BAB I PENDAHULUAN I.1 LATAR BELAKANG. Tumbuhnya insidensi lesi yang terjadi pada tulang. rawan ditandai oleh peningkatan tajam dari individu

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN I.1 LATAR BELAKANG Tumbuhnya insidensi lesi yang terjadi pada tulang rawan ditandai oleh peningkatan tajam dari individu dalam bidang olahraga dan terjadinya penekanan lebih besar pada aktivitas fisik di semua kelompok umur. Keinginan pasien untuk pemulihan tulang secara total ikut meningkat. Namun, untuk mereka yang memiliki keterbatasan potensi dalam penyembuhan luka cukup sulit untuk diterapi, sehingga hal ini masih menjadi permasalahan di kalangan spesialis bedah ortopedi (Marcacci, et al., 2007; Bartlett, et al., 2005). Ilmu pengetahuan dan teknologi berkembang semakin pesat, khususnya di dunia kedokteran. Perkembangan tersebut memberikan manfaat yang besar pada tenaga kesehatan dan masyarakat yang membutuhkan. Telah dikembangkan teknik baru dalam penyembuhan luka secara konvensional pada beberapa dekade terakhir ini, yaitu rekayasa jaringan (tissue engineering) atau suatu aplikasi dari prinsip-prinsip rekayasa, biologi, dan kimia untuk memperbaiki, memulihkan atau meregenerasi jaringan hidup dengan menggunakan biomaterial, sel, dan 1

2 2 faktor pertumbuhan saja atau dapat dikombinasikan (Langer, 1993). Untuk keberhasilan rekayasa jaringan dibutuhkan tiga syarat utama, yaitu sel, perancah (scaffold) dan faktor pertumbuhan (growth factor). Scaffold merupakan suatu kerangka yang berperan sebagai microenvironment bagi sel yang akan melakukan adhesi, proliferasi, dan diferensiasi, yang pada akhirnya menghasilkan jaringan yang diharapkan (Langer, 1993). Penggunaan faktor-faktor pertumbuhan seperti vascular endothelial growth factor (VEGF) dan epithelial growth factor (EGF) sudah banyak digunakan dalam penelitian regenerasi jaringan. Platelet dapat melepaskan berbagai faktor pertumbuhan dan protein yang memiliki fungsi dalam regenerasi jaringan. Platelet mudah diambil dari darah dan dikonsentrasikan hingga menjadi Platelet-Rich Plasma (PRP). Konsentrasi growth factor yang banyak terdapat di dalam PRP, membuat PRP banyak digunakan dalam dunia penelitian. Growth factor dari PRP bersifat alami, dengan konsentrasi biologi tetap dan bekerja pada membran sel, tidak bekerja pada inti sel, sehingga tidak merangsang pertumbuhan sel ke arah keganasan. Platelet-Rich Plasma berasal dari darah autologous, sehingga bebas dari transmisi penyakit

3 3 seperti HIV dan hepatitis. Terdapat tujuh faktor pertumbuhan di dalam Platelet Rich Plasma, yaitu platelet derived growth factor (PDGFaa), PDGFbb, PDGFab, transforming growth factor beta, (TGF-b,), TGFb 2, vascular endothelial growth factor (VEGF), dan epithelial growth factor (EGF)(Marx, 2001). Salah satu upaya untuk mempercepat regenerasi jaringan atau organ tanpa meninggalkan jaringan parut di sekitar luka adalah dengan penggunaan scaffold (perancah) (Linawati, 2013). Perancah yang ideal memenuhi kriteria standar scaffold seperti biocompatible, biodegradable, mendukung perlekatan sel dan persyaratan dasar lainnya. Selain itu, perancah harus dapat menyerupai arsitektur dan sifat menyerap dari extracellular matrix (ECM) suatu jaringan (Subramanian, et al, 2009). Gelatin merupakan salah satu perancah yang sudah cukup umum digunakan pada berbagai penelitian (Linawati, 2013). Kalsium karbonat (CaCO 3 ) dengan kandungan kalsium yang merupakan mineral esensial bagi kehidupan manusia memiliki struktur yang serupa dengan jaringan tulang sehingga kadang dapat digunakan sebagai bahan untuk transplantasi tulang (Olah & Borbas, 2008). Selain itu juga memenuhi kriteria standar scaffold,

4 4 sehingga peran scaffold sebagai microenvironment bisa didapatkan. Faktor pertumbuhan yang terdapat di dalam Platelet-Rich Plasma diharapkan akan menempel pada perancah membran gelatin dan CaCO 3 -gelatin, sehingga ketika diserap oleh tubuh secara perlahan faktor pertumbuhan turut dilepaskan untuk proses regenerasi jaringan. Pelepasan faktor pertumbuhan pada PRP tidak memakan waktu lama karena bentuknya yang berupa cairan atau gel. Untuk itu dibutuhkan perancah yang dapat mengikat PRP dalam waktu yang lama agar proses regenerasi berjalan maksimal. Pada penelitian ini perancah yang dibandingkan keefektifan dalam inkorporasi PRP adalah perancah gelatin murni dan perancah CaCO 3 -gelatin. Penggunaan CaCO 3 di dalam dunia rekayasa jaringan masih terbilang baru, berbeda dengan gelatin yang sudah cukup sering digunakan dalam rekayasa jaringan. Perancah CaCO 3 -gelatin dibuat dengan perbandingan konsentrasi yang berbeda, yaitu 4/6 wt% dan 3/7 wt%. Perancah gelatin murni dijadikan sebagai kontrol dalam penelitian ini. Selain dari perbedaan perbandingan konsentrasi,untuk membandingkan efektivitas inkorporasi PRP maka dilakukan dua metode inkorporasi PRP, yaitu

5 5 metode celup dan tetes. Selanjutnya dilihat distribusi dari pelekatan platelet di perancah untuk menilai strukur perancah yang cocok untuk platelet. I.2 RUMUSAN MASALAH 1. Berapa perbandingan konsentrasi perancah yang lebih efektif terinkorporasi PRP antara perancah gelatin murni 10 wt%, perancah sintetik CaCO 3 -gelatin konsentrasi 4/6 wt% dan 3/7 wt%? 2. Metode inkorporasi mana yang lebih efektif menginkorporasikan PRP? 3. Bagaimanakah pola distribusi platelet pada perancah gelatin, perancah sintetik CaCO 3 -gelatin konsentrasi 4/6 wt% dan 3/7 wt%? I.3 TUJUAN PENELITIAN 1. Membandingkan efektivitas inkorporasi PRP pada perancah gelatin 10 wt%, perancah sintetik CaCO 3 - gelatin konsentrasi 4/6 wt% dan 3/7 wt% 2. Membandingkan keefektifan di antara metode celup dan drop (tetes) dalam pelekatan PRP 3. Membandingkan pola distribusi pelekatan platelet di 9 lapang pandang perancah gelatin 10 wt%, perancah CaCO 3 -gelatin konsentrasi 4/6 wt% dan 3/7 wt%

6 6 I.4 KEASLIAN PENELITIAN Penelitian terkait Platelet-Rich Plasma atau perancah sudah pernah dilakukan sebelumnya, antara lain: 1. Penelitian oleh Subramanian et al, (2009) dilakukan untuk mengetahui perancah seperti apa yang sesuai diaplikasikan ke jaringan saraf. Perancah yang ideal adalah perancah yang dapat menyerupai arsitektur dari extracellular matrix (ECM) dan memiliki sifat menyerap yang serupa, diperlukan untuk perlekatan sel, dan fungsi penting lainnya. Selain itu, penelitian ini juga membandingkan beberapa perancah sehingga didapatkan perancah yang sesuai dengan saluran saraf. 2. Penelitian yang dilakukan oleh Kon et al. (2010) bertujuan untuk mengevaluasi kemampuan dari PRP autologus yang ditambahkan ke perancah untuk menaikkan proses regenerasi osteochondral. Subjek penelitian yang digunakan adalah domba yang telah diberikan lesi pada tulang rawan di bagian femur. Hasilnya menunjukkan bahwa regenerasi tulang dan rekonstruksi permukaan kartilagonya lebih baik pada collagen-hydroxyapatite scaffold.

7 7 3. Hasibuan et al,(2010) melakukan penelitian dengan menggunakan tikus Wistar sebagai subjek percobaan dengan tujuan untuk mengetahui pengaruh perlakuan terhadap kekuatan tarik kulit tikus. Hasilnya menunjukkan bahwa kekuatan tarik kulit paling tinggi terjadi setelah pemberian PRP dengan penambahan bovine thrombin berbentuk gel. Penambahan thrombin membuat platelet yang teraktivasi dengan segera melepaskan faktor pertumbuhan PDGF, TGF-β serta faktor lain yang juga berperan dalam mempercepat proses penyembuhan luka. Berdasarkan beberapa referensi yang sudah dijabarkan di atas, belum ada penelitian yang dilakukan untuk membandingkan efektivitas inkorporasi PRP pada perancah sintetik berbasis gelatin dan CaCO3-gelatin sebelumnya. Oleh sebab itu penelitian ini dilakukan. I.5 MANFAAT PENELITIAN Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat bagi semua kalangan, terutama kalangan medis untuk mengembangkan ataupun mengaplikasikan penelitian ini untuk ke depannya. Selain itu, diharapkan penelitian ini dapat menjadi dasar untuk penelitianpenelitian lain yang serupa.