Kurangnya pengetahuan kesehatan gigi dan mulut pada masyarakat Indonesia dapat meningkatkan terjadinya karies dan penyakit periodontal di Indonesia. Kemiskinan di beberapa negara berpenghasilan rendah-menengah dikaitkan dengan karies gigi dan penyakit periodontal yang tidak diobati atau diabaikan. Karies yang terabaikan dan penyakit periodontal yang tidak diobati meningkatkan karies permukaan akar dan kasus kehilangan gigi. Selanjutnya, karies gigi yang terabaikan dan penyakit periodontal berkontribusi terhadap kehilangan gigi pada penduduk Jawa. Kehilangan gigi yang parah dapat menyebabkan gangguan fungsi stomatognatik seperti mengunyah, berbicara, makan, gangguan temporomandibular. Selain itu, dapat menurunkan kualitas hidup pasien yang berhubungan dengan kesehatan gigi dan mulut.
Rehabilitasi fungsi stomatognatik diperlukan untuk meningkatkan kualitas hidup pasien dengan kehilangan gigi. Fungsi stomatognatik akibat kehilangan gigi dapat direhabilitasi dengan mengaplikasikan prostetik gigi, seperti gigi tiruan lengkap atau sebagian, gigi tiruan lepasan atau permanen, salah satunya adalah implan gigi. Implan gigi merupakan pilihan yang paling banyak dipilih karena lebih fungsional, adaptif, kuat, dan tahan lama. Saat ini, biomaterial implan gigi yang paling umum digunakan adalah titanium. Titanium untuk biomaterial implan gigi memiliki sifat mekanik yang sangat baik. Namun, pelepasan ion logam, korosi, risiko reaksi alergi dan hipersensitivitas terhadap logam pada beberapa pasien tidak dapat dihindari. Apalagi, harga implan gigi titanium di Indonesia relatif mahal. Oleh karena itu, setiap eksplorasi biomaterial implan gigi dengan sifat mekanik, kimia, dan biologis yang biokompatibel dan dapat menginduksi osseointegrasi yang ditandai dengan peningkatan penanda biologis pada jaringan periodontal diperlukan. Hidroksiapatit-polimetilmetakrilat merupakan Biomaterial komposit berpotensi sebagai biomaterial implan gigi baru karena memiliki sifat mekanik, kimia, dan biologi. HA-PMMA dapat menginduksi osseointegrasi, biokompatibel, lebih sedikit reaksi alergi dan hipersensitivitas, tidak korosif, dan tidak ada ion logam yang dilepaskan. HA dapat diperoleh dari Batu Kapur di Padalarang, Indonesia, sebagai sumber daya alam dengan demikian, diharapkan dapat menekan biaya produksi, mengganti bahan impor, dan menguntungkan secara ekonomi
HA dapat diisolasi dari Batugamping memiliki gugus hidroksil dan fosfat, partikel kristal, komposisi O, Ca, dan P dengan rasio Ca/P 1,64, dan non toksik terhadap sel punca mesenkim tali pusat yang memenuhi persyaratan calon biomaterial biokompatibel. Keberhasilan implan gigi untuk merehabilitasi gangguan fungsi stomatognatik akibat kehilangan gigi sangat ditentukan oleh osseointegrasi antara implan gigi dan periodonsium.
Osseointegrasi implan gigi dapat diprediksi dengan meningkatkan ekspresi atau sekresi penanda protein terkait osteogenik di periodonsium seperti bone morphogenic protein (BMP)-2, BMP4, BMP7, alkaline phosphatase (AP), osteonektin, osteopontin, dan osteokalsin. Penyelidikan dan eksplorasi biomaterial komposit HA-PMMA dapat dilakukan dengan menerapkan penambatan molekuler menggunakan perangakt lunak dan data induk melalui pendekatan bioinformatika atau studi in silico.
Format data struktur (sdf), berat molekul, dan nomor identitas (ID) sampel ligan HA-PMMA diperoleh dari database PubChem dan diminimalkan melalui OpenBabel. Struktur 3D, metode seleksi, resolusi, jumlah atom, berat, panjang urutan, dan protein ID BMP2, BMP4, BMP7, AP, osteonektin, osteopontin, dan osteocalcin pada ligan asli RCSB-PDB dan sterilisasi air pada PyMol dilakukan keluar dengan tujuan untuk memaksimalkan pembentukan afinitas pengikatan selama simulasi docking molekuler.
Komposit HA-PMMA dapat meningkatkan aktivitas protein yang terkait dengan osseointegrasi seperti BMP-2/4/7, AP, osteocalcin, osteonektin, dan osteopontin in silico. Komposit HA-PMMA memiliki ikatan terkuat dengan osteonektin dan diprediksi meningkatkan aktivitas AP in silico.
Kompleks molekul E yang terdiri dari ikatan hidroksiapatit-polimetilmetakrilat dengan osteonektin diduga berpengaruh terhadap peningkatan aktivitas alkaline phosphatase karena memiliki nilai afinitas ikatan yang lebih negatif. Hidroksiapatit dan polimetilmetakrilat berinteraksi melalui domain pengikatan His232, Lys262, Leu235, Ser231, Ile264, Asp257, Glu254, Arg239, Thr250, Phe253 melalui interaksi Van der Waals, hidrogen, dan Pi alkil, dan menghasilkan jumlah interaksi yang lebih banyak daripada kompleks lainnya. Dengan demikian, pengikatan hidroksiapatit-polimetilmetakrilat dapat meningkatkan aktivitas osteonektin, sebagaimana dibuktikan secara in silico. Namun, analisis lebih lanjut harus dilakukan secara in vitro dan in vivo.
Penulis:
Dr. Alexander Patera Nugraha, drg., M.Imun
Link Artikel:
https://jppres.com/jppres/pdf/vol9/jppres21.1078_9.5.746.pdf
