Sel Punca adalah sel manusia yang tidak khusus. Sel punca ada di setiap organisme hidup. Sel punca mampu membedakan antara berbagai jenis sel organ dan berkembang menjadi jaringan tertentu. Sel-sel punca juga memiliki kemampuan untuk self renewal. Berdasarkan potensi perkembangan sel, sel punca dibagi menjadi 5 jenis, yaitu: totipotent, pluripotent, multipotent, oligopotent, unipotent. Mesenchymal Stem Cells (MSC) adalah sel-sel multipotent yang tidak khusus yang dapat diperoleh dari berbagai jaringan dalam tubuh seperti jaringan lemak, sumsum tulang, cord blood, jaringan dermal, dan cairan sinovial. MSC telah menunjukkan efektivitas dalam pengobatan berbagai penyakit, sebagai hasil dari perlindungan dan mekanisme reparasi jaringan.
Dalam pulpa gigi gigi manusia dewasa, ada sekelompok sel klonogenik yang menunjukkan kinerja tinggi untuk proliferasi dalam sel punca pulpa gigi atau human Dental Pulp Mesenchymal Stem Cells (hDPMSCs). Sel-sel ini berasal dari pemecahan enzim dari pulpa gigi dewasa manusia. Sel punca pulpa gigi adalah sel multipotent yang dapat berkembang biak secara luas. Mereka memiliki kemampuan untuk menghasilkan dentin, jaringan keras gigi, serta jenis sel lainnya seperti osteoblast yang membentuk tulang. Sel punca pulpa gigi memiliki tingkat proliferasi yang tinggi, klonogenisitas, pembaharuan diri, dan potensi diferensiasi multilineage. Sel punca pulpa gigi dianggap sebagai sumber sel yang mendorong untuk aplikasi kedokteran regeneratif, baik dalam kedoktoran gigi dan jaringan lainnya. Selain itu, sel punca pulpa gigi juga memiliki kemampuan untuk merespon sinyal lingkungan tertentu dan juga dapat menghasilkan sel induk baru untuk diferensiasi lebih lanjut. Karena kemudahan pembedahan sel punca pulpa gigi, kemampuan konservasi kriogenik, kinerja yang lebih tinggi dari jaringan dentin dibandingkan dengan sel induk non-dental, dan sifat anti-inflamasinya, sel punca pulpa gigi adalah sumber dari gigi yang paling berharga untuk rekayasa jaringan.
Osteogenic differentiation adalah jalur di mana MSCs berdiferensiasi menjadi osteoblasts, yang merupakan sel-sel yang membentuk jaringan tulang. Osteogenesis dimulai oleh osteoblast, yang diambil dari MSC. Sel punca pulpa gigi adalah sumber yang menarik dari multipotent mesenchymal sel induk karena tingkat proliferasi yang tinggi dan potensi untuk diferensiasi multiline. Hal ini telah diamati oleh beberapa penelitian bahwa MSC dapat membedakan sel-sel seperti tulang ketika lingkungan yang tepat disediakan. Karena sel punca pulpa gigi menunjukkan karakteristik seperti MSC, mereka dapat diinduksi untuk berdiferensiasi menjadi osteoblast, sel punca pulpa gigi memiliki kapasitas tinggi untuk diferensiasi osteogenic. Oleh karena itu, Tujuan dari artikel ini adalah untuk meninjau peningkatan diferensiasi osteogenik dalam sel punca pulpa gigi.
Penulis melakukan peninjauan yang berfokus pada peningkatan diferensiasi osteogenik pada sel punca pulpa gigi. Pencarian literatur dalam bahasa Inggris dilakukan, menggunakan database PUBMED untuk mengidentifikasi penelitian diferensiasi osteogenik dalam sel punca pulpa gigi. Penilaian penelitian dan literatur dari 2015 hingga 2023 disertakan. Kata kunci berikut telah dicari: Osteogenic Differentiation, Human Dental Pulp Mesenchymal Stem Cell.
Hasil yang diperoleh dari beberapa literatur yang telah ditinjau adalah banyak senyawa yang dapat mempengaruhi terjadinya peningkatan diferensiasi osteogenik pada sel punca pulpa gigi seperti aspirin, sodium diklofenak, deksametason, oncostatin M, concavalin A, melatonin, berberine, forskolin, dan asam klorogenik. Bahan-bahan tersebut memiliki kemampuan untuk meningkatkan diferensiasi osteogenik pada sel punca gigi, karena senyawa-senyawa tersebut meningkatkan marker-marker untuk mendukung terjadinya penyembuhan tulang yaitu Runx-2, osteoblas, osterix, alkaline phosphatase, serta osteokalsin. Selain bahan-bahan yang telah disebutkan, terdapat penelitian yang menyatakan bahwa gold nano particle dalam injeksi semen kalsium fosfat dapat meningkatkan diferensiasi osteogenik pada sel punca gigi, hal ini dapat dibuktikan dari level marker-marker untuk mendukung terjadinya penyembuhan tulang seperti ALP, COLIα, Runx2, dan OCN yang diberi gold nanoparticle lebih tinggi dibandingkan kelompok kontrol tanpa gold nanoparticle.
Pada literatur lain menyatakan bahwa sistem co-culture pada human Dental Pulp Mesenchymal Stem Cells (hDPMSCs) dan human Umbilical Cord Mesenchymal Stem cells (hUCMSCs) dapat meningkatkan terjadinya diferensiasi osteogenik dan mineralisasi pada sel punca pulpa gigi. Hal ini dapat dibuktikan dengan kelompok co-culture memiliki potensi proliferasi, mineralisasi, dan aktivasi ALP yang lebih baik, jika dibandingkan dengan kelompok monoculture. Selain itu terdapat metode lain yang dapat meningkatkan terjadinya diferensiasi osteogenik pada sel punca pulpa gigi pada literatur lain yaitu sel punca pulpa gigi yang menggunakan ekstrak bitter almond pada nanofibrous scaffold. Hal ini dibuktikan dengan meningkatknya ekspresi dari marker-marker osteogenik seperti Runx-2, osteoblas, osterix, alkaline phosphatase, serta osteokalsin.
Pada literatur lain yang ditinjau oleh penulis menyatakan bahwa sel punca pulpa gigi pada Alginate-gelatin/Nano-hydroxiappatite microcapsules memiliki kemampuan untuk meningkatkan proliferasi sel, diferensiasi osteogenik dengan menstimulasi marker RUNX2, osteonectin, dan osteokalsin. Penulis menyimpulkan bahwa banyak penelitian yang menyelidiki pengaruh senyawa yang berbeda pada diferensiasi osteogenik sel punca pulpa gigi yang merupakan sumber potensial untuk regenerasi tulang. Senyawa yang dipelajari termasuk aspirin, berberin, melatonin, dan diklofenak natrium. Studi ini menemukan bahwa senyawa-senyawa ini pada konsentrasi tertentu, mampu meningkatkan potensi osteogenik sel punca pulpa gigi secara in vitro dan in vivo dengan meningkatkan ekspresi gen dari marker osteogenic dan mineralisasi. Penelitian-penelitian yang telah ditinjau juga menyelidiki mekanisme di mana senyawa-senyawa ini dapat meningkatkan diferensiasi osteogenik pada sel punca pulpa gigi dan menyarankan bahwa hasil dari penelitian dapat digunakan sebagai referensi dalam meningkatkan potensi regenerasi tulang pada sel punca pulpa gigi.
Penulis : Dr. Mefina Kuntjoro, drg., M.Kes., Sp.Pros (K)
Correspondence author : Prof. Dr. Nike Hendrijantini, drg., M.Kes., Sp.Pros (K)
Informasi detail dari peneltian dapat dilihat di :
Mefina Kuntjoro, Nike Hendrijantini, Bambang Agustono,, Primanda Nur Rahmania, Faiz Rahman Al Bana, and Najdah Gabriela
Osteogenic differentiation enhancement of human dental pulp mesenchymal stem cells: A review
