Struktur tulang yang termineralisasi merupakan jaringan keras dan mampu bertahan lama. Namun demikian, salah satu jaringan yang paling dinamis adalah tulang. Tulang terus menerus mengalami remodeling melalui interaksi seluler, pembentukan tulang dilakukan oleh osteoblas dan resorpsi tulang dilakukan oleh osteoklas. Osteoklas adalah sel berinti banyak yang dibentuk oleh fusi prekursor myeloid hematopoietik yang terdapat pada sumsum tulang yang berdekatan dengan permukaan tulang. Osteoklas berperan penting dalam resorpsi tulang pada beberapa penyakit degeneratif tulang yang dipengaruhi oleh kondisi inflamasi kronis. Nuclear Factor Associated T cell-1 (NFATC1) sebagai faktor transkripsi osteoklas memiliki peran penting selama osteoklastogenesis dan pematangan osteoklas. Terdapat beberapa sitokin dan reseptor yang memiliki peran penting dalam osteoklastogenesis baik in vitro maupun in vivo, seperti tumor necrosis factor (TNF)-α, macrophage colony stimulating factor (M-CSF), receptor activator of NFkB ligand (RANKL). RANKL diekspresikan pada permukaan osteoblas yang dapat mengikat Receptor activator NF-kB yang diekspresikan pada permukaan pra-osteoklas yang dapat menginisiasi osteoklastogenesis dan pematangan osteoklas yang dapat menyebabkan resorpsi tulang.
Banyak penyakit inflamasi seperti periodontitis dapat terjadi sebagai akibat dari ketidakseimbangan antara pembentukan dan resorpsi tulang, yang menyebabkan penurunan kualitas tulang. Penyakit metabolik kronis seperti diabetes mellitus (DM) dapat mempengaruhi remodeling dan kualitas tulang akibat gangguan respon inflamasi. Sitokin pro-inflamasi pada DM sangat dominan. Penyakit inflamasi seperti periodontitis, rheumatoid arthritis, osteomielitis, dan penyakit degeneratif seperti osteoporosis. Pasien yang menderita resorpsi tulang akibat penyakit inflamasi dan penyakit degeneratif biasanya memiliki peningkatan risiko morbiditas dan mortalitas, yang secara serius dapat mengganggu kualitas hidup mereka dan dengan demikian memberikan beban ekonomi yang sangat besar. Oleh karena itu, perlu dilakukan strategi intervensi melalui terapi regeneratif dengan menggunakan sel punca mesenkimal atau mesenchymal stem cell conditioned medium (MSCs-CM) untuk menghambat resorpsi tulang akibat penyakit inflamasi dan degeneratif guna meningkatkan kualitas hidup pasien.
MSCs-CM merupakan bahan biokompatibel dan mampu mempercepat proliferasi sel secara in vitro dan dapat bermanfaat untuk meningkatkan laju penyembuhan luka atau kerusakan jaringan. Selama periode kultur MSC, eksosom dan sekretom yang bermanfaat dapat dikumpulkan seperti sitokin, peptida antimikroba, faktor pertumbuhan yang mungkin memiliki peran potensial untuk mengontrol respons inflamasi yang berlebihan. MSCs-CM sering dihilangkan dan dapat menjadi limbah medis. MSCs-CM dapat dimurnikan dan dapat digunakan karena memiliki faktor bioaktif menguntungkan yang dilepaskan oleh MSC selama kultur sel. Studi sebelumnya telah mengungkapkan bahwa MSCs-CM dapat memodulasi respon imun dan melindungi terhadap lesi jaringan yang diinduksi peradangan. Pertimbangan penggunaan MSC untuk aplikasi klinis adalah murah, praktis, lebih sedikit tumorigenisitas, mudah dikumpulkan, tidak memakan waktu untuk memperpanjang durasi ekspansi sel. Dalam penelitian ini, efek potensial dari media terkondisi sel punca mesenkim gingiva (GMSCs-CM) untuk menghambat resorpsi tulang yang diinduksi peradangan diselidiki. GMSCs-CM dipilih karena secara teknis mudah diperoleh, dapat dikumpulkan melalui prosedur minimal invasif dibandingkan sel punca sumsum tulang, relatif aman dan bebas dari masalah etika.
Pengaruh GMSCs-CM pada resorpsi tulang calvaria diselidiki dengan menggunakan model resorpsi tulang calvaria tikus wistar (Rattus novergicus) yang diinduksi Escherichia Coli lipopolysaccharide (LPS) dengan menganalisis jumlah osteoblas dan osteoklas dengan pemeriksaan histopatologi. E. coli LPS telah terbukti menjadi agen potensial untuk menginduksi sitokin inflamasi dan keropos tulang patologis. Sitokin inflamasi yang diinduksi LPS seperti TNF-α dan Interleukin-1ß memainkan peran penting dalam pematangan progenitor osteoklas. Sitokin-sitokin ini diketahui terlibat dalam osteoklastogenesis yang diinduksi LPS dan resorpsi tulang in vivo dan in vitro. Lebih lanjut, LPS dapat memulai osteoklastogenesis, pematangan, memfasilitasi fusi osteoklas dan kelangsungan hidup. Selain itu, ekspresi RANKL dalam osteoblas dirangsang oleh LPS. Namun, hingga saat ini, tidak ada penelitian yang menyelidiki efek potensial GMSCs-CM pada jumlah osteoklas dan osteoblas pada resorpsi tulang calvaria yang diinduksi LPS dan dengan demikian dilakukan penelitian menggunakan model hewan.
Pada penelitian ini, data jumlah osteoklas dan jumlah osteoblas pada calvaria ditemukan homogen dan berdistribusi normal. Jumlah osteoklas di calvaria menurun secara signifikan pada kelompok LPS GMSCs-CM dibandingkan dengan kelompok lainnya. Injeksi LPS di kalvaria meningkatkan jumlah osteoklas paling banyak dibandingkan kelompok lain. Tidak ada perbedaan bermakna jumlah osteoklas pada kelompok PBS dan kelompok GMSCs-CM. Jumlah osteoblas di kalvaria meningkat secara signifikan pada kelompok LPS + GMSCs-CM dibandingkan dengan kelompok LPS. Injeksi LPS di kalvaria secara signifikan menurunkan jumlah osteoblas dibandingkan dengan kelompok lain. Tidak terdapat perbedaan bermakna jumlah osteoblas pada kelompok PBS dan kelompok GMSCs-CM. Namun, terdapat perbedaan yang signifikan antara kelompok PBS dan kelompok GMSCs-CM dibandingkan dengan kelompok LPS + GMSCs-CM dan kelompok LPS.
Berdasarkan hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa media gingival medicine signaling cells conditioned (GMSCs-CM) dapat secara signifikan menurunkan jumlah osteoklas dan meningkatkan jumlah osteoblas pada resorpsi tulang calvaria yang diinduksi LPS pada tikus wistar (Rattus novergicus).
Penulis: Nastiti Faradilla Ramadhani, Alexander Patera Nugraha
Link lengkap: https://rjptonline.org/AbstractView.aspx?PID=2021-14-10-29
