Logam sering diterapkan pada tubuh untuk restorative atau tujuan rehabilitatif yang salah satunya diterapkan dalam rongga mulut sebagai prostesis restoratif; namun, terkadang dapat menyebabkan reaksi alergi. Alergi adalah istilah umum untuk penyakit alergi akibat logam reaksi pelepasan ion dalam tubuh yang diperantarai oleh sel T dan melibatkan sitokin inflamasi. Beberapa logam yang biasa digunakan dalam kedokteran gigi dan sering menyebabkan reaksi alergi adalah nikel, kromium, merkuri, paladium, dan kobalt. Alergi terhadap logam diklasifikasikan sebagai reaksi hipersensitivitas tipe IV yang dimediasi sel. Dalam tubuh manusia, ion logam Cu2+, Fe2+, Mn2+, Mn3+, Fe3+, CrO42-, Si4+, dan Hg+ bertindak sebagai alergen. Dalam intraoral, ada larutan elektrolit saliva yang dapat mendorong pelepasan elektron logam, sehingga dalam ionisasi atau pelepasan ion logam di rongga mulut rongga. Proses ionisasi logam sangat berpengaruh terhadap terjadinya reaksi alergi karena dapat mengikat protein dan membentuk hapten, yang kemudian dikenali oleh sel T, sehingga dapat memicu alergi reaksi.
Alergi logam dapat menyebabkan berbagai manifestasi mulai dari ringan sampai berat pada kulit dan mukosa, seperti glossitis, glossalgia, cheilitis, gingivitis, stomatitis, oral lichen planus, beberapa jenis dermatitis terkait dengan penyakit periodontal, palmoplantar pustulosis, eksim dishidrotik, urtikaria, vaskulitis, pruritus, dan dermatitis kontak. Berdasarkan pada penelitian sebelumnya, prevalensi alergi logam pada populasi global tinggi; sekitar 17% wanita dan 3% pria alergi terhadap nikel, dan 1-2% individu dalam populasi global alergi terhadap kobalt, kromium, atau keduanya. Paparan logam dari gigi restorasi juga dapat mempengaruhi pasien terhadap logam alergi. Dalam penelitian Hosoki et al. (2018), morbiditas alergi logam dalam kedokteran gigi termasuk lichen planus sebesar 21,4%, stomatitis, cheilitis, gingivitis sebesar 7,4%, glositis sebesar 6,7%, dan kemerahan pada rongga mulut sebesar 0,7%. Alergi logam pada restorasi gigi dapat menyebabkan lichen planus oral, yang merupakan lesi prakanker. Lichen planus oral kronis dapat berkembang menjadi karsinoma sel skuamosa oral, sehingga alergi untuk restorasi gigi yang terbuat dari logam dapat meningkatkan risiko terkena kanker mulut dengan prevalensi 34% (FDA, 2019).
Ion logam dapat dilepaskan melalui tiga cara berbeda: mekanisme: keausan mekanis, korosi fisiokimia ketika perangkat logam bersentuhan dengan cairan biologis seperti keringat dan darah, dan mekanisme seluler. Paparan ion logam menyebabkan berbagai respon imun lokal dan sistemik. Logam ion yang dilepaskan dapat mengaktifkan sistem kekebalan dengan mengikat protein endogen untuk membentuk logam- kompleks protein, yang dikenali oleh limfosit T sebagai antigen. Limfosit T mengaktifkan makrofag untuk memfagosit berbagai partikel asing, membentuk benda asing sel raksasa tubuh, dan melepaskan sitokin proinflamasi seperti TNF-伪, IL-6, dan IL-1伪/尾. Makrofag juga memproduksi kemokin yang memicu inflamasi migrasi dan aktivasi sel, seperti MCP-1 (atau CCL2) dan CCL3 (MIP-1), yang menyebabkan reaksi alergi.
Molecular docking merupakan analisis untuk menilai interaksi ikatan ligan dengan protein target yang digunakan untuk memprediksi struktur antarmolekul kompleks yang terbentuk, baik dua atau lebih molekul. Dalam alergi logam, analisis docking molekuler dilakukan untuk menilai interaksi partikel ion logam seperti Cu2+, Fe2+, Mn2+, Mn3+, Fe3+, CrO42-, Si4+, dan Hg+ terhadap protein target, yaitu interleukin (IL) IL-1尾, IL-6, tumor necrosis faktor-伪 (TNF-伪), imunoglobulin E (IgE), diinduksi nitric oxide synthase (iNOS) dan turunan eritroid faktor nuklir 2-seperti 2 (Nrf2) melalui pengikatan hydrogen dan hidrofobik menggunakan plugin VinaWizard di PyRx 0.8.1. Selanjutnya, penelitian ini dilakukan untuk mengetahui identifikasi
situs pengikatan untuk Cu2+, Fe2+, Mn2+, Mn3+, Fe3+, CrO42-, Si4+, dan ion Hg+ pada sitokin untuk memprediksi logam gigi alergi melalui pendekatan bioinformatika.
Partikel ion logam Cu2+, Fe2+, Mn2+, Mn3+, Fe3+, CrO42-, Si4+, dan Hg+ diperoleh dari database PubChem dengan informasi, nomor CID, formula, deskripsi fisik, berat molekul, cite, dan struktur 2D (Tabel 1). Sampel protein terdiri dari: dari TNF-伪, IFN-纬, IL-1b, IL-2, IL-4, IL-10, IL-13, IL-17, IL-23, dan IL-33 diperoleh dari RCSB PDB database dengan nama, metode visualisasi, PDB ID, resolusi, berat molekul, panjang urutan, rantai struktur 3D dari protein target adalah ditampilkan menggunakan perangkat lunak versi PyMol 2.5 di bentuk kartun, bola, dan permukaan transparan dengan pemilihan pewarnaan berdasarkan jenis molekul. Penelitian ini menggunakan metode blind docking untuk menyaring atau mengidentifikasi aktivitas partikel ion logam dengan afinitas pengikatan yang lebih negatif dan mengabaikan situs pengikatan fungsional di wilayah protein, kemudian untuk pengaturan kisi-kisi, mencakup semua bagian protein dengan posisi dan dimensi tengah yang berbeda.
Penelitian ini menggunakan simulasi blind docking yang bertujuan dalam mengidentifikasi perbandingan aktivitas pengikatan partikel ion logam Cu2+, Fe2+, Mn2+, Mn3+, Fe3+, CrO42-, Si4+, dan Hg+ pada protein target. Hasil simulasi docking menunjukkan bahwa ion logam dengan nilai afinitas pengikatan paling negatif mengikat ke protein IL-17. Partikel Ion logam Cu2+, Fe2+, Mn2+, Mn3+, Fe3+, CrO42-, Si4+, dan Hg+ dapat menyebabkan reaksi alergi yang dapat diprediksi melalui docking molekuler, yang ditunjukkan dengan nilai pengikatan. Itu afinitas paling negatif mengikat protein IL-17. Rendah pH saliva akan meningkatkan proses oksidasi logam, dan reaksi elektrokimia memicu pelepasan ion logam yang mengakibatkan korosi, yang kemudian dapat menyebabkan alergi logam di rongga mulut. Penelitian lebih lanjut adalah diperlukan untuk memeriksa ion logam terhadap alergi logam sitokin in vitro dan in vivo
Penulis: Dr. Alexander Patera Nugraha, drg., M.Imun
Link lengkap:
