograft.
Pendahuluan
Tujuan utama perawatan periodontal modern adalah untuk melestarikan gigi dan struktur pendukungnya. Teknik regenerasi jaringan periodontal bertujuan untuk memulihkan jaringan pendukung gigi, seperti tulang, sementum, dan ligamen periodontal, sehingga menyerupai jaringan periodontal sebelum terjadi kerusakan akibat bakteri periodontal1. Pencangkokan tulang adalah prosedur yang umum digunakan untuk mengobati cacat tulang yang disebabkan oleh berbagai faktor, termasuk tumor, trauma, cacat tulang bawaan, dan degenerasi akibat proses patologis2.
Teknik ini juga digunakan untuk merekonstruksi kerusakan tulang yang disebabkan oleh periodontitis. Penambahan cangkok tulang pada prosedur flap periodontal diharapkan dapat mempercepat regenerasi jaringan periodontal yang hilang dibandingkan dengan pencangkokan tulang saja3. Dentin manusia dari gigi yang dicabut saat ini menjadi fokus sebagian besar penelitian cangkok tulang sebagai bahan cangkok tulang karena struktur gigi mirip dengan tulang, sehingga menjadikannya bahan bio-anorganik. Dentin tersusun dari komponen anorganik dan organik yang sama dengan tulang manusia, dan diyakini bahwa transplantasi cangkok gigi dapat mendorong perkembangan tulang baru. Dentin dan tulang memiliki kandungan ion minor yang berbeda, seperti Mg, N, CO3, dan HPO4, dan variasi ion minor ini berdampak pada ukuran kristal dan kelarutan dentin dan tulang. Ketika ion Mg dan CO3 bereaksi dalam apatit biogenik, mereka menyebabkan kristal apatit tumbuh lebih kecil dan lebih larut4.
Xenograft yang sering digunakan di klinik dibuat dari tulang sapi. Tulang sapi mengalami proses deproteinasi sehingga yang tersisa adalah kandungan anorganiknya. Tulang sapi memiliki kemampuan osteokonduksi yang sempurna tetapi memiliki kelemahan yaitu harganya mahal5. Ekspresi osteokalsin, protein non-kolagen yang diproduksi oleh osteoblas selama fase mineralisasi tulang, dianggap sebagai indikator kualitas tulang6. Hidroksiapatit sapi diketahui merangsang ekspresi osteokalsin dengan cara dan waktu yang sama seperti transplantasi tulang autogen, bahan cangkok standar emas7.
Belum ada penelitian tentang kualitas tulang yang dihasilkan oleh kandungan cangkok gigi hidroksiapatit. Para peneliti tertarik untuk membandingkan potensi transplantasi gigi hidroksiapatit dan xenograft hidroksiapatit untuk meningkatkan ekspresi osteokalsin. Studi ini membandingkan ekspresi osteokalsin dalam penyembuhan tulang setelah pencangkokan soket dengan cangkok gigi hidroksiapatit dan xenograft hidroksiapatit.
Hasil
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental. Ukuran sampel ditentukanmenggunakan rumus Federer, menghasilkan 33 sampel, dengan setiap kelompok terdiri dari 11 marmut. Gigi seri kiri rahang bawah dicabut, kelompok 1, soket diberi bahan xenograft hidroksiapatit bahan yang terbuat dari tulang kanselus yang diambil dari tulang sapi, cangkok gigi hidroksiapatit di berikan pada kelompok 2 pada gigi yang telah dicabut, dan kelompok 3 daerah bekas pencabutan terisi darah digunakan sebagai kontrol. Setelah 14 hari, kelinci percobaan dikorbankan menggunakan anestesi inhalasi eter 10%, dan larutan formalin buffer 70% digunakan untuk memfiksasi preparat yang terbuat dari jaringan tulang di dalam soket.
Secara keseluruhan, imunostaining positif untuk osteocalcin diamati pada semua kelompok. Namun, kelompok cangkok gigi menunjukkan tingkat ekspresi yang lebih tinggi dibandingkan kelompok xenograft dan kelompok kontrol.
Diskusi
Osteokalsin adalah salah satu protein non-kolagen yang diekspresikan oleh osteoblas pada fase terakhir proses remodeling tulang, yaitu fase mineralisasi tulang, sehingga osteokalsin dapat dianggap sebagai penanda osteoblas matang8.
Penelitian oleh Hoang (2003) menemukan bahwa osteokalsin membutuhkan ion kalsium (Ca2+) ekstraseluler bebas untuk mengikat hidroksiapatit. Kalsium yang berinteraksi dengan osteokalsin akan mengarahkan permukaan osteokalsin Gla ke permukaan hidroksiapatit sehingga osteokalsin dapat menempel pada hidroksiapatit9. Proses hemostasis utama dimulai dengan pembentukan gumpalan darah yang akan bersentuhan dengan jaringan ikat kolagen jaringan untuk menciptakan agregasi trombosit (bekuan darah).
Aktivasi trombosit akan melepaskan beberapa sitokin, seperti IL-1, TNF-伪, IL-6, dan IL-8, yang merangsang sel-sel inflamasi keluar dari pembuluh darah untuk memulai proses penyembuhan. Sel-sel inflamasi, terutama makrofag dan neutrofil, akan menghasilkan faktor pertumbuhan dan sitokin pro-inflamasi, seperti VEGF, FGF, TGF-尾1, dan BMP, yang merupakan regulator penting perbaikan jaringan. Gumpalan fibrin akan digantikan dengan jaringan fibrosa dan pembuluh darah dalam waktu empat minggu.
Osteoinduksi hidroksiapatit berasal dari permukaan mikropori. Kehadiran mikropori menyediakan interkoneksi antara cangkok makropori sehingga sirkulasi cairan interstisial terjadi di sepanjang matriks. Setelah cangkok ditempatkan pada defek tulang, butiran hidroksiapatit akan larut menjadi lapisan apatit biologis (kalsium fosfat) pada permukaan hidroksiapatit. Kalsium fosfat memiliki afinitas tinggi terhadap protein endogen dan faktor pertumbuhan, termasuk BMP, sehingga dapat menginduksi diferensiasi sel induk pluripoten menjadi sel yang berperan dalam osteogenesis10
Kesimpulan
Penelitian ini mengungkapkan bahwa ekspresi osteokalsin lebih tinggi pada cangkok gigi hidroksiapatit dibandingkan pada xenograft hidroksiapatit. Hal ini menunjukkan bahwa cangkok gigi berpotensi menjadi bahan alternatif yang menjanjikan di bidang kedokteran gigi, khususnya dalam pengobatan penyakit periodontal. Namun, penelitian tambahan diperlukan untuk memeriksa sifat fisik dan kimia cangkok gigi hidroksiapatit sebelum dapat digunakan untuk aplikasi pada manusia.
Penulis: Prof. Dr. Chiquita Prahasanti S, drg., Sp.Perio.
Link:
