Bayangkan limbah tulang ikan yang biasanya dibuang begitu saja di tempat pembuangan ikan ternyata menyimpan potensi besar untuk menyelamatkan gigi Anda dari pencabutan. Itulah temuan yang dihasilkan oleh tim peneliti dari Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Gadjah Mada, yang berhasil mengolah tulang ikan tuna sirip kuning menjadi bahan perawatan pulpa gigi yang menjanjikan.
Prof. drg. Tetiana Haniastuti, M.Kes., Ph.D., bersama koleganya drg. Heni Susilowati dan drg. Margareta Rinastiti, Sp.KG, mempublikasikan hasil penelitian mereka di International Journal of Dentistry pada November 2020. Studi ini menjawab pertanyaan mendasar yang sudah lama mengganjal para klinisi: adakah alternatif bahan pulp capping yang lebih biokompatibel daripada kalsium hidroksida yang selama ini menjadi standar baku?
Ketika Standar Emas Mulai Dipertanyakan
Selama puluhan tahun, kalsium hidroksida (Ca(OH)₂) telah menjadi pilihan utama dokter gigi di seluruh dunia untuk prosedur vital pulp therapy, yaitu perawatan yang bertujuan mempertahankan vitalitas jaringan pulpa di dalam gigi. Prosedur ini penting dilakukan saat pulpa terekspos akibat karies dalam, preparasi kavitas, atau trauma.
Namun, reputasi “standar emas” itu perlahan mulai retak. Sejumlah penelitian menemukan bahwa kalsium hidroksida memicu iritasi jaringan pulpa, membentuk lapisan nekrotik, bahkan menyebabkan dentin reparatif yang terbentuk berpori dan berlubang, sehingga tidak sepenuhnya melindungi pulpa. Pada tingkat seluler, sel fibroblas pulpa manusia terbukti mengalami perubahan morfologi, penurunan sintesis DNA, hingga gangguan aktivitas enzim alkalin fosfatase setelah terpapar Ca(OH)₂.
Kelemahan inilah yang mendorong para peneliti FKG UGM untuk mencari material alternatif. Pilihan mereka jatuh pada hidroksiapatit (HA), senyawa mineral yang secara kimia dan kristalografi mirip dengan jaringan keras tubuh manusia, seperti tulang dan dentin.
Dari Pasar Ikan ke Laboratorium
Yang membuat penelitian ini menonjol bukan sekadar penggunaan hidroksiapatit, melainkan sumbernya: tulang ikan tuna sirip kuning (Thunnus albacares), spesies tuna yang paling banyak dikonsumsi di Indonesia.
Proses sintesisnya cukup ketat. Tulang ikan dibersihkan, dipanaskan bertekanan pada 80 kPa selama 1,5 jam, lalu dikeringkan dalam oven selama delapan jam per hari selama empat hari berturut-turut. Setelah digiling menjadi serbuk halus, material ini disinter pada suhu 700°C selama lima jam dan disaring hingga ukuran partikel di bawah 74 mikrometer. Hasilnya adalah serbuk THA (tuna-derived hydroxyapatite) yang siap diuji secara biologis.
Tim peneliti kemudian mengisolasi sel pulpa dari gigi molar ketiga impaksi manusia yang sehat, milik pasien berusia 18 hingga 24 tahun. Sel-sel ini dipapar dengan berbagai konsentrasi THA, mulai dari 6,25 hingga 200 μg/ml, dan diamati selama beberapa periode waktu.
Hasilnya cukup mengejutkan. Viabilitas sel pulpa setelah paparan THA selama 24 jam mencapai 91,25 hingga 97,19 persen, dan terus meningkat hingga 94,44 hingga 116,04 persen setelah 72 jam. Berdasarkan standar ISO 10993-5, material dinyatakan tidak bersifat sitotoksik apabila viabilitas sel berada di atas 80 persen. THA melampaui ambang itu dengan mudah.
“THA had no cytotoxic effect on pulp cells; furthermore, it enhanced proliferation as well as ALP activity of the pulp cells.” — Prof. drg. Tetiana Haniastuti, M.Kes., Ph.D., dkk., International Journal of Dentistry, 2020
Lebih dari Sekadar Tidak Merusak
Yang lebih menarik, THA ternyata tidak hanya aman, tetapi juga aktif mendorong sel pulpa untuk berkembang dan berfungsi lebih baik. Pemeriksaan mikroskopis menunjukkan sel-sel yang terpapar THA tampak lebih banyak, berbentuk gelendong hijau memanjang dengan nukleus oval, membentuk susunan linier seperti berkas serat. Tidak ada tanda-tanda apoptosis atau perubahan inti sel yang abnormal.
Yang lebih krusial adalah temuan terkait aktivitas alkalin fosfatase (ALP). Enzim ini merupakan penanda awal diferensiasi odontogenik, yakni proses di mana sel pulpa mulai berubah menjadi odontoblas dan membentuk matriks dentin baru. Sederhananya, semakin tinggi aktivitas ALP, semakin besar potensi penyembuhan dan pembentukan dentin reparatif.
Hasil uji ALP setelah 7, 11, dan 15 hari pemaparan menunjukkan bahwa kelompok yang diberi THA secara konsisten memiliki aktivitas ALP lebih tinggi dibanding kelompok kontrol tanpa perlakuan (p < 0,05). Peningkatan ini bersifat proporsional dengan konsentrasi THA yang diberikan, dan efek paling nyata terlihat pada konsentrasi 100 dan 200 μg/ml.
Temuan ini sejalan dengan penelitian sebelumnya yang menunjukkan bahwa scaffold berbasis hidroksiapatit mampu menginduksi diferensiasi osteogenik dan odontogenik pada sel punca pulpa gigi manusia, yang antara lain ditandai dengan ekspresi gen-gen penting seperti BMP2, RUNX-2, DSPP, dan osteocalcin.
Jalan Panjang Menuju Kursi Dokter Gigi
Tentu saja, perjalanan dari cawan petri laboratorium menuju aplikasi klinis masih panjang. Para peneliti sendiri mengakui sejumlah keterbatasan studi ini. Biomarker spesifik seperti dentin sialoprotein dan kolagen tipe I, yang merupakan penanda langsung pembentukan dentin, belum dievaluasi. Mekanisme molekuler di balik peningkatan proliferasi dan aktivitas ALP oleh THA pun masih perlu digali lebih dalam.
Sebelum THA bisa digunakan secara klinis, efektivitasnya dalam mendorong pembentukan jembatan dentin reparatif pada pulpa yang cedera harus diuji terlebih dahulu pada model hewan. Aspek-aspek seperti respons inflamasi, bentuk sediaan yang optimal, serta sifat fisikomekanik material juga perlu dikembangkan lebih lanjut.
Namun demikian, penelitian ini telah membuka pintu yang sebelumnya nyaris tertutup. Bahwa dari tulang ikan yang melimpah di perairan Indonesia, ada peluang untuk mengembangkan biomaterial lokal yang biokompatibel, bioaktif, dan berpotensi lebih unggul dari material konvensional yang ada. Limbah yang selama ini tidak diperhitungkan ternyata bisa menjadi jawaban atas masalah klinis yang sudah lama menanti solusi.
Sumber DOI : https://doi.org/10.1155/2020/8857534
Penulis : Anny Anggraini , drg. Achmad Zam Zam Aghasy, M.Kes.
Foto : Freepik
