Prosedur tandur tulang merupakan tindakan memasukkan partikel graf ke dalam defek tulang alveolar untuk merangsang dan meningkatkan pembentukan tulang baru yang sangat diperlukan pada terapi dental implant. Bahan graf idealnya dari tulang pasien sendiri, tapi untuk menghindarkan morbiditas yang berlebihan, digunakan pengganti graf dari orang lain yaitu human bone graft such as freeze-dried bone allograft (FDBA) dan demineralized freeze-dried bone allograft (DFDBA). Akan tetapi kelemahan allograft adalah terbatasnya donor dan resiko transmisi penyakit dari donor ke penerima. Karena itu pilihan saat ini adalah menggunakan bahan graf dari spesies lain, yaitu xenograft. Xenograf yang paling umum digunakan saat ini adalah tulang bovine (sapi) karena tulang sapi memiliki struktur dan komposisi yang mirip dengan tulang manusia serta tidak terbatas sumbernya.
Tulang bovine diproses dengan deproteinasi (membuang kandungan protein) dengan suhu tinggi, karena itu graf tersebut dinamakan dengan deproteinized bovine bone mineral (DBBM). Kelebihan graf DBBM adalah secara mekanis stabil, tetapi DBBM tidak diserap tubuh sehingga menurunkan kapasitas regenerasi tulang. Proses beku-kering (freeze-drying) dan demineralisasi pada tulang bovine menghasilkan partikel FDBX dan DFDBX. Partikel FDBX mengandung komponen organik dan inorganik, sedangkan partikel DFDBBX merupakan matriks oganik yang mengandung growth factors termasuk BMP2, tetapi tidak memiliki kekuatan mekanis akibat proses demineralisasi. Mengingat sifat biologis dan mekanis dari ketiga jenis partikel tulang bovine tersebut maka secara teoritik partikel FDBX memiliki kapasitas regenerasi tulang yang sebanding dengan kombinasi DBBM-DFDBX. Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan proses osteogenik dan kapasitas pembentukan tulang antara FDBX dan DBBM-DFDBX.
Metode penelitian
Empat puluh lima ekor kelinci dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu: FDBX, komposit DBBM-DFDBBX dan Kontrol. Dilakukan pembedahan untuk membuat defek lubang pada tulang mandibula kelinci lalu pada masing-masing kelompok dimasukkan granul graf FDBX, komposit DFDBBX-DBBM sedangkan pada kelompok Kontrol tidak dimasukkan graf apapun (gambar 1). Setelah 2, 4 dan 8 minggu 5 ekor kelinci dari masing-masing kelompok dikorbankan untuk pengambilan spesimen mandibula untuk pemeriksaan histologi (penghitungan jumlah osteoklas dan osteoblas dan kualitas penyembuhan), imunohistokimia (analisis aktifitas osteogenik).
Pada pemeriksaan histologi minggu ke-2, 4 dan 8 didapatkan jumlah osteoblas yang setara antara kelompok FDBBX dan Komposit, tapi secara signifikan lebih banyak dari pada kelompok Kontrol. Sementara itu jumlah osteoklas terbanyak didapatkan pada kelompok Kontrol dan jumlahnya secara konsiten tetapi tinggi sejalan dengan waktu, sedangkan pada kedua kelompok perlakuan terjadi penurunan jumlah osteoklas secara signifikan. Pada pemeriksaan IHC didapatkan ekspresi marker osteogenik RUNX2, Collagen tipe-I, Alkaline phosphatase, dan Osteocalcin pada kelompok perlakuan secara konsiten dan signifikan lebih tinggi dari pada kelompok Kontrol, tetapi tidak ada perbedaan bermakna antara kedua kelompok perlakuan tersebut pada kurun waktu yang sama. Pada pemeriksaan marker diferensiasi osteoklas didapatkan ekspresi RANKL pada kelompok Kontrol secara signifikan lebih tinggi dari pada kelompok FDBX dan Komposit, sedangkan ekspresi OPG didapatkan paling tinggi pada kelompok Kontrol dibandingkan kedua kelompok perlakuan pada pengamatan minggu ke-2, 4 dan 8. Rasio OPG/RANKL ditemukan paling tinggi pada kelompok Komposit terutama pada minggu ke-4 dan ke-8 sejalan dengan ekspresi RANKL dan OPG di atas.
Pada penilaian pembentukan tulang baru pada defek minggu ke-4 dan ke-8 tingkat penyembuhan tulang tertinggi didapatkan pada kelompok Komposit dibandingkan kelompok FDBX dan Kontrol. Pada kurun waktu yang sama didapatkan luas permukaan tulang trabecular tertinggisecara signifikan juga pada kelompok Komposit
Diskusi
Penelitian ini berangkat dari pemikiran bahwa graf pengganti dari tulang bovine yang banyak dipakai sampai saat ini yaitu DBBM selain mempunyai kelebihan dalam hal kekuatan mekanisnya yang tinggi juga mempunyai kelemahan utama yaitu sulit diserap oleh tubuh sehingga berpotensi menurunkan proses penyatuan tulang dan implant. Karena itu dikembangkan graf dari tulang bovine yang diproses secara beku kering (FDBX) dan demineralisasi (DFDBX) menggunakan prinsip pemrosesan pada graf tulang alogenik. Baik FDBX maupun DFDBX terbukti secara in vitro dan in vivo tidak menimbulkan respon imun yang abnormal. Partikel FDBX merupakan osteokonduktor yang baik dan mempunyai potensi osteoinduksi karena mengandung matriks inorganik dan organik. Partikel DFDBX yang bersifat osteoinduktif bila digabungkan dengan partikel DBBM yang osteokonduktif, disebut dengan Komposit DBBM-DFDB, akan mempunyai sifat yang saling melengkapi.
Hasil penelitian secara garis besar menunjukkan bahwa pada defek yang diisi dengan partikel graf mempunyai gambaran pembentukan tulang yang terjadi lebih awal ditandai dengan jumlah osteoblas yang tinggi dan jumlah osteoklas yang rendah, sebaliknya pada defek yang tidak diisi dengan partikel graf menunjukkan jumlah osteoblas yang rendah dan osteoklas yang tinggi. Di samping itu rasiio OPG/RANKL yang tinggi pada kelompok Perlakuan membuktikan diferensiasi osteoklas yang lebih rendah pada defek yang tanpa graf. Ketiga parameter seluler dan molekuler tersebut membuktikan adanya hubungan yang erat antara aktifitas osteoblas dan osteoklas yang bersifat interdependent, di mana pada kelompok Komposit aktifitas osteoblas sangat dominan dibandingkan kelompok Kontrol dan FDBX. Hal ini sejalan dengan hasil penilaian tingkat penyembuhan tulang, baik secara semikuantitatif maupun kuantitatif, yang tertinggi terjadi pada kelompok Komposit sampai minggu ke-8.
Walaupun FDBX bersifat osteokonduktif dan berpotensi osteoinduktif, tetapi protein dan growth factors tidak terlepas dengan segera setelah ditanam pada defe. Pelepasan growth factor dapat terjadi setelah fase mineral mengalami proses dekalsifikasi oleh aktifitas asidik osteoklas dan degradasi matriks organik oleh makrofag. Sedangkan pada graf komposit partikel DFDBX yang tidak mengandung komponen inorganik relatif lebih cepat melepaskan protein terlarut dan growth factor yang diperlukan untuk proses osteogenesis. Sementara itu, partikel DBBM yang lama diserap oleh tubuh berfungsi sebagai scaffold yang baik untuk tempat pembentukan tulang baru yang stabil dana merata di seluruh bagian defek tulang. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa penggabungan DBBM dan DFDBX merupakan graf yang bersifat osteokonduktif dan osteoinduktif.
Kesimpulan
Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa, dengan segala keterbatasaan di dalam penelitian ini, kombinasi partikel DFDBX dan DBBM mempunyai kapasitas pembentukan tulang yang lebih baik dari pada partikel FDBX sebagai bahan pengisi defek tulang (bone filler) pada mandibula kelinci sampai minggu ke-8.
Penulis: David B. Kamadjaja
Artikel lengkapnya dapat dilihat pada link berikut ini:
