UNAIR NEWS – Dewasa ini metode terapi dengan Photodynamic Therapy (PDT) telah banyak diaplikasikan, salah satunya pada terapi penyakit gigi yang disebabkan oleh bakteri. PDT merupakan suatu metode yang digunakan untuk menghilangkan suatu sel yang berbahaya atau tidak dikehendaki seperti kanker dan bakteri penyebab penyakit infeksi.
Kombinasi cahaya dan fotosensitiser tertentu pada PDT akan menyebabkan fotoinaktivasi pada bakteri, yaitu penghambatan aktivitas metabolisme sel karena kerusakan membran sitoplasmik akibat peroksidasi oleh oksigen reaktif. Mekanisme fotoinaktivasi melibatkan proses fotosensitisasi, yaitu proses penyerapan cahaya oleh molekul yang bersifat fotosensitiser (porfirin) pada bakteri yang selanjutnya mengaktivasi terjadinya reaksi kimia menghasilkan berbagai spesies oksigen reaktif.
Fotosensitiser adalah zat pengabsorpsi cahaya dalam PDT. Umumnya fotosensitiser yang digunakan adalah methylene blue. Berbagai literature menunjukkan fotosensitiser itu bersifat toksik.
Berawal dari itu, Dr. Suryani Dyah Astuti, M.Si., bersama tim peneliti Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Airlangga (UNAIR) yakni Prof Ernie Maduratna Setiawatie memanfaatkan doxycycline dosis rendah sebagai fotosensitizer.
Doxycycline merupakan obat gologan antibiotik tetrasiklin yang digunakan untuk mengobati sejumlah infeksi bakteri. Doxycycline dalam dosis biasa atau harian banyak dipergunakan karena memiliki spektrum yang luas pada efek kemanjuran antibiotik. Dibandingkan dengan jenis antibiotik tetracycline lainnya, doxycycline memiliki rentang lebih luas pada jenis mikroba Gram-negative dan Gram-positive.
Pemberian doxycycline dosis rendah untuk inaktivasi bakteri dapat meminimalisir efek samping sebagai antibiotik dan tidak menyebabkan bakteri menjadi resistan. Spektrum absorpsi cahaya dari doxycycline terletak pada spektrum panjang gelombang cahaya tampak 380-780 nm, sehingga dapat dimanfaatkan sebagai agen fotosensitiser.
Tahapan Penelitian
Penelitian doxycycline melalui tahap in vitro, in vivo dan klinis. Pada tahap in vitro diujicobakan pada bakteri penyakit gigi (planktonik) dan biofilm. Hasil penelitian menunjukkan pada bakteri (planktonik) doxycycline 0.1% menunjukkan aktivitas sensitif, sedangkan pada biofilm menunjukkan adanya resisten. Hal ini disebabkan karena doxycycline tidak mampu menembus pori biofilm, sehingga pada dosis yang rendah tidak sensitive. Pada uji in vivo yaitu pada hewan coba model periodontitis menggunakan doxycycline dan dentolaser menunjukkan adanya perbaikan jaringan secara signifikan berdasarkan hasil uji histopatologi anatomi (HPA).
Pada penelitian tersebut, doxycycline yang digunakan meliputi dua ukuran partikel yakni, dalam ukuran mikro dan nano. Pada skala mikro, doxycycline diencerkan dengan aquades. Sedangkan pada skala nano, doxycycline dibuat dalam skala nano secara mekanis dan filtering kemudian diencerkan dengan aquades.
“Justifikasi ukuran nano menggunakan pengujian Particle Size analyzer (PSA) dan spektroskopi infra merah untuk mengetahui gugus fungsi masing-masing molekul. Pengujian spectrum serap dengan spektroskopi UV Visible menunjukkan adanya pergeseran panjang gelombang dari ukuran mikro ke nano, pada ukuran nano mampu menyerap energi cahaya 67% sedangkan pada ukuran nano 84%. Kemampuan serapan energi cahaya ini sebanding dengan efektivitasnya untuk inaktivasi bakteri,” jelas dosen peminatan Biofisika dan pada Fisika Medis Departemen Fisika Universitas Airlangga tersebut.
Metode Penelitian dan Hasil
Dr. Dyah, menambahkan, pada penelitian yang dilakukan menggunakan doxycycline 0.1%, karena pada dosis itu berdasarkan hasil uji pendahuluan menunjukkan resistensi bakteri dan doxycycline berperan sebagai agen penyerap cahaya (fotosensitiser). Serbuk doxycycline dilarutkan dalam aquades sesuai konsentrasi, selanjutnya diinkubasi pada kultur bakteri yang selanjutnya dilakukan pemaparan dentolaser.
Penggunaan doxycycline 0.1% sebagai fotosensitiser dengan activator dentolaser 405 nano meter (nm) menunjukkan efektivitas fotoinaktivasi yang lebih baik jika dibandingkan dengan penggunaan doxycycline saja. Hasil dari penelitian in vitro doxycycline menunjukkan adanya perbedaan efikasi pada masing-masing treatment. Penggunaan laser saja mampu mereduksi biofilm sekitar 31%. Penggunaan mikro doxycycline dengan laser itu sekitar 60%, sedangkan nano doxycycline dengan laser itu 80%.
Berdasarkan keberhasilan hasil uji in vitro dan in vivo maka dilanjutkan dengan uji klinis pada kasus periodontitis yang dilakukan oleh Prof. Ernie Maduratna S. Hasil uji klinis dengan doxycycline dan dentolaser menunjukkan hasil yang sangat baik.
Dengan adanya penelitian tersebut, Dr. Dyah berharap kedepannya semakin banyak produk inovasi yang dihasilkan. Inovasi tidak harus dimulai dari high technology, tapi dimulai dari hal sederhana di sekitar kita bisa menjadi produk inovatif dan bermanfaat bagi masyarakat. “Justru itu yang kita perlukan terutama untuk terobosan-terobosan inovasi pada dunia kesehatan. agar biaya pengobatan bisa terjangkau masyarakat,” pungkasnya. (*)
Penulis : Asthesia Dhea Cantika
Editor: Binti Q. Masruroh
