FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI UNIVERSITAS AIRLANGGA SURABAYA 2009

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

SKRIPSI KAJIAN STEM CELL LIGAMEN PERIODONTAL UNTUK TERAPI KERUSAKAN TULANG ALVEOLAR PADA PENDERITA AGGRESSIVE PERIODONTITIS

Oleh:

NUZULUL ARY 020513653

FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI UNIVERSITAS AIRLANGGA SURABAYA 2009

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


BAB 1 PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Penyakit jaringan periodontal merupakan salah satu penyakit infeksi yang dapat

menyebabkan kehilangan gigi pada orang dewasa. Kondisi ini diperparah dengan adanya penyakit sistemik yang diderita oleh pasien yang menderita penyakit periodontal, karena faktor sistemik sangat berpengaruh terutama pada respons imun dan mekanisme inflamasi. Salah satu contoh penyakit jaringan periodontal adalah aggressive periodontitis. Aggressive periodontitis secara umum merupakan efek kesehatan sistemik individu yang berusia 30 tahun, atau bahkan lebih tua. Aggressive periodontitis dapat dibedakan dengan periodontitis kronis dilihat dari lama terjadinya, kecepatan terjadinya penyakit, jenis dan komposisi kumpulan mikroflora subgingiva, perubahan respons imun, dan penyakit keturunan. Aggressive periodontitis dibagi menjadi 2, yaitu: Localized Aggressive Periodontitis atau Localized Juvenile Periodontitis dan Generalized Aggressive Periodontitis. Generalized Aggressive periodontitis terbagi lagi menjadi 2, Generalized Juvenile periodontitis dan Rapidly Progressive Periodontitis (Carranza, 2006). Menurut Susin et al tahun 2005, prevalensi Aggressive Periodontitis didapatkan dari penelitian dengan melibatkan 612 sampel yang dibagi ke dalam 3 bagian, yaitu kelompok usia 14-19 tahun, 20-24 tahun dan 25-29 tahun. Hasilnya, dari 612 sampel didapatkan 5,5% sampel atau sekitar 34 orang dengan aggressive periodontitis. Pada kelompok usia 20-29 tahun juga didapatkan aggressive periodontitis disertai kehilangan gigi yaitu : kelompok usia 20-24 tahun sebesar 13 orang dari 14 orang penderita aggressive periodontitis, kelompok usia 25-29 tahun

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


sebesar 13 orang dari 15 orang penderita (Susin et al, 2005). Perbandingan prevalensi pada pria dan wanita adalah 1:2 (Alexandra, 2008) Hingga saat ini, perawatan pada penyakit periodontal, khususnya Aggressive periodontitis masih belum memberikan hasil yang memuaskan. Hal ini merupakan tantangan terbesar dibidang kedokteran gigi. Terapi regenerasi secara konvensional, seperti regenerasi jaringan, aplikasi topical derivate matriks enamel, dan penggunaan berbagai macam growth factors seperti bone graft, hanya dapat meregenerasi sebagian jaringan periodontal. (Francisco et al, 2006) Perkembangan penelitian yang cepat dalam bidang kesehatan, menuntut para ilmuwan untuk terus berusaha menemukan obat berbagai penyakit yang belum ada obatnya. Penemuan dari penelitian tentang terapi stem cell tahun 1981 pada embrio mencit, menjadi harapan baru di bidang pengobatan. Pada abad ke 21 mulai dikembangkan terapi pengobatan dengan stem cell pada manusia, sehingga dengan terapi ini diharapkan dapat mengatasi berbagai penyakit berat yang belum ada obatnya (Bartold, 2006). Stem cell atau sel induk adalah sel yang pada masa perkembangan embrio manusia menjadi sel awal yang tumbuh menjadi berbagai organ manusia. Stem cell berdasarkan sumbernya, dibagi menjadi 2 yaitu: stem cell embrionik dan stem cell dewasa. Kedua jenis stem cell ini mempunyai potensi besar dalam mengobati berbagai penyakit degeneratif, seperti infark jantung, stroke, Parkinson, Diabetes Melittus, dan berbagai macam kanker (Fang et al, 2006). Meskipun terapi stem cell masih banyak menimbulkan kontroversi dikalangan masyarakat, khususnya stem cell embrionik, namun hal ini tidak menyurutkan para ilmuwan untuk terus meneliti dan mengembangkan metode pengobatan dengan terapi stem cell. Terbukti bahwa saat ini, terapi stem cell sudah mulai banyak digunakan oleh masyarakat untuk mengobati berbagai penyakit khususnya penyakit degeneratif. Ditambah lagi, para peneliti kini tengah

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


mengembangkan terapi stem cell dewasa yang dianggap lebih aman daripada stem cell embrionik (Sonoyama et al, 2006). Di bidang kedokteran gigi, terapi stem cell juga sedang dikembangkan untuk mengatasi masalah penyakit pada jaringan periodontal. Berdasarkan penelitian, prevalensi penyakit periodontal di wilayah Asia dan Afrika cenderung lebih tinggi daripada di Eropa, Amerika, dan Australia. Prevalensi terbesar ditemukan pada kelompok usia 35-44 tahun (Lopez et al, 2001). Berdasarkan hal ini, para ilmuwan terus meneliti pengobatan yang tepat khususnya untuk mengatasi penyakit periodontal. Salah satu cara yang paling mutakhir adalah dengan terapi stem cell. Dari penelitian diketahui bahwa pada jaringan periodontal manusia terdapat stem cell yaitu pada ligament periodontal. Stem cell ini berfungsi untuk memperbaiki jaringan periodontal yang mengalami kerusakan (Bluteau et al, 2008). Periodontal ligament stem cells (PDLSC) merupakan sel yang memiliki kemampuan proliferatif lebih tinggi dibandingkan bone marrow derivate mesenchymal stem cells (BMMSC). PDLSC pada manusia diisolasi dari gigi yang telah diekstraksi dengan menggunakan fluorescence activated dan akan mengekspresikan STRO-1 yang menunjukkan adanya permulaan osteogenic precursor cells (Bluteau et al, 2008). Dengan menggunakan pengecatan imunohistochemical dan western blot analysis menunjukkan bahwa PDLSC mengekspresikan sekelompok sementoblastik/osteoblastik marker yang meliputi alkalin fosfatase, bone sialoprotein (BSP), osteokalsin, dan reseptor TGF β (Seo et al, 2004). PDLSC bisa dihasilkan dari gigi premolar yang dicabut untuk perawatan ortodonti, dan gigi molar ketiga yang dicabut karena impaksi (Bluteau et al, 2008). Namun demikian, penelitian lebih lanjut mengenai stem cell dari ligament periodontal, terutama tentang potensinya dalam regenerasi tulang alveolar pada Aggressive periodontitis, masih belum banyak dilakukan. Oleh karena itu, melalui penelusuran

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


pustaka ini difokuskan untuk mempelajari apakah jaringan periodontal yang fungsional bisa diregenerasi dari transplantasi PDLSCs. Dengan demikian maka dapat dibuktikan bahwa PDLSC manusia dapat digunakan dalam terapi regenerasi tulang alveolar penderita aggressive periodontitis.

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


1.2

Tujuan Untuk mengetahui peran stem cell yang berasal dari ligamen periodontal (PDLSC) terhadap

terapi kerusakan tulang alveolar pada penderita aggressive periodontitis. 1.3

Manfaat Memberikan kontribusi keilmuan dalam memahami mekanisme stem cell dari ligamen

periodontal untuk memperbaiki kerusakan tulang alveolar.

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Jaringan Periodontal Jaringan periodontal adalah struktur jaringan yang berfungsi sebagai penyangga gigi.

Jaringan periodontal ini terdiri dari 4 jaringan, yaitu: gingiva, ligamen periodontal, sementum, dan tulang alveolar (Carranza, 2006). 2.1.1

Gingiva Gingiva atau gusi, terdiri dari jaringan mukosa yang menutupi tulang rahang. Gingiva

sehat umumnya memiliki warna yang disebut coral pink. Warna lain seperti merah, putih dan biru dapat menandai adanya peradangan (gingivitis) atau kelainan lain. Jaringan gingiva normal berwarna transparan,

sedangkan warna merah disebabkan adanya darah yang

mengalirinya. Gingiva secara anatomis terbagi menjadi: Marginal gingiva, Attached gingiva, dan daerah interdental gingiva (Bartold et al, 2000) 2.1.1.1

Marginal gingiva Marginal gingiva merupakan bagian tepi gingiva yang menyelimuti gigi. Marginal

gingiva umumnya memiliki lebar 1 mm, membentuk dinding jaringan lunak dari sulkus gingiva. Marginal gingiva dapat dipisahkan dengan permukaan gigi dengan menggunakan probe periodontal. 2.1.1.2

Attached gingiva Attached gingiva merupakan kelanjutan dari Marginal gingiva. Jaringan lunak ini

terikat kuat dengan periosteum tulang alveolar dibawahnya. Permukaan luar dari Attached

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


gingiva terus memanjang ke mukosa alveolar yang lebih kendur dan dapat digerakkan, bagian tersebut disebut mucogingival junction. 2.1.1.3 Interdental gingiva Interdental

gingiva

mewakili

gingival

embrasure,

dimana

terdapat

ruang

interproksimal dibawah tempat berkontaknya gigi. Interdental gingiva dapat berbentuk piramidal atau berbentuk seperti lembah (Wilman et al, 2006).

2.1.2

Ligamen Periodontal Ligamen periodontal adalah jaringan ikat yang tidak terkalsifikasi dan merupakan

jaringan penyokong gigi yang terletak diantara dua jaringan yang termineralisasi yaitu sementum dan tulang alveolar (Kawase et al, 2008). Elemen paling penting pada ligamen periodontal adalah principal fibers yang terdapat berkas-berkas kolagen. Bagian ujung dari principal fibres yang masuk ke dalam sementum dan tulang disebut sharpey’s fibers. Kolagen adalah protein yang tersusun dari asam amino, bagian yang terpenting adalah glycine, proline, hydroxylycine, dan hydroxyproline. Jumlah kolagen dalam jaringan ditentukan oleh kandungan hydroxyproline (Carranza, 2006). Kolagen disintesis oleh fibroblas, kondroblas, osteoblas, dan sel lain. Beberapa jenis kolagen, dapat dibedakan dari yang lain dengan melihat komposisi kimia, distribusi, fungsi, dan morfologinya. Principal fibers sebagian besar disusun oleh kolagen tipe 1,sedangkan serat retikuler yang disusun dari kolagen tipe 3 dan kolagen tipe 4 banyak ditemukan pada basal lamina (Yoshinori et al, 2002).

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


Principal fiber pada ligamen periodontal tersusun dalam 6 kelompok, yang melekat pada akar gigi, antara lain: transeptal, alveolar crest, horizontal, oblique, apikal, interradikular. Principal fibres diremodeling oleh sel ligamen periodontal untuk menyesuaikan kebutuhan fisiologis dan respon rangsangan yang berbeda (Leino et al, 1999).

a) Kelompok transeptal : serat transeptal membentang dalam arah interproksimal melalui tulang alveolar crest dan masuk ke dalam sementum gigi. Serat ini bersifat konstan dan dapat direkonstruksi setelah terjadi kerusakan tulang alveolar pada penyakit periodontal. b) Kelompok Alveolar Crest : Serat alveolar crest membentang secara oblique dari sementum di bawah junctional epithelium pada alveolar crest. Serat alveolar crest mencegah ekstrusi gigi dan menahan pergerakan gigi ke arah lateral. c) Kelompok Horizontal : serat horizontal membentang pada sisi kanan sumbu panjang gigi dari sementum ke tulang alveolar. d) Kelompok Oblique : serat oblique, kelompok terbesar pada ligamen periodontal., melintang dari sementum dalam arah koronal secara oblique ke tulang. Serat ini memiliki peran yang penting karena menahan beban vertikal dalam pengunyahan dan mengubahnya menjadi tekanan pada tulang alveolar. e) Kelompok Apikal : serat apikal tersebar dari sementum ke tulang bagian apikal soket. Serat ini tidak didapatkan pada akar yang tidak sempurna. f) Kelompok Interradicular : serat interradicular menyebar dari sementum di daerah furkasi pada gigi dengan akar ganda. Pada ligamen periodontal terdapat 2 bentukan immature yang ditemukan, yaitu: oxytalan dan eluanin. Serat Oxytalan berjalan paralel ke permukaan gigi dalam arah vertikal dan condong

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


ke sementum pada daerah servikal akar ketiga. Oxytalan akan muncul untuk membantu proses regenerasi ligamen periodontal (Page et al, 1985). 2.1.2.1 Elemen Seluler Ligamen Periodontal Ligamen periodontal memiliki komponen sel yang sangat penting yang menjadikan ligament periodontal dapat berfungsi dengan baik. Ada beberapa jenis sel yang telah berhasil diidentifikasi dari ligamen periodontal, antara lain: sel jaringan ikat, sel epitel rest dan sel imun (Caton, 1989). a)

Sel Jaringan Ikat: berisi fibroblast, sementoblas, dan osteoblas. Sel fibroblast, selain

mensintesa kolagen juga melakukan proses fagositosis untuk serat kolagen lama dan didegradasi oleh enzim hidrolisis. Sementoblas dan osteoblas, seperti halnya osteoklas dan odontoklas, juga terdapat pada sementum dan permukaan tulang pada ligamen periodontal (Kawase et al, 2008). b) Sel Epitel Rest of Malassez membentuk kisi-kisi dari ligamen periodontal dan didistribusikan dekat dengan sementum sepanjang ligamen periodontal pada gigi. Jumlahnya paling banyak pada daerah apikal dan servikal. c) Sel imun termasuk neutrophil, limfosit, makrofag, mast sel, dan eosinofil. Semua sel tersebut bergabung pada elemen neurovaskuler seperti halnya pada jaringan ikat lainnya.

2.1.2.2 Fungsi Ligamen Periodontal Ligamen periodontal memiliki fungsi

fisik, formatif dan remodeling, nutrisi, dan

sensoris (Ohno et al, 2002).

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


A. Fungsi Fisik Fungsi fisik ligamen periodontal antara lain: 1. Melindungi pembuluh darah dan syaraf 2. Menyalurkan beban oklusal ke tulang 3. Membantu perlekatan gigi pada tulang. 4. Merawat perlekatan gigi dengan jaringan gingiva. 5. Menahan beban oklusal B. Fungsi Formatif dan Remodeling Sel-sel ligamen periodontal berperan dalam proses resobsi dan formasi sementum dan tulang yang terjadi dalam pergerakan gigi secara fisiologis untuk menyesuaikan terhadap beban oklusal serta memperbaiki kerusakan. Ligamen periodontal selalu mengalami remodeling, yaitu sel tua dan serat yang rusak akan turun dan diganti oleh yang baru sedangkan aktivitas mitotic dapat dilihat pada fibroblast dan sel endothelial. Bentukan fibroblast dari serat kolagen, dan sisa sel mesencymal berkembang menjadi osteoblas dan sementoblas. Oleh karena itu, banyaknya formasi dan diferensiasi osteoblas, sementoblas, dan fibroblast berpengaruh terhadap banyaknya formasi kolagen, sementum, dan tulang (Carranza, 2006). C. Fungsi sensorik dan nutritif. Ligamen periodontal mensuplai nutrisi ke sementum, tulang alveolar, dan gingiva melalui pembuluh darah dan menyediakan aliran limfatik. Pada ligamen periodontal juga terdapat serabut saraf sensori yang dapat menghantarkan rabaan, tekanan, dan sensasi nyeri oleh syaraf trigeminal. Sabut syaraf melintas ke ligamen periodontal dari daerah periapikal dan melalui saluran dari tulang alveolar yang mengikuti aliran pembuluh darah lalu bercabang menjadi serat bermyelin, yang berakhir pada myelin sheath dan berujung pada salah satu dari 4 jenis ujung

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


syaraf terminal, seperti : free ending, yang memiliki banyak percabangan yang membawa sensasi nyeri; mekanoreseptor Ruffini dan lokasi utama pada daerah apikal; corpuscle Meisner’s yang juga mekanoreseptor, ditemukan terutama pada bagian tengah akar yang dikelilingi oleh kapsul fibrous dan berlokasi di dalam apeks (Saburou et al, 2002).

2.1.3

Sementum Sementum merupakan jaringan messenchymal yang avaskuler dan terkalsifikasi yang

membentuk permukaan luar akar gigi. Jaringan ini menutupi dentin didaerah radiks dan komposisinya serupa tulang, meskipun tidak ada sistem Havers dan pembuluh darah. Sementum pada bagian apikal gigi lebih tebal, dan terdapat sel-sel yang mirip osteosit, yang disebut sementosit. Bila ligamen periodontal dihancurkan, sementum akan mengalami nekrosis dan mungkin diresorbsi. (Bosshardt, 2005). Sementum terdiri dari: matrix interfibrilar yang terkalsifikasi, dan fibril kolagen. Pada sementum terdapat 2 bagian, yaitu (Carranza, 2006): 1. Komponen aseluler : bagian sementum yang terbentuk paling awal, menutupi 1/3 servikal-1/2 bagian akar, tidak mengandung sel, ketebalannya mencapai 20-230 mikrometer.

2. komponen seluler : baru terbentuk setelah gigi mencapai oklusal, mengandung sel, irregular, kurang terkalsifikasi.

2.1.4

Skripsi

Tulang Alveolar

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


Merupakan bagian maksila atau mandibula yang membentuk dan mendukung soket gigi. Tulang alveolar terbagi menjadi: external plate of cotical bone, inner socket wall ( alveolar bone proper), dan Cancellous trabuculae. Tulang alveolar terdiri dari 2 komponen, yaitu: a. komponen seluler: terdiri dari osteoblas dan osteoklas b. intercellular matrix: terdiri dari matrix anorganik (Ca, P, ion  membentuk kristal hidroxy apatite), matrix organic ( 90% kolagen, osteocalcin, osteonectin). Tulang alveolar memiliki kemampuan untuk remodeling, yaitu kemampuan untuk dapat memperbaiki diri. Contohnya, pada gigi yang telah dicabut, maka soket dari gigi yang telah dicabut tersebut dapat menutup dengan sendirinya. Remodeling pada tulang alveolar dapat mempengaruhi ketinggian, kontur, dan densitas dari tulang alveolar. Terdapat 3 area remodeling tulang alveolar, yaitu: di ligamen periodontal, periosteum daerah bukal atau fasial, dan permukaan endosteal (Antonio et al, 2006).

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


Gambar 2.1: Gigi dan jaringan periodontal (Simon, 2009). 2.2

Penyakit Jaringan Periodontal Penyakit periodontal merupakan penyakit yang disebabkan adanya infeksi pada jaringan

penyangga gigi (jaringan periodontal). Penyakit periodontal menyerang pada daerah tepat dibawah sulkus gingiva, penyakit ini akan menyebabkan terpisahnya gigi dengan jaringan periodontal. Saat jaringan periodontal tersebut rusak, maka sulkus akan berubah menjadi poket periodontal (ruang antara gigi dan gusi yang berbentuk seperti kantung). Semakin parah penyakit periodontal yang terjadi, maka semakin dalam pula poket yang terbentuk. Penyakit periodontal memiliki tanda dan gejala yaitu: pembengkakan pada gingiva , nyeri pada gingiva atau gigi menjadi sensitif saat mengunyah , perdarahan gingiva yang terjadi ketika menggosok gigi , gigi tanggal pada orang dewasa , gigi goyang , adanya nanah pada gingiva , bau napas tak sedap yang tidak disebabkan oleh makanan dan tidak dapat hilang dengan sendirinya, serta terbentuknya poket periodontal (Yi Liu et al, 2008). Penyakit periodontal dapat diklasifikasikan berdasarkan derajat keparahan penyakit menjadi (Armitage, 1999) :

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


1. Gingivitis, merupakan bentuk penyakit periodontal yang ringan dan reversibel, dimana penyakit ini hanya menyerang gusi. 2. Periodontitis, merupakan bentuk penyakit periodontal yang destruktif, biasanya merupakan kelanjutan dari gingivitis yang tidak diterapi dengan baik. Periodontitis ini masih terbagi lagi menjadi 3 macam, antara lain (American Academy of Periodontology, 2000): a). Periodontitis kronis: jumlah kerusakan yang terjadi pada jaringan periodontal tidak terlalu banyak. b). Aggressive periodontitis: banyak terjadi kerusakan jaringan periodontal terutama tulang alveolar. c). Periodontitis yang disebabkan penyakit sistemik: Ada penyakit sistemik yang menyertai kerusakan jaringan periodontal.

2.2.1 Aggressive periodontitis Aggressive periodontitis secara umum merupakan efek kesehatan sistemik dari individu yang berusia lebih dari 30 tahun, atau bahkan lebih tua. Aggressive periodontitis dapat dibedakan dari periodontitis kronis dilihat dari lama terjadinya, kecepatan terjadinya penyakit, jenis dan komposisi kumpulan mikroflora subgingiva, perubahan respons imun, dan penyakit keturunan (Lang et al, 1999). Aggressive periodontitis dibagi menjadi 2, yaitu: Localized Aggressive periodontitis atau Localized Juvenile Periodontitis dan Generalized Aggressive Periodontitis yang terbagi lagi menjadi 2, Generalized Juvenile periodontitis dan Rapidly Progressive Periodontitis. Ciri-ciri pada aggressive periodontitis antara lain (Baehni et al, 2008):

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


1.

Kumpulan mikroorganisme yang ditemukan bersama dengan kerusakan jaringan periodontal yang hebat.

2.

Peningkatan

jumlah

Actinobacillus

actinomycetemcomitans

dan

Porphyromonas

Gingivalis. 3.

Aktivitas yang abnormal dari fagosit.

4.

Hiper responsive dari fenotip makrofag, termasuk peningkatan jumlah PGE2 dan IL-1β.

5.

Proses kerusakan tulang dan jaringan periodontal yang berhenti dengan sendirinya

2.2.1.1 Localized Aggressive periodontitis (LAP) Localized aggressive periodontitis sering terdapat pada kelompok usia pubertas. Secara klinis, ditandai oleh gambaran hilangnya perlekatan interproksimal 2 gigi permanen, salah satunya adalah M1, dan melibatkan tidak lebih dari 2 gigi yang selain M1 dan insisif. Kerusakan jaringan periodontal yang terbatas pada penyakit ini dapat terjadi karena beberapa alasan sebagai berikut (Lang et al, 1999): 1. Actinobacillus actinomycetemcomitan (Aa), setelah kolonisasi awal pada gigi permanen yang erupsi (M1 dan I), dapat menghindari sistem pertahanan tubuh dengan menghasilkan polymorphonuclear

leukocyte

chemotaxis-inhibiting

factor,

endotoksin,

kolagenase,

leukotoksin, dan faktor lainnya yang membuat bakteri dapat berkolonisasi ke dalam poket dan merusak jaringan periodontal. Setelah terjadi serangan pertama ini, pertahanan tubuh yang adekuat dirangsang untuk menghasilkan

opsonic antibody untuk menambah daya

clearance dan fagositosis bagi bakteri dan menetralisir aktivitas leukotoksik. Sehingga, kolonisasi pada daerah lain dapat dicegah. Adanya respons antibodi yang kuat merupakan salah satu ciri Localized Aggressive periodontitis.

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


2. Bakteri Aa gagal memproduksi

leukotoksin. Jika hal ini terjadi, maka perkembangan

penyakit menjadi terhenti dan kolonisasi yang baru pada periodontal dapat dicegah.

Ciri khas dari LAP adalah tidak dijumpai inflamasi secara klinis meskipun didapatkan poket yang dalam. Bentuk klinis lain seperti adanya migrasi distolabial pada Insisif RA disertai diastema, goyang pada gigi M1, gigi menjadi sensitif oleh karena akar yang terbuka, rasa nyeri terutama saat mengunyah, hal ini disebabkan adanya iritasi pada jaringan penyangga oleh pergerakan gigi dan gesekan makanan. Pada fase ini, sudah terbentuk abses periodontal (Carranza, 2006) Pemeriksaan radiografik ditemukan hilangnya tulang alveolar dalam arah vertikal disekitar

M1 dan Insisif, merupakan gejala umum dari aggressive periodontitis (Page et

al,1985).

2.2.1.2 Generalized Aggressive periodontitis (GAP) GAP biasanya terjadi pada kelompok usia 30 tahun ke atas. Secara klinis, GAP ditandai oleh hilangnya perlekatan daerah interproksimal secara luas yang mengenai 3 gigi permanen selain M1 dan Insisif. Penderita GAP sering didapatkan kolonisasi plak bakteri pada gigi yang terkena. Secara

kuantitaif, jumlah plak bakteri sama banyaknya dengan jumlah kerusakan

jaringan periodontal dan secara kualitatif P.Gingivalis, A. actinomycetemcomitans, dan Bacteroides forsythus sering ditemukan pada plak yang ada (Lang et al, 1999). Terdapat 2 bentuk respons imun dari gingiva yang dapat ditemukan pada GAP. Pertama adalah severe, merupakan radang akut pada jaringan, biasanya terdapat proliferasi, ulserasi,

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


dengan warna merah. Mudah berdarah secara spontan, meskipun dengan rangsangan ringan. Respon jaringan ini terjadi pada fase destruktif, dimana terdapat hilangnya perlekatan jaringan dan tulang. Bentuk respons imun yang kedua adalah mild, yaitu berupa adanya poket yang dalam yang dapat diketahui dengan probing. Beberapa penderita GAP juga didapatkan manifestasi sistemik seperti berat badan turun, depresi mental, dan tidak enak badan (Tonetti et al, 1999). Pada gambaran radiografik di dapatkan kerusakan tulang yang parah dengan disertai hilangnya gigi (Page et al, 1985).

2.2.2

Faktor Resiko Aggressive periodontitis.

2.2.2.1 Aspek Mikrobiologis Meskipun ada beberapa mikroorganisme yang ditemukan pada Localized Aggressive Periodontitis (A.actinomycetemcomitans, Capnocytophaga sp, Campylobacter rectus), tetapi yang paling bersifat pathogen adalah Aa (Nonnenmacher et al, 2001). Hal ini disebabkan karena bakteri Aa memproduksi faktor virulensi yang berperan dalam proses terjadinya penyakit periodontal (Tonetti et al, 1999). 2.2.2.2 Aspek Imunologis Kerusakan sistem imun merupakan patogenesis aggressive periodontitis. Human Leukocyte Antigen (HLA), yang mengatur respons imun, merupakan penanda adanya aggressive periodontitis, khususnya antigen HLA-A9 dan B-15 selalu berkaitan dengan aggressive periodontitis (Rasmi et al,2004). Beberapa penelitian yang dilakukan oleh Leino et al di tahun 1999 menunjukkan bahwa pasien dengan aggressive periodontitis didapatkan kerusakan Polymorphonuclear leukocytes

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


(PMN), monosit, atau keduanya. Kerusakan ini dapat menghambat aktivitas PMN yang mempunyai fungsi fagositosis dan membunuh mikroorganisme (Leino et al, 1999). Reaksi autoimun juga memiliki peranan dalam terjadinya aggressive periodontitis. Mekanisme respons imun termasuk peningkatan ekspresi molekul Major Histo Compatibility (MHC) tipe II dan HLA DR4, perubahan fungsi sel-T helper atau sel-T supresor, dan aktivasi poliklonal sel B oleh bakteri plak dan faktor genetik (Bonfil et al, 1999).

2.2.2.3 Aspek Genetis Tiap individu memiliki kerentanan yang berbeda pada aggressive periodontitis. Fakta mengatakan bahwa kerusakan imun pada aggressive periodontitis mungkin merupakan faktor keturunan (Tonetti et al, 1999). 2.2.2.4 Aspek Lingkungan Kebiasaan merokok merupakan hal penting dalam mempengaruhi tingkat kerusakan pada usia dewasa muda. Penderita GAP yang memiliki kebiasaan merokok terdapat kerusakan yang lebih parah pada gigi dan perlekatan jaringannya dibanding orang yang tidak merokok. Hal ini disebabkan karena pada perokok, terdapat peningkatan jumlah bakteri Aa, B. Forsythus, dan P. Gingivalis yang diakibatkan oleh kerusakan fungsi kemotaksis dan fagositosis dari neutrofil. (Illueca et al, 2005).

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


Gambar 2.2: Generalized Aggressive periodontitis (Goodson et al, 1984)

Pada tahun 2008, Yi Liu et al membuat kondisi periodontitis pada babi percobaan. Kemudian, dibuat sediaan atau pemeriksaan HPA dari kondisi periodontitis tersebut yang dapat dilihat pada gambar 2.3.

Gambar 2.3: Gambaran histopatologi periodontitis ( Yi Liu et al,2008) Gambaran periodontitis pada babi percobaan ada tiga kelompok babi dalam percobaan tersebut yang diuji pada penelitian ini. Pada masing-masing percobaan, dibuat kerusakan tulang dengan lebar 3mm, panjang 7 mm, dan kedalaman 5 mm yang dibuat pada bagian mesial dari maksila atau mandibula M1 (tanda panah) (B). Setelah 4 minggu kemudian, inflamasi mulai nampak (tanda panah gambar C). Bentukan khas periodontitis secara klinis dapat ditemukan pada babi percobaan. Pada minggu kesebelas setelah pembedahan, gingiva nampak merah dan membengkak. Kalkulus juga terlihat pada gingival margin (Tanda panah pada gambar D), inflamasi meluas hingga daerah furkasi, dan akar mesial-bukal gigi M1 menjadi terlihat (panah berwarna putih pada gambar E). Gambar manifestasi periodontitis pada babi percobaan (F-H). Gambar sinar X menunjukkan penurunan densitas mineral tulang alveolar pada daerah furkasi

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


(tanda panah gambar G) ketika dibandingkan dengan densitas tulang alveolar pada kelompok kontrol (tanda panah gambar F). gambar CT koronal menunjukkan kerusakan tulang alveolar sebelah bukal (tanda panah gambar H). Hasil fotomikrografi secara histologi menunjukkan manifestasi histopatologi yang khas dari periodontitis, termasuk penurunan jaringan periodontal dan infiltrasi sel-sel inflamasi (I) (Yi Liu et al, 2008).

2.3

Stem cell Stem cell atau yang biasa disebut sel induk adalah sel yang dalam perkembangan embrio

manusia menjadi sel awal yang tumbuh menjadi berbagai organ manusia. Sel ini belum terspesialisasi dan mampu meregenerasi diri sendiri. Sel induk atau stem cell ini, berdasarkan asalnya, dibagi menjadi stem cell embrio dan stem cell dewasa. Kedua sel induk ini, baik stem cell embrio maupun stem cell dewasa, memiliki potensi yang besar dalam mengobati berbagai penyakit degeneratif, seperti : infark jantung, stroke, Parkinson, diabetes, berbagai macam kanker terutama kanker darah dan osteoarthritis (Bluteau et al, 2008). Stem cell embrionik adalah sel yang diambil dari inner cell mass, yaitu suatu kumpulan sel yang terletak di satu sisi sel blastocyst yang berusia lima hari dan terdiri atas seratus sel. Sel ini dapat berkembang biak dalam media kultur optimal menjadi berbagai sel, seperti sel jantung, sel kulit, dan sel syaraf. Pada kultur, sel embrio ini dapat berproliferasi hingga beratus kali lipat sehingga berumur panjang. Namun, stem cell embrio ini berisiko menimbulkan kanker bila terkontaminasi, berpotensi menimbulkan penolakan dari tubuh, dan masih menjadi kontroversi hingga saat ini (Shamblott et al, 1998). Stem cell dewasa yaitu sel induk atau stem cell yang terdapat di semua organ tubuh, terutama di sum-sum tulang dan berfungsi memperbaiki jaringan yang mengalami kerusakan.

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


Stem cell dewasa dapat diambil dari fetus, sum-sum tulang, dan darah tali pusat dari sel pasien sendiri, sehingga menghindari penolakan imun. Selain itu, sel yang digunakan pada stem cell dewasa ini sudah terspesialisasi sehingga induksi menjadi lebih sederhana dan secara etika juga tidak ada masalah (Andrew et al, 1998). Kerugian penggunaan stem cell dewasa antara lain : jumlahnya sedikit, sangat jarang ditemukan pada jaringan matur, masa hidup tidak lama seperti stem cell dari embrio, dan bersifat multipoten sehingga diferensiasinya tidak seluas stem cell embrio. Stem cell dewasa dengan menggunakan sum-sum tulang dan tali darah pusat sejauh ini telah berhasil digunakan untuk mengobati berbagai penyakit kelainan darah.

Lebih dari 72

penyakit telah terbukti dapat disembuhkan dengan stem cell dewasa terutama yang berasal dari tali darah pusat. Diantaranya adalah leukemia, keropos tulang (osteoporosis), dan kanker payudara (Ryan et al, 2005).

2.3.1 Dental Stem cell Dental stem cel adalah stem cell yang berada atau didapat dari gigi. Baik ketika gigi masih menjadi benih maupun sudah erupsi (Bluteau et al, 2008). Dental stem cell dibagi menjadi beberapa jenis, diantaranya : Dental pulp stem cells (DPSC), Stem cells from human exfoliated deciduous teeth (SHED), Apical part of the Papilla Stem Cell (APSC), Dental Follicle Stem Cell (DFSC), Periodontal ligament stem cells (PDLSC). (Morzeck et al, 2008)

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


2.3.1.1 Stem cells from human exfoliated deciduous teeth (SHED) Stem cell ini merupakan progenitor mesenkimal yang diisolasi dari pulpa gigi insisif sulung Sel ini menunjukkan plastisitas yang tinggi ketika sudah bisa berdiferensiasi menjadi neuron, adiposit, osteoblas, dan odontoblas (Miura et al, 2003).

2.3.1.2 Adult Dental Pulp Stem Cells (DPSC) Telah diketahui sebelumnya bahwa pulpa gigi dewasa mampu membentuk odontoblas dibawah sinyal yang sesuai. Sinyal yang dapat merangsang terbentuknya odontoblas pada DPSC antara lain : bahan kalsium hodroksida atau kalsium fosfat. Hingga saat ini, terapi dengan menggunakan DPSC masih terus diteliti (Tecles et al, 2005).

2.3.1.3 Dental follicle Stem Cell (DFSC) DFSC dapat diisolasi dari folikel molar ketiga dan menampakkan adanya stem cells marker seperti Notch 1, STRO-1, dan nestin (Morszeck et al, 2005). Sel-sel ini dapat dipelihara didalam kultur sampai sekitar 15 passages. STRO-1 positif pada DFSC ini dapat berdiferensiasi in vitro menjadi sementoblas (Kemoun et al, 2007) dan mampu membentuk sementum secara in vivo (Handa et al, 2002).

2.3.1.4 Periodontal ligament stem cells (PDLSC) Ligamen periodontal adalah jaringan yang terspesialisasi yang berada diantara sementum dan tulang alveolar dan memiliki peranan dalam memelihara dan menyangga gigi. Ligament periodontal mengandung marker untuk stem cell, yaitu CD-146 / STRO-1 positif yang berfungsi untuk memelihara kekuatan sel tersebut. Marker STRO-1 ini secara in vitro, dapat

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


berdiferensiasi menjadi fenotip adipogenik, osteogenik, dan kondrogenik (Gay et al, 2007). PDLSC dapat diisolasi dari gigi premolar yang dicabut untuk perawatan ortodonti, gigi sulung yang dicabut, dan gigi molar ketiga yang dicabut karena impaksi. PDLSC mempunyai kapasitas proliferasi yang lebih tinggi dibandingkan bone marrow stem cells (Bluteau et al, 2008). Dengan menggunakan pengecatan imunohistochemical dan western blot analysis menunjukkan bahwa kultur PDLSC mengekspresikan sejumlah marker sementoblastik / osteoblastik antara lain alkaline phosphatase, bone sialoprotein, osteocalcin, dan reseptor TGF β (Seo et al, 2004).

D

E

F

G

Gambar 2.4: Periodontal Ligament Stem Cell (Seo BM et al, 2004)

Keterangan gambar 2.4: (A) Pencabutan Molar ketiga pada manusia menunjukkan perlekatan ligamen periodontal pada permukaan akar gigi (tanda panah). (B) kultur dari PDLSC. (C) Tampak kumpulan sel ligamen periodontal yang membentuk koloni tunggal setelah dilakukan pengecatan dengan Toluidine blue

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


0,1%.

(D-E)

Pengecatan

Immunocytochemical

menunjukkan

bahwa

kultur

PDLSC

mengekspresikan STRO-1 (Gb. D) dan CD 146 (Gb. E), keduanya merupakan mesenchymal progenitor markers. (F-G) Pada pengecatan immunohistochemical (F) dan fluorescence (G), menunjukkan adanya antibodi STRO-1 pada jaringan periodontal.

2.4

Hubungan Periodontal Ligament Stem Cell dengan Terapi Kerusakan Tulang Alveolar Pada penderita Aggressive Periodontitis Pada

penderita

aggressive

periodontitis,

khususnya

Generalized

Aggressive

Periodontitis, selain mengalami kerusakan jaringan periodontal juga mengalami kerusakan tulang alveolar yang sangat parah meliputi hampir seluruh rahang. Bakteri plak yang sangat berpotensi menyebabkan aggressive periodontitis adalah Actinobacillus actinomycetemcomitan (Aa). Bakteri Aa menghindari sistem pertahanan tubuh dengan menghasilkan polymorphonuclear leukocyte chemotaxis-inhibiting factor, endotoksin, kolagenase, leukotoksin, dan faktor lainnya yang membuat bakteri dapat berkolonisasi ke dalam poket dan merusak jaringan periodontal. Hingga saat ini, pengobatan untuk penyakit periodontal, khususnya regenerasi tulang alveolar, masih belum memberikan hasil yang memuaskan (Steven et al, 2008). Dari penelitian yang telah dilakukan oleh Gay et al tahun 2007, diketahui bahwa pada ligamen periodontal terdapat marker untuk stem cell yaitu STRO-1. Marker STRO-1 merupakan colony-forming osteogenic precursor yang dapat diisolasi dari sum-sum tulang. Marker STRO-1 memiliki potensi untuk berdiferensiasi menjadi fenotip adiposit, kondrosit, dan osteosit. Terekspresinya marker STRO-1 dari permukaan ligamen periodontal menunjukkan bahwa sel

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


ligamen periodontal memiliki prekursor osteogenik yang dapat berdiferensiasi

menjadi

osteoblas. Dari teori tersebut maka dapat diketahui bahwa sel ligamen periodontal dapat berpotensi untuk digunakan sebagai terapi regenerasi tulang alveolar pada penderita aggressive periodontitis.

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


BAB 3 KERANGKA KONSEPTUAL

AGGRESSIVE PERIODONTITIS

KERUSAKAN JARINGAN

KERUSAKAN TULANG ALVEOLAR

Terapi PDLSC Multipoten Mesenchymal stem cell

Adiposit

PPAR-γ2

MMSC

Sox-9

Bi dan Tri Poten Mesenchymal Stem Cell

Kondrosit

MMSC

TAZ Msx-2 Committed Osteoprogenitor Cell

RUNX-2 PREOSTEOBLAS

OSTEBLAS

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


Penyakit Aggressive Periodontitis

selain menyebabkan kerusakan jaringan, juga dapat

mengakibatkan kerusakan tulang alveolar. Setelah melakukan terapi untuk penyakit Aggressive Periodontitis, maka aplikasi Periodontal Ligament Stem Cell (PDLSC) untuk terapi pembentukan tulang alveolar dapat dilakukan. Pada skema, pembentukan osteoblas melalui 4 tahap. Yang pertama, aplikasi PDLSC pada daerah tulang alveolar yang telah hilang. Pada tahap ini, PDLSC masih berupa Multipoten Mesenchymal Stem Cell. Sel ini berpotensi untuk berdiferensiasi menjadi adiposit bila distimulasi oleh faktor transkripsi Peroxisome Proliferator Activated Receptor- γ2 (PPAR-γ2), dan akan menjadi kondrosit bila distimulasi oleh gen SOX-9. Yang kedua, sel mesenkimal yang tidak distimulasi oleh oleh faktor transkripsi akan membelah menjadi 2 yang disebut Bi dan Tri poten mesenchymal stem cell. Pada tahap ini, sel memiliki potensi yang sama untuk bisa berdiferensiasi menjadi adiposit dan kondrosit. Faktor transkripsi TAZ berperan untuk menekan faktor transkripsi dari PPAR-γ2 dan

SOX-9, sehingga sel mesenkimal yang tersisa tidak

seluruhnya terdiferensiasi menjadi adiposit dan kondrosit. Sel mesenkimal yang tersisa akan berkembang menjadi sel osteoprogenitor. Selanjutnya, sel osteoprogenitor akan diaktivasi oleh faktor transkripsi RUNX-2 yang sangat dibutuhkan untuk diferensiasi osteoblas dengan bantuan MSX-2 sehingga sel osteoprogenitor berdiferensiasi menjadi sel pre-osteoblas, dan kemudian akan maturasi menjadi osteoblas.

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


BAB 4

PEMBAHASAN

Penyakit periodontal merupakan suatu kerusakan pada jaringan penyangga gigi. Salah satu bentuk dari penyakit periodontal adalah juvenile periodontitis atau biasa disebut aggressive periodontitis. Aggressive periodontitis berkembang sangat cepat dan terjadi kerusakan yang signifikan pada jaringan penyangga gigi yang terlibat (Davis et al, 1985). Faktor genetik juga dapat mempengaruhi timbulnya penyakit ini (Hart et al, 2000). Secara umum pengobatan aggressive periodontitis adalah dengan pemberian antibiotik disamping terapi scaling dan root planning. Terapi bedah juga patut dipertimbangkan untuk membuat jalan dilakukannya debridement pada akar (Steven, 2008), namun cara ini masih belum memberikan hasil yang memuaskan. Ligament periodontal (PDL) merupakan jaringan lunak penyangga yang terletak diantara sementum dan tulang alveolar soket gigi. PDL tidak hanya memiliki peranan sebagai penyangga gigi, tetapi juga berperan dalam mengatur suplai nutrisi gigi, hemostasis, dan perbaikan jaringan yang rusak. Menurut Shimono et al, tahun 2005, kerusakan pada ligament periodontal dapat menyebabkan hilangnya perlekatan gigi pada soketnya, resobsi tulang alveolar, dan pada akhirnya dapat menyebabkan kehilangan gigi. Dengan demikian, maka manipulasi sel PDL merupakan hal penting untuk perbaikan jaringan periodontal yang rusak dan hal ini merupakan tujuan utama dalam perawatan penyakit periodontal.

Sel PDL merupakan sel heterogen yang memiliki potensi replikasi dan dapat membentuk single-cell koloni. Sel PDL memiliki perangkat stem cell yang penting dan memiliki peran untuk

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


perbaikan diri, multipotensi, serta mengekspresikan marker mesencymal stem cell antara lain CD 105, CD 166, dan STRO1 pada permukaan selnya (Isaka et al, 2001). Periodontal Ligamen Stem Cell (PDLSC) mengandung banyak organel sel diantaranya mitokondria, ribosom, dan endoplasma (Yi Liu et al, 2008). Strategi dari terapi regenerasi jaringan periodontal adalah dengan mengontrol inflamasi dan merangsang stem cell progenitor untuk meregenerasi jaringan periodontal yang baru. Namun bagaimanapun, sisa periodontal ligament stem cell (PDLSC) pada pasien dengan periodontitis sangatlah terbatas, dikarenakan adanya keradangan yang cukup lama. PDLSC dapat diisolasi dari gigi premolar yang dicabut untuk perawatan ortodonsia, juga bisa pada gigi sulung yang telah dicabut, dan gigi molar ketiga yang dicabut karena impaksi (Bluteau et al, 2008). Dengan menggunakan pengecatan imunohistochemical dan western blot analysis

menunjukkan

bahwa

kultur

sel

PDL

mengekspresikan

sejumlah

marker

osteoblastik/sementoblastik antara lain alkaline phosphatase, bone sialoprotein, osteocalcin, dan TGF β receptor (Seo et al, 2004). Keberadaan komponen tersebut mengindikasikan adanya progenitor cell dalam sel PDL yang mempunyai peranan dalam mengatur homeostasis jaringan dan regenerasi jaringan periodontal STRO-1 merupakan colony-forming osteogenic precursor yang dapat diisolasi dari sumsum tulang. Terekspresinya STRO-1 pada permukann sel PDL mengindikasikan bahwa sel PDL memiliki precursor osteogenik yang dapat berdiferensiasi menjadi osteoblas. Tahapan dalam pembentukan osteoblas melibatkan ekspresi sejumlah gen spesifik dan pada tiap tahapan tersebut nampak ciri fenotip (Hughes et al, 2006). PDLSC merupakan mesencymal stem cell mutipoten yang dapat berdiferensiasi menjadi beberapa sel antara lain adiposit, kondrosit, dan osteosit. Hal ini dibuktikan melalui penelitian

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


dengan mengisolasi dan karakterisasi PDLSC manusia (Bluteau et al, 2008). Untuk mengetahui induksi osteogenik, PDLSC diuji dengan menggunakan Alzarine red S staining untuk mengetahui ekspresi Alkaline phospatase (ALP) dan bone sialoprotein (BSP). Hasilnya, ekspresi ALP nampak pada hari ke-14 dan BSP nampak pada hari ke-7 (Kawaguchi et al, 2004). Hal ini menunjukkan bahwa pada komponen PDLSC berpotensi untuk membentuk sel osteoblas. Induksi adipogenik pada PDLSC dapat diketahui dengan uji yang menggunakan oil red O staining dan diamati ekspresi PPAR∂2. Hasilnya, ekspresi PPAR∂2 nampak pada hari ke-25. Untuk mengetahui induksi chondrogenic diuji dengan menggunakan toluidine blue staining dan ekspresi kolagen tipe II. Hasilnya, pada hari ke-21 nampak ekspresi kolagen tipe II dan glikosaminoglikan (Gay et al, 2007). Kondisi tersebut membuktikan bahwa PDLSC memiliki potensi untuk dapat berdiferensiasi menjadi adiposit, kondrosit, dan osteosit. Pembentukan osteoblas dibagi menjadi beberapa tahapan, diantaranya bi-dan tripoten mesencymal stem cell, committed osteoprogenitor cell, preosteoblas, osteoblas, dan osteosit. Pada tahapan bi-dan tripoten mesencymal stem cell, PDLSC berdiferensiasi menjadi adiposit, kondrosit, dan osteosit. Pada tahap ini ciri fenotip yang nampak antara lain renewing-cell, ekspresi STRO-1, ALP, dan kolagen tipe I, III, V dan ciri fenotip tersebut tampak pada PDLSC. Pada tahapan committed osteoprogenitor cell gen MSX-2 menstimulasi peningkatan ekspresi faktor transkripsi RUNX-2. Faktor transkripsi RUNX-2 adalah suatu faktor transkripsi yang sangat dibutuhkan untuk diferensiasi osteoblas. MSX-2 bersama dengan RUNX-2 mengatur transkripsi osteocalcin yang dibutuhkan untuk proses mineralisasi tulang (Cho et al, 1996). Pada tahap pre-osteoblas, TGFβ berperan untuk merekrut dan menstimulasi proliferasi sel osteoprogenitor. Selanjutnya, sel osteoprogenitor akan diekspresikan oleh faktor transkripsi RUNX-2 yang sangat dibutuhkan untuk diferensiasi osteoblas dengan bantuan MSX-2 sehingga

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


sel osteoprogenitor berdiferensiasi menjadi sel pre-osteoblas. Ciri fenotip yang nampak pada tahap ini antara lain proliferasi sel ALP, kolagen tipe-I, BSP, dan PTH-related protein receptor dan dengan menggunakan pengecatan imunohistochemical dan western blot analysis ciri fenotip tersebut nampak pada kultur PDLSC. Tahap pembentukan osteoblas diperantarai oleh gen RUNX-2 dan DLX-5 (Yoshinori et al, 2002). Pada tahap akhir pembentukan osteoblas, TGFβ akan menghentikan diferensiasi dan mineralisasi dari osteoblas dengan cara menghambat ekspresi gen RUNX-2, sehingga sel tidak berproliferasi secara terus-menerus. Pada tahap ini, fenotip yang nampak antara lain ALP, BSP, kolagen tipe I, osteopoietin, osteocalcin, dan PTHrelated protein receptor (Morsczeck C, 2005) ALP merupakan enzim yang disekresi oleh osteoblas pada saat osteoblas tersebut aktif. Enzim ini berfungsi untuk meningkatkan konsentrasi fosfat inorganic setempat dan mengaktifkan sabut kolagen sehingga dapat menyebabkan pengendapan garam-garam kalsium. ALP dalam darah merupakan indikator kecepatan pembentukan tulang. Kolagen tipe I merupakan matriks organic yang menyusun 90% tulang. Protein non kolagen yang menyusun tulang antara lain osteopoietin, osteonectin, dan BSP. Protein-protein tersebut memiliki aktivitas untuk mengikat kalsium yang bertanggung jawab pada regulasi hidroksi apatit. BSP dan osteopontin mengandung asam amino Arg-Gly-Asp dan dapat memediasi perlekatan osteoblas pada matriks tulang. Ekspresi dari osteocalcin berhubungan dengan regulasi massa tulang (Silverio et al, 2008). Membran sel osteoblas memiliki reseptor yang mengikat hormon paratiroid. Hormon paratiroid dapat meningkatkan permeabilitas membran osteosit dan mengaktifkan pompa kalsium dengan kuat sehingga terjadi difusi ion kalsium ke dalam membran sel osteoblas. Selanjutnya pompa kalsium disisi lain dari sel akan memindahkan ion kalsium yang tersisa ke dalam cairan ekstravaskuler (Guyton, 2005).

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


Penelitian yang telah dilakukan oleh Yi Liu, et al pada tahun 2008 untuk membuktikan peranan PDLSC dalam regenerasi tulang alveolar menggunakan babi sebagai percobaannya yang dikondisikan seperti periodontitis, kemudian diberi transplantasi PDLSC pada tulang yang rusak selama 12 minggu. Diamati dan dibandingkan dengan babi percobaan yang diberi transplantasi hidroksi apatit (HA) dan kelompok kontrol yang tidak diberi perlakuan. Hasilnya, PDLSC terbukti dapat merangsang regenerasi tulang alveolar jika dibandingkan dengan kelompok yang diberi perlakuan HA dan kelompok kontrol. Dengan menggunakan analisa CT scan menunjukkan bahwa tinggi dari tulang alveolar pada kelompok yang diberi transplantasi PDLSC berada pada level yang lebih tinggi dibanding kelompok yang diberi transplantasi HA dan pada kelompok kontrol tidak nampak adanya regenerasi tulang. Pengamatan histopathological photomicrography menunjukkan adanya peningkatan pembentukan tulang baru, sementum, dan ligament periodontal yang ditunjukkan oleh adanya sharpey’s fibres yang baru terbentuk disekeliling sementum pada kelompok yang diberi perlakuan transplantasi PDLSC. Pada kelompok transplantasi HA masih terlihat adanya tanda-tanda periodontitis dan infiltrasi sel-sel inflamatori. Berdasarkan kajian diatas melalui penelusuran pustaka dapat disimpulkan bahwa PDLSC mampu merangsang regenerasi tulang alveolar dengan baik, sehingga dapat dimanfaatkan untuk terapi regenerasi tulang alveolar pada aggressive periodontitis. Hal ini karena sel PDLSC dapat berdiferensiasi menjadi sel osteoblas, yang sangat diperlukan dalam proses pembentukan tulang baru. Hasil kajian ini memberikan harapan baru bagi para praktisi dokter gigi dan para peneliti untuk bisa memanfaatkan Periodontal Ligament Stem Cell (PDLSC) dalam terapi penyakit periodontal, khususnya Aggressive Periodontitis yang selama ini terapinya masih belum memberikan hasil yang memuaskan.

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

4.1

Kesimpulan Periodontal Ligament Stem Cell (PDLSC) dapat berdiferensiasi menjadi osteoblas,

sehingga dapat digunakan sebagai terapi regenerasi tulang alveolar pada penderita aggressive periodontitis disertai kerusakan tulang alveolar yang sangat parah.

4.2

Saran Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk membuktikan pengaruh pemberian PDLSC

terhadap pembentukan tulang alveolar pada penderita aggressive periodontitis.

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


DAFTAR PUSTAKA

Alexandra Vidding. 2008. The Prevalence of Actinobacillus Actinomycetemcomitans in a Group of Patients with Aggressive Periodontitis, Followed in a Retrospective Longitudinal Study. Institute of Odontology Karolinska Institutet Huddinge, Sweden. Pp: 29-32 American Academy of Periodontology. 2000. Parameters. of Care Supplement: Parameter on Aggressive Periodontitis. J Periodontol 2000; 71: 867-869. Andrews P. W., et al. 1998. AMPIS 106, 158-167. Antonio Nanci dan Bosshdart DD. 2006. Structure of periodontal tissues in health and disease. Periodontology 2000. Vol.40: 11-28. Armitage GC: Development of a Classification System for Periodontal Diseases and Condition. Ann periodontol; 4:1. Baehni PC, Tsai C-C, McArthur WP, Hammond BF, Shenker BJ, Taichman NS. 2008. Leukotoxic

activity

in

different

strains

of

the

bacterium

Actinobacillus

actinomycetemcomitans isolated from juvenile periodontitis in man. Archives of Oral Biology 26; 671-676. Bartold PM, McCulloch CA, Narayanan AS, Pitaru S. 2006. Tissue Engineering: a New Paradigm for Periodontal Regeneration Based on Molecular and Cell Biology. Periodontol 2000; 24: 253-269. Bartold PM, Walsh LJ, Narayanan S. 2000. Molecular Cell Biology of the Gingiva. Periodontol 2000; 24: 28-55.

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


Bonfil JJ, Dilier FL, Mercier P. 1999. A Case Control Study on the Role of HLA DR 4 in Severe Periodontitis and Rapidly Progressive Periodontitis. Identification of Types and Subtypes Using Molecular Biology. J Clin Periodontol; 26:77. Bosshardt DD, Degen T, Lang NP. 2005. Are Cementoblasts a Subpopulation of Osteoblast or a Unique Phenotype? J Dent Res; 320: 399-406. Bluteau G, HU Luder, C Debari, TA Mitsiadis. 2008. Stem Cell for Tooth Engineering. Eur cell and material vol 16p 1-9. Carranza Fermin A, Michael G Newman, Henry Takei. 2006. Clinical Periodontology. 10th edition. Pp: 36-45 Caton J. 1989. Consensus Report: Periodontal Diagnosis and Diagnostic Aids. In: Proceedings of the World Workshop in Clinical Periodontics. The American Academy of Periodontology. Chicago. Pp: 2-5 Cho, M.-I. and Garant, P. R. (1996). Expression and role of epidermal growth factor receptors during differentiation of cementoblasts, osteoblasts, and periodontal ligament fibroblasts in the rat. Anat. Rec. 245: 342-360. Davis RM, Smith RG & Porter SR. 1985. Destructive forms of periodontal disease in adolescents and young adults. British Dental Journal;158:429-436. Fang D, Seo BM, Liu Y, et al. 2006. Transplantation of Mesenchymal Stem Cell is Optimal Approachfor Plastic Surgery. STEM CELL; 25: 1021-1028. Francisco M, Pedro B, Pablo de Grado, Vicente F, Francisco José Gil Loscos. 2006. Periodontal regeneration in clinical practice. Periodontal Regeneration. E:282-290. Gay I, S Chen, M Mcdougall. 2007. Isolation and characterization of multipotent human periodontal ligament stem cells. 10: 149-160.

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


Goodson JM, Haffajee AD, Socransky SS. 1984. The Relationship Between Atachment Level Loss and Alveolar Bone Loss. J Clin Periodontol. 11:34. Guyton and Hall. 2005. Medical Physiology. WB Saunder Company. Pp 1250 Handa K, Saito M, Tsunoda A, Yamauchi M, Hattori S, Sato S, Toyoda M, Teranaka T, Marayanan AS.

2002.

Progenitor Cells from Dental Follicle are Able to Form

Cementum Matrix in vivo. Connect Tissue Res 43:406-408. Hart TC, Kornman KS. 2000. Genetic factors in the pathogenesis of periodontitis. Periodontol;14:202-15. Hughes J, Wendy T, Georgeous B, Gianlucca M. 2006. Effect of Growth Factor and Cytokines on Osteoblast Differentiation. Periodontology 2000; 41: 51-54. Isaka J, Ohazama A, Kobayashi M, et al. 2001. Participation of Periodontal Ligament Cells with Regeneration of Alveolar bone. J Periodontol. 72: 314-323. Illueca F, Buitrago P, Cabanilles P, Fernandez V, Francisco. 2005. Periodontal Regeneration in Dental Practice. Med Oral Patol Oral Cir Bucal; 11: 382-392. Kawaguchi H, Hiraci A, Hasegawa N, Iwata T, Hamaguchi H, Shiba H, Tawakata T, Kato Y, Kurihara H. 2004. Enhancement of Periodontal Tissue Regeneration by Transplantation of Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells. J Periodontol 75: 1281-1287. Kawase T, Sato S, Miakke K, Saito S. 2008. Alkaline Phosphatase of Human Periodontal Ligament Fibroblast-Like Cell. Adv.Vent.Res 2 (2): 234-239.

Kemoun P, Laurencin-Dalicieux S, Rue J, Farges JC, Gennero I, Conte-Auriol F, BriandMesange F, Gadelorge M, Arzate H, Narayanan AS, Brunel JG, Sales JP. 2007. Human Dental Follicle Cells Acquire Cementoblast Features Under Stimulation by BMP -2/-7 and Enamel Matrix Derivates in vitro. Cell Tissue Res 329: 283-294.

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


Lang N, Bartold PM, Cullinan M. 1999. Consensus report: Aggressive Periodontitis. Ann Periodontol; 4: 53. Leino L, Hurttia H,. 1999. A Potential Role of an Intracellullar Signaling Defect in Neutrophil Function Abnormalities and Promotion of Tissue Damage in Patient with Localized Juvenile Periodontitis. Clin Chem Med Lab; 37:215. Lopez R, Fernandez O, Jara G, Baelum V. 2001. Epidemiology of Clinical Attachment Loss in Adolescents. JPeriodontol; 72(12): 1666-1674. Morsczeeck C, 2005. Gene Expression of Runx2, Osterix, c-fos, DLX-2, DLX-5, and MSX-2 in Dental Follicle Cell During Osteogenic Differentiation In Vitro. Vol. 78: 98-102. Miura M, Gronthos S, Zao M, Lu B, Fisher LW, Robey PG, Shi S. 2003. SHED: Stem Cell from Human Exfoliated Deciduous Teeth. Proc Natl Acad Sci USA. 100: 5807-5812. Nonnenmacher C, Mutters R, de Jacoby LF. 2001. Microbiological Characteristic of Subgingival Microbiota in Adult Periodontitis and Rapidly Progressive Periodontitis Subjects. Clin Microbiol Infect; 7(4): 213-217. Ohno S, Doi T, Fujimoto K, Ijuin C, Tanaka N, Tanimoto K, Honda K, Nakahara M, Kato Y, Tanne K. 2002. Rgd-Cap (Beta Ig-H3) exerts a negative regulatory function on mineralizationin the human periodontal ligament. J Dent Res: 81: 822–825. Page RC, Baab DA. 1985. A New Look at the Etiology and Pathogenesis of Early Onset Periodontitis. Cementopathia Revisited. J Periodontol; 56:748. Rasmi Thomas, Resmi C. Nair, K. Nandakumar, and Moinak Banerjee.2004. Association of HLA -A*9 and A*10 with Aggressive Periodontitis in South India. Int J Hum Genet, 4(2): 137-140.

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


Ryan JM, Barry FP, Murphy JM, Mahon BP. 2005. Mesenchymal Stem Cell Avoid Allogeneic Rejection. Journal of Inflamation 2:8. Saburou M, Hiroyuki Ichikawa, Inmaculada Silos-Santiago, Ken-Ichi Kiyomiya, Masaru K, Joop J. A. Arends dan Mark. F. Jacquin. 2002. Ruffini endings are absent from the periodontal ligament of trkB knockout mice. Somatosensory and motor research. 19(3): 213-217. Schwartz Z, Goultschin J, Dean DD. 2000. Mechanism of Alveolar Bone Destruction in Periodontitis. Periodontology; 14: 158. Seo BM, Miura M, Gronthos S, Bartold PM, Bartouli S, Ibrahim J, Young M, Robey PG, wang CY, Shi S. 2004.

investigation of Multipoten postnatal Stem Cell from Human

Periodontal Ligament. Lancet. 364: 149-155. Shamblott M. J., et al. 1998. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95, 13726-13731. Shimono M, Ishikawa T, Ishikawa H, et al. 2003. Regulatory Mechanisms of Periodontal Regeneration. Microsc Res Tech. 60: 491-502. Silverio Karina Gonzales, et al. 2008. Stem Cell: Potensial Therapeutic for Periodontal Regeneration. PLOS ONE; 1:79-92. Simon H. 2009. Periodontal Diseases. Associate Professor of Medicine, Harvard Medical School; Physician, Massachusetts General Hospital. Pp : 5-9 Sonoyama W, Liu Y, Fang D, Yamada T, Seo BM, Zhang C, Liu H, Gronthos S, Wang CY, Shi S, Wang S. 2006. Mesenchymal Stem Cell-Mediated Functional Tooth Regeneration in Swine. PLoS ONE 1:e97. Steven A. Tsurudome. 2008. Differential Diagnosis of Localized and Generalized Aggressive Periodontitis. JPeriodontol; 6: 50-51.

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary


Susin, Cristiano, Albandar, Jasim M. 2005. Aggressive Periodontitis in an Urban Population in Southern Brazil. JPeriodontol. 76; 468-475. Tecles O, Laurent P, Zygouritsas S, Burger AS, Camps J, Dejou J, About I. 2005. Activation of Human Dental Pulp Progenitor / Stem Cells in Response to Odontoblast Injury. Arc Oral Biol 330:561-564. Tonetti M, Mombelli A. 1999. Early-Onset Periodontitis. Ann Periodontol; 4:39-53. Willmann, Donald. 2006. Freshman Periodontics. UTHSCSA. 2.3.1. Yi Liu , Ying Zheng , Gang Ding , Dianji Fang, Chunmei Zhang , Peter Mark, Bartold, Stan Gronthos , Songtao Shi , Songlin Wang. 2008. Periodontal Ligament Stem Cell-mediated Treatment for Periodontitis in Miniature Swine. Los Angeles, CA 90033, USA. Pp:5-8. Yoshinori Saito, Tatsuya Yoshizawa, Fumio Takizawa, Mika Ikegame, Osamu Ishibashi, Kazuhiro Okuda, Kohji Hara, Kotaro Ishibashi,

Masuo Obinata, Hiroyuki

Kawashima.2002. A Cell Line with Characteristics of the Periodontal Ligament Fibroblasts is Negatively Regulated for Mineralization and Runx2/Cbfa1/Osf2 Activity, Part of Which Can be Overcome by Bone Morphogenetic Protein-2. Journal of Cell Science 115 (21): 4191-4200.

Skripsi

Kajian stem.....

Nuzulul Ary

FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI UNIVERSITAS AIRLANGGA SURABAYA 2009

Recommend Documents