Amnion Liofilisasi Steril Radiasi ALS ‒R

mempercepat penyembuhan tulang, tatalaksana kejadian nonunion, dan juga sebagai salah satu elemen dari strategi tissue ‒engineering yang komprehensif yang termasuk dalam terapi gen untuk tatalaksana permasalahan bone loss dalam jumlah besar Lieberman et al., 2002. Transforming growth factor ‒beta TGF‒ memiliki super family yang termasuk kedalamnya adalah bone morphogenetic protein BMPs, growth differentiation factor GDF, activins, inhibins dan Mullerian inhibiting substance. Pada proses penyembuhan fraktur, TGF ‒ berperan sebagai mitogenik dan kemotaktik poten bagi sel pembentuk tulang, faktor kemotaktik bagi makrofag. Sedangkan BMPs berperan dalam diferensiasi pada undifferentiated mesenchymal cell menjadi kondrosit dan osteoblas, dan osteoprogenitor menjadi osteoblas Dimitriou et al., 2005. Selain TGF ‒ dan BMPs, growth factor lain yang terkandung dalam ALS‒R adalah fibroblast growth factor FGFs berperan dalam angiogenetik dan mitogenik pada sel mesenkimal dan epitel, osteoblas dan kondrosit. α‒FGF memiliki efek terhadap proliferasi kondrosit, ‒FGF lebih poten mempengaruhi maturasi kondrosit dan resorpsi tulang. Insulin ‒like growth factor ‒I IGF‒I berperan dalam proliferasi dan melibatkan sel mesenkimal dan osteoprogenitor yang diekspresikan pada penyembuhan fraktur. IGF ‒I mempromosikan pembentukkan matriks tulang kolagen tipe ‒1 dan matriks protein non ‒kolagen oleh osteoblas yang telah berdiferensiasi. Sedangkan IGF ‒II aktif kemudian saat pembentukkan tulang endokondral dan menstimulasi produksi kolagen tipe ‒1, matriks kartilago dan proliferasi seluler. Platelet ‒derived growth factor PDGF memiliki peran yang sama seperti TGF ‒ dalam mitogenik bagi sel mesenkimal dan osteoblas, kemotaktik bagi sel inflamatorik dan mesenkimal Dimitriou et al., 2005. Vascular endothelial growth factor VEGF diproduksi oleh sel endotel, makrofag, fibroblas, sel otot polos, osteoblas dan kondrosit hipertrofik. VEGF berperan dalam angiogenesis pada proses penyembuhan fraktur. Selain itu secara tidak langsung VEGF menginduksi proliferasi dan diferensiasi dari sel prekursor osteoblas. Hal ini dihasilkan dari sekresi faktor osteoanabolik seperti endotelin ‒I dan IGF‒I oleh sel endotel yang distimulasi VEGF Beamer et al., 2009. Baik secara seluler, atau aseluler membran amnion memiliki fungsi dalam penyembuhan fraktur. Penelitian menunjukkan human acellular amniotic membran HAAM dapat memuat bone marrow mesechymal stem cell BMSCs yang dapat memperbaiki jaringan kartilago sendi pada kelinci percobaan pada lingkungan in vitro. Komponen utama dari tissue ‒engineered kartilago adalah seed cell, scaffold, dan growth factors. Seed cells adalah elemen dasar dari perbaikan jaringan dan menjadi kandungan utama dalam perbaikan defek kartilago. Sebagai sel pemicu cell scaffold, human amniotic membranes HAM memiliki komposisi sel yang mempromosikan proliferasi dan diferensiasi dengan lebih banyak substansi adhesi seperti kolagen dan laminin Liu et al., 2014. Growth factor memiliki peran dalam aktivitas molekuler masing ‒masing berdasarkan waktu dan proses penyembuhan seperti yang dijelaskan pada tabel 2. Tabel 2. Waktu dan aktivitas molekuler pada penyembuhan fraktur Hari Proses Aktivitas molekuler Hari ke ‒1 Pembentukan hematom, inflamasi Perekrutan sel mesenkimal Diferensiasi osteogenik MSCs dari sumsum tulang Sitokin: IL ‒1, IL‒6, TNF‒ α PDGF, TGF ‒ BMP ‒2 Hari ke ‒3 Proliferasi MSCs dimulai Proliferasi dan diferensiasi dari preosteoblast dan osteoblas di lokasi oleh osifikasi intramembranosa Proses angiogenesis dimulai Hari ke ‒7 Puncak proliferasi sel pada osifikasi intramembranosa antara hari ke ‒7 dan 10 Kondrogenesis dan osifikasi endokondral dimulai maturasi kondrosit hari ke 9 ‒14 Hari ke ‒14 Penghentian proliferasi sel pada osifikasi intramembranosa, namun aktivitas osteoblas tetap berlangsung Mineralisasi soft callus, resorpsi kartilago dan pembentukkan tulang anyaman Neo ‒angiogenesis yang diinfiltrasi bersamaan dengan sel mesenkimal Hari ke ‒21 Remodeling tulang anyaman dan mulai berganti menjadi tulang kompak Sumber: Dimitriou et al., 2005 Penurunan kadar sitokin Ekspresi TGF ‒ 2, ‒ 3, GDF ‒10, BMP‒5, ‒6 Induksi angiopoietin ‒1 Puncak ekspresi TGF ‒ 2 dan – 3 Ekspresi GDF ‒5 dan mungkin GDF ‒1 Penurunan ekspresi TGF ‒ 2, GDF ‒5 dan mungkin GDF ‒1 Ekspresi dari BMP ‒3, ‒4, ‒7 dan ‒8 Ekspresi dari VEGFs Penurunan ekspresi TGF ‒ 1 dan TGF ‒ 3, GDF‒10 dan BMPs Winanto et al., telah melakukan penelitian pada tikus Sprague Dawley yang mengalami fraktur femur yang diberikan ALS ‒R dan xenograf. Hasil yang didapatkan meliputi ALS ‒R memiliki skor radiologi yang sama dibandingkan dengan kelompok kontrol, namun secara skor histopatologi lebih baik daripada kelompok kontrol. Xenograf memiliki hasil yang sama dengan kelompok kontrol baik secara radiologi maupun histopatologi. Kombinasi antara pemberian membran amnion dengan xenograf lebih baik secara histopatologi dibandingkan kelompok kontrol, dengan hasil yang sama pada skor radiologi Winanto et al., 2013.

2.5 Kerangka Teori

Penyembuhan fraktur dibagi menjadi direct union dan indirect union. Penanganan operatif pada fraktur dilakukan ORIF dengan menggunakan intramedullary nails akan melibatkan proses penyembuhan indirect union. Terdapat beberapa tahapan proses penyembuhan fraktur indirect union seperti inflamasi dan proliferasi seluler, pembentukan kalus, dan remodeling Solomon et al., 2010. Dengan penambahan ALS ‒R yang mengandung beberapa growth factor seperti PDGF, TGF, FGF, VEGF, IGFs, BMP ‒2, BMP‒4 dan cell scaffold seperti kolagen dan laminin diharapkan dapat mempercepat penyatuan tulang atau union. Pengaruh growth factor dan cell scaffold tersaji pada gambar 9 Dimitriou et al., 2005; Grzywocz et al., 2014; Rodriguez et al., 2009. Gambar 9 . Kerangka Teori Pengaruh ALS ‒R terhadap perbaikan fraktur Dimitriou et al., 2005; Grzywocz et al., 2014; Rodriguez et al., 2009; Solomon et al., 2010 PDGF ALS ‒R Growth factor Cell Scaffold TGF IGFs VEGF Kolagen Laminin FGF Fraktur ORIF dengan intramedullary nails Proses penyembuhan primer indirect union Inflamasi dan proliferasi seluler Pembentukkan kalus Remodeling Union Proses penyembuhan sekunder direct union BMP ‒2, dan BMP ‒

2.6 Kerangka Konsep

Gambar 10. Kerangka konsep perbandingan penyembuhan fraktur femur yang dilakukan ORIF dan ALS‒R dengan tanpa ALS‒R

2.7 Hipotesa Penelitian

Hipotesis penelitian ini adalah sebagai berikut: a. Terdapat pengaruh ORIF terhadap penyembuhan fraktur femur pada tikus Sprague Dawley secara histopatologi b. Terdapat pengaruh penambahan ALS-R pada ORIF terhadap penyembuhan fraktur femur pada tikus Sprague Dawley secara histopatologi ORIF dengan ALS‒R Variabel Independen Fraktur femur ORIF Variabel Independen Union Variabel Dependen c. Terdapat pengaruh penambahan ALS-R pada ORIF terhadap penyembuhan fraktur femur yang dilakukan ORIF pada tikus Sprague Dawley secara histopatologi