---

Perbedaan Kadar Matrix Metalloproteinase-8 Setelah Scaling dan Pemberian Tetrasiklin pada Penderita Periodontitis Kronis

Matrix metalloproteinase, especially MMP-8 is the key indicator related to periodontitis. MMP-8 is present in the Gingival Crevicular Fluid (GCF) of the patient suffered from periodontitis. The aim of the study was to compare the reduction of MMP-8 levels between the results of scaling, with and without tetracycline gel 0.7%, applied on chronic periodontitis. The samples were collected from the patients having chronic periodontitis and the patients with healthy periodontium as a control group. The GCF and whole saliva were taken before and 14 days after treatment. The GCF and saliva of the control group were taken from volunteer with healthy periodontium. The MMP-8 level was counted by ELISA test method (Enzyme Linked Immunosorbent Assay) with ELISA reader instrument (ng/ml). The non-parametric statistic analysis of Kruskal-Wallis test was used to compare the MMP-8 levels of chronic periodontitis and health control. The paired T test was used to compare the MMP-8 value before and after treatment, and independent sample T test to compare the reduction of MMP-8 value between scaling and combination treatment of scaling-tetracycline gel in GCF. This study showed that the MMP-8 level of chronic periodontitis was higher than that of healthy person. Tetracycline showed a tendency to reduce the value of MMP-8 GCF in the first 14 days.

Korespondensi (correspondence) : Melok Aris Wahyukundari, Departemen Periodonsia, Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Airlangga, Jln. Prof. Dr. Moestopo No. 47 Surabaya 60132, Indonesia.

PENDAHULUAN

Penyakit periodontal banyak diderita oleh manusia hampir di seluruh dunia dan mencapai 50% dari jumlah populasi dewasa.1,2 Menurut hasil survai kesehatan gigi dan mulut di Jatim tahun 1995, penyakit periodontal terjadi pada 459 orang diantara 1000 penduduk dan lebih banyak di pedesaan daripada perkotaan.3 Di Asia dan Afrika prevalensi dan intensitas penyakit periodontal terlihat lebih tinggi daripada di Eropa, Amerika dan Australia. Di Indonesia penyakit periodontal menduduki urutan ke dua utama yang masih merupakan masalah di masyarakat. Penyakit yang menyerang pada gingiva dan jaringan pendukung gigi ini merupakan penyakit infeksi yang serius dan apabila tidak dilakukan perawatan yang tepat dapat mengakibatkan kehilangan gigi.4 Penumpukan bakteri plak pada permukaan gigi merupakan penyebab utama penyakit periodontal. Penyakit periodontal dimulai dari gingivitis yang bila tidak terawat bisa berkembang menjadi periodontitis dimana terjadi kerusakan jaringan pendukung periodontal berupa kerusakan fiber, ligamen periodontal dan tulang alveolar.

Jaringan periodontal tersusun dari komponen matriks ekstraseluler yaitu kolagen yang berperan dalam proses regenerasi dan kerusakan jaringan. Kolagen interstisial jaringan periodontal berfungsi untuk penyembuhan dan pembentukan jaringan baru. Penyakit periodontal didefinisikan sebagai penyakit yang kehilangan struktur kolagennya pada daerah yang menyangga gigi, sebagai respon dari akumulasi bakteri pada jaringan periodontal, tapi patogenesis secara molekular masih belum jelas. Matriks metalloproteinase (MMPs) diduga berperan secara bermakna pada penyakit periodontal ini.5 MMPs adalah famili dari zinc metallopeptidase yang terkait secara bersama menurunkan kebanyakan komponen matriks ekstraseluler.6 MMPs merupakan enzim proteolitik dimana dalam proses proteinasenya yang diperlihatkan melalui patogen periodontal yang terinfeksi, akan mengaktifkan MMPs inaktif sehingga terlibat dalam degradasi makromolekul matriks ekstraseluler, termasuk juga terlibat dalam degradasi ligamentum periodontal.7

Proses penyembuhan ini secara enzimologi bisa digambarkan dengan adanya penurunan kadar MMP-8 yang berperan aktif dalam patogenesis periodontitis. MMP-8 dikenal predominan dan bentuk paling umum dari penyakit periodontal.2 MMP terlibat dalam degradasi matriks kolagen interstitial ekstraseluler. MMPs yang diduga berperan dalam banyak proses perubahan fisiologis dan patologis misalnya arthritis, invasi kanker dan metastasis, glomerulonephritis, artherosclerosis, ulser jaringan, termasuk dalam penyakit periodontal, terlibat dalam degradasi ligamen periodontal.5 MMP-8 disebut juga enzim kolagenase yaitu enzim yang dapat memecah kolagen pada peristiwa remodeling jaringan. Enzim MMP-8 ini dihasilkan oleh bakteri penyebab kelainan periodontal yang berpotensi merusak jaringan penyangga gigi dengan cara merusak kolagen tipe I.8

Kolagenase adalah peristiwa untuk memecah kolagen yang dianggap penting pada proses terjadinya penyakit periodontal dan mengaktifkan MMPs untuk mengawali atau mempercepat degradasi kolagen ligamen periodontal.5

MMPs adalah suatu enzim proteolitik yang mempengaruhi degradasi dari makromolekul matriks ekstraseluler, yaitu kolagen interstitial dan kolagen membrana basalis, fibronektin, laminin dan proteoglikan.9 MMPs disintesis dan disekresi dalam suatu bentuk proenzim inaktif. Pemecahan proteolitik dari gugus-amino pada rantai propeptida diperlukan untuk membangkitkan enzim aktif.10 Secara alami muncul penghambat MMPs yaitu tissue inhibitor matriks metalloproteinase (TIMP), kontrol yang penting terhadap setiap aksi dari MMPs. Secara fisiologis, MMP- 8 dan penghambatnya telah ada dalam jaringan periodontal, namun bila tak ada keseimbangan antara MMP-8 dengan TIMP maka akan terjadi peristiwa patogen pada jaringan periodontal, dimana jumlah MMP-8 akan meningkat dan terjadi degradasi matriks ekstraseluler.6

Untuk menghilangkan plak dan dental deposit dilakukan perawatan scaling. Diharapkan setelah perawatan scaling akan terjadi proses penyembuhan berupa hilangnya keradangan dalam jaringan ikat gingiva dan terbentuknya long junctional epithelium. Proses penyembuhan ini secara histologis tidak menunjukkan adanya perlekatan jaringan ikat baru.11 Penggunaan tetrasiklin golongan antibiotik dalam terapi penyakit periodontal telah dimodifikasi secara kimia sebagai obat antimikrobial, antikolagenase dan anti inflamasi.12 Penggunaan sebagai anti kolagenase telah mampu menghalangi MMP-8 dan dapat menurunkan progresi radang periodontal dan menghambat hilangnya tulang alveolar.2 Tetrasiklin sebagai anti kolagenase digunakan 16 mg/ml mampu menghambat aktifitas kolagenase kurang lebih 90% sedangkan ampisilin pada konsentrasi yang sama ternyata tidak efektif menghambat enzim kolagenase.13 Pemberian tetrasiklin dapat menghantarkan suatu konsentrasi yang dapat diterima 10 hari pada sedikitnya 640 mg obat/ml pada cairan di dalam sulkus.14

Tetrasiklin dapat mengikat ion kalsium dan ion Zn yang terletak di sisi aktif dari enzim kolagenase. Hambatan pada enzim kolagenase menghasilkan efek antiproteolitik yang dapat menghambat resorbsi tulang.15

Secara biokompatibilitas penggunaan tetrasiklin telah diteliti dalam bentuk tetrasiklin gel dengan konsentrasi 0,7 % yang dapat diterima jaringan dan dapat menghilangkan lapisan smir, membuka tubuli dentin dan membuka matriks kolagen.16

Gingival crevicular fluid (GCF) telah digunakan untuk mendeteksi atau mendiagnosa penyakit aktif atau untuk memprediksi pasien dengan resiko penyakit periodontal. Sumber kolagenase yang mungkin didapat dari fibroblas atau PMN, atau yang berasal dari sekresi bakteri bisa didapatkan di dalam GCF. Obat-obatan yang diekskresikan melalui GCF dapat digunakan dengan menguntungkan dalam terapi periodontal.17 Pada penelian dengan subyek anjing menunjukkan bahwa tetrasiklin diekskresikan melalui GCF. Konsentrasi tetrasiklin dalam GCF lebih tinggi ketika dibandingkan dalam serum.18
Tujuan penelitian ini untuk menganalisa perbedaan kadar MMP-8 hasil perawatan scaling tanpa dan dengan pemberian tetrasiklin pada periodontitis kronis. Untuk itu dilakukan pengukuran kadar MMP-8 GCF sebelum dan sesudah perawatan baik dengan scaling maupun dengan kombinasi scaling-tetrasiklin topikal dan menganalisa perubahan kadar MMP-8 sebelum dan sesudah perawatan. Penilitian ini bermanfaat untuk memberikan informasi bagi praktisi bahwa tetrasiklin sebagai anti kolagenase dalam penyembuhan penyakit periodontal disamping sebagai anti mikrobial dan anti inflamasi.
BAHAN DAN METODE
Jenis penelitian ini adalah eksperimental Randomized Clinical Trial (RCT) dengan menggunakan the pre-post test control group design. Subyek penelitian terdiri dari 18 sukarelawan dengan periodontitis kronis yang terbagi menjadi 2 kelompok, terdiri dari 8 orang dengan perawatan skaling dan 8 orang dengan perawatan kombinasi scaling-tetrasiklin topical.19 Kriteria subyek, dewasa berusia 30-50 tahun, mempunyai kedalaman poket periodontal 5 mm, tidak memiliki kelainan sistemik, tidak sedang mengkonsumsi obat yang dapat menimbulkan gangguan metabolisme (misal: obat-obat kontrasepsi, obat-obatan untuk diabetes mellitus, antibiotik dalam 2 minggu terakhir) dan tidak dibedakan jenis kelamin pria dan wanita.
Bahan penelitian berasal dari GCF subyek sehat dan subyek periodontitis yang diambil sebelum dan sesudah perawatan. Pengambilan GCF dengan menggunakan metode pencucian (washing methode).20 Setelah berkumur dan menyikat gigi, regio yang akan diambil GCF nya, dikeringkan dan diblokir dengan cotton pellet. Disposable polypropylene tips steril berisi larutan phosphate buffer saline steril 10 ml, disemprotkan ke dalam krevikular gingiva, kemudian disedot kembali. Tahap ini diulangi lagi sebanyak tiga kali pada satu gigi, agar seluruh komponen GCF diharapkan dapat tersedot semua ke dalam disposable polypropylene tips. Kemudian dipindahkan dalam disposable polypropylene tube steril dan segera disimpan dalam freezer dengan suhu -400C. Setelah sampel terkumpul semua, selanjutnya dilakukan pengukuran kadar MMP-8 dengan metode ELISA
(Enzyme Linked Immunosorbent Assay), dengan menggunakan bahan reagen/KIT MMP-8 (Kode produk: RPN2619, Matrix Metalloproteinase-8 (MMP-8, Neutrophil Collagenase), Human, Biotrak ELISA System, by Amersham Biosciences) dan metode sandwich ELISA.
Setelah penghentian reaksi saat pemeriksaan ELISA, segera dilakukan pemeriksaan dengan ELISA Reader dengan panjang gelombang 450 nm maksimal dalam waktu 30 menit. Melebihi waktu 30 menit akan terjadi perubahan warna pada sampel, sehingga akan mempengaruhi hasil akhir pembacaan ELISA Reader. Angka-angka yang keluar dari ELISA Reader adalah angka-angka absorbent yang masih harus di setarakan dengan bantuan grafik standar yang dibuat setelah dilakukan pemeriksaan dengan ELISA Reader sehingga menjadi angka-angka dalam bentuk kadar MMP-8 (ng/ml).
Hasil absorbent ELISA yang telah disetarakan dengan kadar MMP-8 ditabulasi menurut kelompok sampel masing-masing, kemudian diuji statistik dengan menggunakan Kolmogorov-Smirnov Test, untuk menguji normalitas data masing-masing kelompok. Paired Samples T Test, untuk uji dua kelompok sampel yang berhubungan (sampel berpasangan) pada kelompok sebelum dan sesudah perawatan scaling serta kelompok kombinasi scaling-tetrasiklin. Independent Samples T Test, yang terdiri dari F test (Levene’s test) dan t-test, untuk uji beda dua kelompok penurunan kadar MMP-8 (kelompok perawatan scaling dan kelompok pemberian tetrasiklin).
Pengambilan sampel pada subyek penelitian dengan informed consent dan telah disetujui oleh Komite Etik. Pengambilan sampel GCF dilakukan di RSGM FKG UNAIR dan pemeriksaan sampel secara ELISA dilakukan di Tropical Desease Center (TDC) UNAIR Surabaya.
HASIL
Enam belas pasien dengan periodontitis kronis telah diambil GCFnya untuk pemeriksaan kadar MMP-8 sebelum dan sesudah perawatan scaling atau kombinasi scaling-tetrasiklin gel secara topikal. Hasil rerata pengukuran kadar MMP-8 pada kelompok indikasi perawatan skaling dan pemberian tetrasiklin sampel GCF dapat dilihat di tabel 1.
[tabel 1]
Kadar MMP-8 GCF sesudah scaling lebih tinggi dibandingkan sebelum scaling, tetapi tidak ada perbedaan bermakna antara sebelum dan sesudah perawatan scaling. Dan rerata kadar MMP-8 sesudah tetrasiklin lebih rendah dibandingkan sebelum tetrasiklin. Terdapat perbedaan yang sangat bermakna antara rata-rata kadar MMP-8 sebelum dan sesudah pemberian tetrasiklin gel secara topikal.
Hasil rerata perubahan kadar MMP-8 periodontitis kronis sampel GCF dihitung dari selisih (.) sebelum dan sesudah perawatan skaling ditunjukkan dalam tabel 2.
[tabel 2]
Dari tabel 2, nilai rerata perubahan kadar MMP8 periodontitis kronis sampel GCF, perubahan kadar MMP-8 setelah perawatan scaling lebih rendah dibandingkan perubahan kadar MMP-8 setelah perawatan dengan pemberian tetrasiklin gel 0.7%.
Dari hasil perhitungan uji F menunjukkan bahwa perubahan kadar MMP-8 setelah perawatan skaling dan perubahan kadar MMP-8 setelah perawatan dengan pemberian tetrasiklin gel 0.7% pada GCF adalah berbeda bermakna. Artinya, terdapat perubahan kadar MMP-8 yang besar sekali pada perawatan dengan pemberian tetrasiklin gel 0.7%, dibandingkan dengan perawatan skaling. Hal ini ditunjukkan dengan penurunan kadar MMP-8 secara
bermakna setelah perawatan dengan pemberian tetrasiklin gel 0.7%.
PEMBAHASAN
Walaupun penyebab utama penyakit inflamasi periodontal adalah bakteri, tidak ditemukan adanya patogen penyebab tunggal.21 Enzim MMP-8 yang dihasilkan oleh host dan bakteri dapat merusak jaringan periodontal. Struktur protein utama dari jaringan ikat gingival dan ligamen periodontal adalah kolagen dan proteoglikan. Tanda awal dan persisten dari penyakit periodontal adalah kerusakan jaringan ikat yang terbentuk dari protein ini yang diserang oleh protease yang berasal dari bakteri atau hospes. 22 Bakteri yang berhubungan dengan penyakit periodontal dapat memproduksi berbagai enzim proteolitik yang ikut berperan pada kerusakan jaringan, yaitu; kolagenase dari spesies Bacteroides, Actinobacillus actinomycetemcomitans dan Spirochaeta. 23 Pada subyek sakit produk kolagenase pada leher gingiva yang inflamasi atau poket periodontal tentu berbeda dalam aktifitas dan kadarnya pada leher gingival dan poket periodontal yang sehat.
Poket periodontal yang dalam pada periodontitis kronis merupakan tempat yag baik untuk aktifitas bakterial dan segala proses kolagenase yang diperankan oleh produk bakteri patogen berupa enzim-enzim kolagenase dan produk-produk inflamasi antara lain PMN, dan kolagenase yang berasal dari jaringan fibroblast, sehingga dapat meningkatkan MMP-8 yang tidak diimbangi dengan aktifitas penghambat jaringan.
Skaling adalah metode paling konservatif dari reduksi poket bila poket dangkal atau bila periodontitis kronis masih dalam tahap awal. Skaling efektif dalam mengurangi inflamasi gingiva dan kedalaman poket. Skaling juga dapat merubah komposisi bakterial dari poket, yang kesemuanya nanti akan dapat menghambat aktifitas kolagenase jaringan periodontal dan menurunkan kadar MMP-8. Namun laju terbentuknya kembali koloni bakteri dipengaruhi oleh standar kebersihan mulut karena untuk pertumbuhan ulang plak supragingiva diperlukan rekolonisasi dari poket.24 Relaps dapat terjadi pada beberapa pasien walaupun upaya skaling dilakukan dengan akurat. Jelas terlihat di sini bahwa kerentanan pasien terhadap penyakit periodontitis merupakan salah satu penyebab, tetapi juga jelas terlihat bahwa sangat sulit untuk dapat membersihkan semua deposit kalkulus dari poket yang dalam dengan scaling subgingiva yang tidak terkontrol. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa beberapa kalkulus tetap akan tertinggal setelah scaling dilakukan sangat cermat dan insidens ini biasanya meningkat bersama dengan makin dalamnya poket tersebut.25
Upaya kemoterapi untuk perawatan periodontal, antara lain pamakaian tetrasiklin sebagai satu-satunya cara perawatan periodontitis kronis atau dalam kombinasi dengan scaling, sebagai alat bantu yang akan dapat meningkatkan efek perawatan. Tetrasiklin memiliki sifat non anti mikrobial yang memodulasi host.26 Berkaitan dengan hal tersebut, tetrasiklin menghambat aktifitas ekstraseluler kolagenase osteoblast dan neotrofil mamalia. Aktifitas matriks metalloproteinase ini nampaknya berperan dalam kerusakan kolagen, yang merupakan komponen sebagian besar jaringan ikat periodontal. Tetrasiklin yang mempunyai efek kolagenase ini, dapat menurunkan level enzim kolagenase neotrofil (MMP8) yang banyak diproduksi saat keadaan patogen.
Tetrasiklin untuk merawat penyakit periodontal dapat diberikan baik secara sistemik maupun lokal. Metode lokal kelihatannya lebih cocok untuk mendapatkan konsentrasi lokal yang tertinggi dan untuk mengurangi resiko terjadinya resistensi terhadap bakteri dan juga adanya efek samping maupun interaksi diantara obat-obatan yang dipakai.27 Sulitnya menjangkau daerah poket, merupakan kendala yang sulit dipecahkan pada pemakaian tetrasiklin. Untuk mengurangi kendala tersebut maka tetrasiklin yang diaplikasikan ke dalam poket berupa gel, dengan menggunakan suatu alat (syringe) dengan kecepatan lambat yang dapat dimasukkan dokter gigi ke dalam poket, sampai dasar poket.
Pada perawatan dengan pemberian tetrasiklin gel ke dalam poket periodontal memberikan perubahan kadar MMP-8 yang besar sekali, sehingga diperoleh kadar MMP-8 yang turun setelah perawatan. Perawatan ini sangat efektif untuk patologi periodontal dengan kedalaman poket dalam dengan adanya kehilangan perlekatan klinis. Pemberian tetrasiklin untuk mengontrol langsung terhadap aktifitas kolagenase MMP-8 pada poket periodontal. Selain itu, tetrasiklin untuk membantu meningkatkan keefektifan perawatan dan memperlambat progresi proses penyakit tersebut, terhadap pasien yang tidak berespon terhadap perawatan yang hanya secara mekanis skaling saja.28 Tetrasiklin yang diberikan ke dalam poket periodontal ini, mencapai konsentrasi yang lebih tinggi dalam cairan krevikular daripada di dalam serum, yaitu dengan cara mengikat substansi yang mengandung kalsium.29

Berdasar pada hasil penelitian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa tetrasiklin gel 0.7% efektif menurunkan kadar MMP-8 GCF dalam 14 hari pertama ketika digunakan sebagai tambahan pada perawatan periodontal yang berupa scaling.

---

File lampiran: Naskah_PDGI_2008_-_Naskah_1.pdf
Ukuran: 137 KB
Jenis file: PDF

---

---