Perbedaan Kadar TGF-2 Cairan Sulkus Gingiva Saat Retraksi Kaninus pada Kelompok Usia 10-15 dan 30-35 Tahun
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Perawatan ortodonti sudah semakin dirasakan sebagai suatu kebutuhan oleh
masyarakat saat ini. Penelitian yang dilakukan Sony (1990) menyatakan bahwa
kebutuhan akan perawatan ortodonti tersebut bahkan sudah dirasakan oleh penderita
maloklusi yang ringan sekalipun. Hal ini mungkin disebabkan karena tingginya
tuntutan terhadap perbaikan estetis, dalam hal ini adalah tampilan dental, dan
kebutuhan akan perbaikan fungsi. Terkait dengan tuntutan terhadap estetika wajah,
Paula dkk (2009) mengatakan bahwa semakin parah maloklusi yang diderita, maka
semakin rendah rasa percaya diri seseorang. Hasil penelitian ini memperkuat
pernyataan Dowsing dan Sandler (2004) yang mengatakan bahwa ejekan mengenai gigi
akan memberikan efek yang kurang menyenangkan, terutama pada kelompok usia
sekolah.
Usia untuk memulai perawatan ortodonti haruslah menjadi pertimbangan yang
penting bagi klinisi. Hal ini disebabkan karena pada perawatan yang memerlukan
modifikasi pertumbuhan, perawatan haruslah dilakukan sebelum pasien sampai pada
akhir percepatan pertumbuhan (growth spurt). Bila perawatan ditunda terlalu lama,
maka percepatan pertumbuhan yang ada tidak dapat dimanfaatkan dengan maksimal.
Setiap anak akan mengalami pubertal growth spurt, namun waktu terjadinya growth
spurt tersebut sangat bervariasi pada setiap individu. Pada anak perempuan, maturitas
seksual akan diikuti dengan terjadinya growth spurt, rata-rata terjadi pada usia 13
Universitas Sumatera Utara
tahun. Pada anak laki-laki, growth spurt biasanya akan terjadi pada usia 14 sampai 16
tahun (Proffit, 2007).
Pergerakan gigi terjadi karena reaksi jaringan periodontal terhadap daya
mekanis yang diberikan. Reaksi pada tulang alveolar dan jaringan periodontal yang
terjadi akibat daya ortodonti sangat bergantung pada besarnya daya yang diberikan dan
distribusi tekanan/regangan. Stimulus mekanis yang dikenakan pada gigi akan
menyebabkan respon inflamasi periodontal. Mediator inflamasi inilah yang akan
mendorong terjadinya proses biologis yang berhubungan dengan resorpsi dan aposisi
tulang alveolar (Melsen, 2001).
Menurut Boyle, dkk (2003, cit Juhasz-Böss, dkk 2012) remodeling tulang
diregulasi oleh berbagai hormon, sitokin, dan berbagai growth factor (growth
factor/GF). Kesemua faktor ini berperan dalam menambah atau mengurangi massa
tulang. Faktor yang berperan dalam mengurangi massa tulang diantaranya adalah
hormon paratiroid dan tumor necrotising factor (TNF), sedangkan faktor yang berperan
dalam meningkatkan massa tulang diantaranya adalah calcitonin, estrogen, androgen,
dan transforming growth factor beta (TGF-β).
Selama fase awal pergerakan gigi, cairan pada ligamen periodontal akan
tertekan dan menyebabkan gangguan pada sel dan matriks, sehingga terjadi interaksi
antara berbagai elemen yang ada. Untuk merespon kejadian dan interaksi fisikokimia
tersebut, akan terjadi pelepasan sitokin, GF, colony-stimulating factor (CSF), dan
neurotransmitter vasoaktif yang kemudian akan mendorong terjadinya pergerakan gigi
(Khrisnan, dkk, 2006). Dalam hitungan menit, pemberian tekanan mekanis akan
Universitas Sumatera Utara
menyebabkan peningkatan aliran darah, terjadi perubahan tekanan oksigen, dan
pelepasan prostaglandin dan sitokin. Kemudian dalam hitungan jam akan terjadi
perubahan metabolik, dan dalam waktu kurang dari 2 hari akan terjadi pergerakan gigi
yang ditandai dengan remodeling soket tulang oleh osteoklas dan osteoblas (Proffit,
2007).
Salah satu cara untuk melihat perubahan molekuler yang terjadi pada
remodeling tulang selama gigi digerakkan secara ortodonti adalah dengan melihat
komposisi cairan sulkus gingiva (CSG) (van Gastel dkk, 2011). Cairan ini mudah untuk
dikumpulkan, sehingga memungkinkan CSG untuk digunakan dalam berbagai
penelitian untuk melihat tingkat pelepasan molekul selama terjadi pergerakan gigi
ortodonti pada manusia (Junior dkk, 2011). Berbagai penelitian dengan menggunakan
media CSG antara lain melihat peningkatan kadar berbagai sitokin inflamatoris (Kaya,
dkk, 2010; Hadi, 2009), mediator inflamasi seperti MMP-8 (Djaja, 2009, dan
Soesilowati, 2011), serta berbagai matriks metaloproteinase seperti MMP-3, MMP-9
dan MMP-13 (Junior, dkk, 2011).
Berbagai penelitian juga telah dilakukan dalam rangka mengetahui peranan
growth factor dalam remodeling tulang selama pergerakan gigi secara ortodonti (Kaya,
dkk 2010; Faulkner, 2011; Barbieri, dkk, 2013) . Salah satu jenis growth factor yang
diketahui berperan dalam proliferasi, diferensiasi dan apoptosis osteoblas adalah TGF-β
(Zheng, dkk, 1994 cit Phan dkk, 2004). TGF-β memiliki tiga isoform, yaitu TGF-β1,
TGF-β2, dan TGF-β3. Hormon pertumbuhan diketahui dapat meningkatkan jumlah
TGF-β1 melalui jalur direk dan indirek (Varble, 2009). Menurut Erlebacher, dkk
Universitas Sumatera Utara
(1996), TGF-β2 berperan dalam regulasi tulang dengan menemukan adanya ekspresi
yang berlebih dari TGF-β2 pada keadaan kehilangan tulang yang progresif.
Peran TGF-β dalam destruksi atau resorpsi tulang pada pergerakan gigi
ortodonti belum sepenuhnya terungkap dan masih menjadi kontroversi dikalangan
peneliti. Penelitian pertama mengenai TGF-β1 dilakukan oleh Uematsu dkk (1997)
yang mendapati bahwa nilai tertinggi dari sisi tekanan adalah pada 24 jam pertama
setelah aktivasi. Penelitian Garlet, dkk (2007) mendapati hasil bahwa TGF-β memiliki
nilai yang sama pada sisi tekanan dan regangan. Hal ini menunjukkan bahwa TGF-β
berperan baik pada resorpsi tulang maupun pada pembentukan tulang.
Menurut Barbieri, dkk (2012), nilai TGF-β lebih tinggi pada sisi yang
mengalami tekanan dibanding sisi yang mengalami regangan, sehingga dapat
disimpulkan bahwa TGF-β berperan dalam destruksi tulang. Penulis lainnya
mengatakan bahwa TGF-β berperan sebagai inhibitor pelepasan prekursor osteoklas
dan merupakan mediator yang menekan aktivitas osteoklas, sementara penulis lain
mengatakan bahwa TGF-β memiliki peranan dalam menginduksi resorpsi tulang
(Barbieri, dkk, 2012; Ehnert, dkk, 2010). Mengingat bahwa TGF-β2 juga berperan
dalam regulasi tulang, maka perlu dilakukan penelitian untuk melihat perubahan atau
dinamika kadar TGF-β2 pada retraksi kaninus untuk lebih memahami peranan TGF-β,
khususnya TGF-β2 dalam resorpsi tulang sebagai akibat dari daya ortodonti.
Universitas Sumatera Utara
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dikemukakan, maka dapat
dirumuskan masalah sebagai berikut :
1. Apakah ada perbedaan kadar TGF-β2 pada kelompok usia 10-15 tahun dengan
kelompok usia 30-35 tahun akibat pemberian tekanan mekanis?
2. Bagaimana perbandingan beda kadar TGF-β2 antara kelompok usia 10-15 tahun
dengan kelompok usia 30-35 tahun?
3. Apakah ada perubahan kadar TGF-β2 sebelum dilakukan pemberian tekanan
mekanis, 24 jam, dan 72 jam setelah dilakukan pemberian tekanan mekanis
pada kelompok usia 10-15 tahun dan pada kelompok usia 30-35 tahun?
1.3
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk :
1.
Mengetahui perbedaan perubahan kadar TGF-β2 setelah dilakukan pemberian
tekanan mekanis pada kelompok usia 10-15 tahun dan kelompok usia 30-35
tahun
2.
Membandingkan perbedaan perubahan kadar TGF-β2 antara kelompok usia 1015 tahun dengan kelompok usia 30-35 tahun
3.
Mengetahui perbedaan perubahan kadar TGF-β2 pada kelompok usia 10-15
tahun dengan kelompok usia 30-35 tahun sesaat sebelum diberikan tekanan
mekanis, 24 jam dan 72 jam setelah diberikan tekanan mekanis.
Universitas Sumatera Utara
1.4
Manfaat Penelitian
Dengan mengetahui perubahan kadar TGF-β pada saat dilakukan pergerakan
gigi ortodonti, diharapkan hasil ini dapat memberikan manfaat sebagai berikut :
1. Memberikan pengetahuan tambahan mengenai peranan TGF-β, khususnya
TGF-β2 dalam resorpsi tulang yang berhubungan dengan pergerakan gigi secara
ortodonti.
2. Memberikan penjelasan mengenai pengaruh usia terhadap perubahan kadar
TGF-β2.
3. Membuktikan bahwa masa pertumbuhan merupakan waktu yang tepat untuk
memulai perawatan ortodonti.
4. Merupakan dasar bagi penelitian selanjutnya mengenai growth factor,
khususnya TGF-β2.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Perawatan ortodonti sudah semakin dirasakan sebagai suatu kebutuhan oleh
masyarakat saat ini. Penelitian yang dilakukan Sony (1990) menyatakan bahwa
kebutuhan akan perawatan ortodonti tersebut bahkan sudah dirasakan oleh penderita
maloklusi yang ringan sekalipun. Hal ini mungkin disebabkan karena tingginya
tuntutan terhadap perbaikan estetis, dalam hal ini adalah tampilan dental, dan
kebutuhan akan perbaikan fungsi. Terkait dengan tuntutan terhadap estetika wajah,
Paula dkk (2009) mengatakan bahwa semakin parah maloklusi yang diderita, maka
semakin rendah rasa percaya diri seseorang. Hasil penelitian ini memperkuat
pernyataan Dowsing dan Sandler (2004) yang mengatakan bahwa ejekan mengenai gigi
akan memberikan efek yang kurang menyenangkan, terutama pada kelompok usia
sekolah.
Usia untuk memulai perawatan ortodonti haruslah menjadi pertimbangan yang
penting bagi klinisi. Hal ini disebabkan karena pada perawatan yang memerlukan
modifikasi pertumbuhan, perawatan haruslah dilakukan sebelum pasien sampai pada
akhir percepatan pertumbuhan (growth spurt). Bila perawatan ditunda terlalu lama,
maka percepatan pertumbuhan yang ada tidak dapat dimanfaatkan dengan maksimal.
Setiap anak akan mengalami pubertal growth spurt, namun waktu terjadinya growth
spurt tersebut sangat bervariasi pada setiap individu. Pada anak perempuan, maturitas
seksual akan diikuti dengan terjadinya growth spurt, rata-rata terjadi pada usia 13
Universitas Sumatera Utara
tahun. Pada anak laki-laki, growth spurt biasanya akan terjadi pada usia 14 sampai 16
tahun (Proffit, 2007).
Pergerakan gigi terjadi karena reaksi jaringan periodontal terhadap daya
mekanis yang diberikan. Reaksi pada tulang alveolar dan jaringan periodontal yang
terjadi akibat daya ortodonti sangat bergantung pada besarnya daya yang diberikan dan
distribusi tekanan/regangan. Stimulus mekanis yang dikenakan pada gigi akan
menyebabkan respon inflamasi periodontal. Mediator inflamasi inilah yang akan
mendorong terjadinya proses biologis yang berhubungan dengan resorpsi dan aposisi
tulang alveolar (Melsen, 2001).
Menurut Boyle, dkk (2003, cit Juhasz-Böss, dkk 2012) remodeling tulang
diregulasi oleh berbagai hormon, sitokin, dan berbagai growth factor (growth
factor/GF). Kesemua faktor ini berperan dalam menambah atau mengurangi massa
tulang. Faktor yang berperan dalam mengurangi massa tulang diantaranya adalah
hormon paratiroid dan tumor necrotising factor (TNF), sedangkan faktor yang berperan
dalam meningkatkan massa tulang diantaranya adalah calcitonin, estrogen, androgen,
dan transforming growth factor beta (TGF-β).
Selama fase awal pergerakan gigi, cairan pada ligamen periodontal akan
tertekan dan menyebabkan gangguan pada sel dan matriks, sehingga terjadi interaksi
antara berbagai elemen yang ada. Untuk merespon kejadian dan interaksi fisikokimia
tersebut, akan terjadi pelepasan sitokin, GF, colony-stimulating factor (CSF), dan
neurotransmitter vasoaktif yang kemudian akan mendorong terjadinya pergerakan gigi
(Khrisnan, dkk, 2006). Dalam hitungan menit, pemberian tekanan mekanis akan
Universitas Sumatera Utara
menyebabkan peningkatan aliran darah, terjadi perubahan tekanan oksigen, dan
pelepasan prostaglandin dan sitokin. Kemudian dalam hitungan jam akan terjadi
perubahan metabolik, dan dalam waktu kurang dari 2 hari akan terjadi pergerakan gigi
yang ditandai dengan remodeling soket tulang oleh osteoklas dan osteoblas (Proffit,
2007).
Salah satu cara untuk melihat perubahan molekuler yang terjadi pada
remodeling tulang selama gigi digerakkan secara ortodonti adalah dengan melihat
komposisi cairan sulkus gingiva (CSG) (van Gastel dkk, 2011). Cairan ini mudah untuk
dikumpulkan, sehingga memungkinkan CSG untuk digunakan dalam berbagai
penelitian untuk melihat tingkat pelepasan molekul selama terjadi pergerakan gigi
ortodonti pada manusia (Junior dkk, 2011). Berbagai penelitian dengan menggunakan
media CSG antara lain melihat peningkatan kadar berbagai sitokin inflamatoris (Kaya,
dkk, 2010; Hadi, 2009), mediator inflamasi seperti MMP-8 (Djaja, 2009, dan
Soesilowati, 2011), serta berbagai matriks metaloproteinase seperti MMP-3, MMP-9
dan MMP-13 (Junior, dkk, 2011).
Berbagai penelitian juga telah dilakukan dalam rangka mengetahui peranan
growth factor dalam remodeling tulang selama pergerakan gigi secara ortodonti (Kaya,
dkk 2010; Faulkner, 2011; Barbieri, dkk, 2013) . Salah satu jenis growth factor yang
diketahui berperan dalam proliferasi, diferensiasi dan apoptosis osteoblas adalah TGF-β
(Zheng, dkk, 1994 cit Phan dkk, 2004). TGF-β memiliki tiga isoform, yaitu TGF-β1,
TGF-β2, dan TGF-β3. Hormon pertumbuhan diketahui dapat meningkatkan jumlah
TGF-β1 melalui jalur direk dan indirek (Varble, 2009). Menurut Erlebacher, dkk
Universitas Sumatera Utara
(1996), TGF-β2 berperan dalam regulasi tulang dengan menemukan adanya ekspresi
yang berlebih dari TGF-β2 pada keadaan kehilangan tulang yang progresif.
Peran TGF-β dalam destruksi atau resorpsi tulang pada pergerakan gigi
ortodonti belum sepenuhnya terungkap dan masih menjadi kontroversi dikalangan
peneliti. Penelitian pertama mengenai TGF-β1 dilakukan oleh Uematsu dkk (1997)
yang mendapati bahwa nilai tertinggi dari sisi tekanan adalah pada 24 jam pertama
setelah aktivasi. Penelitian Garlet, dkk (2007) mendapati hasil bahwa TGF-β memiliki
nilai yang sama pada sisi tekanan dan regangan. Hal ini menunjukkan bahwa TGF-β
berperan baik pada resorpsi tulang maupun pada pembentukan tulang.
Menurut Barbieri, dkk (2012), nilai TGF-β lebih tinggi pada sisi yang
mengalami tekanan dibanding sisi yang mengalami regangan, sehingga dapat
disimpulkan bahwa TGF-β berperan dalam destruksi tulang. Penulis lainnya
mengatakan bahwa TGF-β berperan sebagai inhibitor pelepasan prekursor osteoklas
dan merupakan mediator yang menekan aktivitas osteoklas, sementara penulis lain
mengatakan bahwa TGF-β memiliki peranan dalam menginduksi resorpsi tulang
(Barbieri, dkk, 2012; Ehnert, dkk, 2010). Mengingat bahwa TGF-β2 juga berperan
dalam regulasi tulang, maka perlu dilakukan penelitian untuk melihat perubahan atau
dinamika kadar TGF-β2 pada retraksi kaninus untuk lebih memahami peranan TGF-β,
khususnya TGF-β2 dalam resorpsi tulang sebagai akibat dari daya ortodonti.
Universitas Sumatera Utara
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dikemukakan, maka dapat
dirumuskan masalah sebagai berikut :
1. Apakah ada perbedaan kadar TGF-β2 pada kelompok usia 10-15 tahun dengan
kelompok usia 30-35 tahun akibat pemberian tekanan mekanis?
2. Bagaimana perbandingan beda kadar TGF-β2 antara kelompok usia 10-15 tahun
dengan kelompok usia 30-35 tahun?
3. Apakah ada perubahan kadar TGF-β2 sebelum dilakukan pemberian tekanan
mekanis, 24 jam, dan 72 jam setelah dilakukan pemberian tekanan mekanis
pada kelompok usia 10-15 tahun dan pada kelompok usia 30-35 tahun?
1.3
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk :
1.
Mengetahui perbedaan perubahan kadar TGF-β2 setelah dilakukan pemberian
tekanan mekanis pada kelompok usia 10-15 tahun dan kelompok usia 30-35
tahun
2.
Membandingkan perbedaan perubahan kadar TGF-β2 antara kelompok usia 1015 tahun dengan kelompok usia 30-35 tahun
3.
Mengetahui perbedaan perubahan kadar TGF-β2 pada kelompok usia 10-15
tahun dengan kelompok usia 30-35 tahun sesaat sebelum diberikan tekanan
mekanis, 24 jam dan 72 jam setelah diberikan tekanan mekanis.
Universitas Sumatera Utara
1.4
Manfaat Penelitian
Dengan mengetahui perubahan kadar TGF-β pada saat dilakukan pergerakan
gigi ortodonti, diharapkan hasil ini dapat memberikan manfaat sebagai berikut :
1. Memberikan pengetahuan tambahan mengenai peranan TGF-β, khususnya
TGF-β2 dalam resorpsi tulang yang berhubungan dengan pergerakan gigi secara
ortodonti.
2. Memberikan penjelasan mengenai pengaruh usia terhadap perubahan kadar
TGF-β2.
3. Membuktikan bahwa masa pertumbuhan merupakan waktu yang tepat untuk
memulai perawatan ortodonti.
4. Merupakan dasar bagi penelitian selanjutnya mengenai growth factor,
khususnya TGF-β2.
Universitas Sumatera Utara