Karies dan periodontitis merupakan permasalahan kesehatan yang memberikan dampak pada hampir di seluruh dunia dan menjadi permasalahan utama yang menyebabkan kehilangan gigi. Penyakit periodontal merupakan salah satu penyakit di rongga mulut dengan prevalensi tinggi mencapai 20-50% dari populasi dunia. Gingivitis dan periodontitis adalah penyakit periodontal yang banyak ditemui1. Gingivitis merupakan salah satu penyakit periodontal diamana inflamasi atau keradangannya hanya terbatas pada jaringan gingiva dan bersifat reversible. Berbeda dengan periodontitis yang merupakan penyakit irreversible disertai dengan kerusakannya meluas tidak hanya pada gingiva namun pada ligamen periodontal dan defek pada tulang alveolar, dimana dapat menyebabkan kegoyangan gigi. Lambat laun kerusakan yang tidak dirawat dapat berakibat perawatan gigi tidak bisa dilakukan dan harus dicabut2.
Pada jaman sekarang, para peneliti terus mengembangkan inovasi perawatan yang dapat mendapatkan kembali perbaikan maupun regenerasi jaringan melalui berbagai pendekatan dengan focus pada strategi biomaterial dan tissue engineering. Terdapat beberapa material bone graft yang bermacam-macam untuk memperbaiki dan merekonstruksi defek tulang saah satunya adalah dari gigi3,4. Material graft ini diekstraksi langsung dari bagian gigi yakni dentin dan sementum. Dentin dapat digunakan sebagai material graft oleh karena memiliki komponen organic dan inorganic yang sama dengan tulang manusia asli. Selain itu, dentin terdiri dari protein yang bisa menjadi stimulus differensiasi sel Punca menjadi kondrosit yang berperan dalam pembentukan tulang5,6.
Uji viabilitas merupakan uji biokompatibilitas suatu material. Sifat biokompatibilitas pada suatu bahan dibutuhkan dan perlu dipastikan supaya dapat memastikan bahan tidak memiliki efek berbahaya untuk jaringan sekitar. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan pada tooth graft, didapatkan bahwa tooth graft tidak memiliki efek toksik oleh karena memiliki kandungan yang dapat meregenerasi jaringan seperti kolagen tipe I dan hidroksiapatit. Kolagen tipe I merupakan kolagen yang banyak ditemukan pada ligamen periodontal, jaringan ikat, tulang, gigi maupun sementum7. Sedangkan hidroksiapatit banyak ditemukan pada matriks tulang dan gigi untuk menyediakan kekerasan struktur. Oleh karena kedua komponen tersebut terdapat di dalam tubuh, tooth graft tidak memiliki efek berbahaya untuk tubuh. Hal ini terbukti dengan penelitian yang dilakukan pengaplikasian tooth graft pada sel fibroblast BHK-21 menggunakan uji MTT assay dan pembacaan menggunkan ELISA.
BAHAN DAN METODE
Penelitian ini merupakan studi eksperimental laboratories pada kultur sel fibroblas (BHK-21) dengan post only control group design. Sampel diambil dari tooth graft yang berasal dari dentin gigi Molar-3 yang telah diekstraksi, selanjutnya disterilisasi dan dibuat dalam ukuran partikel kecil (150 “ 355 µm), sedang (355 “ 750 µm) dan besar (750 “ 1000 µm), dalam jumlah 0,2gram dam 0,4 gram. Jumlah replikasi ditentukan berdasarkan rumus Federer (1977): (t-1) (r-1) > 15, dengan t= jumlah perlakuan (dalam penelitian ini ada 7 perlakuan), sedangkan r = jumlah replikasi. Berdasarkan perhitungan didapatkan r=4, jadi dalam penelitian ini digunakan 4 replikasi.
Persiapan tooth graft. Bahan tooth graft berasal dari gigi yang telah diekstraksi. Bagian mahkota dan akar dipisahkan, kemudian diambil serbuk dentin dari akar gigi, dicuci dengan larutan H2O2 3% sampai seluruh larutan lemak hilang. Proses deproteinisasi dilakukan dengan heat-treated sampai 10000C sehingga menyisakan 100% hidroksiapatit dalam bentuk kristal. Hidroksiapatit toothgraft dibuat di Bank Jaringan Dr.Soetomo dengan ukuran partikel kecil (150 “ 355 µm), sedang (355 “ 750 µm) dan besar (750 “ 1000 µm). Persiapan kultur sel fibroblas. Cell line fibroblas dalam botol roux diinkubasi dalam inkubator standar, 370C selama 24 jam. Persiapan uji dengan MTT. Cell line fibroblas diambil 100 µl menggunakan multichannel pipette kemudian diletakkan pada mikroplate, 88 well berisi cell line fibroblas beserta media pertumbuhan, sedangkan 8 well berisi media pertumbuhan saja. Inkubasi 24 jam suhu 370C dengan inkubator CO2 hingga kultur sel mencapai konfluen serta untuk menstabilkan pH media. Penambahan sampel dengan bubuk tooth graft. Diinkubasi lagi selama 24 jam suhu 370C dengan inkubator CO2 hingga kultur sel mencapai konfluen serta untuk menstabilkan pH media. Buang cairan MTT dan tambahkan media pertumbuhan. Tambahkan DMSO untuk hentikan reaksi MTT. Setelah itu dishaker dan dibaca dengan Elisa reader pada panjang gelombang 600 nm8. Analisis Data. Data dianalisis secara statistik dengan tingkat kemaknaan (α = 0,05). Normalitas data diuji dengan Shapiro-Wilk. Distribusi data diuji dengan Levene test. Perbedaan antar kelompok diuji dengan Oneway Anova, post hoc Tamhane™s T2.
HASIL PENELITIAN
Berdasarkan hasil penelitian terlihat bahwa sel fibroblas (BHK-21) yang dipapar dengan tooth graft memiliki nilai absorbansi (OD) yang tinggi. Urutan nilai absorbansi dan prosentase viabilitas sel dari yang terendah sampai tertinggi adalah sebagai berikut: kelompok uji partikel besar dengan jumlah 0,4 gr, partikel besar dengan jumlah 0,2 gr, partikel sedang dengan jumlah 0,4 gr, partikel sedang dengan jumlah 0,2 gr, partikel kecil dengan jumlah 0,4 gr, partikel kecil dengan jumlah 0,2 gr. Uji Oneway Anova dilakukan untuk mengetahui perbedaan antar kelompok perlakuan, menggunakan post hoc Tamhane™s T2 karena data tidak homogen. Hasil uji beda menunjukkan semua nilai p>0,05. Hal ini berarti tidak ada perbedaan signifikan antar semua kelompok.
PEMBAHASAN
Graft dengan hidroksiapatit digunakan untuk mengurangi resiko reaksi immunologi host. Proses deproteinisasi dengan heat-treated akan mengeluarkan semua komponen organik dan protein yang tekandung dalam graft tetapi tetap mempertahankan struktur morfologis tulang alami sehingga mempertahankan sifat osteoinduksinya. Meskipun hidroksiapatit yang dihasilkan dari proses heat-treated lebih rapuh tetapi ini tidak terlalu berpengaruh pada hidroksiapatit berbentuk granul atau bubuk9.
Penelitian terdahulu dari Westy (2014) menunjukkan tooth graft dapat meningkatkan ekspresi osteocalcin pada defek tulang dibanding xenograft. Osteocalcin merupakan suatu protein non-kolagen yang paling banyak ditemukan di tulang dan diproduksi oleh osteoblast. Hal ini menunjukkan bahwa toothgraft membantu mempercepat terjadinya osteoblastogenesis melalui peningkatan ekspresi osteocalcin11. Dari hasil penelitian ini terlihat bahwa ada perbedaan jumlah viabilitas sel fibroblas pada berbagai kelompok perlakuan. Merujuk pada standar Telli mengenai parameter toksisitas suatu bahan, dinyatakan bahwa suatu bahan dikatakan tidak toksik apabila persentase sel hidup setelah terpapar bahan tersebut lebih dari 50%. Pada toothgraft memiliki rata-rata viabilitas sel yang cukup tinggi, yaitu diatas 80% yang berkisar dari 82% – 99% sehingga dapat dikatakan tidak toksik. Sel yang berada pada bagian dalam akan terhalang oleh sel yang berada pada permukaan luar cell layer, sehingga sel hidup yang berada pada bagian dalam dari cell layer tidak dapat menyerap garam MTT dengan baik,yang mengakibatkan dalam pembacaan ELISA didapatkan nilai absorbansi yang berbeda. Dari hasil analisa data pada tooth graft partikel kecil, sedang, dan besar tidak didapatkan perbedaan signifikan pada rata-rata viabilitas sel fibroblas antar kelompok.
Dari hasil penelitian ini terlihat bahwa kelompok uji partikel kecil 0.2 gr memiliki tingkat viabilitas yang paling tinggi karena kelompok ini merupakan tooth graft dengan partikel yang kecil dan dengan jumlah sedikit. Hal ini memberikan hasil yang berbanding terbalik, yaitu semakin besar ukuran partikel, maka semakin rendah persentase viabilitasnya. Semakin banyak jumlah tooth graft, maka semakin rendah pula persentase viabilitasnya. Akan tetapi masih dalam kategori tidak toksik menurut standar Telli. Pada kelompok uji partikel kecil 0.2 gr, tingkat viabilitas mencapai 99% dan pada kelompok uji partikel besar 0.4 gr persentase viabilitas mencapai 83%. Dari hasil tersebut menunjukkan bahwa factor ukuran partikel dan jumlah dari toothgraft mempengaruhi jumlah sel yang hidup. Jika ukuran partikel graft terlalu kecil, graft akan cepat diresorbsi oleh makrofag sehingga kemampuan untuk menginduksi tulang tidak maksimal. Sebaliknya pada graft dengan ukuran partikel terlalu besar, resorbsi oleh makrofag terlalu lambat sehingga dapat menghalangi proses pembentukan tulang baru11,12.
Pada hasil penelitian ini terlihat bahwa sel yang diberi tooth graft mempunyai visibilitas yang sama dengan sel kontrol. Hal ini menunjukkan bahwa tooth graft tidak memiliki efek toksik karena kandungan di dalamnya berupa kolagen tipe I dan Hydroxyapatite yang mempunyai kemampuan untuk meregenerasi jaringan. Hydroxyapatite ditemukan di matriks tulang dan gigi dan berfungsi untuk memberikan rigiditas pada struktur tersebut. Hydroxyapatite juga bersifat bioaktif yakni, dapat membentuk ikatan langsung dengan tulang. Kolagen tipe I merupakan tipe kolagen yang paling banyak ditemukan pada jaringan ikat dewasa, tulang, gigi dan sementum, oleh karena kedua bahan kandungan tooth graft dapat ditemukan dalam tubuh manusia, maka tooth graft tidak memiliki efek toksik.
Dita Saraswati Suwardi1, Irma Josefina Savitri2, Chiquita Prahasanti2*, Novendy Yoyada3, Agung Krismariono2
