Potensi Sel Punca Mesenkimal Gigi Sulung Manusia dan Perancah Karbonat Apatit untuk Terapi Regenerasi Defek Tulang Alveolar (in vivo)

Share on facebook
Share on google
Share on twitter
Share on linkedin
Ilustrasi manfaat sel punca di kedokteran gigi. (Sumber: dentisq.com)

Periodontitis adalah penyakit mulut kedua yang paling umum setelah karies gigi. Sekitar 743 juta orang di seluruh dunia menderita periodontitis, dan angka ini meningkat 57,3% selama sepuluh tahun terakhir. Secara global, kerugian yang disebabkan oleh penurunan produktivitas yang disebabkan oleh periodontitis parah diperkirakan mencapai 53,99 juta dolar Amerika Serikat (AS) per tahun. Periodontitis juga sering terjadi di Indonesia. Data Kementerian Kesehatan Republik Indonesia dalam Riset Kesehatan Dasar (RISKESDA) pada tahun 2018 menunjukkan bahwa terdapat 74,1% prevalensi periodontitis. Tingkat periodontitis bervariasi di setiap negara, tetapi bersama dengan karies gigi, periodontitis adalah penyebab utama kehilangan gigi pada orang dewasa. Kondisi sosial ekonomi yang rendah pada populasi tertentu akan meningkatkan prevalensi dan luasnya kehilangan gigi, yang dapat mengakibatkan defek tulang alveolar karena akses yang terbatas ke perawatan gigi.

Pencabutan gigi dapat menyebabkan resorpsi tulang alveolar dan kerusakan komponen tulang alveolar. Resorpsi tulang alveolar atau pengurangan dimensi tulang rahang dimungkinkan terjadi. Penyakit periodontal, pencabutan gigi irasional atau traumatis, fraktur akar periapikal atau alveolektomi selama pencabutan gigi dianggap sebagai faktor risiko atau etiologi defek tulang alveolar. Cacat tulang alveolar dapat menjadi masalah untuk rehabilitasi gigi karena mempersulit penempatan prostetik implant gigi.

Implan gigi yang terintegrasi secara oseointegrasi dengan stabilitas awal yang memadai membutuhkan kualitas dan kuantitas tulang yang memadai. Selain itu, disarankan agar pelestarian soket dilakukan untuk meningkatkan keberhasilan implan gigi osseointegrasi. Dalam bidang kedokteran gigi, manajemen dan rehabilitasi defek tulang alveolar menjadi faktor yang penting. Dokter gigi harus mempertimbangkan operasi pencangkokan tulang untuk preservasi soket guna mendapatkan kepadatan, volume, kualitas, dan geometri tulang yang memadai untuk penempatan implan. Hal tersebut akan memungkinkan terjadinya osseointegrasi dari implan gigi. Telah banyak upaya untuk mengatasi defek tulang alveolar, seperti cangkok tulang, platelet rich fibrin (PRF), sel punca mesenkim, sel punca hematopoetik, dan obat-obatan herbal. Pencangkokan tulang masih belum efektif sehingga diperlukan pendekatan rekayasa jaringan alternatif.

Perawatan yang paling menjanjikan hasil yang optimal untuk defek tulang alveolar adalah melalui terapi regeneratif dengan pendekatan rekayasa jaringan. Rekayasa jaringan ini melibatkan tiga komponen, dan oleh karena itu disebut sebagai rekayasa jaringan triad: faktor pertumbuhan, sel induk, dan perancah. Sel punca mesenkimal (MSCs) dapat berdiferensiasi menjadi berbagai sel, seperti diferensiasi osteogenik, adipogenik, dan kondrogenik. Rongga mulut merupakan sumber MSCs. MSC dari rongga mulut seperti sel punca mesenkimal gingiva (GMSC), sel punca pulpa gigi (DPSC), dan sel punca dari gigi sulung manusia (SHED), dapat dengan mudah diisolasi dan diperoleh dari jaringan rongga mulut dengan menggunakan prosedur invasif minimal apabila dibandingkan dengan sel induk mesenkim sumsum tulang (BM-MSCs).

SHED merupakan salah satu MSC dari rongga mulut yang dapat digunakan untuk meregenerasi jaringan yang rusak, seperti defek tulang alveolar. SHED mampu berdiferensiasi dan berproliferasi dengan baik namun, diperlukan pembawa atau perancah sel yang biokompatibel. Karbonat apatit merupakan biomaterial yang biasa digunakan sebagai perancah. Karbonat apatit telah terbukti secara klinis menjadi perancah tulang yang baik untuk terapi regeneratif.

Penelitian tentang kombinasi SHED dan CAS memperbaiki defek tulang alveolar pasca pencabutan gigi masih terbatas. Hipotesis dari penelitian ini adalah jumlah sel-sel yang mengekspresikan penanda osteogenik, seperti OPG, RUNX2, TGF-β, VEGF, ALP, osteocalcin, dan ostepontin, akan meningkat pada defek tulang alveolar setelah tujuh hari implantasi SHED yang dibenihkan pada perancah tulang karbonat apatit (CAS) namun, tidak meningkatkan ekspresi reseptor aktivator NF-κβ ligand (RANKL).

Osteocalcin, osteopontin, ALP, RUNX adalah penanda diferensiasi osteogenik dari SHED. CAS dapat memfasilitasi diferensiasi osteogenik SHED in vitro. Rasio RANKL / OPG dikenal sebagai penanda yang dapat digunakan untuk memprediksi keberhasilan remodeling tulang. Beberapa faktor pertumbuhan disekresikan oleh SHED, seperti TGF-β dan VEGF, yang memiliki peran penting dalam mendukung pembentukan tulang dan mengendalikan proses inflamasi.

Tikus Wistar (Rattus novergicus) dipilih sebagai hewan model karena banyak penelitian telah menggunakan hewan ini untuk mempelajari efek terapi pada defek tulang alveolar. Selain itu, tikus ini tidak agresif, dan mudah ditangani serta diamati. Hal ini membuat tikus Wistar menjadi model hewan yang cocok untuk menginduksi respon sistem jaringan manusia.  Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menguji kemampuan SHED dan CAS pada defek tulang alveolar dengan menggunakan analisis imunohistokimia.

Transplantasi SHED yang dibenihkan pada CAS atau CAS saja pada dosis tertentu tidak menyebabkan toksisitas umum, edema, kematian atau perubahan berat badan tikus.  Ekspresi OPG, RUNX2, TGF- β, VEGF, ALP, osteocalcin, dan osteopontin dalam SHED dibenihkan dalam CAS lebih besar daripada pada kelompok hanya CAS sebagai perbandingan, ekspresi RANKL lebih rendah di SHED yang dibenihkan didalam CAS daripada kelompok hanya CAS. Terdapat peningkatan yang signifikan pada ekspresi OPG, RUNX2, TGF-β VEGF, ALP, osteocalcin, dan osteopontin dan penurunan ekspresi RANKL dalam SHED yang dibenihkan dalam CAS dibandingkan dengan CAS saja (p <0,01). Terdapat korelasi terbalik kuat signifikan antara ekspresi OPG dan RANKL (p <0,01).

Kesimpulan penelitian ini adalah ekspresi OPG, RUNX2, TGF-β, VEGF, ALP, osteocalcin, dan ostepontin meningkat secara signifikan dengan terapi SHED dibenihkan dalam CAS. Selain itu, ekspresi RANKL pada defek tulang alveolar tidak meningkat pada SHED yang diunggulkan di CAS secara imunohistokimia.

Penulis: Chiquita Prahasanti

Tulisan lengkap dapat diakses pada link berikut ini:

https://f1000researchdata.s3.amazonaws.com/manuscripts/27586/5f9c205b-72a9-4eab-8e9e-fc78405c8606_25009_-_alexander_patera_nugraha.pdf?doi=10.12688/f1000research.25009.1&numberOfBrowsableCollections=27&numberOfBrowsableInstitutionalCollections=5&numberOfBrowsableGateways=26

Berita Terkait

UNAIR News

UNAIR News

Media komunikasi dan informasi seputar kampus Universitas Airlangga (Unair).

Leave Reply

Close Menu