DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... HALAMAN PENGESAHAN... HALAMAN PERNYATAAN... PRAKATA... HALAMAN PERSEMBAHAN... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... DAFTAR LAMPIRAN... DAFTAR SINGKATAN... INTISARI...... ABSTRACT...... i ii iii iv ix x xiii xvii xix xx xxi xxii I. PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang Masalah... 1 B. Perumusan masalah... 8 C. Keaslian penelitian... 10 D. Manfaat penelitian... 11 E. Tujuan Penelitian... 12 II. TINJAUAN PUSTAKA... 14 A. Telaah Pustaka... 14 1. Radiografi di kedokteran gigi... 14 2. Mikronukleus... 20 3. DNA adduct... 21 4. Β-Carotene... 23 5. Connexin-43... 27 6. Mukosa mulut... 29 7. Sediaan patch mukoadesif... 31 8. Hewan coba kelinci... 34 9. Reaksi inflamasi... 36 B. Landasan Teori... 38 C. Kerangka Teori... 41 D. Hipotesis... 43 x
III. METODE PENELITIAN... 44 A. Rancang Penelitian... 44 B. Identifikasi Variabel Penelitian... 44 C. Definisi Operasional... 45 D. Bahan dan Cara... 46 1. Lokasi penelitian... 46 2. Waktu pelaksanaan... 47 3. Sampel penelitian... 47 4. Besar sampel... 47 5. Alat dan bahan penelitian... 48 E. Jalannya Penelitian... 49 1. Ethical clearance... 49 2. Penelitian tahap I... 49 3. Penelitian tahap II... 60 F. Analisis Data... 68 G. Bagan Alur Penelitian... 69 IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN... 73 A1. Hasil Penelitian Tahap I... 73 1. Uji Karakterisasi bahan β-carotene... 73 2. Uji permeabilitas β-carotene melewati membran mukosa palatum secara ex-vivo... 78 3. Pembuatan sediaan β-carotene dengan bentuk patch gingiva mukoadesif β-carotene... 81 4. Hasil uji karakterisasi sediaan patch gingiva mukoadesif β-carotene... 82 5. Hasil uji kemampuan difusi β-carotene dari patch gingiva mukoadesif β-carotene... 84 6. Mucoadhesive time secara ex-vivo... 92 7. Hasil uji in-vivo lama waktu bertahan di mukosa mulut... 92 8. Analisis kadar β-carotene dalam darah... 93 9. Efek aplikasi patch gingiva mukoadesif β-caroten terhadap hasil radiograf... 95 B1. Pembahasan Hasil Penelitian Tahap I... 98 A2. Hasil Penelitian Tahap II... 115 1. Efek aplikasi patch gingiva mukoadesif β-carotene terhadap jumlah mikronukleus... 115 xi
2. Efek aplikasi patch gingiva mukoadesif β-carotene terhadap ekspresi 8-oxo-dG... 123 3. Efek aplikasi patch gingiva mukoadesif β-carotene terhadap ekspresi Cx-43... 131 4. Efek aplikasi patch gingiva mukoadesif β-carotene terhadap gabungan ketiga variabel... 138 B2. Pembahasan Hasil Penelitian Tahap I... 147 1. Efek aplikasi patch gingiva mukoadesif β-carotene terhadap jumlah mikronukleus... 147 2. Efek aplikasi patch gingiva mukoadesif β-carotene terhadap ekspresi 8-oxo-dG... 152 3. Efek aplikasi patch gingiva mukoadesif β-carotene terhadap ekspresi Cx-43... 157 4. Efek aplikasi patch gingiva mukoadesif β-carotene terhadap gabungan ketiga variabel... 160 V. KESIMPULAN DAN SARAN... 168 A. Kesimpulan... 168 B. Saran... 169 RINGKASAN... 170 SUMMARY... 184 DAFTAR PUSTAKA... 198 xii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Struktur molekul β-carotene... 23 Gambar 2.2 Ilustrasi efek antioksidan terhadap radikal bebas... 24 Gambar 2.3 Ilustrasi gap junction... 27 Gambar 2.4 Potongan melintang mukosa mulut... 29 Gambar 2.5 Lapisan membran sel yang terdiri dari fosfolipid (phospholipid bilayer)... 31 Gambar 2.6 Kerangka Teori... 42 Gambar 3.1 Ussing Chamber Fakultas Farmasi UGM.... 52 Gambar 3.2 Sel Difusi tipe Franz (Franz type Diffusion Cell)... 57 Gambar 3.3 Gambar Mikronukleus... 68 Gambar 3.4 Bagan Alur Penelitian tahap 1(satu)... 70 Gambar 3.5 Bagan Alur Penelitian tahap 2 (dua)... 71 Gambar 3.6 Bagan Alur Penelitian tahap 2 (dua)... 72 Gambar 4.1 Hasil scanning λ maks β-carotene kadar 1 μg/ml menggunakan spektrofotometer UV... 74 Gambar 4.2 Kurva baku β-carotene dalam PBS ph 7,4 pada λ= 461 nm.... 76 Gambar 4.3 Kurva baku β-carotene dalam PBS ph 7,4 pada λ = 490 nm... 76 Gambar 4.4 Gambar 4.5 Gambar 4.6 Kurva hubungan antara kadar kumulatif β-carotene melewati mukosa palatum secara ex-vivo sebagai fungsi waktu yang ditetapkan pada λ = 461 nm.... 79 Kurva hubungan antara kadar kumulatif β-carotene melewati mukosa palatum secara ex-vivo sebagai fungsi waktu yang ditetapkan pada λ = 490 nm.... 80 Hasil pembuatan sediaan patch gingiva mukoadesif β-carotene.... 81 xiii
Gambar 4.7 Kurva indeks mengembangnya patch gingiva mukoadesif β-carotene terhadap fungsi waktu.... 84 Gambar 4.8 Kurva hubungan antara kumulatif pelepasan β-carotene secara in-vitro sebagai fungsi waktu pada λ= 461 nm.... 85 Gambar 4.9. Kurva persentase pelepasan β-carotene secara in-vitro sebagai fungsi waktu pada λ= 461 nm.... 85 Gambar 4.10. Kurva hubungan antara kumulatif pelepasan β-carotene secara in-vitro sebagai fungsi waktu pada λ= 490 nm.... 86 Gambar 4.11 Kurva persentase pelepasan β-carotene secara in-vitro sebagai fungsi waktu pada λ= 490 nm.... 86 Gambar 4.12 Kurva hubungan antara kumulatif pelepasan β-carotene secara ex-vivo sebagai fungsi waktu pada λ= 461 nm.... 88 Gambar 4.13 Kurva persentase pelepasan β-carotene secara ex-vivo sebagai fungsi waktu pada λ= 461 nm.... 89 Gambar 4.14 Kurva hubungan antara kumulatif pelepasan β-carotene secara ex-vivo sebagai fungsi waktu pada λ= 490 nm..... 90 Gambar 4.15 Kurva persentase pelepasan β-carotene secara ex-vivo sebagai fungsi waktu pada λ= 490 nm.... 91 Gambar 4.16 Hasil kromatogram kadar β-carotene menggunakan teknik HPLC.... 94 Gambar 4.17 Hasil radiograf dengan objek gigi dan rahang kelinci..... 96 Gambar 4.18 Hasil radiograf dari objek tulang rahang manusia... 96 Gambar 4.19 Hasil radiograf dari objek mukosa gingiva pasien.... 97 Gambar 4.20 Persamaan susunan struktur epitel antara mukosa palatum dan mukosa gingiva kelinci.... 100 Gambar 4.21 Prediksi skema model kompartemen pada transpor patch gingiva mukoadesif β-carotene... 112 Gambar 4.22 Kurva prediksi kadar kumulatif β-carotene sebagai fungsi waktu aplikasi... 114 xiv
Gambar 4.23 Rerata peningkatan jumlah mikronukleus pada kelompok I, II, III dan IV berdasarkan hari ke-0, 3, 6 dan 9.... 116 Gambar 4.24 Diagram rerata skor ekspresi 8-oxo-dG dari setiap kelompok... 125 Gambar 4.25 Hasil ekspresi imunohistokimiawi 8-oxo-dG untuk menggambarkan adanya DNA adduct pada Kelompok I.... 125 Gambar 4.26 Hasil ekspresi imunohistokimiawi 8-oxo-dG untuk menggambarkan adanya DNA adduct pada Kelompok II.... 126 Gambar 4.27 Hasil ekspresi imunohistokimiawi 8-oxo-dG untuk menggambarkan adanya DNA adduct pada Kelompok III... 127 Gambar 4.28 Hasil ekspresi imunohistokimiawi 8-oxo-dG untuk menggambarkan adanya DNA adduct pada Kelompok IV.... 128 Gambar 4.29 Diagram rerata skor ekspresi Cx-43 dari masing-masing kelompok berdasarkan hari... 133 Gambar 4.30 Gambaran imunohistokimia ekspresi Cx-43 dari kelompok I berdasarkan hari..... 133 Gambar 4.31 Gambaran imunohistokimia ekspresi Cx-43 dari kelompok II berdasarkan hari...... 134 Gambar 4.32 Gambaran imunohistokimia ekspresi Cx-43 dari kelompok III berdasarkan hari.... 134 Gambar 4.33 Gambaran imunohistokimia ekspresi Cx-43 dari kelompok IV berdasarkan hari.... 135 Gambar 4.34 Histogram perubahan ketiga variabel pada kelompok I berdasarkan peningkatan hari.... 138 Gambar 4.35 Histogram perubahan ketiga variabel pada kelompok II berdasarkan peningkatan hari.... 140 Gambar 4.36 Hubungan jumlah β-carotene yang diprediksi masuk dalam gingiva terhadap perubahan ketiga variabel pada kelompok II... 141 Gambar 4.37 Histogram perubahan ketiga variabel pada kelompok III berdasarkan peningkatan hari.... 142 xv
Gambar 4.38 Hubungan jumlah β-carotene yang diprediksi masuk dalam gingiva terhadap perubahan ketiga variabel pada kelompok III..... 143 Gambar 4.39 Histogram perubahan ketiga variabel pada kelompok IV berdasarkan peningkatan hari..... 144 Gambar 4.40 Hubungan jumlah β-carotene yang diprediksi masuk dalam gingiva terhadap perubahan ketiga variabel pada kelompok III..... 145 Gambar 4.41 Hasil pengamatan sel radang pada mukosa gingiva setelah aplikasi patch gingiva mukoadesif β-carotene... 147 xvi
DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Formula sediaan patch gingiva mukoadesif β-carotene... 53 Tabel 4.1 Data absorbansi berdasarkan λ maks β-carotene... 74 Tabel 4.2 Serial kadar yang digunakan untuk penentuan kurva baku... 75 Tabel 4.3 Tabel 4.4 Hasil uji karakteristik sediaan patch gingiva mukoadesif β-carotene ukuran 2x2 cm... 82 Hasil uji ph permukaan sediaan dan indeks swelling patch gingiva mukoadesif β-carotene... 83 Tabel 4.5 Hasil uji lama waktu bertahan di mukosa mulut... 93 Tabel 4.6 Hasil analisis penilaian radiograf menggunakan ImageJ... 98 Tabel 4.7 Rerata dan simpangan baku peningkatan jumlah mikronukleus dari masing-masing kelompok... 115 Tabel 4.8 Hasil uji normalitas Shapiro-Wilk... 117 Tabel 4.9 Hasil paired t-test kelompok I... 118 Tabel 4.10 Hasil paired t-test kelompok II... 118 Tabel 4.11 Hasil paired t-test kelompok III... 119 Tabel 4.12 Hasil paired t-test kelompok IV... 119 Tabel 4.13 Hasil uji normalitas Shapiro-Wilk... 121 Tabel 4.14 Hasil Uji Two Way Anova antara kelompok I, II, III dan IV 121 Tabel 4.15 Hasil analisis Post hoc LSD berdasarkan kelompok... 121 Tabel 4.16 Tabel 4.17 Uji normalitas jumlah β-carotene yang diprediksi masuk dalam gingiva... 122 Korelasi antara jumlah β-carotene yang diprediksi masuk dalam gingiva dan mikronukleus... 122 Tabel 4.18 Hasil penilaian indeks kappa antar-pengamat... 123 xvii
Tabel 4.19 Hasil rerata skoring IHC 8-oxo-dG... 124 Tabel 4.20 Hasil analisis statistik two way anova dari masing-masing kelompok... 129 Tabel 4.21 Hasil analisis post hoc LSD... 130 Tabel 4.22 Tabel 4.23 Korelasi antara jumlah β-carotene yang diprediksi masuk dalam gingiva dengan skor 8-oxo-dG... 130 Hasil analisis indeks kappa antar-pengamat skoring ekspresi Cx-43... 131 Tabel 4.24 Rerata dan simpangan baku hasil skoring Cx-43... 132 Tabel 4.25 Hasil analisis statistik two way anova skor Cx-43 antar kelompok berdasarkan hari.... 136 Tabel 4.26 Hasil analisis post hoc LSD... 136 Tabel 4.27 Korelasi antara jumlah β-carotene yang diprediksi masuk dalam gingiva dengan skor Cx-43... 137 Tabel 4.28 Hasil Pearson Correlation Kelompok I... 139 Tabel 4.29 Hasil Pearson Correlation Kelompok II... 140 Tabel 4.30 Hasil Pearson Correlation Kelompok III... 142 Tabel 4.31 Hasil Pearson Correlation Kelompok IV... 144 Tabel 4.32 Persentase kemunculan sel radang berdasarkan kelompok hari... 146 Tabel 4.33 Hasil analisis statistik Kruskal-Wallis... 146 xviii
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Ethical Clearance... 207 Lampiran 2. Surat Keterangan Selesai Penelitian di Farmasi... 208 Lampiran 3. Laporan Hasil Uji HPLC... 209 Lampiran 4. Surat Keterangan Selesai Penelitian di LPPT... 210 Lampiran 5. Data Hasil Perhitungan Mikronukleus... 211 Lampiran 6. Data Hasil Skoring IHC 8-oxo-dG... 212 Lampiran 7. Data Hasil Skoring IHC Cx-43... 213 Lampiran 8. Data Rerata Perhitungan dari Masing-masing Parameter... 214 Lampiran 9. Hasil Perbandingan Slope Kurva Baku... 215 Lampiran 10. Hasil Penilaian ImageJ Hasil Radiograf... 216 Lampiran 11. Dokumentasi Jalannya Penelitian... 217 Lampiran 12. Terminologi Paparan... 218 xix
DAFTAR SINGKATAN ALARA : As Low As Reasonably Achiveably β-carotene : Beta-carotene BER : Base Excision Repair Cx-43 : Connexin-43 DNA : Deoxyribonucleic Acid HCL : Hydrogen Chlorida H&E : Hematoksilin dan Eosin HPLC : High Performance Liquid Chromatography HPMC E-15 : Hydroxypropylmethylcellulose E-15 ICRP : The International Commission on Radiological Protection IHC : Imunohistochemistry kvp : Kilovolt Peak LPPT : Laboratorium Penelitian dan Pengujian Terpadu ma : Miliampere ml : Mililiter mrna : Messenger Ribonucleic Acid msv : Milisievert NaCl : Natrium Chlorida NRPB : National Radiological Protection Board OGGI : 8-oxoguanine DNA Gycosylase OLP : Oral Lichen Planus PB : Phosphate Buffer PMN : Polimorfonuklear ROS : Reactive Oxygen Species RKG : Radiologi Kedokteran Gigi RT-PCR : Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction CMC-Na : Natrium Carboxymethylcellulose UV : Ultraviolet 8-oxo-dG : 8-hydroxy-2-deoxyguanosine μsv : Microsievert xx