BAHAN CANGKOK DEMINERALIZED FREEZE-DRIED BOVINE BONE XENOGRAFT (DFDBBX) DAN HYDROXYAPATITE BOVINE BONE XENOGRAFT (HA-BBX).

BAHAN CANGKOK DEMINERALIZED FREEZE-DRIED BOVINE
BONE XENOGRAFT (DFDBBX) DAN HYDROXYAPATITE BOVINE
BONE XENOGRAFT (HA-BBX)

Oleh
I Wayan Wirata
Luh Made Sudimartini
I Wayan Nico Fajar Gunawan

FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN
UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR
2016

i

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena
berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan karya tulis ilmiah yang berjudul
”BAHAN CANGKOK DEMINERALIZED FREEZE-DRIED BOVINE BONE

XENOGRAFT (DFDBBX) DAN HYDROXYAPATITE BOVINE BONE
XENOGRAFT (HA-BBX)”.
Penulis menyadari bahwa karya tulis ilmiah ini masih jauh dari sempurna,
oleh karena itu kritik dan saran membangun penulis terima dengan tangan
terbuka.

Denpasar, Januari 2016

Penulis

ii

DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR……………………………………………………….. ii
DAFTAR ISI………………………………………………………………… iii
DAFTAR GAMBAR………………………………………………………... iv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang……………………………………………………… 1
1.2 Tujuan Penulisan……………………………………………………. 2

1.3 Manfaat Penulisan…………………………………………………... 2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Bahan Cangkok…………………………………………………….. 5
2.2 Demineralized freeze-dried bovine bone xenograft (DFDBBX)…… 5
2.3 Hydroxyapatite bovine bone xenograft (HA-BBX)…………………. 7
BAB III
3.1 Kesimpulan………………………………………………………… 9
3.2 Saran ……………………………………………………………… 9
DAFTAR PUSTAKA

iii

DAFTAR GAMBAR
halaman
Gambar 1. Demineralized freeze-dried bovine bone xenograft (DFDBBX)…...12
Gambar 2. Hydroxyapatite bovine bone xenograft (HA-BBX)………………...13

iv

BAB I

PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang
Fraktur adalah suatu kondisi dimana terjadi pemisahan kontinuitas atau

kesinambungan suatu tulang. Klasifikasi fraktur secara umum, menurut Junquera dan
Carneiro (1995), fraktur akan menyebabkan kerusakan sel-sel tulang sehingga tulang
akan kehilangan kontinuitasnya. Setelah mengalami fraktur, tulang secara normal
akan membentuk kalus untuk menstabilkan fragmen patahan tulang sehingga lamela
tulang dapat tumbuh kembali dan mengisi rongga tulang yang terbentuk akibat
fraktur. Meskipun terbentuknya kalus bersifat positif, tetapi apabila tumbuh
berlebihan akan menyebabkan tulang tidak lagi berbentuk seperti sebelum mengalami
fraktur. Hal ini disebabkan karena pertumbuhan kalus yang berlebihan biasanya
berkaitan dengan posisi fragmen patahan yang tidak stabil. Suatu kesembuhan
sempurna senantiasa dikehendaki agar pertumbuhan kalus minimal. Imobilisasi
fragmen tulang, yang menjadi penyebab pertumbuhan kalus dapat dikurangi dengan
pemasangan pin atau kompresi terhadap sisi fragmen. Tujuan penanganan fraktur
adalah agar terjadi kesembuhan secara primer (primary union) tanpa terbentuk kalus

periosteum dan endosteum.
Secara umum, fraktur sederhana mudah ditangani dengan cara memfiksasi
fragmen patahan tulang menggunakan pin intrameduller maupun eksternal fiksator.
Namun, pada fraktur multiple, patahan tulang kecil amat sulit untuk disatukan
kembali menggunakan pin maupun eksternal fiksator, sehingga dalam kasus ini
diperlukan metode khusus, yaitu pencangkokan tulang (bone grafting).
Pencangkokan tulang didefinisikan sebagai teknik operasi untuk mengganti
tulang yang hilang menggunakan material bahan cangkok tulang. Material bahan
cangkok tulang yang ideal harus memiliki potensi untuk mempertahankan sel tetap
hidup, tidak menimbulkan reaksi imunologik, mudah didapat, memberi kekuatan
sekeliling tulang, dan tidak menyebarkan penyakit (Becker et al.,1998).
1

Bahan cangkok tulang dapat berfungsi sebagai 1) Osteokonduktor karena
berperan sebagai jembatan (scaffold) yang akan membantu pembentukan tulang, 2)
Osteoinduktor karena berperan dalam merangsang pembentukan tulang baru, dan 3)
Osteogenesis karena mengandung bahan yang berperan membantu produksi bahan
pembentuk tulang (Greenwald, 2001).
Bahan cangkok tulang berdasarkan sumbernya dapat dikelompokkan menjadi
4 (empat) yaitu : 1) Autograft apabila berasal dari tulang individu yang bersangkutan,

2) Allograft apabila berasal dari tulang individu yang lain pada spesies yang sama, 3)
Xenograft apabila berasal dari spesies yang berbeda, biasanya diambil dari tulang

spongiosa sapi umur dibawah 2 tahun dengan melalui skrining yang ketat, dan 4)
Synthetic graft apabila berasal dari bahan buatan atau sintetik (Lindhe, 2008, Abbas

dkk., 2005, Greenwald, 2001).
Berdasarkan proses pembuatan bahan cangkok tulang xenograft, dapat dibagi
menjadi 2 (dua) yaitu : (1) Bahan cangkok tulang yang dihilangkan kandungan
mineralnya (Demineralized freeze-dried bovine bone xenograft (DFDBBX)) dan (2)
Bahan cangkok tulang yang tidak dihilangkan mineralnya (hydroxyapatite bovine
bone xenograft) (Anonim, 2011).

1.2

Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut dapat ditarik permasalahan yaitu apa yang

dimaksud dengan demineralized freeze dried bovine bone xenograft (DFDBBX) dan
hydroxyapatite bovine bone xenograft, bagaimana cara pembuatannya serta kelebihan

dan kekurangannya.

1.3

Manfaat Penulisan
Adapun manfaat dari penulisan artikel ini adalah untuk memberikan informasi

mengenai pengertian bahan cangkok demineralisasi (demineralized freeze dried
bovine bone xenograft (DFDBBX)) dan bahan cangkok mineralisasi (hydroxyapatite

2

bovine

bone

xenograft),

bagaimana cara pembuatan serta kelebihan dan

kekurangannya.

3

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Bahan Cangkok Tulang (Bone grafting)
Pencangkokan tulang (Bone grafting) didefinisikan sebagai teknik operasi

untuk mengganti tulang yang hilang menggunakan material bahan cangkok tulang.
Material

bahan cangkok tulang yang ideal harus memiliki potensi untuk

mempertahankan sel tetap hidup, tidak menimbulkan reaksi imunologik, mudah
didapat, memberi kekuatan sekeliling tulang, dan tidak menyebarkan penyakit

(Becker et al.,1998).
Bahan cangkok tulang yang ideal adalah bahan yang bersifat biocompatible,
bioabsorbable, osteokonduktif, osteoinduktif, strukturnya sama dengan tulang,

mudah digunakan, dan murah. Bahan cangkok tulang terbagi atas autograft, allograft,
dan xenograft. Menurut McAllister dan Haghighat (2007) penggunaan bahan cangkok
didasarkan pada asumsi sebagai bahan regeneratif yang memiliki potensi osteogenik
(mengandung sel pembentuk tulang), bersifat osteoinduksi (mengandung substansi
induksi tulang), atau osteokonduksi (membentuk scaffold pada formasi tulang).
Bahan cangkok tulang merupakan jaringan yang diharapkan dapat hidup pada inang
setelah ditanam dan ikut dalam proses regenerasi. Bahan cangkok harus mampu
menyatu dalam proses penyembuhan sehingga dapat berfungsi alami (Grant et al.,
1988). Tujuan dilakukannya pencangkokan tulang antara lain untuk pengisian tulang
pada area kerusakan dan regenerasi tulang baru (Brunsvold dan Melloning, 1993).
Pemberian bahan cangkok tulang pada kasus fraktur ataupun tindakan bedah
memerlukan pertimbangan-pertimbangan karena kerusakan tulang dengan lebar
kurang dari 2 mm memiliki potensi regenerasi tulang yang baik sehingga tidak
diperlukan diberikan bahan cangkokan tulang, sedangkan pada kerusakan tulang
dengan lebar lebih dari 2 mm secara umum memiliki potensi regenerasi tulang yang
lebih kecil sehingga diperlukan bahan cangkok tulang untuk membantu regenerasi

tulang (Fedi dkk., 2005) .
4

2.2

Demineralized freeze-dried bovine bone xenograft (DFDBBX)

Demineralized freeze-dried bovine bone xenograft digunakan sebagai bahan

cangkok kerusakan tulang pada hewan dan manusia. Pada kedokteran umum, bahan
ini merupakan bahan alternatif yang direkomendasikan menggantikan bahan cangkok
tulang autograft. Bahan cangkok tulang autograft dinilai memiliki beberapa
kelemahan signifikan antara lain keterbatasan penyediaan tulang autograft sebagai
donor dan dapat mengakibatkan kematian jaringan selama proses pengambilan bahan
cangkok tulang pada donor (Torricelli et al., 2002).
Pencangkokan tulang didasarkan pada kemungkinan terjadinya proses induksi
tulang, melalui kemampuan bahan cangkok tulang untuk menarik sel-sel
multipotensial dari resipien yang terdapat disekitarnya. Hal ini dapat terjadi karena
cangkok tulang mengandung mediator osteoinduksi yang disebut bone morphogenetic
proteins (BMPs) yaitu suatu protein hyodrophobic dalam matrix tulang yang

mempengaruhi diferensiasi sel mesenkim menjadi osteoblas dan kondroblas yang ikut
dalam proses penyembuhan tulang baru (Wirjokusumo, 2001; Rummelhart et al.,
1989; Burchardt, 1987).
Penggunaan bahan cangkok tulang demineralisasi pada praktek klinis
didasarkan pada kemampuan osteokonduksi dan osteoinduksi. Osteoinduksi
tergantung pada aktivitas BMPs yang terdapat pada matriks tulang organik. Formasi
tulang ektopik yang telah diteliti secara biokimia, histologis, dan histokimia
menunjukkan terjadinya tulang baru dalam proses perbaikan. Penelitian terkini
menunjukkan bahwa potensial osteogenik yang dimiliki demineralized freeze-dried
bovine bone xenograft (DFDBBX) berhubungan dengan sejumlah protein yang

terkandung di dalamnya dan memiliki potensi osteoinduksi dan mengandung
transforming growth factor β (TGF β) dan BMPs (Plata et al., 2002).
Becker et al. (1998) telah mengisolasi adanya BMPs yang berasal dari tulang
cortical manusia dan tulang sapi dimana protein tersebut menunjukkan inisiasi
pembentukan tulang. Penelitian yang dilakukan pada hewan mamalia menunjukkan
adanya protein induksi tulang mamalia, yang disebut bovine BMPs (bovine bone
5

morphogenetic proteins ) / osteogenic proteins (OPs) dan baboon BMPs/OPs yang

mempengaruhi diferensiasi tulang (Ripamonti dan Renton, 2006).
Penggunaan bahan xenograft menurut Plata et al. (2002) tidak ada respon
sistemik dan lokal imun yang menyertai pada pencangkokan tulang dengan bahan
bovine bone xenograft. Tujuan penggunaan bahan cangkok tulang xenograft, antara

lain : (a) Menghindari kemungkinan kematian jaringan disebabkan tindakan bedah
kedua untuk mengambil donor, dan keterbatasan penyediaan tulang autograft sebagai
donor dan (b) Sifat osteoinduksi yang diperkirakan lebih banyak dibanding bahan lain
(Torricelli et al., 2002). Salah satu kekurangan dari xenograft adalah kemungkinan
adanya resiko penyebaran penyakit, namun demikian dengan radiasi dan penambahan
ethylene oxide diharapkan dapat memperkecil resiko tersebut (Brunsvold dan

Mellonig, 1993).
Demineralized freeze-dried bovine bone xenograft (DFDBBX) merupakan

bahan cangkok tulang yang berasal dari tulang sapi, yang mengalami proses
demineralisasi dengan pendinginan, kemudian dicairkan dengan asam hidroklorik
sehingga

akan

menampakkan

komponen-komponen

matriks

tulang

yang

berhubungan dengan fibril kolagen yang disebut BMPs. Bahan anorganik dari bovine
bone graft mampu mendukung perlekatan dan proliferasi sel-sel osteoblas, yang

merupakan langkah awal untuk proses osteogenesis. Bahan tersebut akan mendukung
matriks tulang untuk regulasi, melalui 3 mekanisme : (1) Membentuk spasi bahan
pengisi yang kuat; (2) Membentuk perlekatan dan proliferasi osteoblast; dan (3)
Sebagai sarana untuk menstimulasi pembentukan tulang (Stephan et al., 1999).
Proses pembuatan demineralisasi meliputi beberapa tahapan, yaitu : 1)
Pemotongan tulang sesuai ukuran yang diperlukan, 2) Pencucian menggunakan
larutan H2O2, 3) Pencucian menggunakan NaCl 0,9 %, 4) Proses defatting untuk
menghilangkan sisa-sisa lemak, 5) Pencucian ulang dengan larutan NaCl 0,9%,

6)

Proses perendaman dengan HCl selama 24-48 jam, 7) Proses pencucian dengan
akuades steril sampai pH kembali normal, 8) Proses Freeze-dried, dan 9) Proses
Pengemasan ( Anonim, 2011).
6

Gambar 1. Demineralized freeze-dried bovine bone xenograft (DFDBBX)

DFDBBX memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan. Kelebihan dari
DFDBBX adalah karena banyak mengandung protein growth factor dan struktur
bahan cangkok ini tidak rapuh atau cukup kuat sehingga mempermudah saat aplikasi
pada penanganan kasus fraktur yang terdapat gap. Kekurangan DFDBBX adalah
proses mineralisasi tulang lebih lama dibanding HA-BBX sehingga proses
remodeling tulang juga lebih lama dibanding dengan HA-BBX.
2.3

Hydroxyapatite bovine bone xenograft (HA-BBX)

Merupakan bahan cangkok tulang atau bahan substitusi tulang yang berasal
dari sapi yang masih memiliki kandungan mineral. Hydroxyapatite (HA) bovine bone
xenograft dibuat melalui proses tertentu sehingga dapat menghilangkan antigenisitas

dan potensi respon inflamasi bagi penerima (Hislop et al., 1993, Cohen et al., 1994).
Menurut Dersot et al. (1995) hydroxyapatite

merupakan bahan yang mudah

diresorbsi oleh osteoklas (multinucleated giant cells), sehingga dapat menyebabkan
substitusi dan renovasi pada tulang.

7

Proses pembuatan HA-BBX meliputi beberapa tahapan, yaitu : 1)
Pemotongan tulang sesuai ukuran yang diperlukan, 2) Pencucian menggunakan
larutan H2O2, 3) Pencucian menggunakan NaCl 0,9 %, 4) Proses defatting untuk
menghilangkan sisa-sisa lemak, 5) Pencucian ulang dengan larutan NaCl 0,9%,

6)

Deproteinasi dengan cara proses pembakaran pada suhu 1000oC 7) Proses pencucian
dengan akuades steril, 8) Proses pengeringan dengan oven pada suhu 100 oC, dan 9)
Proses Pengemasan (Anonim, 2011).

Gambar 2. Hydroxyapatite bovine bone xenograft (HA-BBX)

Kelebihan HA adalah berpengaruh lebih cepat memacu proses mineralisasi
tulang sehingga mempercepat proses remodeling tulang. Kekurangan HA-BBX
adalah bentuk sediaan bahan cangkok tulang ini memiliki struktur yang lebih rapuh
dibandingkan DFDBBX sehingga saat aplikasi pada penanganan kasus fraktur model
gap lebih sulit.

8

BAB III
PENUTUP

3.1

Simpulan
Metode khusus pencangkokan tulang (bone grafting) dapat dilakukan pada

penanganan fraktur untuk menyatukan patahan tulang yang sulit disatukan, baik dengan
bahan cangkok yang bersifat demineralisasi maupun yang bersifat mineralisasi. Karena
masing-masing bahan cangkok memiliki kelebihan dan kekurangan. Kelebihan dari

DFDBBX adalah karena banyak mengandung protein growth factor dan struktur
bahan cangkok ini tidak rapuh atau cukup kuat sehingga mempermudah saat aplikasi
pada penanganan kasus fraktur yang terdapat gap. Kekurangan DFDBBX adalah
proses mineralisasi tulang lebih lama dibanding HA-BBX sehingga proses
remodeling tulang juga lebih lama dibanding dengan HA-BBX. Namun kelebihan
dari HA-BBX adalah berpengaruh lebih cepat memacu proses mineralisasi tulang
sehingga mempercepat proses remodeling tulang.

3.2

Saran
Penelitian- penelitian lanjutan diperlukan untuk mengetahui bagaimana

pengaruh bahan cangkok tulang terhadap kekuatan tulang pasca fraktur sehingga akan
lebih spesifik mengetahui manfaat penambahan bahan cangkok tulang.
.

9

DAFTAR PUSTAKA

Abbas, B., Pandansari, P., dan Anas, F., 2005. Status Bank Jaringan di Indonesia ,
disampaikan pada seminar pemanfaatan teknologi nuklir bidang kesehatan
di propinsi NTB. 21 Juni 2005.
Anonim, 2009. Instalansi Biomaterial Bank Jaringan RSUD. Dr. Soetomo. Surabaya.
Becker, W., Clokie C., Sannerby L,. Urist, M.R., and Becker, B.B., 1998. Histologic
finding after implantation and evaluation of different grafting materials
and titanium miro screws into extraction socket : case reports. J.
Periodontal. 69: 414-21.
Burchardt, H and Enneking, W.F. 1987. Transpalantation of bone. Surg. Clin. North.
Am. 58: 403-427.
Brunsvold, M.A,. and Mellonig, J.T., 1993. Bone graft and periodontal regeneration.
Periodontology .200: 9-15.
Cohen, R., Mullarky, R., Noble, B., Comeau, R, Neiders, M., 1994. Phenotypic
characterisation of mononuclear cells following anorganic bovine bone
implantation in rats. J. Periodontol. 65: 1008-15.
Dersot, J.M., Colombier, M.L., Lafont J, Baroukh B, Septier D, Saffar JL. 1995.
Multinucleated giant cells elicited around hydroxyapatite particles
implanted in craniotomy defects are not osteoclasts. Anat. Rec. 242: 16676.
Fedi, P.F., Vernino, A.R., dan Gray, J.L. 2005. Silabus peridonti. Ed. Ke-4. hal. 94104, 167-179. EGC. Jakarta.
Grant, D.A., Stern, I.B., and Listgarten, M.A., 1988. Periodontics, the C.V. Mosby
Co., st.Louis. p. 860-71.
Hislop, W.S., Finlay, P.M., Moos, K.P., 1993. A preliminary study into the use of
anorganic bone in oral and maxillofacial surgery. Br. J. Oral Maxillofac.
Surg. 31: 149-53.
Junquera, C.L, Carnerio J, Kelly R.O., 1995. Basic histology, 8th ed., pp 94-105.
Prentice-Hall International, USA.
Lindhe, J., Lang, N.P., and Karring, T, 2008. Clinical periodontology and implant
densitry, 5th ed. Blackwell Munksgaard. Hongkong. 554-562, 542.

10

McAllister, B.S., and Haghighat, K., 2007. Bone augmentation techniques. J.
Periodontal. 78 : 377-96.
Plata, D.V., Scheyer, E.T and Mellonig,J.T., 2002. Clinical comparison of an enamel
matriw derivative used alone or in combination with a bovine- derived
xenograft for treatment of periodontal osseous defect in humans.
J.periodontal. 73:433-40
Ripamonti, U., and Renton, L., 2006. Bone morphogeetic proteins and the induction
of periodontal tissue regeneration. Peridontology 2000. 41 :73-87.
Rummelhart, J.M., Mellonig, J.T., Gray, J.L., and Towle, H.J, 1989. A comparison of
freeze-dried bone allograft and demineralized freeze-dried bone allograft
in human periodontal osseous defects. J.periodontal osseous defect. J.
Periodontal. 60: 655-63.
Stephan, E.B.,Jang, D., Lynch, S., Bush, P., and Dziak, R., 1999. Anorganic bovine
bone supports osteoblastic cell attachment and proliferation. J.
Periodontal. 70 : 364-69.
Toricelli, P., Fini, m., Giavaresi, G., Rimondini, l., and Giardino, R, 2002.
Characterization of bone defect repair in young and aged rat femur
induced by xenogenic demineralized bone matrix. J. Periodontal.
73:1003-09.
Wirjokusum, S., 2001. Aplikasi klinis biomaterial di bidang bedah mulut dalam the
1st indonesian tissue bank scientific meeting and workshop on biomaterial
application. hal 43-44, Surabaya.

11