Penggunaan bonegraft atau bubuk tulang di bidang kedokteran gigi, khususnya di ilmu gigi tiruan (Prostodonsia) sangat diperlukan terutama untuk socket preservation (mempertahankan bentuk gusi) pada persiapan pembuatan gigi tiruan. Kualitas dan kuantitas tulang merupakan faktor yang sangat penting dibutuhkan utnuk perawatan dibidang prostetik terutama untuk mendapatkan oseointegrasi implan (penyatuan tulang dengan implan) dan initial stability (stabilitas awal pada pemasangan implan) yang baik. Kerusakan tulang paling banyak disebabkan karena trauma oklusal, infeksi bakteri patogen, tekanan mekanik, pengobatan dan faktor patologis sistemik. Volume dari residual alveolar bone (tulang rahang) yang memadai merupakan salah satu faktor yang menunjang keberhasilan perawatan implan. Apabila terjadi kerusakan tulang alveolar yang mengganggu keberhasilan perawatan implan, maka kualitas hidup seseorang juga akan mengalami penurunan karena keterbatasan dalam melakukan proses bicara, pengunyahan dan estetik. Pengamatan 22.009 pasien sebanyak 13,9% mengalami periimplantitis (keradangan pada paska pemasangan implan), pengamatan juga dilakukan dari 662 pasien sebanyak 184 orang juga mengalami periimplantitis, yang ditandai dengan progressive bone loss pada satu atau lebih implan yang terpasang. Beberapa penelitian lain juga menunjukkan angka keberhasilan pemasangan implan selama 10 tahun sebesar 96,1% sementara sisanya masih mengalami kegagalan didalam pemasangan implan.
Kerusakan tulang alveolar dapat diatasi menggunakan bahan yang dapat menstimulasi sel pembentuk tulang disebut osteokonduktif. Bahan osteokonduktif yang digunakan merupakan konsep aplikasi tissue engineering yang dikembangkan sebagai bahan aktif yang dapat menstimulasi proses integrasi dan regenerasi jaringan tulang. Tiga komponen fundamental dari tissue engineering adalah scaffold yang merangsang perlekatan, migrasi dan pertumbuhan sel host. Bahan bioceramic dapat digunakan sebagai bahan bone graft (pengisi tulang) pada manusia, bahan bioceramic yang paling sering digunakan untuk bone graft pada manusia adalah hydroxyapatite (HA) yang memiliki komposisi kimia dan struktur kristalin hampir sama dengan tulang manusia.
Bahan bone graft yang mengandung hydroxyapatite (HA) dapat dihasilkan dari cangkang kerang darah yang telah melewati serangkaian proses sintesis dengan metode hydrothermal. Hasil proses hydrothermal dapat dibentuk menjadi scaffold yang berfungsi sebagai kandidat bahan pengisi tulang. Scaffold merupakan struktur tiga dimensi yang digunakan sebagai kerangka untuk mendukung proses pertumbuhan dan perkembangan jaringan tulang baru. Scaffold ini dikombinasi dengan HA-TCP untuk menghasilkan kalsium tertinggi hingga mencapai prosentase 97%.
Scaffold harus memiliki pori yang saling terkoneksi dan terintegrasi, memiliki neovascularisasi untuk pertumbuhan tulang. Idealnya scaffold memiliki sifat biocompatible. biodegradable dan non toksik. Sifat non toksik suatu biomaterial merupakan salah satu syarat ideal sebuah biomaterial untuk dapat diaplikasikan secara klinis. Biokompatibilitas menentukan sebuah bahan tersebut dapat digunakan didalam tubuh.
Human umbilical cord mesenchymal stem cells (hUCMSCs) adalah salah satu sumber stem cell yang berasal dari jaringan tali pusat yang mengelilingi pembuluh darah. Keunggulan HUCMSCs selain mudah didapatkan, jumlahnya banyak, mudah diperbanyak dengan cepat dan memiliki imunokompatibilitas yang baik, sumber stem cell ini merupakan limbah biologis yang dibuang atau tidak terpakai. hUCMSCs mulai dipertimbangkan sebagai pilihan alternatif terapi sel punca berbagai macam penyakit. Untuk mengetahui perlekatan sel hUCMSCs terhadap scaffold dilakukan menggunakan metode confocal dengan bahan BrDU.
hUCMSCs ini memiliki sifat mampu berdiferensiasi menjadi sel yang berbeda, bersifat multipotent, non hematopoetik, mempunyai kemampuan untuk memperbaiki diri dan berdiferensiasi menjadi sel yang lain. Stem Cell dapat melekat pada scaffold dengan baik pada kondisi 24 jam setelah dilakukan perlekatan. Pada kondisi lebih dari 24 jam sel yang melekat pada scaffold jauh lebih sedikit, karena salah satu sifat scaffold yang mudah mengalami degradasi sehingga jumlah perlekatan sel nya pun juga jauh lebih sedikit. Sel mampu bertahan pada kondisi di mediumnya selama 24 jam tanpa mengalami kerusakan, serta merangsang kematangan sel.
Pada penelitian ini kemampuan proliferasi dan perlekatan hUCMSCs terhadap scaffold HA-TCP sangat berperan karena kemampuan kedua bahan tersebut mempengaruhi dan merangsang perlekatan sel tulang ke area dimana kerusakan tulang terjadi. Kombinasi scaffold dan HUCMSCs untuk terapi defek tulang di bidang Prostodonsia sampai saat ini masih terus diteliti karena harapannya dengan pemberian terapi ini proses penyembuhan tulang dapat berlangsung lebih cepat dari kondisi normal, sehingga soket preservasi untuk kebutuhan terapi Prostodonsia dapat dilakukan lebih cepat.
Penulis : Dr. Vivin Ariestania, drg., Sp.Pros
Correspondence author : Prof. Dr. Nike Hendrijantini, drg., M.Kes., Sp.Pros (K)
Informasi detail dari peneltian dapat dilihat di :
http://www.jidmr.com/journal/wp-content/uploads/2022/09/12-D22_1845_Alexander_Patera_Nugraha_Nike_Hendrijantini_Indonesia.pdf
Vivin Ariestania, Nike Hendrijantini, Chiquita Prahasanti, Rima Parwati Sari, Alexander Patera nugraha Nugraha, Chaterina Diyah Nanik, Widaningsih Widaningsih, Oka Lestari, Tengku Natasha Eleena binti Tengku Ahmad Noor.
Human Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cells attachment in the Hydroxyapatite-Tricalcium Phosphate Scaffold in vitro