Diabetes mellitus adalah problema global yang dapat terjadi pada segala usia, termasuk penderita muda, dewasa dan lanjut usia. Diabetes merupakan penyakit metabolik kronis yang ditandai oleh keadaan kadar gula darah tinggi yang disebabkan oleh kekurangan produksi insulin, penurunan respon insulin, atau kombinasi faktor-faktor tersebut. Penderita diabetes diseluruh dunia cenderung meningkat. Kadar gula darah yang tinggi dan tidak dirawat akan menyebabkan komplikasi vaskularisasi mayor dan minor, termasuk didalam rongga mulut, dimana penderita akan mengalami komplikasi seperti gigi berlubang, kehilangan gigi, permasalahan periodontal atau gusi, kematian gigi, keradangan apikal, hingga kegagalan dalam perawatan endodontik.

Periodontitis apikalis adalah kondisi inflamasi pada daerah apikal gigi. Keradangan ini menyebabkan respon inflamasi, kerusakan dan resorpsi, selain itu juga mempengaruhi faktor pertahanan sistemik, dalam hal ini mempengaruhi produksi mediator-mediator pro-inflamasi. Salah satu faktor yang mempengaruhi adalah mikroorganisme, yang sering ditemukan pada kasus-kasus periodontitis, lesi periapikal, maupun kegagalan perawatan saluran akar. Bakteri memproduksi endotoksin yang dapat memicu timbulnya inflamasi dan pelepasan mediator-mediator inflamasi.

Regenerasi tulang yang dilihat pada penelitian ini yaitu melalui pemeriksaan histopatologis osteoblast dan imunohistokimia dari runt-related transcription factor 2 (Runx2) dan Osterix. Kedua penanda ini merupakan target yang penting dalam strategi regenerasi tulang yang efektif pada kerusakan jaringan periodontal dan periapikal. Kedua penanda ini dapat secara langsung menstimulasi pembentukan tulang atau osteogenesis. Pada penderita diabetes mellitus, peningkatan Runx2 dan Osterix menandakan terjadinya proses diferensiasi osteogenik yang mengarah pada pembentukan tulang baru dalam proses regenerasi tulang.

Diabetes mellitus meningkatkan keparahan dan risiko inflamasi rongga mulut dan sebaliknya saling mempengaruhi secara timbal balik. Infeksi lokal didalam rongga mulut juga akan mempengaruhi kondisi sistemik. Pada proses periodontitis apikalis dan kerusakan tulang pada penderita diabetes mellitus, sel-sel precursor dan osteoprogenitor memiliki peran penting dalam mengatur regenerasi pada kerusakan tulang yang terjadi. Penelitian ini menggunakan metode pembukaan saluran akar gigi untuk memapar bakteri rongga mulut kedalam saluran akar sehingga menghasilkan keradangan apikal atau periodontitis apikalis. Pada penelitian ini dievaluasi jumlah osteoblast dan perubahan ekspresi Runx2 serta Osterix osteoblast pada jaringan periodontal daerah apikal tikus diabetes setelah 30 dan 60 hari.

Prosedur penelitian telah mendapatkan persetujuan dari tim laik etik kesehatan dan penggunaan hewan coba Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Airlangga. Hewan coba tikus dikelompokkan secara random kedalam empat kelompok, masing-masing kelompok terdiri dari lima ekor tikus. Pemodelan diabetes mellitus menggunakan induksi obat streptozotocin sesuai dengan metode yang telah dipublikasikan dengan sedikit modifikasi pada dosis dan larutan glukosa yang diberikan. Konfirmasi diabetes mellitus didapatkan satu minggu setelah induksi streptozotocin dengan mengukur kadar gula darah dengan alat glucometer digital yang menunjukkan angka diatas atau sama dengan 300 mg/dl.

Kadar glukosa darah masing-masing hewan coba tikus diukur dan dicatat. Induksi periodontitis apikalis dilakukan dengan pembukaan ruang pulpa gigi dengan cara pengeburan. Setelah itu gigi dibiarkan terbuka selama 7 hari untuk menginduksi keadaan periodontitis apikalis. Sebelumnya, hewan coba dilakukan anestesi injeksi secara intraperitoneal menggunakan obat ketamin 40 mg/kg dan xylazine 5 mg/kg. Daerah gigi yang akan diinduksi dilakukan isolasi dan pengolesan antiseptik, kemudian gigi molar rahang bawah tikus dibur hingga mencapai ruang pulpa, jaringan pulpa diambil kemudian dilakukan preparasi dengan jarum endodontik, irigasi dilakukan dengan salin steril kemudian dikeringkan dengan paper point steril. Setelah tujuh hari, pada kelompok perlakuan diberikan sel punca mesenkimal dari tali pusat manusia kedalam saluran akar gigi yang telah diirigasi dan dibilas dengan salin steril mengikuti protokol standar perawatan endodontik regeneratif. Hewan coba dikorbankan setelah 30 dan 60 hari. Setelah itu spesimen diproses lebih lanjut untuk pemeriksaan histologi.

Penelitian tersebut menunjukkan bahwa pemberian sel punca mesenkimal dari tali pusat manusia dapat meningkatkan jumlah osteoblast di daerah apikal periodontal tikus diabetes mellitus, dan meningkatkan diferensiasi osteogenik yang ditandai oleh peningkatan ekspresi Runx2 dan Osterix. Pengamatan pemberian sel punca mesenkimal tali pusat manusia pada hari ke 30 dan 60 menunjukkan perbedaan yang signifikan pada keadaan keradangan apikal gigi kondisi diabetes mellitus. Jumlah osteoblast pada kondisi diabetes mellitus meningkat pada 30 dan 60 hari. Pemberian sel punca mesenkimal pada gigi tikus diabetes mellitus menyebabkan ekspresi Runx2 dan Osterix osteoblast meningkat pada kedua waktu pengamatan tersebut. Hasil penelitian ini diharapkan dapat menambah pemahaman tentang potensi sel punca mesenkimal dari tali pusat manusia terhadap regenerasi tulang dan untuk dasar penelitian lebih lanjut. Penelitian ini diharapkan dapat dipakai sebagai dasar pengembangan perawatan endodontik regeneratif dan regenerasi apikal gigi, terutama pada subyek dengan diabetes mellitus.

Penulis: Tim Peneliti

Eric Priyo Prasetyo, Pravinna Saravanan, Deaniddo Kharisna, Christina Immee Wijanarko, Mefina Kuntjoro, Nike Hendrijantini, Evelyn Tjendronegoro.

Umbilical cord mesenchymal stem cells improve bone regeneration in diabetes mellitus animal model with apical periodontitis. Journal of Oral Biology and Craniofacial Research. 2025.

Korespondensi:

Dr. Eric Priyo Prasetyo, drg., M.Kes., Sp.KG (K).

Link: https://www.elsevier.com/locate/jobcr

https://doi.org/10.1016/j.jobcr.2024.11.009

Baca juga: Dampak Obat Penyakit Jantung Terhadap Peningkatan Gula Darah dan Diabetes