Universitas Airlangga Official Website

Pengaruh Ion Ag+ terhadap Proliferasi Sel Osteoblas (Studi In Vitro)

Foto by HonestDocs

Penyembuhan tulang merupakan salah satu aspek yang sangat penting untuk diperhatikan dalam perawatan dibidang kedokteran gigi guna memastikan keberhasilan tindakan yang diberikan. Pada proses penyembuhan tulang, osteoblas memegang peranan yang sangat penting dalam pembentukan tulang baru. Dalam beberapa tahun terakhir, ion perak (Ag +) telah banyak diteliti dan terbukti memiliki efek yang baik dalam bidang kesehatan, salah satunya sebagai antibakteri. Manfaat antibakteri dari perak sudah dikenal dan digunakan sejak lama, bahkan sebelum antibiotik ditemukan. Beberapa tahun ini, ada banyak penelitian yang menunjukkan potensi perak untuk membunuh bakteri resisten multi-obat menggunakan strategi kombinasi sehingga meningkatkan efisiensi obat. Beberapa penelitian telah mengevaluasi penggunaan ion perak dalam beberapa infeksi tulang seperti osteomielitis. Mekanisme aksi ion perak sebagai antimikroba terdiri dari tiga: Pertama, kation perak dapat membentuk porus dan menembus dinding sel bakteri dengan berinteraksi dengan komponen peptidoglikan. Mekanisme kedua, ion perak bisa masuk ke sel bakteri, baik dengan menghambat respirasi dan mengganggu jalur metabolisme sel bakteri, menghasilkan pembentukan spesies oksigen reaktif (ROS). Mekanisme terakhir, ketika perak berada di dalam sel, senyawa tersebut mampu mengganggu DNA dan siklus replikasi.

Ion perak memiliki aktivitas antimikroba karena sifat bakterisid dan bakteriostatik yang mendukung proses penyembuhan luka. Kecepatan proses penyembuhan dapat diukur dengan peningkatan ekspresi Bone Morphogenetic Protein (BMP)-2. BMP-2 dikeluarkan oleh osteoblas aktif dan dapat memulai proses penyembuhan tulang. Tulang merupakan bagian dari jenis rangka di dalam tubuh yang dapat menjadi tempat terjadinya proses pembentukan dan resorpsi tulang. Tulang adalah jaringan ikat termineralisasi yang memiliki empat jenis sel: osteoblas, sel lapisan tulang, osteosit, dan osteoklas. Tulang menyediakan fungsi penting dalam tubuh, seperti sistem motorik, dukungan dan perlindungan organ-organ di dalamnya, penyimpanan kalsium dan fosfat, dan penyimpanan sumsum tulang. Tulang adalah organ yang sangat dinamis yang terus-menerus diserap oleh osteoklas. Salah satu kunci utama dalam proses regenerasi tulang adalah osteoblas, yang berasal dari sel punca mesenkim dan menghasilkan kristal kolagen dan hidroksiapatit, membentuk matriks tulang ekstraseluler.

Tujuan penelitian yang dilakukan adalah untuk mengetahui pengaruh ion perak terhadap penyembuhan tulang melalui pengamatan pada proliferasi osteoblas, dimana proliferasi osteoblas menandakan adanya aktivitas remineralisasi tulang. Penelitian dilakukan di luar makhluk hidup dengan desain eksperimen sederhana. Sampel pada penelitian ini kultur sel osteoblas manusiadengan jumlah pengulangan sebanyak 6 kali dalam 6 kelompok perlakuan (konsentrasi 10 ppm, 8 ppm, 7 ppm, 5 ppm, 2,5 ppm dan 1,25 ppm). Kultur sel osteoblas diambil dari sel osteoblas manusia yang dikultur dalam media (-86) selama ± 5 hari kemudian dimasukkan ke dalam 1 ml trypsin edta disk confluent selama 1 minggu pada inkubator. Setelah itu, sel dimasukkan ke dalam 96-well microplate dan endapannya ditambah dengan media sebanyak 1 mm. Sel dihitung (5000-10000 sel/sumuran) dan diinkubasi selama 1 jam, serta diberikan perlakuan dengan perak yang sama dengan seluruh kelompok selama 24 jam.

Uji MTT Assay dilakukan untuk mendeteksi sel osteoblas. Sel osteoblas dengan rata-rata tertinggi ditemukan pada konsentrasi 1,25 ppm. Terdapat perbedaan yang signifikan antara kelompok dengan p-value 0,000. Peningkatan dosis ion perak dalam nanopartikel dapat menghambat proliferasi dan diferensiasi sel osteoblas. Ion perak dengan konsentrasi lima kali lebih tinggi dibandingkan dengan konsentrasi yang digunakan untuk osteoblas terbukti memiliki tingkat proliferasi yang efektif dalam membunuh bakteri.

Penelitian saat ini menunjukkan bahwa dosis ion perak dalam nanopartikel telah terbukti menghambat proliferasi dan diferensiasi osteoblas. Penggunaan ion perak juga terbukti memiliki sifat antimikroba dengan konsentrasi yang lebih tinggi, akan tetapi kandungan perak memiliki sifat toksisitas pada tubuh manusia sehingga diperlukan adanya penelitian lebih lanjut mengenai dosis ion perak yang aman dengan konsentrasi yang efektif.

Penulis: R. Aries Muharram, Coen Pramono D, Pratiwi Soesilawati, Muhammad Subhan Amir, Aisyah Rachmadani Putri Gofur, Ajeng Hayyuning Citrasari

Jurnal: https://scholar.unair.ac.id/en/publications/the-effects-of-agsupsup-ion-in-osteoblast-cell-proliferation-in-v