Hari pertama setelah lahir, anak tikus Sprague Dawley itu belum membuka mata. Namun di balik rahang mungilnya, di dalam jaringan molar pertama kanan bawah yang diiris setipis 6 mikrometer, sesuatu yang mengejutkan terlihat di bawah mikroskop: lapisan enamel sudah terbentuk, lebih cepat dari yang seharusnya.
Itulah temuan kunci dari penelitian yang dilakukan drg. Heriati Sitosari, M.D.Sc., Ph.D. bersama timnya dari Departemen Biologi Oral Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Gadjah Mada. Hasil studi ini dipublikasikan dalam Majalah Kedokteran Gigi Indonesia edisi Desember 2018, dan membuka diskusi baru tentang peran suplementasi kalsium berukuran nano dalam perkembangan jaringan keras gigi.
Ketika Ukuran Partikel Menentukan Segalanya
Kalsium bukan mineral asing. Ia ada di segelas susu, di sepiring brokoli rebus, di tablet suplemen yang lazim dikonsumsi ibu hamil. Tapi apa yang terjadi jika partikel kalsium itu diperkecil hingga ukurannya tidak melebihi 100 nanometer?
Di sinilah penelitian ini bermula. Nano kalsium dirancang untuk meningkatkan bioavailabilitas, yakni kemampuan tubuh menyerap dan mendistribusikan mineral tersebut ke jaringan yang membutuhkan. Menurut data yang dikutip dalam penelitian ini, jumlah ion kalsium yang dilepaskan oleh nano kalsium bisa dua hingga tiga kali lebih tinggi dibanding kalsium berukuran mikro.
drg. Heriati Sitosari, M.D.Sc., Ph.D. dan tim membagi sembilan tikus Sprague Dawley betina berusia tiga bulan ke dalam tiga kelompok: kelompok A menerima suplemen nano kalsium (Nature’s Health Nano Calcium®), kelompok B menerima kalsium mikro (Calporosis®), dan kelompok C hanya diberi air suling sebagai kontrol negatif. Pemberian dilakukan melalui metode intragastrik, mulai hari pertama kehamilan hingga hari pertama setelah melahirkan, dengan dosis 252 mg per hari mengacu pada rekomendasi USA National Research Centre untuk tikus hamil.
Enamel yang Muncul Sebelum Waktunya
Pada tikus, enamel gigi seharusnya baru terdeposisi pada hari ketiga setelah lahir, saat perkembangan gigi memasuki fase late bell stage. Namun hasil irisan histologis yang diwarnai dengan hematoxylin dan eosin menunjukkan sesuatu berbeda.
Pada hari pertama setelah lahir, enamel sudah terdeteksi pada seluruh enam anak tikus di kelompok nano kalsium, dan pada lima dari enam anak tikus di kelompok mikro kalsium. Kelompok kontrol? Tidak ada jejak enamel sama sekali.
Ketebalan deposisi enamel diukur menggunakan Optilab Image Raster® pada tiga titik di masing-masing cusp. Analisis statistik dengan uji-t menunjukkan perbedaan yang signifikan antara kelompok nano dan mikro kalsium (p<0,05), dengan kelompok nano kalsium mencatat deposisi yang lebih tebal.
“The administration of nano calcium during pregnancy leads to rapid enamel deposition on Sprague Dawley pups.” — Heriati Sitosari dkk., Majalah Kedokteran Gigi Indonesia, 2018
Ameloblas, Kalsium, dan Jalur Sinyal yang Kompleks
Di balik angka-angka statistik itu, ada proses biologis yang rumit. Ameloblas, sel pembentuk enamel, tidak bekerja sendiri. Mereka bertindak sebagai regulator, mengontrol jumlah ion kalsium yang masuk ke lapisan enamel sekaligus melindungi jaringan dari toksisitas akibat konsentrasi kalsium yang terlalu tinggi.
Ion kalsium yang berasal dari suplemen diserap di usus dengan bantuan vitamin D dalam bentuk aktifnya, kalsitriol, yang memfasilitasi difusi ion kalsium melalui kanal apikal epitel usus. Ion-ion ini kemudian masuk ke sirkulasi darah dan menjangkau matriks enamel yang sedang berkembang. Kalsium juga berperan sebagai second messenger dalam jalur sinyal sel, termasuk mengaktifkan myosin light chain kinase (MLCK) yang mendorong migrasi sel mesenkim menuju epitel oral, sebuah langkah awal krusial dalam odontogenesis.
Penelitian ini juga menyoroti keterbatasan yang perlu ditindaklanjuti. Pengukuran ketebalan enamel dengan metode histologi dua dimensi rentan terhadap bias posisi spesimen. Tim peneliti menyarankan studi lanjutan menggunakan analisis volumetrik stereologis berdasarkan Cavalieri’s Principle untuk mendapatkan gambaran yang lebih komprehensif tentang struktur dan volume enamel yang terbentuk.
Implikasi bagi Kesehatan Gigi Sejak Dalam Kandungan
Temuan ini relevan melampaui laboratorium. Defisiensi kalsium selama odontogenesis diketahui menjadi penyebab hipoplasia dan hipomineralisasi enamel, dua kondisi yang membuat gigi lebih rentan terhadap karies dan fraktur setelah erupsi. Jika suplementasi nano kalsium pada ibu hamil terbukti mempercepat dan memperkuat proses mineralisasi enamel pada janin, implikasinya terhadap kesehatan gigi anak sejak masa prenatal patut mendapat perhatian lebih serius.
Penelitian yang didanai melalui Dana Masyarakat FKG UGM No. 4646/KG/PP/2017 ini menjadi titik awal yang menarik. Pertanyaan tentang seberapa jauh nano kalsium bisa mengubah kualitas enamel gigi manusia, bukan hanya mempercepat deposisinya, masih menunggu jawaban dari riset-riset berikutnya.
Sumber DOI : DOI: http://doi.org/10.22146/majkedgiind.37412
Penulis : Anny Anggraini , drg. Achmad Zam Zam Aghasy, M.Kes.
Foto : Pixels
