Universitas Airlangga Official Website

Aplikasi Prakondisi Sel Punca Mesenkim Gingiva Normoksia atau Hipoksia di Bawah Kekuatan Mekanik Ortodonti terhadap Ekspresi Osterix, Osteopontin, dan Alkalin fosfatase

Berbagai teknik untuk mempercepat terapi ortodonti non-bedah dan bedah telah dicoba dan diuji keberhasilannya. Frost memaparkan gagasan fenomena percepatan regional (RAP) pada tahun 1989, yang menjelaskan dasar fisiologis pergerakan gigi cepat setelah patah tulang. RAP merupakan reaksi lokal terhadap kerusakan, yang panjang, ukuran, intensitas, dan jumlah rangsangannya bervariasi dan dapat berlangsung selama 4 hingga 6 bulan pada tulang manusia.

Pergantian tulang di beberapa area 10 hingga 50 kali lebih cepat dibandingkan di tulang normal. Pergerakan gigi ortodontik (OTM) dapat didorong melalui teknik bedah seperti kortikotomi, mikro-osteoperforasi, dekortikasi, dan osteotomi untuk meningkatkan PAOO, namun pasien mungkin menolaknya karena kekhawatiran mengenai morbiditas yang terkait dengan bedah ortodonti.

Dengan demikian, pasien dapat memilih metode non-bedah untuk mempercepat OTM. Beberapa faktor, seperti tingkat keparahan kasus, pendekatan ekstraksi atau non-ekstraksi, keahlian klinis, dan kerja sama pasien, dapat mempengaruhi lamanya pengobatan. Misalnya, penelitian menunjukkan bahwa koreksi asosiasi Kelas II memakan waktu sekitar 5 bulan lebih lama dibandingkan oklusi Kelas I dengan tingkat keparahan jarak gigit.

Masih diragukan apakah hasil perawatan yang stabil dan optimal akan diperoleh meskipun telah diterapkan intervensi non-bedah untuk percepatan OTM, seperti modifikasi berbagai variasi desain braket self-ligating, permedikasi senyawa kimia dan herbal, mikrovibrasi, laser intensitas rendah, fotobiomodulasi.  dan medan elektromagnetik berdenyut. Oleh karena itu, penggunaan sel induk mesenkim (MSC) dalam terapi ortodonti mungkin menjanjikan.

Sel induk adalah sel yang memperbaharui dirinya sendiri, yang dalam kondisi yang tepat, dapat berdiferensiasi menjadi berbagai macam sel. Penting untuk menyajikan potensi manfaat terapi sel induk untuk meningkatkan perawatan ortodontik dan penggunaan sel induk untuk mengobati kelainan dan kelainan dentofasial. Akibatnya, penelitian kedokteran gigi regeneratif saat ini tentang penggunaan sel induk untuk memperluas keterbatasan OTM reguler, OTM dengan kelainan periodontal, OTM yang dipercepat, dan terapi resorpsi akar eksternal harus dieksplorasi ketika menilai penggunaan sel induk dalam ortodonti.

Gingiva merupakan jaringan tersendiri yang merupakan bagian dari jaringan periodontal yang mengelilingi gigi dan tulang alveolar. Ketika gingiva terluka, gingiva mempunyai potensi untuk melakukan perbaikan yang memadai tanpa menimbulkan jaringan parut.

Kapasitas luka gingiva untuk beregenerasi dan sembuh jauh lebih cepat dibandingkan penyembuhan biasa, yaitu 7 hingga 14 hari dibandingkan dengan 14 hingga 21 hari yang dibutuhkan jaringan kulit. Hal ini menunjukkan bahwa jaringan gingiva mengandung kumpulan sel induk yang cukup dan sumber regenerasi jaringan. Namun, kemungkinan kontaminasi ketika mengisolasi GMSC harus dipertimbangkan.

Sebelum mengisolasi GMSC dari gingiva pasien, karang gigi harus dihilangkan, dan obat kumur antiseptik harus diberikan sebagai pengobatan dekontaminasi. Untuk mengurangi risiko kontaminasi, kultur GMSC harus dilakukan di lingkungan yang steril dan sesuai prosedur.

Perawatan MSC sangat bergantung pada transplantasi. Selain itu, MSC yang dikondisikan dalam lingkungan hipoksia menunjukkan peningkatan regenerasi otot rangka pada hari ke 7 serta peningkatan aliran darah dan pembentukan pembuluh darah bila dibandingkan dengan MSC yang dipelihara dalam kondisi normoksik. Keberadaan pola molekuler terkait bahaya (DAMP) dikaitkan dengan timbulnya peradangan steril serta aktivasi kerusakan akibat gaya mekanis setelah penerapan peralatan ortodontik cekat selama OTM.

DAMP adalah bahan kimia endogen yang diproduksi secara selektif dan cepat di bawah tekanan seluler, kerusakan, atau nekrosis, yang merupakan keadaan yang menyebabkan peradangan jaringan inang. Banyak bahan kimia endogen seperti DNA, ATP, asam urat, protein pengikat DNA, dan spesies oksigen reaktif diproduksi setelah trauma atau kerusakan yang disebabkan oleh respon inflamasi.

Sel inang yang terinfeksi atau tertekan mengeluarkan DAMP. Bahan kimia endogen ini terhubung ke reseptor DAMP tertentu (DAMPR), menghasilkan pelepasan sitokin dan kemokin seperti interleukin (IL)-1, IL-6, dan tumor necrosis factor-α yang memiliki peran penting dalam osteoimunologi. Disfungsi endotel dapat disebabkan oleh transmigrasi sitokin, neutrofil, dan monosit, serta vasodilatasi dan peningkatan permeabilitas kapiler.

Selama stres seluler, pola molekuler terkait resolusi (RAMPs) dilepaskan. RAMP bekerja untuk melawan efek inflamasi dari pola molekuler terkait patogen (PAMP) dan DAMP. RAMP menurunkan aktivitas makrofag, menghasilkan resolusi peradangan baik secara langsung dengan antagonis PAMP (misalnya, heat shock protein (HSP) -10) atau secara tidak langsung dengan menginduksi IL-10 dan sitokin anti-inflamasi lainnya, yang menghasilkan diferensiasi sel.

Berdasarkan hal-hal di atas, kami berusaha untuk menyelidiki apakah ada variasi dalam ekspresi Osterix, osteopontin, ALP, dan tekanan tulang alveolar setelah transplantasi alogenik GMSC yang dikondisikan hipoksia atau normoksik ke dalam kelinci jantan (Oryctolagus cuniculus) dalam percobaan in vivo.

Peningkatan ekspresi Osterix, ALP, dan osteopontin pada sisi ketegangan dan kompresi tulang alveolar di bawah OMF ditemukan setelah transplantasi GMSC yang diprakondisi hipoksia berbeda secara signifikan dibandingkan GMSC dengan prakondisi normoksik. Penelitian di masa depan diperlukan untuk membandingkan berbagai metode prakondisi GMSC, seperti membandingkan normoksia, hipoksia, atau hiperoksia dengan berbagai metode pemeriksaan dalam pengaturan in vitro atau in vivo sebelum dapat diterapkan dalam studi pengaturan klinis.

Penulis: Alexander Patera Nugraha

Link: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37995729/