EFEK INDUKSI TOPIKAL LIPOPOLISAKARIDA Escherichia coli DI JARINGAN PERIODONTAL TERHADAP GINGIVA DAN PARU-PARU TIKUS WISTAR

DRG. ALMA LINGGAR JONARTA, MKES, Prof. Dr. drg. Regina TC. Tandelilin, M.Sc.; Prof. drh. Widya Asmara, S.U., Ph.D.; Dr. Med. Indwiani Astuti

2015 | Disertasi |

Penyakit periodontal adalah penyakit inflamatorik kronis yang melibatkan jaringan periodontal. Lipopolisakarida (LPS) sebagai salah satu faktor pencetus terjadinya inflamasi pada penyakit periodontal, berikatan dengan LBP, dan mengaktifkan TLR2, TLR4. Selanjutnya sel T CD3 serta sel B CD19 berperan pada tahap inflamasi lanjut. Lipopolisakarida Escherichia coli selama ini digunakan sebagai model penyakit periodontal. Penyakit periodontal dapat berdampak pada organ-organ yang jauh dari rongga mulut, di antaranya paru-paru. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui efek induksi topikal LPS E. coli terhadap gingiva dan paru-paru tikus Wistar. Sepuluh ekor tikus Wistar jantan, umur 6-8 minggu, berat +200 gram dipakai sebagai subyek penelitian, yang terbagi ke dalam 2 yaitu kelompok perlakuan dan kelompok kontrol. Larutan LPS E. coli dalam salin steril konsentrasi 1mg /1 ml salin, ditambahkan 2% carboxymethyl cellulose (CMC) hingga berupa gel. Dalam keadaan teranestesi, 10ml gel LPS untuk kelompok perlakuan sedangkan 10ml gel salin untuk kelompok kontrol dioleskan pada daerah bukal dan palatal gingiva area sulkus molar 1 kanan rahang atas. Aplikasi topikal dilakukan setiap dua hari sekali selama 19 hari. Pada hari ke 21, dalam keadaan teranestesi tikus dikorbankan dengan cara dilakukan eksanguinasi menggunakan larutan salin 0,9%, dilanjutkan dengan perfusi intrakardial menggunakan larutan 4% bufer paraformaldehid. Rahang maksila kanan atas dan jaringan paru-paru diambil. Tulang rahang yang telah didekalsifikasi dan jaringan paru-paru kemudian diproses secara histologi dan dilakukan pewarnaan menggunakan Haematoxylin-Eosin. Dilakukan pengecatan imunohistokimia untuk mengetahui ekspresi LBP, TLR2, TLR4, sertas CD3 dan CD19 pada jaringan gingiva rahang maksila kanan dan jaringan paru-paru. Data dianalisis menggunakan Uji-t setelah dilakukan uji normalitas Shapiro-Wilk dan dan uji homogenitas Levene’s Test for Equity of Variances pada p<0,05 Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa ada perbedaan bermakna LBP pada gingiva antara kelompok kontrol dan perlakuan. Terdapat kecenderungan peningkatan ekspresi TLR2, CD3 dan CD19 pada jaringan gingiva serta ekspresi LBP, TLR4 dan CD3 pada paru-paru. Gambaran histologis menunjukkan perubahan seluler pada paru-paru berupa peningkatan limfosit pada peribronkhial dan dinding serta ruang alveolar, perdarahan pada alveolar, penebalan dinding alveolar, penyempitan ruang alveolar. Dari hasil penelitian ini diindikasikan bahwa efek aplikasi topikal LPS E. coli pada jaringan periodontal menimbulkan gambaran radang kronis pada paru-paru. Lebih lanjut, jalur penyebaran secara hematogenus maupun aerogenus berperan terhadap terjadinya proses radang pada paru-paru.

Periodontal disease is a chronic inflammatory disease involving the periodontal tissues. Lipopolysaccharide ( LPS ) is one of inflammation trigger in periodontal disease. It binds to LBP, activates TLR2 and TLR4. Furthermore, CD3 T cells and CD19 B cells plays a role in the advance inflammatory stage. Escherichia coli LPS has been widely used as a model of periodontal disease. Periodontal disease may affect various organs far from the oral cavity, including the lungs. The purpose of this study was to investigate topical effect of Escherichia coli lipopolysaccharide-induced periodontal tissue on gingiva and lung of Wistar rats. Ten male Wistar rats, aged 6-8 weeks, weighed +200 grams was used as the research subjects, which were divided into two groups, the treatment group and the control group. E. coli LPS solution in sterile saline concentration of 1 mg / 1 ml saline was added 2% carboxymethyl cellulose (CMC) to form a gel. In the anesthetized state, 10ml LPS gel for the treatment group or 10ml gel saline for the control group was applied to the area of buccal and palatal gingival sulcus around the right maxillary first molar. Topical application was done every other day for 19 days. On day 21, the rats were anesthetized, and terminated by exanguination using 0.9% saline solution, followed by intracardiac perfusion using 4% buffered paraformaldehyd. Right maxillary jaw and lung tissue were collected. Maxillary jaw that had been decalcified and lung tissue were then histologically processed and stained using haematoxylin-eosin. Immunohistochemical staining was done to detect the expressions of LBP, TLR2, TLR4, CD3 and CD19 on the right maxillary gingival tissue and lung tissue. Data was analyzed using t-test after Shapiro-Wilk and Levene's Test for Equity of Variances (p<0.05) were done. The LBP expression on gingiva of the treated group compared by the control group was significantly different. Moreover, TLR2, CD3, and CD19 expressions on gingiva have a tendency to increase, however LBP, TLR4 and CD3 on the lung tend to decrease. Microarchitecture of the lung was changed. There was an increase of lymphocytes population on peribronchial, interstitial tissues and alveolar spaces. The thickening of alveolar wall narrowed the alveolar spaces. It is concluded that E. coli LPS topical application on periodontal tissues may trigger chronic inflammatory on the lung. Furthermore, both aerogenous and haematogenous paths may contribute to the inflammation process in the lungs.

Kata Kunci : induksi topikal, lipopolisakarida Escherichia coli, jaringan periodontal, paru-paru/topical induction, Escherichia coli lipopolysaccharide, periodontal tissues, lung