BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Konsep Tumbuh Kembang Tumbuh kembang merupakan proses yang berkesinambungan yang terjadi sejak intrauterin dan terus berlangsung sampai dewasa. Pada proses mencapai dewasa inilah anak harus melalui berbagai tahap tumbuh kembang, termasuk tahap remaja. Tahap remaja adalah masa transisi antara masa anak dan dewasa yang diawali dengan maturasi organ–organ fisik (seksual) sehingga mampu bereproduksi, timbul ciri–ciri seks sekunder, meningkatnya tinggi badan dan berat badan, pertumbuhan skeletal disertai peningkatan massa tulang, perubahan komposisi tubuh, dan perubahan psikologik serta kognitif. Pada tahap remaja inilah terjadi growth spurt. 1,20,21 Growth spurt adalah peningkatan percepatan tumbuh yang mengawali periode percepatan pertumbuhan dan terjadi pada middle adolescent. Growth spurt terjadi dalam waktu yang berbeda pada setiap individu yang berbeda. Variasi usia sering menyulitkan untuk menentukan kapan terjadi growth spurt. Setiap growth spurt memiliki onset, tahap percepatan, puncak growth spurt, tahap deselerasi dan akhir periode growth spurt. Durasi terjadinya growth spurt lebih singkat pada perempuan, yaitu berkisar 3-4 tahun sedangkan pada laki-laki berkisar 4-5 tahun. Perempuan memiliki onset pubertas yang lebih cepat, sedangkan pada laki-laki onset pubertas terjadi lebih lambat. Tahap percepatan terjadi selama 2 tahun dan setelah 3-4 tahun akhir dari periode growth spurt maka pertumbuhan aktif akan berhenti.14,20,22
Universitas Sumatera Utara
Menurut
Proffit,
growth
spurt
akan
terjadi
bersamaan
maturitas
seksual.Growth spurt berlangsung kurang lebih 3-4 bulan dan wanita mengalami lebih dahulu daripada laki–laki. Pada anak perempuan, menarche merupakan indikator maturitas seksual yang juga menandakan terjadinya growth spurt dan terjadi rata-rata pada usia 13 tahun.21 Menurut Bhalajhi, growth spurt pada tahap gigi bercampur pada anak laki-laki terjadi pada usia 8-11 tahun dan pada anak perempuan usia 7-9 tahun. Sedangkan pre pubertal growth spurt pada anak laki-laki biasanya akan terjadi pada usia 14 sampai 16 tahun, sedangkan pada anak perempuan pada usia 11-13 tahun.1,20 2.2 Indikator Maturasi Skeletal Sisa pertumbuhan yang masih ada pada seseorang dapat dilihat dengan menilai maturasi skeletal pada tulang tertentu, misalnya dengan menilai maturasi tulang vertebra servikalis dengan menggunakan radiografi sefalometri, selain itu juga dapat dilihat melalui tahap perkembangan gigi pada radiografi panoramik, dan dengan menilai maturasi tulang pergelangan tangan menggunakan radiografi hand wrist.1 2.2.1Maturasi Hand Wrist Penentuan maturasi skeletal melalui analisis radiografi hand wrist telah lama dilakukan untuk menentukan pertumbuhan pubertas, memperkirakan percepatan pertumbuhan, dan memperkirakan berapa sisa pertumbuhan. Radiografi hand wrist merupakan metode standar dalam penentuan maturasi skeletal. Daerah pergelangan tangan terdiri dari banyak tulang yang memiliki waktu dan tahap ossifikasi yang berbeda. Penilaian maturasi skeletal berdasarkan urutan tulang karpal yang muncul
Universitas Sumatera Utara
dan tahap ossifikasi dari tulang tertentu. Beberapa metode yang dapat digunakan untuk menilai maturasi skeletal tulang pergelangan tangan yaitu; a. Metode Atlas oleh Greulich dan Pyle; b. Metode Bjork, Grave dan Brown yang dimodifikasi oleh Schopf; c. Indikator maturasi skeletal oleh Fishman; d. Metode Hagg dan Taranger, dan; e. Metode modifikasi Rajagopal dan Kansal. 8,14 2.2.2Maturasi Middle Phalanx 3 Maturasi skeletal umumnya dianalisis dengan metode radiografi hand wrist, tetapi radiografi hand wristmerupakan radiografi tambahan dengan paparan radiasi yang tidak sedikit.Untuk mengurangi radiasi dan biaya pembuatan foto karpal, para peneliti menyederhanakan metode pembuatan dan analisis tulang karpal tanpa mengurangi ketepatan hasil. Abdel Kader, Rajagopal dan Kansal, meneliti kehandalan foto periapeks untuk merekam tahap perkembangan tulang phalanx tengah jari ke tiga (MP3) sebagai indikator maturasi seperti yang dikembangkan oleh Hagg dan Taranger.9,10,23 Mereka membandingkan tahap perubahan MP3 dengan tahap perubahan tulang servikal. Metode ini mengurangi paparan radiasi 5 kali lebih rendah dengan biaya lebih murahsesuai dengan prinsip radiologi diagnostik yaitu ALARA (As Low As Reasonably Achievable).9,24 Hagg dan Taranger menyatakan bahwa MP3 dapat dipakai sebagai indikator maturasi karena pusat ossifikasi tulang ini tumbuh mengikuti proses percepatan pertumbuhan. Para peneliti lain seperti Tanner, Bjork, dan Fishman sebelumnya juga membuktikan MP3 dapat dipakai sebagai indikator maturasi.8,23
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.1. Tahap maturasi middle phalanx 3 modifikasi Rajagopal dan Kansal.25
Enam tahap maturasi middle phalanx 3 berdasarkan modifikasi Rajagopal dan Kansal adalah sebagai berikut (Gambar 2.1):4,25,26 1. Start of pubertal growth spurt / MP3-F Pada tahap ini terlihat epifisis selebar metafisis, tidak ada garis bergelombang pada metafisis, radiolucent gap antara epifisis dan metafisis lebar. Tahap ini terjadi lebih dari setahun sebelum dimulainya puncak pertumbuhan pubertas (Gambar 2.2).
Gambar 2.2Tahap MP3-F4,8,
2. Acceleration (percepatan) / MP3-FG Pada tahap ini terlihat epifisis selebar metafisis, batas medial dan/atau lateral epifisis membentuk garis pembatas yang tegak lurus terhadap batas distal, metafisis mulai sedikit bergelombang, radiolucent gap antara epifisis dan metafisis lebar. Tahap ini terjadi setahun sebelum dimulainya percepatan pertumbuhan pubertas (Gambar 2.3).
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.3. Tahap MP3-FG4,8
3. Maximum point of pubertal growth spurt (puncak percepatan pertumbuhan) / MP3-G Pada tahap ini sisi epifisis menebal dan membentuk capping ke arah metafisis pada satu atau dua sisi, garis bergelombang pada metafisis semakin nyata dan tampak lebih tajam, radiolucent gap antara epifisis dan metafisis berkurang (Gambar 2.4).
Gambar 2.4. Tahap MP3-G4,8
4. Deceleration (tahap perlambatan) / MP3-H Pada tahap ini terlihat epifisis dan diafisis mulai berfusi, satu atau kedua sisi epifisis membentuk sudut tumpul terhadap batas distal, epifisis mulai menyempit, dan radiolucent gap antara epifisis dan metafisis semakin berkurang (Gambar 2.5).
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.5. Tahap MP3-H 4,8
5. Maturation (tahap maturasi) / MP3-HI Pada tahap ini terlihat permukaan superior epifisis tampak cekung, permukaan metafisis cembung hampir sesuai dengan kecekungan epifisis (Gambar 2.6).
Gambar 2.6. Tahap MP3-H 4,8
6. Completion (tahap komplit) / MP3-I Pada tahap ini terlihat epifisis dan metafisis berfusi sempurna, tidak ada radiolucent gap antara epifisis dan diafisis, garis epifiseal radiopak dan padat bersatu dengan bagian proksimal phalanx tengah (Gambar 7).
Gambar 2.7. Tahap MP3-I 4,8
Universitas Sumatera Utara
2.2.2.1 Indikasi radiografi MP3 Menurut Loh analisis radiografi tangan dapat digunakan untuk menentukan usia pertumbuhan skeletal pasien pada saat itu, menentukan status pertumbuhan pasien, mengetahui saat yang tepat untuk melepaskan retainer, menentukan tingkat tumbuh kembang pasien terutama pada perawatan ortodonti dengan menggunakan alat fungsional, dan menentukan tingkatan pubertas.7,27 Menurut Rakosi indikasi evaluasi radiograf tangan dalam bidang ortodonti adalah: sebelum dilakukan perawatan rapid maxillary expansion; bila diperlukan perubahan hubungan maksila mandibular pada perawatan kelainan kelas III, kelas II skeletal atau kasus openbite; adanya perbedaan usai dental dengan usia kronologis yang sangat nyata; pasien-pasien ortodonti yang memerlukan tindakan bedah ortognati pada usia antara 16 th dan 20 tahun.27 2.2.2.2 Teknik radiografi MP3 Foto periapikal MP3 dibuat dengan alat sinar-x dental standar dengan paparan sinar 60 kV dan 7mA. Pasien diinstruksikan untuk meletakkan tangan dengan posisi telapak tangan menghadap ke bawah di atas meja datar.Film dental standar diletakkan di bawah phalanx tengah jari ke-tiga, dengan posisi jari ditengah film.Corong sinar-X diletakkan sedekat mungkin dan tegak lurus terhadap phalanx tengah (Gambar 2.8) denganwaktu paparan 0,25 detik.8,26
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.8. Teknik radiografi MP3 4,28
2.3 Biomarker Alkaline Phosphatase (ALP) Metalloenzyme atau yang dikenal dengan Alkaline Phosphatase(ALP) [phosphate-monoester phosphohydrolase] merupakan protein yang mengikat kalsium serta fosfat dan merupakan enzim yang menghidrolisa fosfor. Pada manusia ada empat gen yang mencirikan isoenzim ini dan tiga gen ditampilkan pada jaringan spesifik yaitu plasenta, embrio dan usus, sedangkan satu gen tidak spesifik (Tissue Nonspecific Alkaline Phosphatase/TNAP) terdapat pada tulang, gigi dan ginjal. 29,30 ALP merupakan glikoprotein membran yang diproduksi oleh banyak sel, seperti polimorfonuklear leukosit (PML), osteoblas, makrofag, dan fibroblas di dalam tulang alveolar maupun kelenjar ludah. ALP dianggap sebagai indikator penting pada aktivitas osteoblas.29 ALP telah lama digunakan sebagai marker biokimia untuk menilai fungsi osteoblas. Aktivitas ALP berhubungan dengan pembentukan tulang pada penyakit metabolik tulang dan juga dalam pertubuhan tulang normal.31,32 ALP merupakan gen pertama yang terekspresi dalam proses kalsifikasi. Beberapa tahun terakhir penelitian difokuskan pada zat inhibitor mineralisasi yaitu
Universitas Sumatera Utara
Ppi, yang merupakan kunci regulasi kalsifikasi. Pembentukan pirofosfat inorganik ekstrasel (ePPi) oleh NPP1 yang berasal dari nukleosida trifosfat ekstrasel (eNTP) atau oleh protein ANK yang berasal dari pirofosfat inorganik intrasel (iPPi) akan menghambat pembentukan mineral hidroksi apatit (HA). ePPi ini nantinya akan menghambat oentukan kalsium (Ca++) untuk membentuk hidroksi apatit. Jadi dengan adanya tissue non-spesific alkaline phosphatase (TNAP), akan menurunkan konsentrasi pirofosfat inorganik ekstrasel dan meningkatkan konsentrasi fosfat inorganik (Pi) (Gambar 2.9). 30
Gambar 2.9. Skema proses TNAP dalam menurunkan ePPi dan menaikkan Pi.30
Selama masa pertumbuhan skeletal pada anak-anak dan remaja, konsentrasi ALP mendominasi dan berkontribusi sampai 90% dari seluruh jumlah ALP total. Peningkatan kadar ALP paralel dengan kecepatan pertumbuhan antara usia 8-12 tahun pada perempuan dan 10-14 tahun pada laki-laki, dan pada akhir pubertas kadar ALP akan menurun.11 Perinetti et almeneliti hubungan kadar ALP pada CSG dengan maturasi skeletal vertebra servikalis pada masa pertumbuhan.6 Tarvade et almenemukan adanya hubungan antara kadar salivary ALP dengan maturasi skeletal MP3 pada anak usia 10-15 tahun.16
Universitas Sumatera Utara
Untuk mendeteksi ALP dapat dilakukan melalui ELISA dan spektrofotometri. Kit spektrofotometri untuk ALP telah tersedia secara komersil untuk penggunaan klinis (QuantiChrom™ Alkaline Phosphatase Assay Kit, Abcam Alkaline Phosphatase Assay Kit Colorimetric, Genetex Inc USA). Pengukuran yang mudah dan sensitivitas yang tinggi dalam mendeteksi perubahan kecil dalam formasi tulang membuat ALP menjadi biomarker yang baik untuk formasi tulang.13,33 2.4 Saliva Saliva adalah cairan sekresi eksokrin terdiri atas 99% air yang mengandung berbagai elektrolit (natrium, kalium, kalsium, klorida, magnesium, bikarbonat, fosfat) dan protein yaitu enzim, imunoglobulin dan faktor antimikroba, glikoprotein mukosa, albumin, hormon pertumbuhan serta beberapa jenis polipeptida dan oligopeptida penting bagi kesehatan mulut. Terdapat juga glukosa dan produk nitrogen seperti urea dan amoniak.34 Saliva merupakan hasil sekresi dari beberapa kelenjar saliva, dimana 93% dari volume total saliva disekresikan oleh kelenjar saliva mayor yang meliputi kelenjar parotid, submandibular, dan sublingual, sedangkan sisa 7% lainnya disekresikan oleh kelenjar saliva minor yang terdiri dari kelenjar bukal, labial, palatinal, glossopalatinal, dan lingual.35 2.4.1 Metode Pengumpulan Saliva Berdasarkan petunjuk pengumpulan saliva yang dikeluarkan oleh Universitas California Selatan, sebelum mengumpulkan saliva menyeluruh yang tidak distimulasi. Pasien diinstruksikan untuk menghindari asupan makanan dan minuman (kecuali air) satu jam sebelum dilakukannya pengumpulan saliva. Merokok,
Universitas Sumatera Utara
mengunyah permen karet, meminum kopi tidak diperbolehkan dalam jangka waktu tersebut. Subjek diminta untuk berkumur beberapa kali dengan air destilasi dan harus tenang. Kepala harus sedikit condong ke depan dan mulut harus tetap terbuka dan biarkan saliva mengalir pada wadah yang telah disediakan. Pada akhir pengumpulan saliva, sisa saliva pada mulut harus diludahkan ke wadah percobaan.36 Pemilihan metode yang akan digunakan tergantung pada peneliti dan umur dari partisipan. Beberapa metode pengumpulan saliva yang biasanya digunakan adalah passive drool, spitting, suction dan absorbent.36-38 a. Passive Drool Metode ini adalah metode yang paling efektif dan sering digunakan untuk mengumpulkan saliva dengan mengeluarkan saliva secara pasif ke dalam wadah kecil.Passive drool sangat direkomendasikan karena metode ini telah diterima oleh banyak peneliti, tidak seperti metode absorben, yang kadang-kadang dapat menyebabkan gangguan pada pengujian imunitas.
Gambar 2.10. Gambar metode passive drool39
b. Metode Spitting
Universitas Sumatera Utara
Pada metode ini, saliva dikumpulkan di dasar mulut dan kemudian subjek meludahkannya ke dalam test tube setiap 60 detik. Untuk pengumpulan pH saliva yang distimulasi, pasien diinstruksikan untuk mengunyah paraffin wax atau chewing gum. c. Metode Suction dan Absorbent Saliva diaspirasi secara terus-menerus dari dasar mulut ke dalam test tube dengan saliva ejector atau dengan aspirator.Selain itu, terdapat juga metode absorbent dimana saliva dikumpulkan dengan swab, cotton roll, atau gauze sponge, kemudian diletakkan dalam tabung dan diputar dengan gerakan sentrifugal. 2.5 Metode Spektrofotometri Metode yang sering dipakai untuk mendeteksi kadar ALP adalah dengan menggunakan spektrofotometer. Pada uji spektofotometri, ALP akan mengkatalisis hidrolisa dari p-Nitrophenyl phosphatase (pNPP) menjadi p-Nitrophenol, dimanapNitrophenol memiliki absorbasi yang kuat pada panjang gelombang 405nm. Jumlah absorbansi pada panjang gelombang 405nm proporsional untuk melihat aktivitas enzim. Dengan metode spektrofotometri, absorptivitas ρ-Nitrophenol akan dihitung pada kondisi panjang gelombang yang telah ditentukan (405 nm). Hasil pengukuran dilihat pada perubahan absorbansi per unit waktu, dimana satuan kadar ALP adalah IU/L. Satu International Unit (IU / L) didefinisikan sebagai jumlah enzim yang mengkatalisis transformasi satu mikromol substrat per menit dalam kondisi tertentu.40,41
Universitas Sumatera Utara
Spektrofotometer adalah sebuah alat yang dapat mengukur jumlah dari cahaya yang menembus sumuran dari microplate. Kompleks antigen-antibodi yang kita buat pada well microplate akan memberikan perubahan warna pada cairan tersebut, sehingga akan memberikan optical density yang berbeda. Optical density dapat dinyatakan meningkat atau menurun berdasarkan pengenceran material standart, sehingga akan menghasilkan kurva dose-response yang nantinya akan digunakan untuk mengestimasi kadar protein tersebut (Gambar 2.11).42
Gambar 2.11. Pembacaan spektrofotometer
2.6 Hipotesis 1. Terdapat hubungan antara kadar salivary alkaline phosphatase dengan setiap tahap maturasi middle phalanx-3 pada pasien perempuan dalam masa tumbuh kembang. 2. Terdapat perbedaan kadar salivary alkaline phosphatasepada setiap tahap maturasi middle phalanx-3.
Universitas Sumatera Utara
2.7 Kerangka Teori
Tahap tumbuh kembang
Umur kronologis
Umur morfologi tubuh
Maturasi skeletal
Radiografi
Pergelangan tangan (Hand wrist)
Vertebra servikalis (sefalometri lateral)
Maturasi seksual
Biomarker
Kalsifikasi gigi (panoramik)
ALP
IGF-1
Octeocalcin
Kreatinin
Middle phalanx-3 Penentuan maturasi skeletal untuk diagnosa dan perawatan ortodonti
Universitas Sumatera Utara
2.8 Kerangka Konsep
Perempuan Usia 8-15 tahun
Radiografi periapikal middle phalanx-3
Saliva
Kadar alkaline phosphatase (ALP)
Tahap maturasi middle phalanx-3
Kelompok Prepubertal
Kelompok Pubertal
Kelompok 3 Postpubertal
Perbedaan dan hubungan kadar ALP dengan maturasi MP3
Universitas Sumatera Utara
