Salah satu pemicu nyeri lutut pada usia lanjut yaitu osteoarthritis atau radang sendi. Osteoarthritis (OA) merupakan penyakit radang sendi degeneratif yang sangat kompleks pada sendi sinovial. Menurut data yang dilansir World Health Organization (WHO) (2013), populasi usia lanjut di atas 60 tahun akan mencapai lebih dari 20% populasi dunia pada tahun 2050 dengan spekulasi bahwa sekitar 130 juta masyarakat yang rentan mengalami osteoarthritis. Keseluruhan struktur dari sendi dengan osteoarthritis dapat mengalami perubahan patologis yang ditandai dengan adanya peradangan membran sinovial, perubahan karakteristik jaringan kartilago, dan tulang subkondral. Perubahan histologis dari sinovial dapat meliputi hipertrofi dan hiperplasia dengan peningkatan jumlah sel serta infiltrasi sel limfosit pada jaringan sublining. Sinovium yang teraktivasi dapat memproduksi sitokin dan protease yang memicu kerusakan area sekitar tulang rawan. Berdasarkan studi oleh Widhiyanto et al (2019) dan Fachrizaldan Irianto (2017), peningkatan massa tulang subkondral yang kaku dapat berkontribusi terhadap degenerasi kartilago.
Studi mengenai osteoarthritis seringkali terkendala karena prediksi patogenesis osteoarthritis yang susah dan lambat. Selain itu, gejala klinis hanya terlihat pada kasus OA yang sudah parah, sehingga berbagai perubahan struktur pada rongga sendi tidak dapat diidentifikasi dengan baik. Oleh karena itu, suatu model penelitian menggunakan model hewan coba dalam menganalisis karakteristik mikroskopis tulang rawan, membran sinovial, dan tulang subkondral dengan model induksi kolagenase osteoarthritis lutut diperlukan untuk menunjang studi di masa depan terkait osteoarthritis. Injeksi kolagenase intraartikular telah dikenal sejak tahun 1990 untuk menginduksi osteoarthritis. Kolagenase merupakan enzim yang dapat merusak sebagian besar struktur sendi seperti tendon, ligamen, dan meniskus.
Penelitian ini dilakukan dengan eksperimen secara in-vivo pada hewan coba rattus norvegicus, kemudian dianalisis dengan desain studi post-test only. Pengelompokan sampel dikategorikan berdasarkan waktu evaluasi, 7 hari, 14 hari, dan 21 hari. Setiap kelompok dibagi menjadi dua subkelompok yakni kelompok kontrol dan perlakuan. Hewan coba yang merupakan kelompok perlakuan diinjeksikan dengan kolagenase, sementara pada kelompok kontrol hanya mendapat injeksi NaCl. Evaluasi mikroskopis didapatkan dari sampel jaringan lutut yang terdiri atas tulang rawan, membran sinovial, dan tulang subkondral. Jaringan kartilago dan membran sinovial dinilai berdasarkan Osteoarthritis Research Society International (OARSI), sedangkan evaluasi untuk tulang subkondral berdasarkan sistem penilaian tulang subkondral (SBS). Penilaian OARSI dengan skor antara 0-24, dihitung berdasarkan empat parameter, yakni pewarnaan eosin hematoxylin, struktur tulang rawan, kepadatan kondrosit, dan pembentukan cluster. Sementara itu, penilaian tulang subkondral terdiri atas tiga parameter yakni kondisi lempeng subkondral, volume tulang, dan pengamatan terhadap osteofit. Evaluasi dan analisis dilakukan oleh spesialis patologi anatomi pada kelompok sampel secara acak.
Dari hasil penelitian, diketahui bahwa tingkat kerusakan berdasarkan penilaian OARSI dan penilaian tulang subkondral secara progresif memburuk dari waktu ke waktu. Hal ini menunjukkan adanya perkembangan osteoarthritis yang disebabkan oleh kolagenase yang signifikan setiap minggunya. Selain itu, menurut analisis imunohistokimia juga ditemukan kerusakan tulang rawan dan membran sinovial utamanya pada daerah injeksi kolagenase. Penilaian tulang subkondral mengalami peningkatan pada kelompok kontrol (0.87) dan perlakuan (0.32). Namun demikian, terdapat perbedaan yang signifikan pada kedua kelompok di hari ke-7 hingga hari ke-21, yakni perkembangan kerusakan tulang subkondral pada kelompok perlakuan.
Pada literatur sebelumnya, ditemukan bahwa satu kali injeksi kolagenase dapat menyebabkan osteoarthritis yang signifikan dan progresif selama dua minggu, dengan efek maksimal hingga minggu ke-10. Tingkat keberhasilan penginduksian osteoarthritis ditandai dengan adanya fibrilasi kartilago dalam 7 hari, kerusakan kartilago dalam 21 hari, dan pembentukan osteofit dalam 42 hari. Selain itu, hipertrofi dan pembengkakan jaringan subsinovial serta perubahan struktur tulang subkondral terjadi dalam 1 minggu.
Adapun penginduksian kolagenase yang digunakan pada penelitian ini diberikan dalam jumlah kecil yang terbukti memiliki efektivitas yang besar dalam menginduksi terjadinya osteoarthritis. Namun perlu dicatat bahwa teknik injeksi kolagenase harus dengan volume yang tepat karena akan berdampak pada distribusi kerusakan sendi. Pemberian volume kolagenase yang lebih besar atau diinjeksikan lebih dari sekali dimungkinkan dapat membuat kerusakan yang lebih merata. Induksi osteoarthritis dengan injeksi kolagenase pada hewan coba rattus norvegicus dapat menjadi model untuk pembuatan osteoarthritis sekunder karena berbagai perubahan mikroskopis pada kartilago, membran sinovial, dan tulang subkondral yang dapat diamati dengan jelas.
Penulis: Caesar Haryo Bimoseno, Dwikora Novembri Utomo, Lukas Widhiyanto, Aries Rakhmat Hidayat
Link: https://dergipark.org.tr/en/pub/omujecm/issue/73188/1143352
Judul Jurnal: Analysis of microscopic characteristics of cartilage, synovial membrane, and subchondral bone in collagenase induction model of knee osteoarthritis Rattus Norvegicus
Dipublikasikan di: Journal of Experimental and Clinical Medicine
