Mesenchymal Stem Cells (MSCs) adalah sel punca dan belum berdiferensiasi yang memiliki kemampuan potensial untuk menjadi berbagai garis keturunan sel mesenkimal. MSCs memiliki peran penting untuk meningkatkan teknologi inovatif untuk rekayasa jaringan seperti regenerasi atau mengganti jaringan yang rusak, cacat atau hilang dengan manipulasi sel in vitro. Terapi rekayasa sel punca dan jaringan diharapkan menjadi strategi pengobatan regeneratif dalam kedokteran gigi yang memberikan kemampuan baru untuk memulihkan berbagai jaringan di daerah orofasial seperti tulang alveolar atau tulang rawan kondilus dari sendi temporomandibular. Jaringan rongga mulut, yang mudah diakses oleh dokter gigi, merupakan sumber yang kaya akan MSC. MSC dari rongga mulut seperti Gingival Mesenchymal Stem Cells (GMSCs) memiliki kemampuan untuk menginduksi sel induk endogen untuk berdiferensiasi menjadi berbagai jenis sel; misalnya, osteoblas dan khondroblas.
Kemampuan diferensiasi osteogenik GMSC dapat dipercepat dengan pemberian Platelet Rich Fibrin (PRF) dalam media kultur osteogenik. PRF mengandung banyak faktor pertumbuhan yang bermanfaat dan berlimpah bagi GMSC untuk berdiferensiasi dan berkembang biak secara optimal. PRF sebagai biomaterial alami juga berfungsi dan bertindak sebagai bio-scaffold untuk mendukung GMSC. PRF meningkatkan indikator awal diferensiasi osteogenik seperti Bone Alkaline Phosphatase (BALP) dan Runt-related Transcription Factor 2 (RUNX2) /Core- Binding Factor Subunit Alpha-1 (CBF-alpha-1) pada hari ke-7 dan penanda diferensiasi osteogenik tahap akhir seperti Osteocalcin pada hari ke-21.
Penelitian ini sebelumnya menunjukkan bahwa penambahan PRF dalam media kultur osteogenik GMSC menurunkan ekspresi Sox9 yang merupakan gen utama dari diferensiasi khondrogenik. Selama tahap awal diferensiasi osteogenik dan pra-osteoblas, beberapa penanda diferensiasi khondrogenik berperan penting meskipun diferensiasi osteogenik dan kondrogenik dianggap sebagai dua proses terpisah selama pembentukan tulang endokhondral. Aggrecan sebagai penanda diferensiasi khondrogenik awal juga memiliki peran penting selama diferensiasi osteogenik untuk pembentukan osteoblas karena RUNX2 sebagai transkripsi gen induk untuk diferensiasi osteogenik tidak cukup memadai untuk osteoblas dewasa yang tidak dapat diinduksi hanya dengan aktivasi RUNX2.
Faktor transkripsi lain diperlukan untuk mengaktifkan jalur genetik yang mengendalikan diferensiasi osteogenik GMSC. Ekspresi Aggrecan digunakan untuk mengevaluasi khondrogenesis untuk setiap osifikasi endochondral sangat penting. Dalam penelitian sebelumnya, ekspresi aggrecan antara media kultur osteogenik MSC dan media kontrol tidak berubah secara signifikan berbeda. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis ekspresi Aggrecan setelah pemberian PRF terhadap kultur GMSC secara in vitro selama diferensiasi osteogenik.
Penelitian ini adalah penelitian eksperimental laboratoris menggunakan post-test only control group design dengan pengambilan sampel secara acak sederhana. GMSC diisolasi dari gusi Tikus Wistar jantan (Rattus novergicus) (n = 4), berbobot sekitar 250 g, berumur satu bulan, lalu dikultur selama 2 minggu dan dilewati selama 4-5 hari. GMSC diperbanyak sampai 3-5 passage dikultur dalam M24 (N = 54; n = 6 / kelompok) selama 7 hari, 14 hari, dan 21 hari dalam tiga media kultur yang berbeda, yaitu kontrol negatif, kelompok kontrol positif dengan media osteogenik; dan akhirnya, kelompok perlakuan yang DMEM-HG dikombinasikan dengan media osteogenik dan PRF.
Dalam penelitian ini, ekspresi aggrecan meningkat pada hari ke 7 pada kelompok perlakuan dengan PRF. Terdapat perbedaan yang signifikan antar kelompok. Pemberian PRF dalam media kultur osteogenik secara tak terduga meningkatkan ekspresi Aggrecan selama diferensiasi osteogenik awal GMSC. Hasil penelitian ini konsisten dengan penelitian sebelumnya yang menunjukkan bahwa ekspresi Aggrecan meningkat secara signifikan dengan pemberian PRF dalam media kultur. Triad rekayasa jaringan terdiri dari unsur-unsur penting seperti MSC, scaffold dan niche. Faktor pertumbuhan yang terkandung dalam PRF memainkan peran penting untuk meningkatkan kemampuan diferensiasi MSC dan bertindak sebagai bio-scaffold yang menguntungkan.
Hasil tertinggi ditunjukkan pada kelompok perlakuan karena administrasi PRF di GMSC. GMSC yang dikombinasikan dengan PRF akan memenuhi semua faktor wajib yang melengkapi kunci rekayasa jaringan, misalnya sel, faktor tumbuhan, dan scaffold. Selain itu, tidak terduga bahwa pada kelompok perlakuan menunjukkan ekspresi Aggrecan tertinggi dalam media kultur osteogenik MSC dibandingkan dengan kelompok lain. Hasil yang menguntungkan dari penelitian ini secara mengejutkan dapat bermanfaat sebagai referensi untuk penelitian lebih lanjut untuk mempercepat remodeling tulang atau pembentukan tulang atau tulang rawan baru terutama penambahan PRF sebagai generasi baru konsentrasi turunan trombosit untuk penyembuhan tulang atau tulang rawan pada manusia. Kami ingin menyarankan bahwa penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mempelajari kombinasi GMSC dan PRF dalam model in vivo.
Penulis: Prof. Dr. Fedik Abdul Rantam, drh.
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
http://vetdergikafkas.org/uploads/pdf/pdf_KVFD_2480.pdf
Nugraha AP, Narmada IB, Ernawatı DS, Dınaryantı A, Hendrıanto E, Ihsan IS, Riawan W, Rantam FA: The aggrecan expression post platelet rich fibrin administration in gingival medicinal signaling cells in Wistar rats (Rattus novergicus) during the early osteogenic differentiation (in vitro). Kafkas Univ Vet Fak Derg, 25 (3): 421-425, 2019.
