Hidroksiapatit (HA) merupakan salah satu xenograft yang berasal dari bovine bone dan merupakan material inorganik dengan rumus Ca5(PO4)3(OH). Hidroksiapatit memiliki keuntungan biologis yaitu mempunyai sifat biokompatibilitas, bioafinitias, bioaktivitas, osteokonduksi, osteointegrasi dan osteoinduksi. Penggunaan xenograft memiliki kekurangan yaitu dapat mengakibatkan reaksi inflamasi yang intens. Upaya untuk menekan inflamasi agar tidak menjadi kronis, maka diperlukan bahan yang akan dikombinasikan dengan HA sehingga akan mempercepat proses bone healing.
Ellagic acid (EA) merupakan suatu senyawa polifenol alami yang ditemukan dalam banyak buah-buahan, kacang-kacangan dan ekstrak tanaman dalam bentuk ellagitanin seperti stroberi, anggur, buah delima, mangga, kacang kenari, almond, dan teh hijau. Penelitian ini menggunakan EA yang berasal dari buah delima yang memiliki aktivitas anti-inflamasi yang memiliki kemampuan untuk menurunkan ekspresi sitokin pro-inflamasi, meningkatkan sitokin anti inflamasi.
Suatu proses osteogenesis sangat erat kaitannya dengan adanya proses angiogenesis dalam homeostasis tulang. Adanya angiogenesis akan berperan penting dalam suplai nutrisi, oksigen, dan mineral yang penting dalam prosesosteogenesis serta perekrutan sel osteoprogenitor pada lokasi cedera. Penanda seluler yang dapat diamati pada proses osteogenesis dan merupakan faktor angiogenesis yang penting adalah Fibroblast Growth Factor-2 (FGF-2) dan Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF).
Fibroblast Growth Factor-2menginduksi adanya proses angiogenesis melalui faktor autokrin dan parakrin yang merangsang proliferasi sel endotel, migrasi, dan ekspresi protease, growth factor, dan integrin yang terlibat dalam proses angiogenesis yang penting dalam fase proliferasi pada mekanisme penyembuhan dan perbaikan pada tulang dan efektif dalam regenerasi jaringan periodontal. Vascular endothelial growth factor merupakan salah satu faktor pertumbuhan yang dapat membantu meningkatkan ekspresi bone morphogenic protein-2 (BMP-2) dan diferensiasi osteoblas sehingga proses penyembuhan tulang dapat berlangsung baik pada defek tulang tersebut. VEGF meningkatkan aktivitas alkaline phosphatase (ALP) dalam proses remodeling tulang, sehingga meningkatkan mineralisasi matriks ekstraseluler. Alkaline phosphatase yang terdapat di tulang merupakan regulator utama dalam mineralisasi tulang. Alkaline phosphatase dianggap sebagai biomarker yang penting untuk proses pembentukan tulang. Oleh karena itu penelitian dilakukan pengamatan ekspresi FGF-2, VEGF dan ALP setelah pemberian kombinasi HA-EA.
Hasil menunjukkan bahwa jumlah rerata paling tinggi pada hari ke-7 dan ke-14 terdapat pada kelompok kombinasi HA-EA. Demikian juga jumlah rerata paling tinggi pada hari ke-7 dan ke-14 terdapat pada kelompok kombinasi HA-EA. Nilai rerata ekspresi ALP pada kelompok kontrol pada hari ke-7 mengalami peningkatan pada hari ke-14. Sedangkan untuk kelompok HA, ekspresi ALP juga lebih tinggi pada hari ke-14 dibandingkan hari ke-7. Hal yang sama juga terjadi pada nilai rerata ekspresi ALP pada kelompok kombinasi HA-EA, yang lebih tinggi pada hari ke-14 dibandingkan hari ke-7.
Perbedaan hasil pada kombinasi HA-EA dikarenakan EA sebagai antioksidan dapat menghambat reactive oxygen species (ROS) atau radikal bebas karena adanya kondisi stress pada sel osteoblas akibat terjadinya trauma. Hambatan pada ROS mengakibatkan translokasi NF-κB ke nukleus juga terhambat sehingga sitokin pro-inflamasi seperti TNF-α, IL-1β, IL-8, dan IL-6 mengalami penurunan. Ellagic acid yang termasuk flavonoid sebagai anti-inflamasi juga dapat menstimulasi makrofag fenotip M2 untuk menstimulasi pelepasan IL-10, IL-4 dan beberapa growth factor seperti VEGF, FGF-2, BMP-2, TGF-b, dan PDGF untuk merangsang atau mendukung diferensiasi dari sel punca mesenkim sehingga terjadi peningkatan jaringan vaskuler, fibroblas, dan osteoblas. VEGF juga berperan dalam proses remodeling tulang dengan menghambat proses apoptosis sel osteoblas, meningkatkan aktivitas osteokalsin dan alkaline phospatase (ALP) sehingga terjadi stimulasi, migrasi, proliferasi dari sel osteoblas dan meningkatkan mineralisasi matriks ekstraseluler.
Selain itu struktur pori pada hidroksiapatit menjadi aspek penting terkait dengan interkonektivitas pori karena pori yang saling berhubungan akan meningkatkan vaskularisasi pembuluh darah sehingga suplai oksigen dan nutrisi juga akan meningkat. Proses angiogenesis memiliki peran penting dalam tahap awal terjadinya proses penyembuhan tulang karena jaringan pembuluh darah ini berfungsi sebagai suplai oksigen, nutrisi, hormon, berbagai growth factor dan komponen-komponen lainnya ke lokasi defek tulang sehingga dapat mempercepat proses bone healing. Kesimpulan yang diperoleh pada Penelitian ini adalah kombinasi ellagic acid dan hidroksiapatit dapat meningkatkan ekspresi FGF-2, VEGF dan ALP sebagai penanda angiogenesis pada model defek tulang. Ketiga penanda tersebut merupakan penanda utama dalam angiogenesis yang merupakan penentu utama regenerasi tulang.
Penulis: Intan Nirwana
Tulisan lengkap: Intan Nirwana , Elly Munadziroh, Anita Yuliati, Azalia Izzah Fadhila, Nurliana, Agung Satria Wardhana, Khairul Anuar Shariff, Meircurius Dwi Condro Surboyo. Ellagic acid and hydroxyapatite promote angiogenesis marker in bone defect. Journal of Oral Biology and Craniofacial Research. 2022;12:116-120 https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2212426821001378
