Tulang merupakan komponen penting untuk menopang tubuh dan melindungi organ-organ vital dalam tubuh. Tingginya kasus kecelakaan lalu lintas menyebabkan peningkatan kasus patah tulang (fraktura) yang menyulitkan bagi pasien. Proses penyembuhan yang dapat terkendala oleh komplikasi menyebabkan sulitnya proses penanganan tulang tanpa adanya pemahaman terhadap mekanisme seluler dalam penyembuhan tulang. Terdapat beberapa faktor yang dapat memengaruhi terapi penyembuhan patah tulang. Secara seluler, salah satu faktor penting dalam penyembuhan tulang adalah tersedianya kolagen tipe 1, tipe 2, tipe 3, glycosaminoglycans (GAGs) dan proteoglycans deposition.
Pada proses penyembuhan patah tulang, terdapat tiga komponen penting dalam pekan pertama dan kedua dalam penyembuhan, yaitu heparan sulfate, dermatan sulfate dan chondroitin sulfate proteoglycans. Chondroitin sulfate proteoglycans memegang peranan penting dalam tahap awal penyembuhan tulang secara biokimiawi.
Penelitian yang dilakukan oleh Liang para tahun 2010 terkait karakteristik mekanik tulang seperti modulus elastisitas, kekuatan kompresi dan kekuatan tarik, menyebutkan bahwa terdapat peranan dari chondroitin sulfate proteoglycans terhadap penyembuhan tulang, namun belum dapat dijelaskan mekanismenya secara lugas. Pada penelitian yang dilakukan oleh Widiyanti dkk, dilakukan pengukuran terhadap produksi molekul Transforming Growh Factor Beta (TGF-Beta) yang berperan dalam regenerasi matriks tulang, jumlah sel osteoblas dan kekuatan kompresi dari jaringan tulang baru.
Material dan Metode Penelitian
Digunakan 18 ekor mencit untuk diteliti proses penyembuhan tulang yang dibagi kedalam tiga grup yaitu dua grup terapi dan satu grup kontrol. Mencit tersebut diberi bius total, kemudian diberi perlakuan fraktura steril secara buatan. Setelah diberi perlakuan fraktura, mencit tersebut diberikan suplemen chondroitin sulfate proteoglycans sebanyak 7 mg per hari melalui Nasogastric Tube (NG). Grup terapi pertama diberi perlakuan selama 14 hari, dan grup terapi kedua diberi perlakuan selama 28 hari. Sementara pada grup kontrol, mencit diberikan cairan sodium sebagai placebo agar secara umum seluruh mencit melihat proses pemberian suplemen.
Setelah diberi perlakuan, seluruh subjek penelitian diambil darahnya untuk diukur kandungan TGF-Beta dalam darah. Kemudian kekuatan kompresi dari jaringan tulang yang baru terbentuk diukur menggunakan Shimadzu Autograf dan jumlah sel osteoblas dihitung menggunakan mikroskop dengan 40 kali perbesaran.
Hasil Penelitian
Dari ketiga parameter yaitu TGF-Beta, jumlah sel osteoblas dan kekuatan kompresi dari jaringan tulang baru, didapatkan hasil dari penambahan suplemen chondroitin sulfate proteoglycans selama 14 hari meningkatkan seluruh nilai parameter penyembuhan secara signifikan hingga tiga kali lipat dibandingkan grup kontrol. Sementara pada perlakuan 28 hari mengalami peningkatan nilai parameter yang tidak signifikan dibandingkan dengan perlakuan 14 hari.
TGF-Beta yang mencerminkan kualitas matriks tulang yang dibentuk meningkat hingga 4 kali lipat dengan adanya penambahan chondroitin sulfate proteoglycans. Peningkatan molekul TGF-Beta dapat meningkatkan kualitas jaringan tulang baru yang dibentuk pada proses penyembuhan tulang. Hal itu tercermin dari jumlah osteoblas yang semakin padat dan nilai kekuatan kompresi yang lebih tinggi. Chondroitin sulfate yang merupakan komponen penting dalam pembentukan jaringan tulang lunak dikenal dengan baik dalam kualitas mekanik dan biologisnya yang tinggi.
Chondroitine Sulfate
Chondroitine sulfate adalah glucosaminoglycan (GAGs) yang memiliki rantai sulfat pada strukturnya. Chondroitine biasa ditemukan pada protein sebagai bagian dari rangkaian proteoglycan. Pada struktur komponen jaringan tulang lunak seperti di hidung dan telinga, chondroitin sulfate memegang peranan penting dalam meningkatkan ketahanan terhadap stress seperti tarikan dan kompresi.
Dosis normal dalam pemberian suplemen chondroitin sulfate pada manusia berkisar di ankga 800 – 1200 mg per hari. Sumber chondroitin sulfate dapat berupa tulang lunak yang terdapat pada hiu, ikan dan juga unggas. Namun, karena komposisi chondroitin sulfate dari tiap sumber berbeda-beda, dapat menyebabkan sulitnya dicapai Good Manufacturing Process pada skala industri baik untuk standar makanan maupun suplemen obat-obatan. Belum ditemukan efek signifikan dari konsumsi chondroitin sulfate terlalu banyak dalam penggunaan jangka panjang The European League Against Rheumatism (EULAR) telah memberi konfirmasi atas chondroitin sulfate sebagai obat paling aman dalam terapi artritis tulang.
Penambahan chondroitin sulfate sebagai suplemen dalam proses penyembuhan patah tulang pada penelitian ini menunjukkan hasil yang signifikan terutama dalam proses penyembuhan awal di pekan pertama hingga kedua. Jumlah molekul TGF-Beta yang dihasilkan, jumlah sel osteoblas dan kekuatan kompresi jaringan tulang yang dibentuk mengalami peningkatan angka yang signifikan, menjadi potensi yang tinggi bagi proses penyembuhan tulang akibat fraktura secara lebih optimal dan efisien.
Penulis: Dr. Prihartini Widiyanti, drg, M.Kes, S.Bio
Link Jurnal: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34214381/
