Universitas Airlangga Official Website

Elucidasi Mekanistik Senyawa Rumput Laut Hijau dalam Manajemen Relaps Ortodonti

Elucidasi Mekanistik Senyawa Rumput Laut Hijau dalam Manajemen Relaps Ortodonti
Ilustrasi perawatan gigi (sumber: Doktersehat)

Kekambuhan ortodonti dapat didefinisikan sebagai kembalinya ke posisi awal setelah perawatan ortodonti telah mengoreksi maloklusi. Regresi ke maloklusi awal adalah penyebab kekambuhan pasca terapi ortodontik. Meskipun demikian, gerakan yang tidak diinginkan pada posisi gigi juga mungkin terjadi dan mungkin memiliki berbagai penyebab. Mekanisme kekambuhan ortodonti banyak berhubungan dengan sumbu pensinyalan ROS/Keap1/Nrf2 yang dimediasi RANKL/TNF-α. Mekanisme kekambuhan setelah gerakan ortodonti identik dengan pergerakan gigi ortodonti (PGO). Setelah penerapan gaya ortodonti pada gigi, jaringan periodontal mengalami peradangan aseptik yang ditandai dengan aktivasi dan agregasi sel-sel inflamasi dan peningkatan ekspresi molekul modulasi. Selama PGO, bahan kimia dan sel-sel ini penting untuk mengubah gaya mekanis menjadi proses biologis, yang pada gilirannya menyebabkan resorpsi tulang pada sisi kompresi dan aposisi tulang pada sisi ketegangan. Produksi dan lokalisasi osteoklas pada sisi kompresi periodonsium diperlukan untuk resorpsi tulang pada PGO.

Osteoklastogenesis diperkirakan terutama diatur oleh jalur pensinyalan reseptor aktivator faktor nuklir κB (RANKL) atau reseptor aktivator faktor nuklir κB (RANK). Sel memiliki mekanisme pertahanan terhadap stres oksidatif yang melibatkan pembersihan spesies oksigen reaktif (ROS), peningkatan enzim stres antioksidan melalui regulasi transkripsi yang melibatkan faktor 2 terkait faktor nuklir E2 (Nrf2). Antioksidan memiliki peran besar dalam mengurangi stres oksidatif yang dihasilkan dari sumbu pensinyalan ROS/Keap1/Nrf2 yang dimediasi RANKL/TNF-α; oleh karena itu, banyak peneliti telah mencoba berbagai jenis antioksidan yang dapat berasal dari berbagai zat. Antioksidan dapat memengaruhi proses remodeling, seperti relaps, penjangkaran, dan produksi tulang setelah ekstensi maksila dalam terapi ortodontik, yang melibatkan sel osteoblas dan osteoklas. Antioksidan dapat mengurangi pergerakan gigi dan memperpanjang waktu perawatan dengan menurunkan stres oksidatif dan peradangan, atau dapat mempercepat pergerakan gigi dan meminimalkan waktu retensi dengan meningkatkan aktivitas osteoblastik setelah ekspansi maksila.

Penelitian tentang sifat antioksidan dan antiinflamasi senyawa alami dalam domain medis terus diminati. Senyawa alami bioaktif atau produk kesehatan alami ini memiliki kemampuan untuk secara signifikan menurunkan stres oksidatif dan peradangan terkait ortodontik sambil meningkatkan kesehatan dan pemulihan gigi. Vitamin E, vitamin C, selenium, dan koenzim Q10 (CoQ10) adalah contoh senyawa alami dengan kualitas antioksidan. Salah satu contoh senyawa antioksidan yang dapat membantu menyembuhkan sakit gigi adalah flavonoid. Senyawa ini memiliki sifat antiinflamasi dan antioksidan yang dapat membantu mengurangi peradangan di sekitar gigi dan gusi yang sakit.

Karena banyak penelitian terkini telah menunjukkan potensi manfaat dan pentingnya antioksidan rumput laut, antioksidan dapat digunakan dalam kondisi yang terdapat stres oksidatif seperti kekambuhan ortodontik. Dalam sistem biologis, senyawa antioksidan dapat berupa protein, lipid, dan polifenol, alkaloid, dan juga sering memiliki efek antibakteri, antikanker, antijamur, dan antivirus yang menjadikannya multifungsi. Telah ditunjukkan bahwa berbagai kelompok senyawa ini hadir. Stres oksidatif hadir dalam kekambuhan ortodontik dan dengan demikian, penelitian ini bertujuan untuk mengekstrak senyawa dari rumput laut hijau Caulerpa racemosa, memprediksi aktivitas dan interaksinya dengan protein yang terkait dengan kekambuhan ortodontik, dan akhirnya menilai efeknya pada sel sumsum tulang femoralis (ekspresi protein, sumbu pensinyalan ROS/Keap1/Nrf2 yang dimediasi RANKL/TNF-α), yang belum pernah dilaporkan sebelumnya.

Studi ini menemukan dan mengkarakterisasi berbagai alkaloid dan erpenoid berdasarkan pemeriksaan menyeluruh terhadap komponen bioaktif dalam ganggang/rumput laut hijau. Khususnya, zat seperti likopodina (C2) dan adenosin (C1) menunjukkan hasil yang menjanjikan sebagai antioksidan yang kuat dan bahkan mengungguli Trolox dalam hal kapasitas antioksidan. Terpenoid dengan kemampuan antioksidan yang kuat meliputi digiprolakton (C4) dan 5,6,7,7α-tetrahidro-4,4,7α-trimetil-2(4H)-benzofuranon (C3), yang menyoroti berbagai dan hasil yang menjanjikan dari bahan kimia ganggang/rumput laut hijau dalam aplikasi medis. Lebih jauh, interaksi positif antara obat-obatan ini dan protein penting yang terkait dengan kekambuhan ortodontik, termasuk IL1B, STAT3, dan ESR1, ditunjukkan oleh simulasi docking molekuler, yang menunjukkan potensinya sebagai agen terapeutik dalam pengelolaan peradangan dan remodeling tulang. Ke depannya, temuan ini membuka jalan bagi penelitian dan pengembangan lebih lanjut dalam perawatan ortodontik dan seterusnya. Identifikasi reseptor dan jalur spesifik yang ditargetkan oleh senyawa rumput laut/alga hijau menggarisbawahi potensi mereka tidak hanya dalam manajemen kekambuhan ortodontik tetapi juga dalam aplikasi yang lebih luas terkait dengan kesehatan tulang dan gangguan inflamasi.

Penelitian di masa depan harus menyelidiki lebih dalam mekanisme aksi yang mendasari senyawa bioaktif ini, mengeksplorasi efeknya pada jalur pensinyalan seluler dan profil ekspresi gen yang terkait dengan metabolisme tulang dan peradangan. Selain itu, mengoptimalkan formulasi dan pengiriman senyawa ini dapat meningkatkan bioavailabilitas dan kemanjurannya, membuka jalan bagi strategi terapi baru dalam perawatan ortodontik. Upaya kolaboratif antara ahli biologi, farmakologis, dan dokter sangat penting untuk menerjemahkan temuan yang menjanjikan ini dari bangku ke samping tempat tidur, yang pada akhirnya menguntungkan pasien dengan meningkatkan hasil perawatan dan mengurangi komplikasi di bidang ortodontik dan bidang medis terkait.

Penulis: Ananto Ali Alhasyimi, Alexander Patera Nugraha, Aulia Ayub, Trianna Wahyu Utami, Timothy Sahala Gerardo, Nuril Farid Abshori, Mohammad Adib Khumaidi, Trina Ekawati Tallei, Nurpudji Astuti Taslim, Bonglee Kim, Raymond Rubianto Tjandrawinata, Apollinaire Tsopmo, Fahrul Nurkolis.

Link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666154324004332

Baca juga: Peran Rhodomyrtus Tomentosa Hassk. dalam Mengatur Ekspresi Famili Faktor Pertumbuhan Fibroblast