BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Dewasa ini, terlihat adanya ketertarikan pada polypeptide growth factor (PGFs) sebagai mediator biologis dalam proses regenerasi periodontal. Bahan-bahan tersebut sangat menarik karena efek regulatori terhadap proliferasi dan diferensiasi sel-sel tulang maupun jaringan ikat. Polypeptide growth factor (PGFs) mampu meregulasi peristiwa biologis dalam proses penyembuhan luka seperti perlekatan sel, migrasi sel, proliferasi, diferensiasi dan morfogenesis jaringan bahkan organ (Tozum dkk., 2003; Yilmaz dkk., 2011). Platelet Derrived Growth Factor (PDGF) dan TGF-β merupakan stimulator poten bagi fibroblas dalam migrasi sel, mitogenesis, dan proliferasi serta dalam sintesis matriks, hal ini penting dalam proses penyembuhan luka (Anusaksathien, 2003; Fufa dkk., 2008). Platelet-Rich Plasma (PRP) adalah suatu sediaan autologus platelet konsentrasi tinggi yang diperoleh dengan sentrifugasi darah autologus. Sediaan PRP dapat melepaskan beberapa jenis growth factor seperti PDGF, TGF- β, insulin growth factor (IGF), vascular endothelial growth factor (VEGF), platelet-derived endothelial cell growth factor (PDECGF), platelet-derived angiogenesis factor (PDAF) dan fibroblast growth factor (FGF) (Park dkk., 2011). Platelet-Rich Plasma dapat di gunakan untuk meningkatkan konsentrasi lokal PDGF yang aktif dan TGF-β sampai lebih dari 300%. Diamati secara in-vitro, sitokin yang dilepaskan oleh konsentrat
1
platelet menghasilkan peningkatan sintesa DNA fibroblas dan mengatur peningkatan produksi kolagen (Fufa dkk., 2008). Penyembuhan luka pada tingkat seluler melibatkan rangkaian kejadian yang kompleks, proses tersebut dimodulasi oleh growth factor. Penelitian yang langsung dilakukan pada fibroblas dan osteoblas primer dari gigi molar menunjukkan PRP menstimulasi proliferasi fibroblas dan osteoblas, juga menstimulasi diferensiasi osteoblas. Sediaan PRP dapat meningkatkan proliferasi fibroblas dan osteoblas bila digunakan dalam rentang konsentrasi tertentu (Graziani dkk., 2006). Penggunaan PRP pada fibroblas menstimulasi perlekatan dan penyebaran sel pada matriks fibronektin, serta peningkatan
actin-enriched cellular extensions. Platelet-Rich
Plasma juga mendorong migrasi dan invasi sel melewati membran dasar matriks (Caceres dkk., 2008). Tren peningkatan proliferasi fibroblas telah diamati dalam penelitian sebelumnya, dan hasilnya menunjukkan semakin panjang durasi stimulasi fibroblas, semakin tinggi angka proliferasi yang diamati ( Graziani dkk., 2006; Manorajan dkk., 2012) Ligamen periodontal mempunyai komponen seluler yang heterogen, komponen seluler utama adalah fibroblas. Sel ini paling sering diteliti untuk regenerasi periodontal, terletak di tengah serabut kolagen ligamen periodontal bersama sel lain seperti stem sel mesenkim. Kompleksitas ligamen periodontal dengan bermacam-macam tipe sel dan komponen sel progenitor menjadi alasan jaringan ini dilibatkan dalam terapi untuk memulihkan jaringan yang rusak akibat penyakit periodontal (Scanlon dkk., 2011). Fibroblas gingiva dan fibroblas ligamen
2
periodontal menunjukkan beberapa karakteristik yang berbeda. Fibroblas gingiva memiliki kecepatan proliferasi yang tinggi tetapi lebih rendah dari kecepatan proliferasi fibroblas ligamen periodontal. Ekspresi alkaline phospatase dan cyclic adenosine monophosphate lebih tinggi pada fibroblas ligamen periodontal ( Garant, 2003) Kegunaan PRP telah diteliti dalam berbagai penelitian, beberapa penelitian menunjukkan keberhasilan dalam mendorong regenerasi, sementara penelitian lain tidak mendapati adanya manfaat tambahan. Penelitian secara in vitro, telah melibatkan berbagai tipe sel, tetapi masih menunjukkan hasil yang bertentangan. Metode yang digunakan selama proses persiapan PRP akan menentukan seberapa besar konsentrasi platelat dan growth factor yang diperoleh, hal ini dapat menjelaskan perbedaan hasil klinis yang dicapai (Graziani dkk., 2006). Proses persiapan PRP dengan penambahan aktivator telah diteliti. Aktivasi PRP dengan trombin dan kolagen secara in-vitro terbukti dapat mempengaruhi waktu dan jumlah pelepasan growth factor PDGF-AB, TGF- β dan VEGF dari platelet. Aktivasi dengan trombin menunjukkan waktu pelepasan yang sangat cepat sementara aktivasi dengan kolagen menunjukkan pelepasan yang berkelanjutan dalam jumlah yang relatif sama selama waktu aktivasi, mulai hari ke-1, hari ke-3 hingga hari ke-7. Penelitian sebelumnya menunjukkan adanya kekurangan penggunaan trombin sapi yakni munculnya reaksi hipersensitivitas, terganggunya viabilitas dan migrasi fibroblas, penurunan aktivitas FGF serta penurunan kekuatan bekuan (Harrison, 2011). Hasil penelitian secara in vitro menunjukkan penggunaan kolagen merupakan alternatif yang aman dan efektif,
3
selain menstimulasi pelepasan growth factor juga meningkatkan konsistensi PRP dengan proses gelasi.
Penggunaan kolagen menghasilkan pengurangan retraksi
bekuan dengan pelepasan PDGF-AB dan VEGF yang sama dengan metode aktivasi pembekuan thrombin (Fufa dkk., 2008), sementara jumlah total pelepasan TGF- β lebih tinggi pada PRP yang diaktivasi dengan trombin (Harrison dkk.,2011). Kolagen merupakan biomaterial yang penting dalam bidang tissue enginering karena memiliki biokompabilitas dan immunogenitas yang rendah, selain itu kolagen memiliki tensile stength yang tinggi, dapat diabsorbsi dalam tubuh, dan dapat mengaktivasi platelet. ( Tomizawa, 2005; Bareil dkk., 2010). Bentuk sediaan biomaterial berbahan dasar kolagen beragam, ada bentuk cairan, bubuk, padat, membran dan bentuk spon. Kolagen dari mamalia seperti sapi telah banyak di gunakan dalam aplikasi klinis, misalnya kolagen spon dari tendon maupun kulit sapi sementara kolagen cair dari rat tail yang terdapat dipasaran pada umumnya digunakan dalam penelitian in vitro (Geiger dkk.,2002; Bareil dkk.,2010). Aktivasi platelet dengan kolagen cair dari rat tail telah digunakan dalam penelitian in vitro oleh Fufa dkk. (2008), sehingga profil pelepasan growth factor dari platelet dapat diketahui. Kolagen spon telah digunakan sebagai agen pembawa PRP dalam aplikasi klinis dan pembawa recombinant Bone Morphogenetic Protein-2 (rhBMP2) pada hewan coba. Hasil dua penelitian tersebut menunjukkan kolagen spon memberikan efek positif dalam proses regenerasi jaringan ( Mariner dkk., 2013; Naik dkk.,2013)
4
Fibroblas ligamen periodontal merupakan sel kunci dalam proses regenerasi jaringan periodontal. Proliferasi fibroblas ligamen periodontal dapat distimulasi oleh growth factor yang terdapat dalam PRP, tetapi beberapa penelitian menunjukkan PRP tidak memberikan manfaat tambahan atau aktivator yang digunakan menimbulkan reaksi hipersensitif dan tidak memiliki ketahanan terhadap retraksi bekuan, karena itu dalam penelitian ini PRP akan diberi kolagen sebagai aktivator bagi pelepasan growth factor dari granula platelet. Kolagen rat tail telah digunakan untuk mengaktivasi platelet secara in vitro, sementara kolagen spon digunakan secara klinis sebagai aktivator sekaligus agen pembawa PRP, dalam penelitian ini, kedua jenis kolagen tersebut akan dibandingkan.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, dapat dirumuskan permasalahan : 1.
Apakah aktivasi kolagen pada
PRP berpengaruh
terhadap proliferasi
fibroblas ligamen periodontal . 2.
Apakah waktu aktivasi dan penyimpanan PRP berpengaruh terhadap peningkatan proliferasi fibroblas ligamen periodontal.
3.
Apakah aktivasi kolagen rat tail dan kolagen spon pada PRP memiliki efektifitas yang sama dalam menginduksi proliferasi fibroblas ligamen periodontal.
5
C. Tujuan Penelitian
Tujuan umum dari penelitian ini adalah untuk mengetahui manfaat PRP dan kolagen dalam bidang kedokteran gigi. Tujuan khusus penelitian ini adalah untuk : 1.
Melihat manfaat penggunaan PRP terhadap proliferasi fibroblas ligamen periodontal.
2.
Melihat manfaat aktivasi kolagen pada PRP serta pengaruh penyimpanan collagen-activated PRP terhadap proliferasi fibroblas ligamen periodontal.
D. Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah : 1.
Memberi informasi ilmiah tentang
penggunaan PRP dan aktivasi kolagen
untuk mengaktivasi PRP sebagai pemicu proliferasi sel. 2.
Memberi alternatif perawatan penyakit periodontal dengan menggunakan growth factor alami dalam PRP yang diaktivasi dengan kolagen.
E. Keaslian Penelitian
Penelitian in vitro tentang efek PDGF-AB pada fibroblas ligamen periodontal telah dilakukan oleh Manoranjan dkk. (2012), hasilnya menunjukkan PDGF-AB mampu meningkatkan proliferasi fibroblas ligamen periodontal. Penelitian in vitro tentang pengukuran growth factor yang dikeluarkan PRP setelah diaktivasi dengan kolagen dan trombin telah diteliti oleh Harrison dkk.(2011), hasilnya menunjukkan pelepasan growth factor dari PRP yang diaktivasi dengan kolagen berlangsung secara
6
berkesinambungan dan lebih tahan terhadap retraksi bekuan. Penelitian tentang pengaruh penambahan kolagen pada PRP terhadap proliferasi fibroblas ligamen periodontal, setahu penulis belum pernah dilakukan.
7
