Liquid smoke merupakan salah satu produk hasil pirolisis dari kayu. Berbagai kayu telah digunakan untuk menghasilkan liquid smoke. Salah satu jenis kayu yang banyak digunakan di Indonesia antara lain adalah tempurung kelapa dan sekam padi. Penelitian mengenai liquid smoke sekam padi sebagai calon obat terus dilakukan. Pada tahun 2020-2021, penelitian liquid smoke sekam padi dimulai dengan meneliti efek toksisitas. Hasil menyebutkan bahwa, liquid smoke sekam padi merupakan material yang tidak toksik dengan viabilitas sel fibroblas >50% dan tidak memiliki efek toksik akut pada model hewan coba.
Liquid smoke merupakan kandidat obat, karena bahan ini memiliki sifat antibakteri dan antiinflamasi, karena mengandung senyawa fenolik yang tinggi dan karbonil. Dalam konsentrasi yang lebih rendah, liquid smoke mampu menghambat pertumbuhan bakteri gram negatif, gram positif dan jamur, seperti Porphyromonas gingivalis, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, dan Candida albicans.
Salah satu penyakit pada rongga mulut yang disebabkan oleh bakteri adalah periodontitis. Porphyromonas gingivalis adalah bakteri gram negatif yang mampu menghasilkan lipopolysaccharides, yang memicu respons dari host. Respon host terhadap Porphyromonas gingivalis termasuk aktivasi fibroblas dan sel endotel, perekrutan sel inflamasi, seperti makrofag dan limfosit, dan pelepasan mediator inflamasi dan sitokin berikutnya, yang memainkan peran penting dalam kerusakan jaringan periodontal. Peran Porphyromonas gingivalis pada periodontitis adalahuntuk meningkatkan aktivasi mediator inflamasi seperti nuclear factor kappa b (NF-kB) dan meningkatkan produksi sitokin proinflamasi, seperti interlukin 6 (IL-6), tumor necrosis factor α (TNF-α), dan interleukin 1β (IL-1β), melalui peningkatan pembentukan reactive oxygen species ( ROS) untuk mengaktifkan JAK2 dan c-Jun.
Penelitian yang saat ini dilakukan adalah menganalisis peran liquid smoke sekam padi terhadap periodontitis pada model hewan coba dengan menginjeksikan bakteri Porphyromonas gingivalis pada sulcus gingiva setiap 3 hari sekali selama 14 hari. Setelah periodontitis terbentuk, maka liquid smoke sekam padi diberikan secara topikal pada sulcus gingiva satu kali sehari selama 2 dan 7 hari. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa liquid smoke sekam padi mampu menurunkan ekspresi NF-kB, IL-6 dan TNF-α setelah aplikasi selama 7 hari. Disisi lain, aplikasi liquid smoke sekam padi meningkatkan ekspresi faktor pertumbuhan seperti transforming growth factor β (TGF-β), fibroblast growth factor 2 (FGF2), dan collage type-1 (COL-1) setelah apliaksi selama 2 dan 7 hari. Selain itu, liquid smoke sekam padi juga meningkatkan rekruitmen sel makrofag dan fibroblast setelah aplikasi selama 2 dan 7 hari, disisi lain, menurunkan aktivasi sel limfosit setelah aplikasi selama 2 dan 7 hari.
Mekanisme yang terlibat adalah dikarenakan liquid smoke sekam padi mengandung beberapa senyawa phenol seperti, 2-methoxyphenol (guaiacol), mequinol, fenol, dan 4-etilguaiacol, yang dapat meningkatkan ekspresi dan aktivasi jalur signaling nuclear factor erythroid 2–related factor 2 (Nrf2) dan menghambat aktivasi jalur signaling NF-kB. 4-ethyl-guaiacol meningkatkan proses translokasi Nrf2 ke dalam inti sel untuk mencegah fosforilasi NF-kB, sehingga mengurangi proses inflamasi dan pelepasan sitokin pro-inflamasi. Sifat antioksidan 4-etilguaiacol dapat berkontribusi pada penghambatan pembentukan ROS untuk meningkatkan respons keradangan, dengan menghambat aktivasi NF-kB untuk menghasilkan sitokin pro-inflamasi, seperti TNF-α dan IL-6. Dengan menghambat jalur inflamasi melalui NF-kB, maka aktivasi dari Nrf2 akan terjadi sehingga menghasilkan beberapa growth faktor seperti TGF-β, FGF2, and COL-1, dimana pada penelitian ini mengalami peningkatan ekspresi setelah aplikasi liquid smoke sekam padi selama 2 dan 7 hari. Dengan peningkatan growth factor ini, maka prolifesi fibroblast juga meningkat.
Pada tingkat seluler, aplikasi liquid smoke sekam padi mampu menghambat respons sel-sel inflamasi, seperti makrofag dan limfosit. Kondisi ini merupakan akibat dari terhambatnya produksi sitokin proinflamasi. Hal ini disebabkan oleh senyawa phenol yang dapat menghambat radikal bebas, sehingga mempercepat perekrutan sel inflamasi dan mempercepat proses keradangan. Dalam kondisi periodontitis, liquid smoke sekam padi dapat menghambat kerusakan jaringan oleh bakteri penyebab sehingga memicu proses keradangan.
Dari beberapa penelitian yang dilakukan, dapat disimpulkan bahwa liquid smoke sekam padi merupakan bahan yang berpotensi dikembangkan sebagai bahan terapi periodontitis. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk dapat memperkuat penggunaan liquid smoke sekam padi pada periodontitis
Penulis
Ira Arundina, Theresia Indah Budhy, Meircurius Dwi Condro Surboyo, Anisa Nur Halimah
Tulisan lengkap kami dapat dilihat di:
T.I. Budhy, I.Arundina, M.D. Surboyo and A.N. Halimah. The Effects of Rice Husk Liquid Smoke in Porphyromonas gingivalis-Induced Periodontitis. European Journal of Dentistry. 2021. https://doi.org/10.1055/s-0041-1727554
