PENGARUH APLIKASI INTRASULKULER BISFOSFONAT RISEDRONAT HIDROGEL TERHADAP AKTIVITAS OSTEOKLAS, PROSES REMODELING DAN RELAPS GIGI SETELAH DIGERAKKAN SECARA ORTODONTIK (Penelitian Eksperimental Laboratoris pada Marmot/Cavia Cobaya)

TITA RATYA UTARI, Prof. Dr. drg. Pinandi Sri Pudyani SU., Sp.Ort (K); Prof. drh. Widya Asmara, SU., Ph.D; drg. Ika Dewi Ana, M.Kes., Ph.D

2014 | Disertasi | S3 Ilmu Kedokteran Gigi

Salah satu kegagalan perawatan ortodontik adalah terjadinya gerakan gigi ke posisi semula seperti sebelum perawatan (relaps). Pergerakan gigi dan relaps terjadi karena masih adanya resorpsi tulang oleh osteoklas dalam proses remodeling tulang alveolar. Penghambatan resorpsi tulang alveolar setelah pergerakan gigi diharapkan secara efektif dapat menghambat terjadinya relaps. Bisfosfonat merupakan kelompok obat yang dapat menghambat osteoklas dan resorpsi tulang dengan menghambat diferensiasi dan aktivitas osteoklas, memutus perlekatan osteoklas yang sudah matang pada tulang dan memicu terjadinya apoptosis. Sistem kontrol pelepasan obat (Drug Delivery System/DDS) adalah sistem pemberian obat menggunakan suatu media pembawa, dapat membawa substansi obat kemudian dipaparkan ke jaringan yang dituju sehingga memiliki keuntungan dapat berefek topikal, terhindar dari metabolisme sistem pencernaan, serta dapat meningkatkan efektivitas pelepasan obat.Tujuan penelitian ini adalah mengetahui pengaruh bisfosfonat risedronat dengan media pembawa hidrogel gelatin terhadap penurunan jarak relaps gigi, jumlah osteoklas, rasio osteoklas/osteoblas dan kadar ALP setelah digerakkan secara ortodontik. Gigi insisivus bawah 75 ekor marmot digerakkan ke distal menggunakan opencoil spring dengan panjang 1,5 kali panjang antar cleat sampai mencapai jarak ± 3 mm. Dengan kompresi 1/3 panjang opencoil spring akan menghasilkan gaya yang adekuat untuk pergerakan gigi. Bisfosfonat risedronat dengan media pembawa hidrogel gelatin konsentrasi 250 μmol/L (kelompok B) dan 500 μmol/L (kelompok C) diaplikasikan intrasulkuler masing masing pada 25 ekor marmot di area sulkus gingiva bagian mesial setiap 3 hari. Sebagai kontrol 25 ekor marmot tanpa bisfosfonat risedronat (kelompok A). Setelah stabilisasi selama 14 hari, open coil spring dilepas, diukur gerakan relaps gigi, jumlah osteoklas dengan pewarnaan TRAP, rasio jumlah osteoklas/osteoblas dengan pewarnaan HE, dan kadar ALP pada hari ke-0, 3, 7, 14, dan 21. Analisis Anava untuk mengetahui perbedaan ketiga kelompok dan interaksinya dengan konsentrasi dan waktu. Relaps gigi pada hari ke-3 dan 7 tidak berbeda signifikan (p>0.05), namun terdapat perbedaan yang signifikan antar kelompok pada hari ke-14 dan 21 (p<0.05). Jumlah osteoklas dengan pewarnaan TRAP pada hari ke-0,3,7,14 dan 21 berbeda bermakna (p<0,05) antara kelompok A,B dan C dimana jumlah osteoklas kelompok A lebih besar dari kelompok B dan C. Perbedaaan yang bermakna rasio osteoklas-osteoblas terjadi pada hari ke-3 dan 14(p>0,05), dimana pada hari ke-3 rasio kelompok A lebih tinggi dari B dan C sedangkan pada hari ke-14 rasio kelompok C lebih tinggi dari A dan B. Kadar ALP berbeda bermakna pada hari ke-14 dan 21. Kesimpulan penelitian ini adalah aplikasi intrasulkuler bisfosfonat risedronat hidrogel secara klinis efektif menurunkan relaps gigi setelah hari ke-7 dan konsentrasi 500 μmol/L menghambat relaps lebih besar daripada konsentrasi 250 μmol/L. Bisfosfonat risedronat efektif menurunkan jarak relaps, jumlah osteoklas, dan berpengaruh terhadap rasio osteoklas osteoblas dan meningkatkan kadar alkaline fosfatase pada hari ke-14 dan 21.

Relapse (a condition when tooth moves into original position) is considered a failure in orthodontics treatment. Tooth movement and relapse may happen because of bone resorption by osteoclast remains during bone remodeling process in the alveolar bone. For that, bone resorption inhibition after orthodontics treatment is expected to prevent relapse. On the other hands, bisphosphonate is classified into a drug to have preventive effect against osteoclast differentiation and activity, as well as to block mature osteoclast adhesion into the bone and promote apoptosis. Some studies related to the preventive effects of bisphosphonate risedronate against bone resorption have been extensively done in dentistry. However, topical administration to result local effect of bone resorption is still problems. Drug delivery technology using drug carrier is considered to be a candidate to overcome the problems because the system is known to be effective to transport pharmaceutical substances into targeted area and affect topically, avoid digestive metabolism system and increase efficacy of drug release. The aim of the study was to investigate the effect of bisphosphonate risedronate with gelatin hydrogel as a carrier to prevent relapse after orthodontics treatment. Lower incisors of 75 Guinea pigs were moved distally using open coil spring. Open coil spring was then removed when the length between the lower incisors reached ±3mm length. Gelatin hydrogel fabricated to result semisolid controlled released manner of 250 mmol/L and 500 mmol/L bisphosphonate risedronate were then applied intrasulkuler in the mesial area of 50 Guinea pigs, 25 for 250 mmol/L (group B) and 25 for 500 mmol/L (gropu C) every 3 days. The rest of the Guinea pigs (25) were used as control without bisphosphonate (group A). Relapse, osteoclast, osteoblast and alkaline phosphatase (ALP) was measured on day 0, 3, 7, 14, and 21. ANOVA were used to determine differences among different time intervals and groups. On the day 3 and 7, there was no significant differences in relapse length indicated among groups, but a significant difference was indicated on day 14 and 21 (p<0.05) among groups in which group B and C showed less relapse area compared to group A. It was also found that 500 mmol/L prevent relapse more effectively than 250 mmol/L.The number of osteoclasts with TRAP staining on days 0,3,7,14 and 21 differ significantly (p<0.05) between groups A, B and C where the number of osteoclasts in group A is higher than in groups B and C. There were significant differences (p>0.05) the ratio of the number of osteoclasts and osteoblasts on the day 3 dan 14. Significant difference on theALP levels between groups A, B and C in the days 14 dan 21. It’s concluded that hydrogel bisphosphonate risedronate is effective to prevent relapse after day 7 in which higher concentration of controlled release bisphosphonate risedronate (500 mmol/L) prevented more compared to lower concentration (250 mmol/L). Bisphosphonate risedronate effectively decrease relapse, inhibit activity and decrease the amount of osteoclast, increase the number of osteoblasts, and increase on the levels of ALP on the day 14 dan 21.

Kata Kunci : ortodontik, relaps, bisfosfonat risedronat, osteoklas, alkalin fosfatase