BAB I PENDAHULUAN I.1 LATAR BELAKANG Tumbuhnya insidensi lesi yang terjadi pada tulang rawan
ditandai
oleh
peningkatan tajam
dari
individu
dalam bidang olahraga dan terjadinya penekanan lebih besar
pada
aktivitas
fisik
di
semua
kelompok
umur.
Keinginan pasien untuk pemulihan tulang secara total ikut
meningkat.
Namun,
untuk
mereka
yang
memiliki
keterbatasan potensi dalam penyembuhan luka cukup sulit untuk
diterapi,
permasalahan
sehingga
di
kalangan
hal
ini
spesialis
masih bedah
menjadi ortopedi
(Marcacci, et al., 2007; Bartlett, et al., 2005). Ilmu pengetahuan dan teknologi berkembang semakin pesat,
khususnya
tersebut kesehatan
di
memberikan dan
dunia manfaat
masyarakat
kedokteran.
Perkembangan
yang
pada
tenaga
membutuhkan.
Telah
yang
besar
dikembangkan teknik baru dalam penyembuhan luka secara konvensional pada beberapa dekade terakhir ini, yaitu rekayasa
jaringan
(tissue
engineering)
atau
suatu
aplikasi dari prinsip-prinsip rekayasa, biologi, dan kimia untuk memperbaiki, memulihkan atau meregenerasi jaringan hidup dengan menggunakan biomaterial, sel, dan
1
2
faktor
pertumbuhan
saja
atau
dapat
dikombinasikan
(Langer, 1993). Untuk keberhasilan rekayasa jaringan dibutuhkan tiga syarat utama, yaitu sel, perancah (scaffold) dan faktor pertumbuhan (growth factor). Scaffold merupakan suatu kerangka yang berperan sebagai microenvironment bagi sel yang akan melakukan adhesi, proliferasi, dan diferensiasi, yang pada akhirnya menghasilkan jaringan yang diharapkan (Langer, 1993). Penggunaan vascular
faktor-faktor
endothelial
growth
pertumbuhan factor
seperti
(VEGF)
dan
epithelial growth factor (EGF) sudah banyak digunakan dalam penelitian regenerasi jaringan. Platelet dapat melepaskan berbagai faktor pertumbuhan dan protein yang memiliki
fungsi
dalam
regenerasi
jaringan.
Platelet
mudah diambil dari darah dan dikonsentrasikan hingga menjadi Platelet-Rich Plasma (PRP). Konsentrasi growth factor yang banyak terdapat di dalam PRP, membuat PRP banyak digunakan dalam dunia penelitian. Growth factor dari
PRP
bersifat
alami, dengan konsentrasi
biologi
tetap dan bekerja pada membran sel, tidak bekerja pada inti sel, sehingga tidak merangsang pertumbuhan sel ke arah keganasan. Platelet-Rich Plasma berasal dari darah autologous,
sehingga
bebas
dari
transmisi
penyakit
3
seperti
HIV
pertumbuhan platelet
dan di
hepatitis. dalam
derived
Terdapat
Platelet
growth
Rich
factor
tujuh
faktor
Plasma,
(PDGFaa),
yaitu PDGFbb,
PDGFab, transforming growth factor beta, (TGF-b,), TGFb 2, vascular endothelial growth factor (VEGF), dan epithelial growth factor (EGF)(Marx, 2001). Salah
satu
upaya
untuk
mempercepat
regenerasi
jaringan atau organ tanpa meninggalkan jaringan parut di
sekitar
luka
adalah
dengan
(perancah)
(Linawati,
2013).
memenuhi
kriteria
standar
penggunaan Perancah
scaffold
yang
scaffold
ideal seperti
biocompatible, biodegradable, mendukung perlekatan sel dan
persyaratan
dasar
lainnya. Selain
itu,
perancah
harus dapat menyerupai arsitektur dan sifat menyerap dari
extracellular
matrix
(ECM)
suatu
jaringan
(Subramanian, et al, 2009). Gelatin merupakan salah satu perancah yang sudah cukup
umum
(Linawati,
digunakan 2013).
pada
Kalsium
berbagai
karbonat
penelitian
(CaCO3)
dengan
kandungan kalsium yang merupakan mineral esensial bagi kehidupan manusia memiliki struktur yang serupa dengan jaringan tulang sehingga kadang dapat digunakan sebagai bahan untuk transplantasi tulang (Olah & Borbas, 2008). Selain
itu
juga
memenuhi kriteria
standar
scaffold,
4
sehingga peran scaffold sebagai microenvironment bisa didapatkan. Faktor
pertumbuhan
Platelet-Rich perancah ketika
Plasma
membran diserap
terdapat
diharapkan
gelatin oleh
yang
dan
tubuh
akan
di
menempel
CaCO3-gelatin, secara
dalam pada
sehingga
perlahan
faktor
pertumbuhan turut dilepaskan untuk proses regenerasi jaringan. Pelepasan faktor pertumbuhan pada PRP tidak memakan waktu lama karena bentuknya yang berupa cairan atau
gel.
mengikat
Untuk PRP
itu
dalam
dibutuhkan waktu
perancah
yang
lama
yang agar
dapat proses
regenerasi berjalan maksimal. Pada penelitian ini perancah yang dibandingkan keefektifan gelatin
dalam
murni
dan
inkorporasi perancah
PRP
adalah
CaCO3-gelatin.
perancah Penggunaan
CaCO3 di dalam dunia rekayasa jaringan masih terbilang baru, berbeda dengan gelatin yang sudah cukup sering digunakan dalam rekayasa jaringan. Perancah CaCO3-gelatin dibuat dengan perbandingan konsentrasi yang berbeda, yaitu 4/6 wt% dan 3/7 wt%. Perancah gelatin murni dijadikan sebagai kontrol dalam penelitian
ini.
Selain
dari
perbedaan
perbandingan
konsentrasi,untuk membandingkan efektivitas inkorporasi PRP maka dilakukan dua metode inkorporasi PRP, yaitu
5
metode celup dan tetes. Selanjutnya dilihat distribusi dari
pelekatan
platelet
di
perancah
untuk
menilai
strukur perancah yang cocok untuk platelet. I.2 RUMUSAN MASALAH 1. Berapa perbandingan konsentrasi perancah yang lebih efektif terinkorporasi PRP antara perancah gelatin murni
10
wt%,
perancah
sintetik
CaCO3-gelatin
konsentrasi 4/6 wt% dan 3/7 wt%? 2. Metode
inkorporasi
mana
yang
lebih
efektif
menginkorporasikan PRP? 3. Bagaimanakah pola distribusi platelet pada perancah gelatin, perancah sintetik CaCO3-gelatin konsentrasi 4/6 wt% dan 3/7 wt%? I.3 TUJUAN PENELITIAN 1. Membandingkan
efektivitas
perancah gelatin 10
inkorporasi
wt%, perancah
PRP
sintetik
pada CaCO3-
gelatin konsentrasi 4/6 wt% dan 3/7 wt% 2. Membandingkan keefektifan di antara metode celup dan drop (tetes) dalam pelekatan PRP 3. Membandingkan pola distribusi pelekatan platelet di 9 lapang pandang perancah gelatin 10 wt%, perancah CaCO3-gelatin konsentrasi 4/6 wt% dan 3/7 wt%
6
I.4 KEASLIAN PENELITIAN Penelitian perancah
sudah
terkait pernah
Platelet-Rich
dilakukan
Plasma
sebelumnya,
atau antara
lain: 1.
Penelitian
oleh
Subramanian
et
al,
(2009)
dilakukan untuk mengetahui perancah seperti apa yang sesuai diaplikasikan ke jaringan saraf. Perancah yang ideal adalah perancah yang dapat menyerupai arsitektur dari
extracellular
matrix
(ECM)
dan
memiliki
sifat
menyerap yang serupa, diperlukan untuk perlekatan sel, dan fungsi penting lainnya. Selain itu, penelitian ini juga
membandingkan
beberapa
perancah
sehingga
didapatkan perancah yang sesuai dengan saluran saraf. 2.
Penelitian yang dilakukan oleh Kon et al. (2010)
bertujuan
untuk
mengevaluasi
kemampuan
dari
PRP
autologus yang ditambahkan ke perancah untuk menaikkan proses regenerasi osteochondral. Subjek penelitian yang digunakan adalah domba yang telah diberikan lesi pada tulang bahwa
rawan
di
bagian
regenerasi
tulang
dan
baik
pada
kartilagonya scaffold.
lebih
femur.
Hasilnya
rekonstruksi
menunjukkan permukaan
collagen-hydroxyapatite
7
3.
Hasibuan et al,(2010) melakukan penelitian dengan
menggunakan dengan
tikus
tujuan
terhadap
Wistar
untuk
kekuatan
sebagai
mengetahui tarik
subjek
percobaan
pengaruh
perlakuan
tikus.
Hasilnya
kulit
menunjukkan bahwa kekuatan tarik kulit paling tinggi terjadi setelah pemberian PRP dengan penambahan bovine thrombin
berbentuk
platelet
yang
gel.
Penambahan
teraktivasi
dengan
thrombin segera
membuat
melepaskan
faktor pertumbuhan PDGF, TGF-β serta faktor lain yang juga
berperan
dalam
mempercepat
proses
penyembuhan
luka. Berdasarkan
beberapa
referensi
yang
sudah
dijabarkan di atas, belum ada penelitian yang dilakukan untuk membandingkan efektivitas inkorporasi PRP pada perancah sintetik berbasis gelatin dan CaCO3-gelatin sebelumnya. Oleh sebab itu penelitian ini dilakukan. I.5 MANFAAT PENELITIAN Penelitian
ini
diharapkan
dapat
memberikan
manfaat bagi semua kalangan, terutama kalangan medis untuk mengembangkan ataupun mengaplikasikan penelitian ini
untuk
ke
depannya.
Selain
itu,
diharapkan
penelitian ini dapat menjadi dasar untuk penelitianpenelitian lain yang serupa.
