Scaffold tulang merupakan komposit yang sangat diperlukan dalam mempercepat regenerasi pada defek tulang dan penyembuhan akibat cedera. Regenerasi tulang dimulai dari perekrutan, perlekatan dan proliferasi sel progenitor yang diikuti diferensiasi sel yang sesuai sehingga mampu memulihkan jaringan yang rusak. Dalam upaya memenuhi kebutuhan scaffold tersebut, dilakukan penelitian untuk mendapatkan formulasi yang ideal untuk scaffold sehingga membantu kecepatan penyembuhan dan efisien dalam penggunaannya. Scaffold yang diuji tersusun atas material bovine hydroxyapatite (BHA), gelatin (GEL) dan alendronat. Komposit BHA dan GEL merupakan alternatif yang baik dalam membentuk scaffold karena menyatukan sifat osteokonduktif dari BHA dan elastisitas dari GEL dan komposisinya menyerupai komposisi tulang pada manusia. Alendronat digunakan untuk meningkatkan formasi tulang, menstimulasi diferensiasi dan maturasi dari osteoblas. Alendronat juga meningkatkan osteogenesis dari osteoblas, ekspresi dari marker osteogenik yaitu BMP2, kolagen tipe 1, osteokalsin, osteopontin dan alkali fosfatase. Pengembangan scaffold BHA-GEL-ALE yang mampu berfungsi sebagai scaffold pada defek tulang yang memiliki komposisi mirip dengan tulang manusia dan mampu meningkatkan formasi tulang sehingga mempercepat penyembuhan defek tulang.
Untuk membuktikan efektivitas scaffold pada proses penyembuhan defek tulang dilakukan implantasi pada hewan coba kelinci. Implantasi dilakukan pada 60 ekor kelinci yang dibagi menjadi 5 kelompok yaitu kelompok kontrol negatif, kelompok BHA-GEL, kelompok ALE 0,1% kelompok ALE 0,5% dan ALE 1,0%. Masing-masing kelompok dikorbankan pada minggu kedua, keempat dan kedelapan. Untuk menganalisis penyembuhan defek dengan pengamatan radiologi, histopatologi dengan pewarnaan Hematoksilin Eosin (HE), dan elisa dengan marker bone – alkali fosfatase (BALP), osteokalsin dan Bone Morfogenetic Protein (BMP 2). Hasil menunjukkan bahwa Scaffold BHA-GEL-ALE mampu mengakselerasi penyembuhan defek tulang melalui peningkatan marker BALP, osteokalsin, dan BMP2. Penyembuhan ini uga didukung oleh data radiologi dan histokimia jaringan tulang. Setelah mendapatkan bukti yang kuat tersebut, formulasi ini dikembangkan untuk bisa dilakukan produksi di teaching industry BHA Universitas Airlangga.
Karakter scaffold yang diproduksi dilakukan pengujian perubahan gugus fungsi, uji morfologi permukaan, porositas dan densitas, kekerasan, sitotoksisitas, sweeling dan degradasi dari scaffold BHA-GEL-ALE untuk mencapai standar yang ditetapkan. Hasil produksi menunjukkan bahwa komposit BHA-GEL yang mengadung ALE 0,1%, 0,5% dan 1,0% memenuhi persyaratan komposit scaffold untuk defek tulang dan mempunyai stabilitas yang memenuhi persyaratan. Pada mekanisme penyembuhan defek tulang menyebabkan peningkatan secara bermakna pada jumlah osteoblas dan osteosit pada semua kelompok minggu 2, 4 dan 8. Juga teraktifkannya osteoklas pada kelompok BHA-GEL, ALE 0,1% mulai minggu pertama. Ini menunjukkan bahwa sacaffold yang dihasilkan mampu memicu awal terjadinya regenerasi tulang yang megalami defek.
Kesimpulan penelitian ini menunjukkan bahwa scaffold BHA-GEL-ALE dapat mengakselerasi penyembuhan defek tulang dengan scaffold. Selanjutnya scaffold dengan formulasi yang sudah teruji dan diproduksi pada skala pilot pada teaching industry BHA Universitas Airlangga dapat dipasarkan dan digunakan dengan baik. Lebih lanjut diperlukan kajian translasional antara marker dan parameter pada pra klinik dengan parameter pada tataran klinik terhadap bone healing.
Penulis : Junaidi Khotib
Laman : https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/jbcpp-2020-0422/html
Judul : Fabrication and characterization of bovine hydroxyapatite-gelatin-
alendronate scaffold cross-linked by glutaraldehyde for bone regeneration
Penulis : Samirah, Aniek Setiya Budiatin, Ferdiansyah Mahyudin and Junaidi Khotib
Jurnal : Journal of Basic and Clinical Physiology and Pharmacology 2021; 32(4):
555–560
ISSN : 2191-0286
