Universitas Airlangga Official Website

Kolagen dalam Dentine Sapi mampu Meningkatkan Ekspresi BMP2 dan Osterix dalam Penyembuhan Tulang

Defek tulang alveolar merupakan salah satu kerusakan jaringan keras rongga mulut yang disebabkan oleh kondisi patologis. Kecepatan proses penyembuhan antara jaringan ikat dan jaringan tulang pada area defek tulang menyebabkan infiltrasi jaringan lunak pada jaringan keras dan berpotensi menghambat pembentukan tulang. Tulang yang disusupi jaringan lunak untuk kematian ini menyebabkan perubahan dimensi vertikal tulang pada hasil akhir penyembuhan tulang. Peran membran dentin sapi kolagen sebagai penghalang untuk membatasi ekspansi sel-sel non-osteogenik di lokasi cacat tulang adalah dasar untuk penggunaannya dalam metode regenerasi tulang terpandu dan mempromosikan osteoblastogenesis oleh ekspresi BMP2 dan Osterix yang diaktifkan pada proses penyembuhan tulang sebagai tantangan dalam strategi biologi tulang.

Perbaikan cacat tulang kraniofasial akibat trauma, kontaminasi atau reseksi tumor merupakan masalah utama profesi dokter gigi dan tenaga medis. Implantasi membran kolagen bovine dentine pada cacat tulang menyebabkan repopulasi sel osteogenik yang lebih baik di area cacat tulang dan proses penyembuhan yang lebih cepat tercapai. Urgensi penggunaan bovine dentin adalah menonjolkan inovasi desain membran yang memenuhi kriteria sebagai Guided Bone Regeneration (GBR), memberikan efek positif pada proses regenerasi tulang, tidak memerlukan pembedahan untuk pengambilannya dan terjangkau oleh masyarakat Indonesia untuk mendukung ekonomi hijau. GBR adalah lapisan biomaterial yang dirancang untuk melindungi area jaringan tulang yang cacat melalui penghalang membran. Membran penghalang terus melindungi invasi fibroblas dan epitel agar tidak masuk ke dalam cacat jaringan tulang, sehingga sel-sel tulang mampu terisi kembali hingga akhir proses penyembuhan luka. 

Demineralized Dentine Material Membrane (DDMM) adalah membran penghalang bioresorpsi, terbuat dari limbah dentin sapi yang dirancang sebagai Guided Bone Regeneration. Biomaterial ini merupakan produk Green Economy dengan memanfaatkan limbah biologis, telah meningkatkan nilai ekonomi dan juga memiliki sifat halal.

Siklus transformasi pada defek tulang dimulai dengan perekrutan sel-sel prekursor osteoklas. Sel-sel ini berdiferensiasi menjadi osteoklas begitu mereka memperoleh indikator dari osteoblas. Enzim proteolitik kemudian diproduksi oleh osteoklas dewasa, yang memecah matriks kolagen. Tahap pertama dari siklus transformasi diwakili oleh resorpsi tulang ini. Apoptosis osteoklas mengontrol bagian selanjutnya. Preosteoblas, yang berasal dari sel punca mesenkimal yang ditemukan di dalam sumsum tulang, membentuk fase berikut dari siklus transformasi. Osteoblas dewasa menghasilkan kolagen tipe 1 dan matriks tulang, dan mereka memodifikasi mineralisasi tulang yang baru terbentuk. Selain itu, beberapa osteoblas dewasa dapat tersangkut di tulang yang terkalsifikasi dan berubah menjadi osteosit. Osteoblastogenesis adalah sistem diferensiasi osteoblas menjadi osteosit dewasa. Osteoblastogenesis disebabkan oleh penggunaan superfamili TGF- melalui reseptor tipe I berbelit-belit (BMPR I) dan reseptor heteromerik reseptor tipe II (BMPR II) pada tahap molekuler yang mentransduksi indikator intraseluler melalui kompleks Smad (BMP/Smad) atau melalui mitogen-activated protein kinase (MAPK). BMP memiliki posisi dalam menumbuhkan diferensiasi Mesenchimal Stem Cell (MSC) menjadi kondroblas dan osteoblas. BMP2 melakukan posisi di dalam jalur BMP2/RUNX2 dalam sel osteoblas. Untuk membuat kompleks Smad yang diaktifkan reseptor fosforilasi (R – Smad 1/5/8), BMP2 berikatan dengan BMPR 1 dan BMPR II. Untuk membangun Kompleks Smad dan membuat nukleus osteoblas, Smad aktif akan bergabung dengan Smad 4 (Co-Smad). Hal ini akan menyebabkan peningkatan ekspresi Osterix (OSX), sebuah protein osteoprogenitor untuk memulai diferensiasi molekul menjadi osteoblas kemudian tumbuh menjadi menjadi osteosit dalam pembentukan tulang. Jalur ini dikenal sebagai osteoblastogenesis. Untuk memahami sepenuhnya pentingnya osteoblastogenesis dalam proses penyembuhan tulang, diperlukan penjelasan lebih lanjut untuk menunjukkan proses osteoblastogenesis melalui peningkatan ekspresi BMP2 dan OSX dalam penyembuhan tulang.

Penulis: Muhammad Alwino Bayu Firdauzy, Ernie Maduratna Setiawatie, Retno Indrawati Roestamadji, Nazmul Haque

Jurnal: 2023030716061336_0897.pdf (upm.edu.my)