Potensi Mangiferin dari Mangga (Mangifera indica Linn) dalam Pencegahan Relaps Pasca Perawatan Ortodonti (Kajian Ekspresi MMP 8, dan TGF β)

Abstract

Latar Belakang : Relaps merupakan masalah yang masih sering terjadi dan berakibat penurunan keberhasilan perawatan ortodonti. Remodeling tulang sangat membantu pada perawatan ortodonti, terutama untuk mencegah relaps hasil perawatan. Osteoblas dan osteoklas memiliki peranan yang sangat penting pada saat proses remodeling tulang. MMP-8 merupakan kolagenase yang dapat merusak substrat matrik ekstra seluler yaitu kolagen I, II, III yang berperan penting pada degradasi jaringan ligamen periodontal.Penarikan kemotaktik osteoblas atau prekursornya ke daerah defek resorbsi merupakan awal pembentukan tulang. Proses ini dimediasi oleh faktor lokal yang diproduksi selama proses resorpsi, salah satunya adalah TGF-β. Mangiferin memiliki efek imunomodulasi, menghambat pembentukan osteoklas dan resorpsi tulang melalui supresi aktivasi RANKL yang menginduksi NF-kB dan ERK. NF-kB telah terbukti memainkan peran sangat penting dalam osteoklastogenesis. Supresi aktivasi NF-kB akan menghambat pembentukan osteoklas. Tujuan Penelitian : Membuktikan mangiferin (Mangifera indica Linn) berpotensi membantu proses remodeling tulang untuk mencegah relaps pasca perawatan ortodonti. Metode Penelitian : Penelitian ini terdiri dari tahap deskriptif ekploratif dan penelitian kuantitatif. Mangiferin terstandarisasi dilakukan pembuatan hidrogel dengan konsentrasi 6.25% dan 12.5%.Sampel penelitian adalah tikus putih jantan galur wistar (Rattus novergicus) dengan umur 3-4 bulan dan memiliki bobot badan 200-250 gram. Dibagi dalam 3 kelompok : Kontrol negatif (tanpa diberi perlakuan), kontrol positif (dipasang nickel titanium closed coil tanpa aplikasi mangiferin), dan kelompok perlakuan (dipasang nickel titanium closed coil diberikan mangiferin aplikasi mangiferin dengan konsentrasi 6.25% dan 12.5 %). Pemasangan nickel titanium closed coil selama 10 hari dan kemudian dilepas. Setelah dilepas diaplikasikan hydrogel mangiferin 2x sehari selama 14 hari didekapitasi pada hari ke 1,3,5,7 dan 14.Media MHA digunakan untuk menguji daya absorbsi dan penetrasi mangiferin.Pengukuran viskositas dan pH mangiferin menggunakan viscometer Ostwald.Dilakukan pengukuran jarak biometrik gigi sebelum dan sesudah pelepasan alat. Pemeriksaan histologi dengan pewarnaan hematoxylin dan eosin. Pemeriksaan degradasi tulang dilakukan dengan Scanning Electron Microscope dianalisis dengan Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy pemeriksaan reaktivitas protein MMP-8 dan TGF-β dengan Enzyme linked immunosorbent assay. Pelacakan MMP-8 dan TGF-β dengan ultraviolet-visible. Hasil : Hasil uji One Way Anova menunjukkan mangiferin memiliki kemampuan daya absorbsi yang tinggi dan sangat dipengaruhi oleh konsentrasi dari mangiferin (p<0,01) dengan uji korelasi Pearson yang sangat kuat (r=0,98). Viskositas menentukan derajat absorbsi mangiferin untuk mempengaruhi remodeling tulang. Hasil uji Kruskall Wallis terlihat konsentrasi mangiferin memiliki pengaruh yang kuat terhadap perubahan jarak biometrik, dengan uji korelasi Spearman (r=0,8) dan terdapat perbedaan yang bermakna keduanya (p<0.05). Peningkatan osteoblas yang reaktif lebih tinggi dibandingkan dengan osteoklas menandakan terjadi remodeling tulang pasca perawatan ortodonti. Profil osteoblas dan osteoklas keduanya berbeda bermakna (p<0.05). Profil permukaan tulang mengalami kekompakan dan ditemukan sejumlah matrik tulang pada semua konsentrasi mangiferin. Peningkatan pembentukan matrik tulang sejalan dengan penurunan degradasi kalsium tulang. Penurunan protein MMP-8 dan peningkatan TGF –β. Protein MMP-8 terlacak pada panjang gelombang 250-300 nm. Sedangkan TGF-β pada panjang gelombang 200-245 nm Kesimpulan : Mangiferin memiliki daya absorbsi dan viscositas yang baik sehingga efektivitas dalam mengkontrol produksi osteoblas dan osteoklas, mencegah degradasi kalsium, meningkatkan pembentukan matrik tulang. Mangiferin memiliki kemampuan terhadap peningkatan ekspresi MMP-8 dan peningkatan TGF-β sehingga berpotensi merangsang pembentukan tulang baru lebih cepat pada proses remodeling tulang untuk mencegah relaps pasca perawatan ortodonti.

Background: Relapse is still a common problem causing the decrease in success rate of orthodontic treatment. Bone remodeling is essential in orthodontic treatment, especially in preventing relapse in treatment results. Osteoblasts and osteoclasts have an important role in bone remodeling. MMP-8 is a collagenase destructive to extracellular matrix substrate, i.e. collagen I, II, III, playing important role in the degradation of periodontal ligament tissues. The chemotacticalattraction of osteoblast or its precursors to the resorption defect area is the beginning of bone formation. This process is mediated by local factors released during the resorption process, one of which is TGF-β.Mangiferin has an immunomodulating effect, inhibits osteoclast formation and bone resorption through suppression of RANKL activation which induces NF-κB and ERK. NF-κB has been shown to play a very important role in osteoclastogenesis. Suppression of NF-kB activation will inhibit osteoclast formation. Objectives :To prove the potential of mangiferin (Mangifera indicaLinn) assisting bone remodeling process in preventing relapse after orthodontic treatment. Methods:This research consists of descriptive explorative phase and quantitative research. Standardized mangiferin was made hydrogel with a concentration of 6.25% and 12.5%. The sample of this research is Wistar strain male rats (Rattus novergicus) with 3-4 months of age and 200-250 gram body weight. Divided into 3 groups: Negative control (without treatment), positive control (mounted nickel titanium closed coil without the application of mangiferin), and treatment group (mounted nickel titanium closed coil were given mangiferin with mangiferin applications with concentrations of 6.25% and 12.5%). Nickel titanium closed coil installation for 10 days and then removed. After being released, mangiferin hydrogel was applied 2x a day for 14 days, decapitated on days 1.3.5.7 and 14. MHA media was used to test the absorption and penetration of mangiferin. Measurement of viscosity and pH of mangiferin using the Ostwald viscometer. Biometric distances were measured before and after the removal of the tool. Histological examination with hematoxylin and eosin staining. Examination of bone degradation is done by Scanning Electron Microscope analyzed with Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy Examination of MMP-8 Protein Reactivity and TGF-β with Enzyme linked immunosorbent assay. MMP-8 and TGF-β tracking with ultraviolet-visible. Results: One Way Anova test results showed that mangiferin has a high absorption ability and is strongly influenced by the concentration of mangiferin (p <0.01) with the Pearson correlation test which is very strong (r = 0.98). Viscosity determines the degree of absorption of mangiferin to affect bone remodeling. Kruskall Wallis test results showed that the concentration of mangiferin had a strong influence on changes in biometric distances, with the Spearman correlation test (r = 0.8) and there were significant differences in both (p <0.05). Increased reactive osteoblasts higher than osteoclasts indicate bone remodeling after orthodontic treatment. Both osteoblasts and osteoclasts were significantly different (p <0.05). The bone surface profile is compacted and a number of bone matrices are found at all mangiferin concentrations. Increased bone matrix formation is in line with decreased bone calcium degradation. Increased MMP-8 protein and TGF -β. MMP-8 proteins are tracked at wavelengths of 250-300 nm. Whereas TGF-β at wavelengths of 200-245 nm. Conclusion: mangiferin has good absorption and viscosity power so that it is effective in controlling osteoblast and osteoclast production, preventing calcium degradation, increasing bone matrix formation. Mangiferin has the ability to increase expression of MMP-8 and increase TGF-β so that it has the potential to stimulate new bone formation more quickly in the process of bone remodeling to prevent relapse after orthodontic treatment.