Maloklusi merupakan kondisi gigi yang tidak normal dan bisa digambarkan dalam kondisi berantakan. Maloklusi merupakan masalah kesehatan gigi masyarakat tertinggi ketiga setelah karies gigi dan penyakit periodontal. Di Indonesia prevalensi maloklusi mencapai 80% dan meningkat dari tahun ke tahun. Pergerakan gigi ortodontik (PGO) terjadi sebagai akibat dari aplikasi kekuatan mekanik ortodonti sebesar (20-25 g/cm2 pada daerah akar) yang diterapkan pada gigi. PGO merupakan salah satu penentu keberhasilan perawatan ortodontik.
Pergerakan gigi pada perawatan ortodontik menyebabkan adanya daerah tekanan dan daerah tarikan, ligamen periodontal yang mengalami tarikan terjadi aposisi tulang dan pada daerah tekanan terjadi resorpsi tulang. Upaya membantu mempercepat proses perawatan ortodonti telah dilakukan, diantaranya adalah efek prostaglandin (PGE1 dan PGE2) menstimuli resorpsi tulang. Penggunaan Low-level Laser Therapy (LLLT) 4 joule/cm2 dengan panjang gelombang 650 nm dapat menurunkan ekspresi HSP-70, MMP-8, dan BALP. Elektrolyzed Reduced Water (ERW) atau yang biasa disebut dengan air alkali adalah salah satu cara terapi dari proses elektrolisis yang mempunyai potensi anti inflamasi dan anti oksidan.
Metode dan Hasil
Tikus galur Wistar (Ratus novergicus) jantan sebanyak berusia 10-12 minggu berat 200-250 gram dikelompokkan menjadi 6 kelompok, 3 kelompok kontrol dan 3 kelompok perlakuan. Kelompok kontrol, tikus diberi minum air mineral, kelompok perlakuan diberi minum berupa air alkali sebanyak 2,5 ml/100 gr BB selama 7 hari dengan cara disonde.
Pemasangan separator karet sebesar 0,0284N (Newton) menggunakan separator appliance pada gigi insisif kiri rahang atas selama 7 hari pada kelompok kontrol dan kelompok perlakuan. Kekuatan itu merupakan kekuatan optimum untuk pergerakan gigi ortodontik pada hewan coba, sesuai dengan kekuatan optimal selama Orthodontic Tooth Movement (OTM) sebesar 10 g/mm2. Hewan coba dikorbankan pada hari ke 3, 5, dan 7, dianastesi menggunakan ketamin dan acepromazine kemudian dilakukan dekapitasi, selanjutnya diambil jaringan tulang maksila, dimasukkan ke dalam larutan formalin buffer (larutan formalin buffer 10% dengan pH 7,0).
3.3′-Diaminobenzidine (DAB) dan antibodi monoklonal digunakan untuk memeriksa ekspresi RANKL dan OPG dengan pewarnaan Imunohistokimia (IHC) dan pewarnaan Hematoxylin Eosin (HE) untuk menentukan jumlah osteoklas. Hasil pewarnaan IHC diamati dengan mikroskop cahaya (Olympus, Jepang) pada pembesaran 400x. Pergerakan gigi secara ortodontik tergantung pada keseimbangan remodeling tulang alveolar, dengan mengkonsumsi air alkali diharapkan akan memperbaiki proses remodelling tulang alveolar.
Tekanan ortodontik menghasilkan reaksi seluler dengan peningkatan sitokin proinflamasi dan merangsang ekspresi RANKL. RANKL berikatan dengan Receptor Activator Nuclear Kappa-B (RANK) pada prekursor osteoklas sehingga memicu diferensiasi dan proliferasi osteoklas, mengakibatkan osteoklas aktif sehingga tulang resorpsi. Menurunnya ekspresi RANKL dan jumlah osteoklas pada hari ke 7 menunjukkan penurunan aktivitas osteoklas. Terdapat perbedaan ekspresi RANKL masing-masing kelompok pada hari 5 dan hari 7. Peningkatan ekspresi RANKL karena peningkatan produksi sitokin pro-inflamasi yang berperan penting dalam proliferasi dan diferensiasi osteoklas.
Peran RANKL dalam pergerakan gigi ortodontik mengikat RANK untuk mengaktifkan osteoklas sehingga terjadi resorpsi, OPG bertindak sebagai reseptor antagonis. OPG mengikat RANKL mengaktifkan osteoblas yang menghasilkan aposisi tulang di sisi tarikan. Ekspresi OPG berbeda signifikan antar kelompok dan kekuatan ortodontik mengakibatkan sitokin proinflamasi menghambat ekspresi OPG. OPG menghambat RANKL mengikat RANK ke prekursor osteoklas dan merangsang apoptosis osteoklas akan menghambat osteoklastogenesis. Analisis ekspresi OPG menunjukkan peningkatan hari ke 5 dibandingkan hari ke 3 dan penurunan hari ke 7 pada kelompok perlakuan. Peningkatan produksi sitokin proinflamasi menghambat ekspresi OPG sehingga menurunkan ekspresi OPG.
Konsumsi air alkali menyebabkan penurunan regulasi ekspresi gen NF-kB pada jaringan periodontal dimana produksi IL-1β terlibat. Konsumsi air kaya hidrogen menurunkan ekspresi protein IL – 1β, konsumsi air alkali melindungi kerusakan oksidatif yang terkait dengan penuaan jaringan. Air alkali berpotensi mengurangi efek sistemik kerusakan oksidatif pada jaringan periodontal. Kerusakan oksidatif berkontribusi pada diferensiasi osteoklas. Konsumsi air kaya hidrogen menekan diferensiasi osteoklas yang menyertai inflamasi. Konsumsi air hidrogen mengurangi jumlah Osteoklas positif-TRAP pada permukaan tulang alveolar seiring dengan penuaan.
Air yang kaya hidrogen memiliki efek anti penuaan pada diferensiasi osteoklas dengan mengurangi kerusakan oksidatif. Konsumsi air yang kaya hidrogen bertujuan mengurangi kerusakan tulang alveolar secara efektif sebagai hasil dari penuaan dan / atau inflamasi periodontal. Air alkali terbukti dapat menghambat peningkatan jumlah osteoklas dan ekspresi RANKL, tetapi meningkatkan ekspresi OPG selama pergerakan gigi ortodonti setelah tiga dan tujuh hari, air alkali merupakan terapi potensial untuk meningkatkan remodeling tulang pada pasien dengan pergerakan gigi ortodonti.
Penulis : Dr. Rini Devijanti Ridwan drg.,MKes
Informasi dan detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di :
http://dx.doi.org/10.4314/tjpr.v18i11.24
Ananda Firman Putranto, Retno Indrawati Roestamadji, Rini Devijanti Ridwan, Ida Bagus Narmada. 2019. Number of Osteoclasts, Receptor Activator of Nuclear Factor Kappa-B Logand and Osteoprotegerin Expression in Electrolyzed Reduced Water -Treated Orthodontic Tooth Movement in Wistar Rats.
