Selama ini, rasa ngilu saat gigi terpapar dingin atau panas dianggap sekadar sinyal nyeri. Tapi ada sesuatu yang lebih dalam terjadi di sana: cairan di dalam tubulus dentin bergerak, menekan odontoblas, dan memicu respons biologis yang jauh lebih kompleks dari sekadar rasa sakit. Pertanyaannya, bagaimana tekanan mekanis itu akhirnya diterjemahkan menjadi pembentukan dentin baru?
Sebuah studi yang diterbitkan di Scientific Reports (2026) memberikan jawaban yang lebih konkret dari sebelumnya. Penelitian kolaborasi antara Tokushima University, Institute of Science Tokyo, dan Universitas Gadjah Mada ini berhasil memetakan jalur sinyal molekuler yang menghubungkan tekanan hidrostatik dengan diferensiasi odontoblas, melalui tiga pemain kunci: PIEZO1, RUNX2, dan WNT16. Salah satu peneliti yang terlibat dalam akuisisi dan analisis data adalah drg. Anrizandy Narwidina, MDSc, Sp.KGA, Ph.D, dosen dari Departemen Ilmu Kedokteran Gigi Anak Universitas Gadjah Mada.
Sel dari Gigi Susu yang Tanggal
Bahan penelitian ini bukan sesuatu yang lazim dijumpai di laboratorium biologi umum: sel punca dari gigi susu manusia yang tanggal secara alami, dikenal sebagai SHED (Stem Cells from Human Exfoliated Deciduous Teeth). Sel ini dipanen dari 24 anak sehat berusia 6 hingga 13 tahun yang menjalani perawatan di Tokushima University Hospital. Gigi yang digunakan bebas karies, dan seluruh prosedur dilakukan atas persetujuan tertulis orang tua serta anak-anak yang bersangkutan.
SHED bukan sekadar “sisa” dari gigi yang sudah tidak terpakai. Sel ini menyimpan potensi diferensiasi yang kuat, termasuk kemampuan untuk berkembang menjadi odontoblas, sel yang bertanggung jawab membangun dentin. Tim peneliti kemudian menerapkan tekanan hidrostatik sebesar 0,5 kPa ke sel-sel ini, meniru kondisi tekanan fisiologis yang terjadi alami di dalam tubulus dentin.
Hasilnya, ekspresi gen penanda odontoblas, yakni PANX3 dan DSPP, meningkat secara signifikan. Mineralisasi, yang diukur dengan pewarnaan Alizarin Red S, juga tampak lebih padat dan meluas.
Ketika Saluran Ion Menjadi Pintu Gerbang
Di sinilah PIEZO1 masuk ke dalam cerita. Kanal ion mekanosensitif ini dikenal sebagai sensor tekanan di tingkat membran sel. Saat tekanan hidrostatik diterapkan, PIEZO1 terbuka, memungkinkan kalsium masuk ke dalam sel dan memicu rangkaian sinyal ke bawah.
Untuk membuktikan peran sentralnya, tim menggunakan siRNA untuk “membungkam” gen PIEZO1. Hasilnya dramatis: mineralisasi yang sebelumnya meningkat akibat tekanan hidrostatik hampir sepenuhnya hilang. Ekspresi PANX3 dan DSPP pun anjlok. Ini membuktikan bahwa PIEZO1 bukan sekadar pemain pendukung, melainkan gerbang utama yang harus terbuka agar tekanan mekanis bisa diterjemahkan menjadi respons biologis.
Tapi PIEZO1 tidak bekerja sendirian. Aktivasinya mendorong translokasi nuklir dari RUNX2, faktor transkripsi yang sudah lama dikenal sebagai pengatur utama diferensiasi odontoblas. Dan dari nukleus, RUNX2 melakukan sesuatu yang belum pernah dikonfirmasi sebelumnya dalam konteks ini: ia secara langsung mengikat promotor gen WNT16 dan mengaktifkan transkripsinya.
Bukti Langsung dari Rantai Molekuler
Untuk membuktikan hubungan RUNX2 dengan WNT16, tim menggunakan dua pendekatan yang saling melengkapi. Pertama, uji reporter luciferase pada sel HEK293 menunjukkan bahwa overekspresi RUNX2 meningkatkan aktivitas promotor WNT16 hingga 5,6 kali lipat pada dosis tertinggi. Kedua, uji HaloChIP mengkonfirmasi bahwa RUNX2 secara fisik mengikat motif pengikatan di dalam promotor WNT16 dengan pengayaan sekitar tujuh kali lipat dibanding kontrol.
“Temuan ini mengidentifikasi pensinyalan PIEZO1–RUNX2–WNT16 sebagai jalur yang sebelumnya tidak dikenali, yang menghubungkan stimulasi mekanis dengan diferensiasi odontoblas pada SHED,” tulis para peneliti dalam makalah tersebut.
Menariknya, dari dua isoform WNT16 yang dikenal pada manusia, hanya WNT16b yang terdeteksi di SHED. Ini menegaskan bahwa isoform inilah yang menjadi target fungsional dari jalur PIEZO1–RUNX2 dalam proses odontogenesis.
Ketika ekspresi WNT16 dibungkam dengan siRNA, mineralisasi akibat tekanan hidrostatik berkurang secara bermakna, meski tidak sepenuhnya hilang. Ini memberi petunjuk bahwa WNT16 adalah pemain sentral, tetapi mungkin ada jalur paralel lain yang juga berkontribusi, kemungkinan besar melalui YAP/TAZ, jalur mekanosensitif lain yang sudah dilaporkan terkait PIEZO1.
Dari Meja Lab ke Klinik Masa Depan
Penemuan ini membuka pintu bagi pendekatan baru dalam terapi pulpa dan regenerasi jaringan dentin. Selama ini, penanganan kerusakan dentin masih sangat bergantung pada material restorasi konvensional. Namun jika jalur PIEZO1–RUNX2–WNT16 dapat dimanipulasi secara terapeutik, misalnya melalui aktivasi farmakologis PIEZO1 atau pengiriman WNT16 secara lokal, maka stimulasi pembentukan dentin sekunder dan tersier yang terkontrol menjadi sebuah kemungkinan nyata.
Para peneliti sendiri mengakui bahwa studi ini masih bertumpu pada pendekatan loss-of-function, dan eksperimen lanjutan seperti gain-of-function atau penyelamatan ekspresi WNT16 pada sel yang kekurangan PIEZO1 masih perlu dilakukan. Tetapi peta molekuler yang kini tersedia sudah cukup untuk membayangkan masa depan di mana gigi yang terluka bisa dibantu membangun dirinya sendiri kembali, dengan sedikit dorongan dari mekanisme yang sudah ada di dalamnya.
Gigi susu yang tanggal dari mulut seorang anak berusia delapan tahun, tampaknya, masih punya banyak hal untuk diajarkan kepada dunia kedokteran gigi
Sumber DOI : https://doi.org/10.1038/s41598-026-46415-y
Penulis : Nanda Ayu , drg. Achmad Zam Zam Aghasy, M.Kes.
Foto : Pexels
