PENGARUH KOMBINASI HIDROGEL KOLAGEN - KITOSAN DAN INJECTABLE PLATELET-RICH FIBRIN TERHADAP AKTIVITAS ALKALINE PHOSPHATASE DAN DEPOSIT KALSIUM

Kent Sidharta, drg. Suryono, S.H, M.M, Ph.D ; drg. Kwartarini M., Sp.Perio(K), Ph.D

2023 | Tesis | MAGISTER ILMU KEDOKTERAN GIGI KLINIS

Regenerasi total seluruh jaringan periodontal yang telah hilang dapat dicapai melalui 4 komponen termasuk growth factor seperti injectable Platelet-Rich Fibrin (i-PRF) dan scaffold seperti hidrogel kolagen kitosan. Kombinasi material ini diharapkan mampu menggantikan bone graft yang memiliki kekurangan yaitu resiko donor dan respon imunogeniknya. Indikator pembentukan tulang pada osteoblas adalah aktivitas alkaline phosphatase (ALP), enzim yang diproduksi oleh osteoblas, dan deposit kalsium, penanda hasil akhir mineralisasi osteoblas. Aktivitas ALP diukur menggunakan ALP staining kit (SensoLyte) melalui absorbansi produk reaksi ALP dengan substratnya. Deposit kalsium diukur melalui staining dengan Alizarin Red S (Merck) pada hari ke 1, 7, 14, dan 21 pada osteoblas MG-63 yang dibagi menjadi 3 kelompok: kelompok Hidrogel i-PRF, Bone Graft i-PRF, dan Kontrol Hidrogel. Data dianalisis menggunakan Two-way ANOVA dilanjutkan dengan uji Post-Hoc Tukey HSD. Kelompok hidrogel kolagen kitosan dengan i-PRF mengalami peningkatan aktivitas ALP yang signifikan pada hari ke 7 dan 14 dibandingkan kelompok bone graft dan kontrol dengan penurunan drastis pada hari ke 21. Deposit kalsium pada kelompok hidrogel kolagen kitosan dan bone graft dengan i-PRF meningkat signifikan dibandingkan kelompok kontrol pada hari ke 7. Kelompok hidrogel kolagen kitosan dengan i-PRF memiliki nilai yang paling tinggi hingga hari ke 14 dan 21. Melalui kandungan PDGF dan BMP dalam i-PRF, proliferasi dan migrasi osteoblas terjadi dengan cepat, diikuti oleh peningkatan diferensiasi dan mineralisasi osteoblas oleh BMP. Pelepasan growth factor dipertahankan oleh ikatan kolagen sehingga kapasitas osteogenik osteoblas meningkat. Kesimpulannya, aplikasi hidrogel kolagen kitosan dengan i-PRF meningkatkan aktivitas ALP dan deposit kalsium dibandingkan bone graft dengan i-PRF.

Periodontal tissue regeneration is one of the main goals of periodontal therapies that is consisted of 4 main components e.g., growth factor such as injectable Platelet-Rich Fibrin (i-PRF) and scaffold, using collagen chitosan hydrogel which hoped to replace bone graft because its donor risk and immunogenic responses. Bone formation markers such as alkaline phosphatase activity, an enzyme produced by osteoblast, and calcium deposit, late marker of osteoblast mineralization were measured using ALP staining kit (SensoLyte) and Alizarin Red S staining (Merck) in 1, 7, 14, and 21 days using MG63 osteoblast and divided into 3 groups: Hydrogel i-PRF, Bone Graft i-PRF, and Control group. The result was then analyzed using Two-way ANOVA test and Post-Hoc Tukey HSD test. Hydrogel i-PRF application induced significant ALP activity in 7 and 14 days compared to Bone Graft and Control group. Calcium deposits in 7 days of Hydrogel i-PRF and Bone Graft i-PRF group were found to be significantly different to Control group. Hydrogel application still holds the highest deposit in 14 days to 21 days. These results showed the ossification capability of collagen chitosan hydrogel with i-PRF compared to bone graft application. Through PDGF and BMP content in i-PRF which are bounded to collagen fibril, acceleration of osteoblasts proliferation and migration rate, followed by the raise of differentiation and mineralization rate of osteoblast by BMP. In conclusion, collagen chitosan hydrogel with i-PRF application enhanced ALP activity and calcium deposit compared to bone graft with i-PRF usage.

Kata Kunci : aktivitas alkaline phosphatase, deposit kalsium, hidrogel kolagen kitosan, injectable Platelet-Rich Fibrin (i-PRF)