Penanda biologis (biomarker) periodontitis dalam cairan oral
Abstrak
MMP (matrix metalloproteinase), enzim penting yang bertanggungjawab untuk degradasi matriks, berasal dari leukosit-leukosit polimorfonuklear selama tahap-tahap awal periodontitis. Penelitian kali ini menentukan kadar MMP-2 (matrix metalloproteinase-2) dan MMP-9 (matrix metalloproteinase-9) cairan crevikular gingiva (GCF) dan MPP-8 saliva pada pasien yang menderita gingivitis dan periodontitis dan pada kontrol yang sehat. Kadar MMP-2, MMP-9, dan MMP-8 saliva ditentukan dengan uji ELISA pada subjek yang memiliki gingiva sehat (n=15), yang mengalami gingivitis (n=18) dan yang mengalami periodontitis (n=20). MMP-8 saliva dan MMP-9 crevicular yang secara signifikan lebih tinggi diamati pada kasus periodontitis dibanding dengan kasus gingivitis dan kontrol yang sehat. Disisi lain, kadar MMP-2 crevikular pada subjek periodontitis lebih rendah dibanding pada subjek gingivitis dan subjek yang sehat. Ketiga kadar MMP sangat terkait dengan kedalaman probing, dan perdarahan pada saat probing. MMP-8 saliva, MMP-2 dan MMP-9 cervicular bisa berfungsi sebagai penanda biologis (biomarker) untuk penyakit periodontal dan membantu dalam pendeteksian dini periodontitis atau gingivitis.
Kata kunci: penyakit periodontal, metalloproteinase, penanda biologis (biomarker).
Pendahuluan
Periodontitis adalah sebuah penyakit inflammatory yang mempengaruhi jaringan pendukung gigi, yang mengarah pada kerusakan perlekatan jaringan konektif dan tulang alveolar. Informasi yang tersedia saat ini menunjukkan bahwa infeksi bakteri bisa menjadi agen penyebab utama periodontitis. Pada penyakit periodontal, beberapa protease mendegradasi kolagen dan matriks ekstreseluler. MMP (matrix metalloproteinase) adalah kelompok enzim utama yang bertanggungjawab untuk degradasi ECM. Awal terjadinya kerusakan kolagen pada periodontitis disebabkan oleh aksi kolagenase, yang merupakan sebuah subkelompok MMP. Pada kondisi sehat, aparatus ligamen periodontal terlindungi dari serangan proteolitik oleh TIMP (inhibitor jaringan dari metalloproteinase) yang diperantarai oleh matriks metalloproteinase (MMP). Pada periodontitis kronis, kadar TIMP cukup rendah sehingga tidak memadai untuk menghambat MMP yang meningkat, pro-kolagen neutrofil yang teraktivasi (Pro-MMP-8) dan progelatinase (Pro-MMP-9). Lebih lanjut, terjadi mobilisasi dan aktivasi sel-sel inflammatory seperti limfosit dan neutrofil, perubahan immunomodulator, dan sekresi protease-protease inflammatory. MMP 1, 2, 3, 8, dan 9 telah ditemukan dalam spesimen-spesimen biopsy dari jraingan periodontal inflammatory manusia, sedangkan jaringan sehat hanya mengandung Pro-MMP-2. MMP-2 disekresikan oleh leukosit polimorfonuklear, dan mereka mendegradasi kolagen tipe IV yang terdapat pada jaringan gingivitis (pemodelan ulang membran dasar).
Tujuan dari penelitian kali ini adalah untuk membandingkan kadar MMP-2 dan MMP-9 dalam cairan crevicular gingiva (GCF) dengan MMP-8 dalam sampel saliva dari subjek yang sehat, dan pasien yang mengalami gingivitis dan periodontitis.
Bahan dan Metode
Sebanyak 20 pasien yang mengalami periodontitis, 18 pasien yang mengalami gingivitis, dan 15 kontrol yang sehat dimasukkan dalam penelitian ini. Sampel-sampel dikumpulkan dan diolah di Jain Diagnostic Centre, New Delhi. Izin tertulis didapatkan dari subjek.
Kriteria seleksi pasien periodontitis
Kriteria seleksi untuk kelompok ini adalah sebagai berikut: a) sekurang-kurangnya 18 gigi harus ada, tidak termasuk molar ke-3, dan sekurang-kurangnya 12 diantaranya harus gigi posterior; b) terdapat periodontitis sedang sampai kronis lanjutan (sekurang-kurangnya 7 gigi dengan poket periodontal yang lebih dalam dari 6 mm); c) tidak ada penyakit sistemik; d) tidak ada riwayat pengobatan dalam 5 bulan terakhir dan tidak ada perawatan periodontal sebelumnya. Wanita yang hamil atau sedang mengkonsumsi hormon atau pengobatan vitamin, dikeluarkan dari penelitian.
Kriteria seleksi pasien gingivitis
Kriteria inklusi pada kelompok ini adalah adanya inflamasi gingiva rampat dengan perdarahan pada saat probing. Kriteria eksklusi mencakup tidak ada kehilangan perlekatan yang lebih dari 15 mm, semua bentuk karakteristik periodontitis, semua riwayat scaling atau planing akar sebelumnya atau penyakit sistemik apapun.
Dua pengamat mencatat parameter-parameter periodontal klinis (kedalaman poket probing, perdarahan saat probing dan kehilangan perlekatan klinis) pada masing-masing subjek setelah pengumpulan saliva. Saliva yang tidak terstimulasi dikumpulkan dari masing-masing subjek menurut metode yang ditemukan Navazesh dengan sedikit modifikasi. Kedalaman probing pada enam tempat per gigi (mesiobukal, midbukal, distobukal, mesiolingual, midlingual dan distolingual) diukur dengan menggunakan sebuah probe manual (Hu-Friedy, Chicago, IL, USA). Kehilangan perlekatan klinis ditentukan dengan mengukur tempat-tempat interproksimal saja.
Satu sampai 4 tempat per pasien dipilih secara acak untuk pengumpulan GCF. Masing-masing gigi diisolasi dengan kapas setelah memindahkan plak supragingiva dengan kuret (dengan menghindari kontak dengan margin gingiva), dan darah crevicular dikeringanginkan. GCF juga dikumpulkan dengan memasukkan potongan-potongan Periopaper dalam poket gingiva selama 45 detik. Potongan-potongan periopaper yang terkontaminasi oleh darah atau saliva dibuang. Setelah mengumpulkan GCF, kadar MMP-2, MMP-9 dan MMP-8 saliva diukur dengan sistem uji immunosorbent yang terkait enzim.
Deskripsi variabel dan korelasi MMP dengan parameter-parameter klinis dianalisis pada pasien ini dengan menggunakan uji Mann-Whitney dan uji Wilcoxon menggunakan SPSS versi 11.0.
Hasil
Subjek kontrol secara demografi mirip dengan pasien gingivitis dan pasien periodontitis (Tabel I), tetapi berbeda dari segi parameter-parameter klinis yang diukur (P < 0,005).
Kadar MMP-8 yang meningkat dalam saliva diamati pada subjek periodontitis dan gingivitis dibandingkan dengan kontrol (Tabel 2, P < 0,001). Kadar MMP-9 crevicular pada pasien periodontitis dan gingivitis lebih tinggi dibanding pada subjek sehat (Tabel 2, P < 0,001). Kadar MMP-2 crevicular lebih rendah pada pasien gingivitis dan periodontitis dibanding pada kontrol yang sehat (Tabel 2, P < 0,001).
Kadar MMP-8 saliva dan kadar MMP-2 dan MMP-9 crevicular sangat berkorelasi dengan parameter-parameter klinis pasien. Kedalaman probing, kehilangan perlekatan linis, perdarahan pada saat probing dan usia berkorelasi signifikan dengan kadar MMP-8 yang meningkat (Tabel 3). Kehilangan perlekatan klinis dan perdarahan pada saat probing sangat berkorelasi dengan kadar MMP-2 dan MMP-8 yang meningkat (Tabel 3).
Pembahasan
MMP merupakan endopeptida tergantung-enzim yang sebagian besar berasal dari leukosit-leukosit polimorfonuklear selama tahap-tahap akut penyakit periodontal dan merupakan enzim-enzim kunci yang bertanggungjawab untuk degradasi matriks kolagen ekstraseluler. Kadar MMP yang meningkat telah diamati pada gingiva manusia yang terinflamasi dan pada GCF subjek yang mengalami periodontitis dewasa. MMP-8 memiliki kemampuan khas untuk menguraikan kolagen tipe I dan tipe III, yang memiliki peranan penting untuk kerusakan peridontal. Dosis doksisiklin sub-antimikroba dapat menghambat MMP-8 dan mengurangi aktivitas penyakit periodontal. Pada penelitian kali ini, kadar MMP-8 saliva lebih tinggi pada pasien periodontitis dan gingivitis dibanding dengan kontrol yang sehat dan ini sejalan dengan penelitian-penelitian sebelumnya. Kadar MMP-8 yang meningkat sangat berkorelasi dengan kedalaman probing, kehilangan perlekatan klinis, perdarahan saat probing, dan usia, dimana korelasi ini konsisten dengan sifat-sifat penyakit periodontal (Tabel 3).
Kadar MMP-9 crevicular pada periodontitis dan gingivitis lebih tinggi dibanding pada subjek yang sehat. Hasil kami ini sejalan dengan temuan-temuan sebelumnya. Kadar MMP-9 crevicular yang meningkat sangat berkorelasi dengan kehilangan perlekatan klinis dan perdarahan saat probing.
Kadar MMP-2 crevicular lebih rendah pada gingivitis dan periodontitis jika dibandingkan dengan kontrol yang sehat. Kadar MMP-2 GCF yang berkurang brekorelasi dengan kehilangan perlekatan klinis dan perdarahan saat probing. MMP-2 dan MMP-9 laten telah dideteksi pada subjek yang sehat maupun yang sakit, tetapi bentuk aktif dari MMP-2 hanya ditemukan pada pasien yang mengalami penyakit klnis. Penelitian lebih lanjut mungkin diperlukan untuk menyelidiki peran MMP saliva dalam periodontitis. Dan juga, masih perlu ditentukan apakah penanda-biologis dalam GCF dan saliva yang dianalisis mampu membedakan antara gigi yang sehat dan yang sakit ketika sifat penyakit kurang umum pada subjek-subjek yang diteliti.
MMP sebagian besar berasal dari leukosit polimorfonuklear selama tahap-tahap akut penyakit periodontal. Beberapa dari 25 tipe MMP telah dideteksi pada gingiva manusia yang terinflamasi dan pada GCF (cairan crevikular gingiva) subjek periodontitis.
Sel-sel non-neutrofil, seperti fibroblast ligamen gingiva dan periodontal, melepaskan MMP-8, sedangkan monosit dan makrofage membentuk sumber MMP-9 yang potensial. MMP-2 (gelatinase) dihasilkan oleh berbagai sel dalam rongga mulut, dan MMP-9 ditemukan pada sel-sel epithelial acinar. MMP tidak sering dideteksi dalam saliva. Akan tetapi, laporan-laporan terbaru menunjukkan peranan MMP-2 dan MMP-9 cairan mulut dalam periodontitis, karena secara bersama-sama keduanya bisa mendegradasi kebanyakan komponen matriks ekstraseluler. Pengobatan periodontal konvensional secara efisien mereduksi kadar MMP-2 dan MMP-9. Dengan demikian, MMP-2 dan MMP-9 dalam GCF diteliti untuk mengkaji korelasinya dengan periodontitis.
MMP-8 memiliki kemampuan khas untuk mengurai kolagen tipe I dan III, yang memiliki peranan penting untnuk kerusakan periodontal dalam periodontitis tetapi tidak penting untuk pemodelan ulang jaringan gingiva normal. Ini bisa menjelaskan kadar MMP-8 yang meningkat pada periodontitis.
Kadar MMP-9 dalam GCF lebih tinggi pada pasien yang mengalami periodontitis kronis dibanding pada pasien yang mengalami gingivitis dan subjek sehat, sedangkan kadar MMP-2 pada GCF lebih rendah pada pasien yang mengalami periodontitis kronis dibanding pada pasien yang mengalami gingivitis dan subjek yang sehat. Kadar MMP-8 saliva lebih tinggi pada pasien periodontitis kronis dibanding pada pasien gingivitis dan subjek yang sehat. Kadar MMP-2, MMP-8, dan MMP-9 sangat berkorelasi dengan kehilangan perlekatan klinis dan kedalaman probing.
MMP (matrix metalloproteinase), enzim penting yang bertanggungjawab untuk degradasi matriks, berasal dari leukosit-leukosit polimorfonuklear selama tahap-tahap awal periodontitis. Penelitian kali ini menentukan kadar MMP-2 (matrix metalloproteinase-2) dan MMP-9 (matrix metalloproteinase-9) cairan crevikular gingiva (GCF) dan MPP-8 saliva pada pasien yang menderita gingivitis dan periodontitis dan pada kontrol yang sehat. Kadar MMP-2, MMP-9, dan MMP-8 saliva ditentukan dengan uji ELISA pada subjek yang memiliki gingiva sehat (n=15), yang mengalami gingivitis (n=18) dan yang mengalami periodontitis (n=20). MMP-8 saliva dan MMP-9 crevicular yang secara signifikan lebih tinggi diamati pada kasus periodontitis dibanding dengan kasus gingivitis dan kontrol yang sehat. Disisi lain, kadar MMP-2 crevikular pada subjek periodontitis lebih rendah dibanding pada subjek gingivitis dan subjek yang sehat. Ketiga kadar MMP sangat terkait dengan kedalaman probing, dan perdarahan pada saat probing. MMP-8 saliva, MMP-2 dan MMP-9 cervicular bisa berfungsi sebagai penanda biologis (biomarker) untuk penyakit periodontal dan membantu dalam pendeteksian dini periodontitis atau gingivitis.
Kata kunci: penyakit periodontal, metalloproteinase, penanda biologis (biomarker).
Pendahuluan
Periodontitis adalah sebuah penyakit inflammatory yang mempengaruhi jaringan pendukung gigi, yang mengarah pada kerusakan perlekatan jaringan konektif dan tulang alveolar. Informasi yang tersedia saat ini menunjukkan bahwa infeksi bakteri bisa menjadi agen penyebab utama periodontitis. Pada penyakit periodontal, beberapa protease mendegradasi kolagen dan matriks ekstreseluler. MMP (matrix metalloproteinase) adalah kelompok enzim utama yang bertanggungjawab untuk degradasi ECM. Awal terjadinya kerusakan kolagen pada periodontitis disebabkan oleh aksi kolagenase, yang merupakan sebuah subkelompok MMP. Pada kondisi sehat, aparatus ligamen periodontal terlindungi dari serangan proteolitik oleh TIMP (inhibitor jaringan dari metalloproteinase) yang diperantarai oleh matriks metalloproteinase (MMP). Pada periodontitis kronis, kadar TIMP cukup rendah sehingga tidak memadai untuk menghambat MMP yang meningkat, pro-kolagen neutrofil yang teraktivasi (Pro-MMP-8) dan progelatinase (Pro-MMP-9). Lebih lanjut, terjadi mobilisasi dan aktivasi sel-sel inflammatory seperti limfosit dan neutrofil, perubahan immunomodulator, dan sekresi protease-protease inflammatory. MMP 1, 2, 3, 8, dan 9 telah ditemukan dalam spesimen-spesimen biopsy dari jraingan periodontal inflammatory manusia, sedangkan jaringan sehat hanya mengandung Pro-MMP-2. MMP-2 disekresikan oleh leukosit polimorfonuklear, dan mereka mendegradasi kolagen tipe IV yang terdapat pada jaringan gingivitis (pemodelan ulang membran dasar).
Tujuan dari penelitian kali ini adalah untuk membandingkan kadar MMP-2 dan MMP-9 dalam cairan crevicular gingiva (GCF) dengan MMP-8 dalam sampel saliva dari subjek yang sehat, dan pasien yang mengalami gingivitis dan periodontitis.
Bahan dan Metode
Sebanyak 20 pasien yang mengalami periodontitis, 18 pasien yang mengalami gingivitis, dan 15 kontrol yang sehat dimasukkan dalam penelitian ini. Sampel-sampel dikumpulkan dan diolah di Jain Diagnostic Centre, New Delhi. Izin tertulis didapatkan dari subjek.
Kriteria seleksi pasien periodontitis
Kriteria seleksi untuk kelompok ini adalah sebagai berikut: a) sekurang-kurangnya 18 gigi harus ada, tidak termasuk molar ke-3, dan sekurang-kurangnya 12 diantaranya harus gigi posterior; b) terdapat periodontitis sedang sampai kronis lanjutan (sekurang-kurangnya 7 gigi dengan poket periodontal yang lebih dalam dari 6 mm); c) tidak ada penyakit sistemik; d) tidak ada riwayat pengobatan dalam 5 bulan terakhir dan tidak ada perawatan periodontal sebelumnya. Wanita yang hamil atau sedang mengkonsumsi hormon atau pengobatan vitamin, dikeluarkan dari penelitian.
Kriteria seleksi pasien gingivitis
Kriteria inklusi pada kelompok ini adalah adanya inflamasi gingiva rampat dengan perdarahan pada saat probing. Kriteria eksklusi mencakup tidak ada kehilangan perlekatan yang lebih dari 15 mm, semua bentuk karakteristik periodontitis, semua riwayat scaling atau planing akar sebelumnya atau penyakit sistemik apapun.
Dua pengamat mencatat parameter-parameter periodontal klinis (kedalaman poket probing, perdarahan saat probing dan kehilangan perlekatan klinis) pada masing-masing subjek setelah pengumpulan saliva. Saliva yang tidak terstimulasi dikumpulkan dari masing-masing subjek menurut metode yang ditemukan Navazesh dengan sedikit modifikasi. Kedalaman probing pada enam tempat per gigi (mesiobukal, midbukal, distobukal, mesiolingual, midlingual dan distolingual) diukur dengan menggunakan sebuah probe manual (Hu-Friedy, Chicago, IL, USA). Kehilangan perlekatan klinis ditentukan dengan mengukur tempat-tempat interproksimal saja.
Satu sampai 4 tempat per pasien dipilih secara acak untuk pengumpulan GCF. Masing-masing gigi diisolasi dengan kapas setelah memindahkan plak supragingiva dengan kuret (dengan menghindari kontak dengan margin gingiva), dan darah crevicular dikeringanginkan. GCF juga dikumpulkan dengan memasukkan potongan-potongan Periopaper dalam poket gingiva selama 45 detik. Potongan-potongan periopaper yang terkontaminasi oleh darah atau saliva dibuang. Setelah mengumpulkan GCF, kadar MMP-2, MMP-9 dan MMP-8 saliva diukur dengan sistem uji immunosorbent yang terkait enzim.
Deskripsi variabel dan korelasi MMP dengan parameter-parameter klinis dianalisis pada pasien ini dengan menggunakan uji Mann-Whitney dan uji Wilcoxon menggunakan SPSS versi 11.0.
Hasil
Subjek kontrol secara demografi mirip dengan pasien gingivitis dan pasien periodontitis (Tabel I), tetapi berbeda dari segi parameter-parameter klinis yang diukur (P < 0,005).
Kadar MMP-8 yang meningkat dalam saliva diamati pada subjek periodontitis dan gingivitis dibandingkan dengan kontrol (Tabel 2, P < 0,001). Kadar MMP-9 crevicular pada pasien periodontitis dan gingivitis lebih tinggi dibanding pada subjek sehat (Tabel 2, P < 0,001). Kadar MMP-2 crevicular lebih rendah pada pasien gingivitis dan periodontitis dibanding pada kontrol yang sehat (Tabel 2, P < 0,001).
Kadar MMP-8 saliva dan kadar MMP-2 dan MMP-9 crevicular sangat berkorelasi dengan parameter-parameter klinis pasien. Kedalaman probing, kehilangan perlekatan linis, perdarahan pada saat probing dan usia berkorelasi signifikan dengan kadar MMP-8 yang meningkat (Tabel 3). Kehilangan perlekatan klinis dan perdarahan pada saat probing sangat berkorelasi dengan kadar MMP-2 dan MMP-8 yang meningkat (Tabel 3).
Pembahasan
MMP merupakan endopeptida tergantung-enzim yang sebagian besar berasal dari leukosit-leukosit polimorfonuklear selama tahap-tahap akut penyakit periodontal dan merupakan enzim-enzim kunci yang bertanggungjawab untuk degradasi matriks kolagen ekstraseluler. Kadar MMP yang meningkat telah diamati pada gingiva manusia yang terinflamasi dan pada GCF subjek yang mengalami periodontitis dewasa. MMP-8 memiliki kemampuan khas untuk menguraikan kolagen tipe I dan tipe III, yang memiliki peranan penting untuk kerusakan peridontal. Dosis doksisiklin sub-antimikroba dapat menghambat MMP-8 dan mengurangi aktivitas penyakit periodontal. Pada penelitian kali ini, kadar MMP-8 saliva lebih tinggi pada pasien periodontitis dan gingivitis dibanding dengan kontrol yang sehat dan ini sejalan dengan penelitian-penelitian sebelumnya. Kadar MMP-8 yang meningkat sangat berkorelasi dengan kedalaman probing, kehilangan perlekatan klinis, perdarahan saat probing, dan usia, dimana korelasi ini konsisten dengan sifat-sifat penyakit periodontal (Tabel 3).
Kadar MMP-9 crevicular pada periodontitis dan gingivitis lebih tinggi dibanding pada subjek yang sehat. Hasil kami ini sejalan dengan temuan-temuan sebelumnya. Kadar MMP-9 crevicular yang meningkat sangat berkorelasi dengan kehilangan perlekatan klinis dan perdarahan saat probing.
Kadar MMP-2 crevicular lebih rendah pada gingivitis dan periodontitis jika dibandingkan dengan kontrol yang sehat. Kadar MMP-2 GCF yang berkurang brekorelasi dengan kehilangan perlekatan klinis dan perdarahan saat probing. MMP-2 dan MMP-9 laten telah dideteksi pada subjek yang sehat maupun yang sakit, tetapi bentuk aktif dari MMP-2 hanya ditemukan pada pasien yang mengalami penyakit klnis. Penelitian lebih lanjut mungkin diperlukan untuk menyelidiki peran MMP saliva dalam periodontitis. Dan juga, masih perlu ditentukan apakah penanda-biologis dalam GCF dan saliva yang dianalisis mampu membedakan antara gigi yang sehat dan yang sakit ketika sifat penyakit kurang umum pada subjek-subjek yang diteliti.
MMP sebagian besar berasal dari leukosit polimorfonuklear selama tahap-tahap akut penyakit periodontal. Beberapa dari 25 tipe MMP telah dideteksi pada gingiva manusia yang terinflamasi dan pada GCF (cairan crevikular gingiva) subjek periodontitis.
Sel-sel non-neutrofil, seperti fibroblast ligamen gingiva dan periodontal, melepaskan MMP-8, sedangkan monosit dan makrofage membentuk sumber MMP-9 yang potensial. MMP-2 (gelatinase) dihasilkan oleh berbagai sel dalam rongga mulut, dan MMP-9 ditemukan pada sel-sel epithelial acinar. MMP tidak sering dideteksi dalam saliva. Akan tetapi, laporan-laporan terbaru menunjukkan peranan MMP-2 dan MMP-9 cairan mulut dalam periodontitis, karena secara bersama-sama keduanya bisa mendegradasi kebanyakan komponen matriks ekstraseluler. Pengobatan periodontal konvensional secara efisien mereduksi kadar MMP-2 dan MMP-9. Dengan demikian, MMP-2 dan MMP-9 dalam GCF diteliti untuk mengkaji korelasinya dengan periodontitis.
MMP-8 memiliki kemampuan khas untuk mengurai kolagen tipe I dan III, yang memiliki peranan penting untnuk kerusakan periodontal dalam periodontitis tetapi tidak penting untuk pemodelan ulang jaringan gingiva normal. Ini bisa menjelaskan kadar MMP-8 yang meningkat pada periodontitis.
Kadar MMP-9 dalam GCF lebih tinggi pada pasien yang mengalami periodontitis kronis dibanding pada pasien yang mengalami gingivitis dan subjek sehat, sedangkan kadar MMP-2 pada GCF lebih rendah pada pasien yang mengalami periodontitis kronis dibanding pada pasien yang mengalami gingivitis dan subjek yang sehat. Kadar MMP-8 saliva lebih tinggi pada pasien periodontitis kronis dibanding pada pasien gingivitis dan subjek yang sehat. Kadar MMP-2, MMP-8, dan MMP-9 sangat berkorelasi dengan kehilangan perlekatan klinis dan kedalaman probing.
Comments
Post a Comment