KOMPLEKS MEMBRAN KARBONAT HIDROKSI APATIT DENGAN HUMAN BETA DEFENSIN-3 UNTUK REGENERASI JARINGAN PERIODONTITIS (Tinjauan Karakteristik, Degradasi, Pelepasan, Daya Antibakteri, Kepadatan Kolagen dan Osteoblas)

IKA ANDRIANI, Prof. Dr. Edy Meiyanto, M.Si., Apt.;drg. Suryono, Ph.D., MM., SH;drg. Ika Dewi Ana, M.Kes., Ph.D

2020 | Disertasi | DOKTOR ILMU KEDOKTERAN GIGI

INTISARI Latar Belakang: Karbonat hidroksiapatit (CHA) digunakan sebagai perancah untuk memperbaiki resorpsi tulang. Resorpsi tulang alveolar pada periodontitis disebabkan polimikroba, oleh karena itu diperlukan antibakteri untuk mendukung regenerasi tulang. Aplikasi antimikroba peptida Human beta defensin-3 (HBD-3) secara lokal bermanfaat untuk menghambat resistensi obat dan melindungi regenerasi jaringan terhadap bakteri invasif. Tujuan: Penelitian ini untuk menguji efek kompleks membran CHA dengan HBD-3 pada regenerasi jaringan tulang alveolar pada periodontitis. Metode: Penelitian ini merupakan eksperimen laboratorium dengan a post-test control group design. Fourier-transform infrared (FTIR) menggunakan spektrometer untuk uji karakteristik kompleks membran CHA + HBD-3, degradasi membran CHA, dan pelepasan HBD3, kemudian, dilanjutkan dengan uji penghambatan bakteri P. gingivalis, A. actinomycetemcomitans, F. nucleatum, dan S. Aureus. Tiga puluh dua spesies model hewan tikus Sprague Dawley dipilih secara acak dan di-eutanasia, kemudian gigi incisivus mandibular di ligasi dengan 2 mm silk ligature selama 14 hari untuk menghasilkan periodontitis. Hewan-hewan dibagi menjadi dua kelompok, yaitu kelompok yang di implantasi kompleks membran CHA + HBD-3 dan membran CHA. Tikus diambil secara acak dari masing-masing kelompok, pada hari ke-7, 14, 21, dan 28 di dekapitasi, dan diikuti dengan evaluasi histologis menggunakan Trichrome Mallory dan Hematoxylin Eosin (HE). Data dianalisis dengan ANOVA dan diikuti dengan analisis Post Hoc (p <0,05). Hasil: Uji FTIR menunjukkan kompleks membran CHA + HBD-3 dapat mengikat tanpa merusak kedua kelompok fungsional. Membran CHA dapat terdegradasi dan HBD-3 dilepaskan, sehingga CHA + HBD-3 memiliki penghambatan bakteri yang sangat kuat (> 20 mm). Jumlah osteoblas tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan (p> 0,05), tetapi kepadatan kolagen menunjukkan perbedaan yang signifikan pada hari 28 antara kelompok CHA dan kelompok CHA + HBD-3 (p <0,05). Kesimpulan: Aplikasi kompleks membran CHA dengan HBD-3 meningkatkan regenerasi jaringan tulang alveolar pada periodontitis yang ditunjukkan oleh kepadatan kolagen dan jumlah osteoblas. Kata kunci: Human Beta Defensin-3, membran Karbonate Hydroxyapatite, Regenerasi jaringan periodontitis

Background: Carbonate hydroxyapatite (CHA) is used as a scaffold to repair bone resorption. Alveolar bone resorption in periodontitis can be caused by polymicrobials. To support the induction of bone regeneration, an antibacterial are needed. The local application of the Human beta defensin-3 (HBD-3) antimicrobial peptide is very important to inhibiting the drug resistance and protecting tissue regeneration against invasive bacteria. Purpose: In the present study, the effect of a complex CHA with HBD-3 on alveolar bone tissue regeneration in periodontitis was investigated. Methods: A pure experimental laboratory with a post-test control group design was confirmed in this study. To examine the characteristics of the CHA + HBD-3 membrane complex, CHA degradation membrane, and HBD3 release was carried out by Fourier-Transform Infrared (FTIR) spectrofotometer. Difussion technique was used for evaluating the bacterial inhibition of P. gingivalis, A. actinomycetemcomitans, F. nucleatum, and S. Aureus. Thirty two of Sprague Dawley mice were randomly selected. Furthermore, the mandibular incisors were ligated with 2 mm silk binder for 14 days to generate periodontitis and euthanized. The mice were divided into two groups, CHA + HBD-3 membrane implanted group and CHA membrane implanted group only. Examination was measured on days-7, 14, 21, and 28. Randomly, mice were decapitated from each group, and then histologic evaluation using Trichrome Mallory and Hematoxylin Eosin (HE) was delivered. The data were analyzed with two-way ANOVA followed by Post Hoc Least- significant different (LSD) analysis (p<0.05). Results: The measurement by FTIR revealed complex of CHA + HBD-3 membrane could bind of them without damaging the functional agents. The CHA membrane could be degraded and released the HBD-3, gradually. Moreover, complex of CHA + HBD-3 had a strong activity of bacterial inhibition (>20 mm). No significant difference was detected in amount of osteoblast (p>0.05). However, the collagen density was significantly difference on day 28 between CHA group only and CHA + HBD-3 complex group (p<0.05). Conclusion: The application of CHA membrane with HBD-3 complex could be induced the alveolar bone tissue regeneration in periodontitis proofed by increasing the collagen density and osteoblast amounts. Keywords: Human Beta Defensin-3, carbonate hydroxyapatite membrane, periodontitis tissue regeneration

Kata Kunci : Human Beta Defensin-3, membran Karbonate Hydroxyapatite, Regenerasi jaringan periodontitis