Pemulihan defek tulang dalam rongga mulut merupakan salah satu tantangan utama bagi para dokter gigi. Defek tulang dapat terjadi pada tulang alveolar sebagai akibat dari berbagai faktor seperti; pencabutan gigi, penyakit periodontal, trauma, kista, tumor dan infeksi. Defek tulang juga dapat terjadi pada prosedur bedah endodontik misalnya pada tindakan hemiseksi dan reseksi apeks yang dapat menyebabkan kerusakan dan kehilangan tulang alveolar yang cukup banyak. Respon dari adanya kerusakan pasca prosedur bedah adalah penyembuhan soket yang mengarah pada resorpsi ridge tulang alveolar.
Proses penyembuhan soket tulang alveolar terdiri dari 4 fase yaitu fase hemostasis, fase inflamasi, fase proliferasi, dan fase remodelling tulang. Proses penyembuhan lebih baik dipercepat untuk mengembalikan fungsi normal dari bagian tubuh yang terinfeksi, mengurangi rasa tidak nyaman, dan memperkecil kemungkinan komplikasi lebih lanjut. Pemberian bone graft ke dalam soket setelah prosedur bedah dapat mempercepat proses osteogenesis atau pembentukan tulang yang nantinya juga dapat meningkatkan prognosis dari gigi tersebut.
Gigi sapi telah menjadi pengganti gigi manusia yang paling banyak digunakan sebagai bahan graft yang diproses menjadi hidrosiapatite bovine tooth graft (HAp-BTG) karena mudah diperoleh dalam jumlah besar, dalam kondisi baik, dan memiliki struktur atau komposisi gigi yang menyerupai gigi manusia. Gigi sapi juga memiliki permukaan enamel yang datar dan relatif besar. Perbandingan dengan gigi manusia, gigi sapi lebih kuat karena tidak mudah keropos dan tidak mudah terbentuk lesi. Pengolahan gigi sapimenjadi bone graft diyakini dapat menjanjikan karena ketersediaan bahan yang melimpah, membantu mengurangi limbah dan juga diharapkan dapat mengurangi ketergantungan terhadap bahan bone graft impor.
Material yang bersifat osteokonduktif dapat menjadi media bagi sel-sel punca untuk melekat, hidup dan berkembang atau berdiferensiasi menjadi sel osteoblas. Pada defek tulang, osteoblas akan menghasilkan kolagen, terutama kolagen tipe 1 yang berfungsi untuk menyusun martriks tulang dan mendukung proses mineralisasi tulang sehingga dapat terjadi osteogenesis yang baik secara struktural dan fungsional. Kolagen menjadi faktor penting pada proses penyembuhan soket tulang alveolar karena memberikan integritas dan kekuatan pada jaringan terutama saat fase proliferasi dan fase remodeling. Matrix Metalloproteinases-8 (MMP-8) dan kolagen tipe 1 diekspresikan secara kuat pada dentin gigi sulung yang terinfeksi pada awal dan setelah penutupan kavitas dengan glass ionomer cement. Selama proses osteogenesis, peran Bone Sialoprotein (BSP) mutlak diperlukan untuk mengaktifkan osteoklas, terutama untuk pengikatan integritas sel tulang dan mineral tulang 18. Ekspresi total osteopontin (OPN) atau sialoprotein tulang (BSP) mutlak diperlukan, dan OPN dapat mengkompensasi kekurangan BSP untuk osteogenesis.
Penelitian ini menggunakan hewan coba yaitu Rattus norvegicus strain Wistar. Jumlah sampel 28 ekor tikus Wistar dibagi menjadi 2 kelompok secara acak (kelompok kontrol dan perlakuan dengan 14 ekor tikus tiap kelompok) dan setiap kelompok dibagi menjadi 2 sub kelompok yang akan dievaluasi pada hari ke 14 dan 28. Bahan yang digunakan adalah hydroxyapatite bovine tooth graft (HAp-BTG) tipe powder (3,5 mikron), Serbuk HAp-BTG (0,5 gram) dicampur dengan kombinasi 19,6 gram PEG 400 (cair) dan 4,9 gram PEG 4000 (serbuk) sebagai zat pembawa. Dilakukan pemeriksaan Histopatologi (HPA) dan dilakukan pewarnaan dengan Masson Trichrome (MT) untuk identifikasi serat kolagen dan pewarnaan imunohistokimia (IHC) untuk identifikasi kolagen tipe 1 (col1A), bsp dan mmp-8. Kepadatan kolagen diamati menggunakan mikroskop cahaya. Area yang diamati adalah di sekitar tepi soket atau daerah healing center (HC). Kolagen yang diamati secara mikroskopis akan tampak berupa serat berwarna biru.
Skoring histopatologi kepadatan kolagen dilakukan berdasarkan pengamatan pada satu bidang lapang pandang mikroskopis dengan perbesaran 400x. Col1A, BSP dan MMP-8 diamati menggunakan mikroskop cahaya dengan perbesaran 1000x dan minyak imersi untuk mengidentifikasi sel berwarna coklat yang menunjukkan ekspresi Col1A, BSP atau MMP-8. Jumlah sel terekspresi dihitung dalam 20 bidang mikroskopis, Enumerasi serat kolagen per bidang mikroskopis digunakan sebagai skor evaluasi serabut kolagen.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa tidak terdapat perbedaan bermakna antara kelompok perlakuan dan kontrol pada hari ke-14 dan hari ke-28 (p>0,05). Kepadatan kolagen meningkat secara signifikan dari waktu ke waktu (hari ke 28 vs hari ke14), baik pada kelompok perlakuan maupun kelompok kontrol. Hasil pengamatan Col1A, BSP dan MMP-8 per lapang pandang mikroskopis pada kelompok perlakuan vs kontrol pada hari ke-14 dan pada hari ke-28. Terdapat perbedaan yang signifikan pada Col1A, BSP dan MMP-8 antara kelompok perlakuan dan kontrol (p<0,05).
Kolagen merupakan bagian penting dari integritas jaringan. Kolagen merupakan faktor penting dalam proses penyembuhan tulang alveolar karena memberikan integritas dan kekuatan pada jaringan ikat). Kepadatan kolagen pada penyembuhan soket tulang alveolar setelah pencabutan gigi, meningkat secara signifikan pada hari ke-28 dibandingkan dengan hari ke-14, namun tidak terdapat perbedaan kepadatan kolagen yang signifikan antara kelompok perlakuan dengan kelompok kontrol. Sebaliknya, terdapat perbedaan yang signifikan pada sel yang diekspresikan kolagen tipe I (Col1A) dan BSP antara kelompok perlakuan dan kontrol. Studi tentang penyembuhan tulang, kolagen yang dihasilkan oleh fibroblas mencapai puncak ekspresi pada hari ke-7 sampai hari ke-14 dan terus mengalami peningkatan akumulasi sampai hari ke-21 dan penelitian lain menunjukkan kolagen matang pada tikus alveolar, meningkat secara substansial hingga hari ke-28 setelah pencabutan gigi.
Kolagen tipe I memiliki peran penting dalam integritas jaringan itu sendiri, daripada kolagen pada umumnya. Dengan demikian semakin tinggi kolagen tipe I yang diekspresikan karena penerapan HAp-BTG berdampak positif pada pemulihan dan maturasi soket gigi setelah pencabutan gigi. Kolagen tipe I membentuk lebih dari 90% massa organik tulang dan merupakan kolagen utama pada kulit, tendon, dan ligamen. Ekspresi bone sialoprotein (BSP) juga memiliki efek yang sama dengan kolagen tipe I dalam regenerasi tulang. Sel yang diekspresikan bsp pada kelompok perlakuan secara signifikan lebih tinggi daripada kelompok kontrol pada hari ke-14 dan hari ke-28.
Pemulihan soket setelah pencabutan gigi, diikuti dengan proses pembentukan tulang, metabolisme kolagen dan inflamasi. Matrix metalloproteinase 8 (MMP-8 = collagenase-2) merupakan enzim yang mampu mendegradasi hampir semua komponen matriks ekstraseluler dan protein membran basal baik dalam perbaikan fisiologis maupun kerusakan patologis jaringan, seperti pemecahan matriks ekstraseluler dalam perkembangan embrio, luka penyembuhan, dan remodeling jaringan, diproduksi di sumsum tulang dan disimpan dalam leukosit polimorfonuklear dan odontoblast.
Penelitian kami saat ini menunjukkan bahwa pada hari ke-14 dan hari ke-28, MMP-8 secara signifikan lebih tinggi pada tikus kelompok kontrol dibandingkan dengan kelompok perlakuan) yang artinya setelah 14 hari dan 28 hari, pematangan osteogenesis mencapai kemajuan yang baik yang ditunjukkan dengan penurunan MMP-8 dan peningkatan pembentukan kolagen tipe I. HAp-BTG memiliki dampak positif dalam mempercepat proses penyembuhan pemulihan matriks pada soket gigi setelah pencabutan gigi.
Penulis: Nanik Zubaidah, Yosefin Adventa, Dian Dwi Pratiwi, Latief Mooduto, Ernie Maduratna Setiawati, Sri Kunarti
Judul: The Pattern of Collagen, Col1A, BSP and MMP-8 in Alveolar Bone Socket Post Tooth Extraction of Rattus Norvegicus Strain Wistar After Induced with Hydroxyapatite Bovine Tooth Graft
Journal of International Dental and Medical Research ISSN 1309-100X The Pattern of Collagen, Col1A, BSP and MMP-8 in Alveolar Bone Socket Post Tooth Extraction of Rattus Norvegicus Strain Wistar After Induced with Hydroxyapatite Bovine Tooth Graft http://www.jidmr.com Alveolar Bone Socket Nanik Zubaidah and et al
