Polymethylmethacrylate (PMMA), merupakan salah satu bahan yang telah banyak digunakan karena, PMMA termasuk material keramik yang sudah banyak terkenal dan dan digunakan di bidang medis sebagai bahan untuk menggantikan tulang. PMMA memiliki beberapa sifat yang kurang maksimal dalam interaksinya dengan jaringan tulang, sehingga penambahan bahan lain seperti hidroksiapatit (HA) bertujuan untuk meningkatkan sifat biokompatibilitas, proses regenerasi, dan osteointegrasi. Terdapat pembagian kelompok biomaterial menjadi dua kelompok, yakni berdasarkan komposisi kimia bahan (contoh: logam, keramik), dan aktivitas biologisnya (respon biologis bahan terhadap jaringan: biotoleran, bioinert, bioaktif). Penambahan hidroksiapatit (HA) bertujuan untuk meningkatkan sifat biokompatibilitas, proses regenerasi, dan osteointegrasi implan pada tulang. penambahan bahan lain seperti hidroksiapatit (HA) bertujuan untuk meningkatkan sifat biokompatibilitas, proses regenerasi, dan osteointegrasi implan pada tulang.
Ekspresi osteopontin adalah indikator awal osteogenesis, yang terlibat dan berfungsi pada tahap awal proses mineralisasi di osteoblas. Dalam tahap mineralisasi, kristal HA berpenetrasi ke dalam membran vesikel matriks dan memanjang ke ruang ekstraseluler. Pemanjangan HA ini memerlukan kosentrasi kalsium dan fosfat yang cukup diluar vesikel matriks. Cairan ekstraseluler pada growth plate matrix mengandung kalsium yang cukup untuk kelanjutan pembentukan kristal HA yang baru, dimana hal ini osteopontin memegang peranan penting.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa sesuai hipotesis kami, pemberian PMMA-HAp pada sel osteoblas mempengaruhi ekspresi osteopontin dan osteocalcin sebagai penanda pertumbuhan tulang. Peningkatan ekspresi kedua penanda ini disebabkan oleh fakta bahwa bahan ini mengandung HAp yang merupakan biokomposit dan bioaktif. Dengan kata lain, HAp meningkatkan adhesi, proliferasi, dan diferensiasi sel osteoblas, dan menunjukkan sifat biokompatibel dan bioaktif yang sangat baik serta dapat memulai proses osteokonduksi dan osseointegrasi.
Penggunaan bahan HA yang berasal dari bahan alam Indonesia yang diproduksi Balai Besar Keramik Indonesia (BBK) dan HA berasal dari bovine yang di produksi oleh Bank Jaringan RS Dr Soetomo (GMP) digunakan pada penelitian ini. Hasil penelitian ini menunjukkan pada hari ke 7 dan 14 terjadi peningkatan nilai ekspresi osteopontin baik pada kelompok PMMA-HApBBK maupun PMMA-HApGMP dibandingkan dengan kelompok kontrol. Selanjutnya, kelompok PMMA-HABBK dan PMMA-HAGMP memiliki skor yang lebih tinggi secara signifikan dibanding kelompok kontrol. Sementara itu, kelompok PMMA-HAGMP mencapai skor rata-rata tertinggi dibandingkan semua kelompok, yang tidak berbeda secara signifikan dibandingkan kelompok lainnya.
Terlepas dari semua perbedaan peningkatan nilai antara kelompok perlakuan, hasil menunjukkan bahwa kelompok PMMA-HABBK dan kelompok PMMA-HAGMP dapat meningkatkan ekspresi RUNX2 dan ALP yang terpapar sel osteoblas. Selain itu, kedua kelompok perlakuan memiliki peningkatan signifikan dalam nilai ekspresi RUNX2 dan ALP dibandingkan dengan nilai ekspresi kelompok kontrol. Pada penelitian ini jumlah sel tidak dihitung untuk melihat potensi efek bahan pada sel seluler.
Baik PMMA-HApGMP maupun PMMA-HApBBK merupakan mikropartikel. Tanpa karakterisasi dan perbandingan terperinci dari bahan-bahan ini, sulit untuk menentukan faktor-faktor spesifik yang berkontribusi terhadap perbedaan yang diamati dalam ekspresi osteopontin dan osteocalcin. Kesenjangan dalam penelitian ini membatasi kemampuan untuk memahami sepenuhnya mengapa PMMA-HApGMP menginduksi ekspresi penanda ini lebih tinggi dibandingkan dengan PMMA-HApBBK, sehingga sulit untuk mengoptimalkan bahan-bahan tersebut untuk meningkatkan hasil osteogenik. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengeksplorasi variasi fisikokimia antara komposit ini dan dampaknya terhadap respons biologis. Interaksi potensi biologis dengan kekuatan mekanis bahan PMMA-HApBBK dan PMMA-HApGMP serta biokompatibilitas bahan-bahan tersebut terhadap jaringan hidup untuk efek yang tidak diinginkan pada sifat implan belum dilakukan dalam penelitian ini karena perlunya memahami berbagai aspek di area ini untuk mengembangkan bahan implan yang sesuai untuk berbagai aplikasi klinis. Potensi PMMA-HApBBK dan PMMA-HApGMP sebagai bahan cangkok atau implan dalam berbagai bentuk (scaffold, powder graft, abutment, dll.) juga memerlukan studi lebih lanjut.
Material kombinasi PMMA-HAp dapat mempercepat proses diferensiasi osteoblas yang ditandai dengan peningkatan osteopontin dan osteokalsin yang merupakan penanda pembentukan tulang. Hal ini akan mendukung peningkatan perbaikan tulang dan proses osseointegrasi. Material kombinasi PMMA-HAp berpotensi sebagai kandidat biomaterial untuk implan gigi.
Penulis: Prof. Dr. Chiquita Prahasanti S, drg., Sp.Perio.
Baca juga: Potensi Efek Madu Sidr Yaman terhadap Viabilitas Fibroblas Gingiva dan Sel Osteoblas
