DINAMIKA LEUKOSIT PADA PERSEMBUHAN TULANG
DENGAN IMPLANTASI KOMBINASI BIFASIK KALSIUM
FOSFAT
AMALIA MEINI BUNYAMIN
DEPARTEMEN KLINIK, REPRODUKSI DAN PATOLOGI FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Dinamika Leukosit pada Persembuhan Tulang dengan Implantasi Kombinasi Bifasik Kalsium Fosfat adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
ABSTRAK
AMALIA MEINI BUNYAMIN. Dinamika Leukosit pada Persembuhan Tulang dengan Implantasi Kombinasi Bifasik Kalsium Fosfat. Dibimbing oleh RIKI SISWANDI dan GUNANTI.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui dinamika leukosit pada kelinci yang diimplantasi dengan implan tulang BKF pada tulang tibia. Material implan tulang terbuat dari kombinasi 70% hidroksiapatit (HA) : 30% β-trikalsium fosfat (β-TKF), selanjutnya disebut sebagai BKF 1 dan 60% HA : 40% β-TKF (BKF 2). Hewan yang digunakan dalam penelitian ini adalah dua belas ekor kelinci New Zealand White yang dibagi menjadi dua kelompok. Kelompok pertama diimplantasi dengan material implan tulang BKF 1 dan kelompok kedua diimplantasi dengan material implan tulang BKF 2. Sampel darah diambil melalui vena aurikularis sebelum operasi (H0) dan pada hari ke-7, 30 dan 60 setelah operasi. Hasil pemeriksaan darah menunjukkan bahwa dinamika leukosit pada kedua kelompok perlakuan masih berada dalam kisaran normal. Dinamika leukosit yang terjadi menunjukkan bahwa kedua material implan dapat diterima oleh tubuh dan tidak menimbulkan reaksi inflamasi yang berlebihan.
Kata kunci: diferensial leukosit, hidroksiapatit, implan tulang, β-trikalsium fosfat
ABSTRACT
AMALIA MEINI BUNYAMIN. Leucocyte Dynamics in the Bone Healing Implanted by Biphasic Calcium Phosphate. Supervised by RIKI SISWANDI and GUNANTI.
This study was conducted to evaluate the leucocyte dynamics in rabbits which were implanted by biphasic calcium phosphate (BCP) bone graft in the tibia bones. The bone graft was made by combination of 70% hydroxyapatite (HA) : 30% β-tricalcium phosphate (β-TCP), herein after reffered as BCP 1, and 60% HA : 40% β-TCP (BCP 2). Twelve rabbits were used in this experiment and body and did not cause any excessive inflammatory reaction.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kedokteran Hewan
DINAMIKA SEL DARAH PUTIH PADA PERSEMBUHAN
TULANG DENGAN IMPLANTASI KOMBINASI BIFASIK
KALSIUM FOSFAT
AMALIA MEINI BUNYAMIN
DEPARTEMEN KLINIK, REPRODUKSI DAN PATOLOGI FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah Subhanahu wa Ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul
”Dinamika Leukosit pada Persembuhan Tulang dengan Implantasi Kombinasi
Bifasik Kalsium Fosfat”. Skripsi ini merupakan salah satu syarat memperoleh gelar sarjana dari Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor. Tulisan ini merupakan hasil penelitian yang dilakukan penulis di Divisi Bedah dan Radiologi, Departemen Klinik, Reproduksi dan Patologi, Fakultas Kedokteran Hewan Institut Pertanian Bogor.
Penulisan karya ini tidak akan dapat terselesaikan dengan baik tanpa bantuan dari banyak pihak. Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Drh Riki Siswandi, MSi dan Dr Drh Hj. Gunanti, MS selaku pembimbing I dan pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, saran dan kritik dalam penulisan karya ini,
2. Dr Ir Kiagus Dahlan, MSc (Dept. Fisika FMIPA IPB) dan teman-teman Departemen Fisika (Mbak Aisyah, Tiara dan Dini) yang telah bersedia memberikan bantuan berupa material implan dalam penelitian ini,
3. Kedua orang tua beserta keluarga besar yang selalu memberikan nasehat, motivasi, bimbingan, kasih sayang, semangat dan doa yang tidak pernah berhenti kepada penulis,
4. Teman-teman seperjuangan dalam penelitian (Zulfi Nadhirul Hikmah, Inneke Faranthyka, Putu Jodie Kusuma Wijaya, Agvinta Nilam, Rizal Eko Kurniawan, Ridzki M. Luthfi, Harini Pristiwa, dan M. Tri Apriyadi) atas kebersamaan, bantuan dan kerjasamanya,
5. Staf Divisi Bedah dan Radiologi Departemen Klinik, Reproduksi, dan Patologi FKH IPB: Pak Katim dan Pak Kosasih yang telah membantu penulis selama penelitian,
6. Drh Kusdiantoro Muhammad, MSi selaku pembimbing akademik yang telah menjadi orang tua selama penulis menimba ilmu di FKH IPB,
7. Keluarga besar Acromion 47 atas kebersamaannya selama ini,
8. Keluarga Besar KSR PMI Unit 1 IPB atas pengalaman dan pelajaran dalam kebersamaan dan kekeluargaannya selama ini,
9. Sahabat tercinta, Bintang Pratiwi dan Frimadi Chandra atas doa, dukungan dan motivasi yang diberikan selama penelitian dan penulisan skripsi, 10.Semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu per satu terima kasih atas
dukungannya
Penulis sadar bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan. Penulis mengharapkan kritik dan saran untuk melengkapi skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis, pembaca dan semua pihak yang terkait.
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR vi
DAFTAR LAMPIRAN vi
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 1
Manfaat Penelitian 1
TINJAUAN PUSTAKA 2
Kelinci 2
Bifasik Kalsium Fosfat (BKF) 2
METODE 3
Waktu dan Tempat Penelitian 3
Alat dan Bahan 3
Tahap Persiapan 4
Tahap Pengambilan Darah 4
Tahap Operasi Penanaman Implan Tulang 5
Analisis Data 5
HASIL DAN PEMBAHASAN 6
Jumlah total leukosit 6
Persentase neutrofil 7
Persentase eosinofil 8
Persentase monosit 9
Persentase limfosit 9
SIMPULAN DAN SARAN 11
Simpulan 11
Saran 11
DAFTAR PUSTAKA 11
LAMPIRAN 15
DAFTAR GAMBAR
1 Kelinci New Zealand White 2
2 Peralatan yang digunakan pada penelitian 4
3 Waktu dan jumlah pengambilan sampel 4
4 Pengambilan darah kelinci 5
5 Operasi penanaman implan tulang 5
6 Rataan jumlah total leukosit 6
7 Rataan persentase neutrofil 7
8 Rataan persentase eosinofil 8
9 Rataan persentase monosit 9
10 Rataan persentase limfosit 10
DAFTAR LAMPIRAN
1 Rata-rata dan simpangan baku jumlah total leukosit serta persentase neutrofil, eosinofil, monosit dan limfosit kelinci sebelum dan sesudah
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kehilangan serta kerusakan tulang yang substansial dan berbagai operasi seperti pengangkatan tumor tulang, pemasangan prosthesis persendian panggul, dan kerusakan tulang lainnya semakin meningkatkan kebutuhan akan biomaterial implan tulang untuk menggantikan jaringan tulang yang hilang atau rusak. Biomaterial yang digunakan sebagai material implan tulang harus memiliki struktur dan sifat yang mirip dengan tulang, sehingga dapat membantu mempercepat proses persembuhan tulang.
Biomaterial kalsium fosfat memiliki keunggulan sebagai bahan substitusi tulang dibandingkan dengan biomaterial lainnya karena memiliki kemiripan komposisi dengan mineral tulang. Contoh dari biomaterial ini diantaranya adalah hidroksiapatit (HA) dan beta-trikalsium fosfat (β-TKF). Material HA memiliki sifat biokompatibel yang baik sehingga dapat langsung berikatan dengan tulang (Kano et al. 1994). Material β-TKF memiliki laju degradasi yang sesuai dengan tingkat pertumbuhan tulang yang baru (Stahli et al. 2010). Kombinasi kedua material ini (disebut dengan bifasik kalsium fosfat, BKF) diharapkan dapat memberikan persembuhan tulang yang optimal.
Penelitian mengenai potensi BKF sebagai material implan tulang pernah dilakukan terhadap domba. Berdasarkan hasil penelitian Noviana et al. (2011), material implan tulang BKF memiliki sifat biokompatibilitas, biodegradasi, bioresorbsi, bioaktif dan osteokonduktif yang lebih baik daripada material implan tulang HA-Kitosan. Selain domba, hewan model lain yang dapat digunakan untuk percobaan implantasi material sebagai model bagi manusia adalah anjing, kambing dan kelinci (Pearce et al. 2007). Alasan pemilihan kelinci pada penelitian ini adalah kemudahan dalam handling dan persamaan dengan tulang manusia berupa kepadatan mineral tulang dan kekuatan bagian pertengahan diaphyseal tulang terhadap kepatahan (Wang et al. 1998)
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengamati dinamika leukosit kelinci yang meliputi jumlah total leukosit dan diferensial leukosit (neutrofil, eosinofil, basofil, monosit dan limfosit) pada kelinci yang diimplantasi dengan material implan tulang BKF.
Manfaat Penelitian
2
TINJAUAN PUSTAKA
Kelinci
Menurut Hustamin (2006), kelinci diklasifikasikan sebagai berikut : Kingdom : Animalia
Filum : Chordata Sub filum : Vertebrata
Kelas : Mammalia
Ordo : Lagomorpha
Famili : Leporidae Sub famili : Leporinae Genus : Oryctolagus
Spesies : Oryctolagus cuniculus
Kelinci adalah salah satu hewan yang paling umum digunakan untuk penelitian biomedis dan yang digunakan sekitar 35% dari studi penelitian muskuloskeletal (Neyt et al.1998). Pemilihan spesies ini antara lain karena kemudahan penanganan dan ukuran. Kelinci digunakan karena kematangan tulang dewasa tercapai tidak lama setelah kematangan seksual pada sekitar usia 6 bulan (Gilsanz et al. 1988), sementara hewan lain membutuhkan usia kematangan tulang dewasa yang lebih lama. Walaupun tidak banyak memiliki kesamaan dengan karakter tulang manusia, beberapa persamaan yang dilaporkan adalah kepadatan mineral tulang dan kekuatan bagian pertengahan diaphyseal tulang terhadap kepatahan antara kelinci dan manusia (Wang et al. 1998).
Bifasik Kalsium Fosfat (BKF)
Biokeramik bifasik kalsium fosfat (BKF) merupakan biomaterial yang terbuat dari kombinasi hidroksiapatit (HA) dan beta-trikalsium fosfat (β-TKF) . Selain merupakan bahan bioaktif, material ini juga merupakan senyawa alami di dalam tulang. Hal ini memungkinkan material BKF dapat diterima oleh tubuh dan memberikan persembuhan. Penggunaan material ini secara klinis pertama kali dilaporkan oleh Nery et al. (1975) yang menggunakan kalsium fosfat yang disebut
sebagai “trikalsium fosfat” tetapi teranalisis sebagai campuran dari HA dan β -TKF pada gambaran radiografi.
3 Material HA memiliki kandungan kimia yang mirip dengan kandungan kimia tulang yang telah termineralisasi sehingga bersifat osteokonduktif dan biokompatibel (Nandi et al. 2008). Osteokonduktif berarti bahwa implan tulang mampu menyediakan ruang dan sebagai perancah agar persembuhan tulang dapat berjalan. Sifat ini memberikan ruang bagi pertumbuhan vaskularisasi baru dan infiltrasi sel prekursor osteogenik ke dalam tulang (Kalfas 2001) sehingga mempercepat proses regenerasi tulang (Fujishiro et al. 2005). Biokompatibel berarti bahwa terjadi harmonisasi dengan sistem tubuh, tidak mempunyai efek toksik atau mengganggu fungsi biologis (Dorland 2002).
Material HA hanya dapat digunakan secara terbatas karena tubuh hanya mampu menyerap HA dalam jumlah yang kecil (Santos et al. 2007). Kekurangan sifat HA tersebut dapat diatasi dengan β-TKF yang memiliki daya biodegradation yang lebih tinggi (Nandi et al. 2010). Keunggulan penggunaan β-TKF sebagai material implan tulang diantaranya adalah bersifat biokompatibel, implan tulang dengan kontak yang optimal, preparasi yang mudah saat operasi, adaptasi yang baik pada rongga di tulang dan mudah dimanipulasi (Oryan et al. 2014).
METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Juli sampai bulan November 2013. Pemeliharaan kelinci dilakukan di Kandang Kelinci, Kandang Fasilitas Hewan Coba Fakultas Kedokteran Hewan Institut Pertanian Bogor. Penanaman material implan dilakukan di Laboratorium Bedah Eksperimental, Divisi Bedah dan Radiologi, Departemen Klinik, Reproduksi dan Patologi Fakultas Kedokteran Hewan Institut Pertanian Bogor. Pemeriksaan darah dilakukan di Laboratorium Apotik Yasa, Jalan Dr. Semeru 84, Bogor.
Alat dan Bahan
Peralatan yang digunakan pada penelitian ini adalah disposable syringe 3 ml, disposable syringe 1 ml, instrumen hematologi particle counter (ERMA Inc., Jepang) dan cool box. Peralatan lain yang digunakan meliputi perlengkapan operasi bedah minor dan perlengkapan operasi ortopedik (bor tulang).
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah sediaan anestesi, obat cacing, antibiotik, antiinflamasi, iodine tincture 3%, perban, kapas, alkohol 70%, Ethylene Diamine Tetra Acetic Acid (EDTA) vacuum tube ukuran 3 ml dan material implan tulang BKF.
4
Tahap Persiapan
Sebanyak 12 ekor kelinci New Zealand White (Oryctolagus cuniculus) jantan berusia 6 bulan dengan bobot badan berkisar 2.5-4 kg diaklimatisasi selama satu minggu di kandang individu dengan pencahayaan dan temperatur optimal. Kelinci diberikan obat cacing albendazole (Albentack-900®, Biotek Indonesia) untuk mencegah terjadinya kecacingan. Pakan kelinci berupa pelet diberikan setiap pagi dan sore hari. Air minum diberikan secara ad libitum menggunakan wadah plastik
Tahap Pengambilan Darah
Sebanyak 12 ekor kelinci dipilih secara acak dan dibagi ke dalam dua kelompok perlakuan, masing-masing sebanyak 6 ekor, yaitu kelompok BKF 1 dan kelompok BKF 2. Pengambilan sampel darah dilakukan pada saat sebelum operasi implantasi, yaitu hari ke-0 (H0), serta beberapa hari setelah operasi, yaitu pada hari ke-7 (H7), 30 (H30) dan 60 (H60). Sebanyak 3 ekor kelinci dipilih secara acak untuk setiap pengambilan sampel.
Gambar 3 Waktu dan jumlah pengambilan sampel
5
Gambar 4 Pengambilan darah kelinci
Tahap Operasi Penanaman Implan Tulang
Penanaman material implan tulang dilakukan dengan operasi secara aseptik. Kelinci dibius dengan kombinasi xylazine 0.2 mg/ml (Xylazile®, Troy Laboratories) dengan dosis 5 mg/kgBB dan ketamin 1 mg/ml (Ketamile®, Troy Laboratories) dengan dosis 40 mg/kgBB secara intramuskular. Penanaman semen tulang dilakukan pada bagian medial dari diafise os tibia proksimal dekstra dengan menggunakan bor tulang untuk membuat lubang sesuai dengan ukuran pelet semen tulang (diameter 2 mm, tinggi 4 mm). Sebagai kontrol, lubang dengan ukuran yang sama dibuat di bagian medial diafise os tibia proksimal sinistra tanpa diisi dengan semen tulang. Setelah penanaman pelet, tulang kemudian ditutup dengan penjahitan periosteum, otot, jaringan subkutan dan kulit. Metode yang sama juga dipergunakan pada os tibia sinistra. Perawatan setelah operasi dilakukan dengan pemberian antibiotik Enrofloxacine 1 mg/ml (Roxine®, Sanbe Farma) dengan dosis 5 mg/kgBB dan antiinflamasi Sodium Formaldehyde Sulphoxylate Dihydrate 0.5 mg/ml (Flunixin®, Vet Tek) dengan dosis 1.1 mg/kgBB secara intramuskular. Luka akibat operasi dibersihkan setiap hari dengan iodine tincture 3% selama 5 hari setelah operasi.
Analisis Data
Data hasil pemeriksaan darah diolah menggunakan software Microsoft Excel 2010 dan kemudian dianalisa dengan aplikasi Statistical Products and
6
Solution Services version 21.0 (SPSS v. 21.0) dengan menggunakan sistem analisis One Way Analysis of Variance (One Way ANOVA). Selanjutnya, data yang diperoleh dianalisa pada taraf nyata (p<0.05) dengan menggunakan sistem analisis lanjutan. Sistem analisis lanjutan yang digunakan pada penelitian ini adalah uji Duncan.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Jumlah total leukosit
Dinamika leukosit yang terjadi masih berada dalam kisaran normal, yaitu 4.20-12.30 x 103 sel/μl (Milas et al. 2009). Tidak terdapat perbedaan jumlah total leukosit yang signifikan antar kelompok dan antar waktu perlakuan (Gambar 6).
Dinamika leukosit yang terjadi pada penelitian ini berbentuk kurva terbalik dengan hari ke-30 sebagai puncak kemudian diikuti dengan penurunan jumlah leukosit pada hari terakhir pengamatan (Gambar 6). Hal ini serupa dengan penelitian Pratiwi (2011) yang melakukan implantasi BKF pada tulang domba. Pada penelitian tersebut, dinamika leukosit yang terjadi memperlihatkan bentuk kurva terbalik dengan hari ke-14 sebagai puncak kemudian diikuti dengan penurunan jumlah leukosit pada hari terakhir pengamatan.
Gambar 6 Rataan jumlah total leukosit
7 Peningkatan jumlah total leukosit pada kedua kelompok hingga hari ke-30 setelah operasi merupakan respon tubuh dalam mengatasi kerusakan jaringan akibat trauma setelah operasi (Gambar 6). Kerusakan jaringan akan menginduksi sumsum tulang untuk meningkatkan produksi leukosit dan meningkatkan pelepasan leukosit dari sirkulasi menuju jaringan. Hal ini menyebabkan terjadinya peningkatan jumlah total leukosit. Hal ini didukung oleh pernyataan Underwood (1992) yang menyatakan bahwa apabila terjadi kerusakan jaringan, tubuh akan merespon dengan cara sumsum tulang melepaskan cadangan sel darah putih ke dalam sirkulasi darah.
Persentase neutrofil
Dinamika neutrofil yang terjadi masih berada pada kisaran normal, yaitu 27-94% dari jumlah total leukosit (Milas et al. 2009). Tidak terdapat perbedaan persentase neutrofil yang signifikan antar kelompok dan antar waktu perlakuan (Gambar 7).
Gambar 7 Rataan persentase neutrofil
Berdasarkan pengamatan, terjadi peningkatan persentase neutrofil (neutrofilia) kedua kelompok pada hari ke-7 setelah operasi penanaman implan tulang (Gambar 7). Menurut Voigt dan Swist (2011) neutrofilia dapat terjadi karena perpindahan neutrofil yang sangat cepat dari storage pool dan marginal pool ke circulating pool. Perpindahan neutrofil dari storage pool terjadi akibat respon inflamasi yang disebabkan oleh benda asing dan kerusakan jaringan. Pada saat terjadi inflamasi, neutrofil akan keluar dari sirkulasi dan bermigrasi menuju jaringan yang mengalami inflamasi. Jika kebutuhan neutrofil tidak mencukupi, sumsum tulang akan melepaskan cadangan neutrofil, bahkan neutrofil batang, ke dalam sirkulasi. Hal ini dapat menyebabkan terjadinya neutrofilia.
8
Persentase eosinofil
Dinamika eosinofil yang terjadi masih berada pada kisaran normal, yaitu 0-2% dari jumlah total leukosit (Milas et al. 2009). Tidak terdapat perbedaan persentase eosinofil yang signifikan antar kelompok dan antar waktu perlakuan (Gambar 8).
Gambar 8 Rataan persentase eosinofil
Ketidakberadaan eosinofil sebelum operasi penanaman implan merupakan hal yang normal terjadi karena populasi eosinofil di dalam sirkulasi sangat rendah sehingga tidak ditemukan saat hitung jenis leukosit. Faktor lain yang dapat menyebabkan ketidakberadaan eosinofil adalah pemberian obat cacing pada proses aklimatisasi. Eosinofil adalah sel pertahanan terhadap infeksi agen parasit (Underwood 1992), dalam hal ini adalah cacing. Keberadaan cacing akan merangsang sumsum tulang untuk meningkatkan produksi eosinofil. Kemudian eosinofil akan bermigrasi dari sirkulasi untuk melakukan respon pertahanan berupa penempelan pada cacing dan degranulasi (Voigt dan Swist 2011). Obat cacing membunuh agen parasit sehingga tidak terdapat infestasi parasit yang mampu menginduksi produksi eosinofil di dalam tubuh.
9
Persentase monosit
Berdasarkan pengamatan, tidak terdapat perbedaan persentase monosit yang signifikan antar kelompok dan antar waktu perlakuan pada penelitian ini (Gambar 9).
Gambar 9 Rataan persentase monosit
Berdasarkan grafik terlihat bahwa persentase monosit kelinci pada kedua kelompok sebelum operasi cukup tinggi (Gambar 9). Persentase monosit pada kelompok BKF 2 berada di atas kisaran normal, yaitu 0-3% dari jumlah total leukosit (Milas et al. 2009). Jumlah monosit yang tinggi wajar terjadi pada kondisi stres akut. Stres akut akan mengaktivasi adenoreseptor β2 sehingga jumlah monosit di dalam sirkulasi akan meningkat (Ho et al. 2010). Hal-hal yang dapat memicu kondisi stres akut kelinci pada penelitian ini adalah waktu aklimatisasi yang terlalu singkat sehingga kelinci belum dapat beradaptasi dengan baik dan cara penanganan kelinci saat pengambilan darah.
Berdasarkan pengamatan, terjadi penurunan persentase monosit (monositopenia) pada kedua kelompok setelah operasi penanaman implan tulang. (Gambar 9). Penurunan persentase monosit yang terjadi pada hari ke-7 setelah operasi terjadi bersamaan dengan peningkatan jumlah neutrofil (Gambar 7). Hal ini terjadi akibat adanya respon inflamasi akibat benda asing. Monosit merupakan sel pertahanan tanggap kebal kedua setelah neutrofil. Saat terdapat benda asing di dalam tubuh, neutrofil dan monosit akan dikeluarkan dari pembuluh darah untuk melakukan fagositosis. Berbeda dengan neutrofil yang memiliki cadangan di sumsum tulang, monosit tidak memiliki cadangan di sumsum tulang sehingga migrasi monosit dari pembuluh darah akan menyebabkan jumlah monosit di dalam sirkulasi mengalami penurunan. Menurut Voigt dan Swist (2011) monositopenia dapat terjadi selama fase akut infeksi atau peradangan.
Persentase limfosit
Dinamika limfosit yang terjadi pada penelitian ini masih berada pada kisaran normal, yaitu 16-70% dari jumlah total leukosit (Milas et al. 2009). Tidak
10
terdapat perbedaan persentase limfosit yang signifikan antar kelompok dan antar waktu perlakuan (Gambar 10).
Gambar 10 Rataan persentase limfosit
Berdasarkan pengamatan, terjadi penurunan persentase limfosit pada kedua kelompok pada hari ke-7 setelah operasi (Gambar 10). Hal ini diikuti dengan peningkatan jumlah neutrofil (Gambar 7). Kondisi ini disebabkan oleh tingginya kadar kortisol di dalam darah akibat proses inflamasi atau stres. Kortisol dapat mengurangi jumlah limfosit di dalam sirkulasi dengan cara meningkatkan migrasi limfosit dari sirkulasi (Davis 2008).
Pada hari ke-30 setelah operasi, terjadi peningkatan persentase limfosit tetapi masih dalam kisaran normal. Peningkatan ini merupakan hal yang normal terjadi pada hewan muda. Kelinci yang berumur muda sangat responsif terhadap rasa senang dan rasa takut. Hal ini dapat menyebabkan terjadinya limfositosis fisiologis (Weiss dan Wardrop 2010). Selain itu, kelinci yang berumur muda masih memiliki timus. Timus berfungsi untuk menghasilkan limfosit (Weiss dan Wardrop 2010) sehingga dapat meningkatkan jumlah limfosit di dalam sirkulasi.
Material implan tulang yang digunakan pada penelitian ini terbuat dari kombinasi dua bahan bioaktif, yaitu HA dan β-TKF. Selain merupakan bahan bioaktif, kedua material ini juga merupakan senyawa alami di dalam tulang. Hal ini memungkinkan kedua material dapat diterima oleh tubuh dan memberikan persembuhan. Kombinasi HA/β-TKF merupakan salah satu kombinasi yang sering digunakan pada implan tulang. Beberapa penelitian menyebutkan bahwa kedua material ini memiliki sifat biokompatibel, bioresorbable dan osteoconductive (Nandi et. al 2008; Oryan et al. 2014).
Dinamika leukosit dapat mengindikasikan sifat biokompatibel dari suatu bahan yang dimasukan ke dalam tubuh. Biokompatibel berarti bahwa terjadi harmonisasi dengan sistem tubuh. Dinamika leukosit setelah operasi penanaman implan tulang pada penelitian ini berada dalam kisaran normal. Hal ini berarti bahwa terjadi harmonisasi antara bahan implan dengan tubuh sehingga
11 penanaman material implan tulang tidak mempengaruhi dinamika leukosit kelinci. Hal ini didukung oleh hasil penelitian Nandi et al. (2008) yang menyebutkan bahwa HA dan β-TKF bersifat biokompatibel dan bioresorbable.
Prosedur operasi penanaman implan tulang berpotensi terhadap munculnya kejadian bone cement implantation syndrome (BCIS). Sindrom ini disebabkan oleh emboli akibat tekanan intramedula yang tinggi pada saat semen tulang ditanam atau disisipkan dalam tulang. Semen tulang mengalami reaksi eksothermik (Frost 1970) dan mengembang pada ruang di antara semen dan tulang sehingga menyebabkan udara dan isi medulla tertekan dan terdesak ke dalam sirkulasi (Michel 1980). Emboli dapat menyebar menuju ke bagian tubuh lain seperti jantung dan paru-paru (Koessler et al. 2001). Emboli pada paru-paru dapat menyebabkan hipoksia dan disfungsi ventrikel kanan jantung yang dapat berpotensi menimbulkan hipotensi (Wheelwright et al.1993).
Donaldson et al. (2009) menjelaskan bahwa BCIS memiliki gejala yang mirip dengan reaksi alergi anafilaksis (reaksi hipersensitivitas tipe I). Komponen sel utama yang terlibat dalam reaksi hipersensitivitas tipe I adalah sel mast atau basofil. Pada penelitian ini tidak ditemukan basofil. Hal ini berarti bahwa bahan implan yang ditanam tidak menimbulkan reaksi alergi anafilaksis dan teknik penanaman implan yang dilakukan tidak menimbulkan kejadian BCIS.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Dinamika leukosit yang terjadi pada kelompok BKF 1 dan BKF 2 setelah operasi penanaman material implan masih berada dalam kisaran normal. Material implan yang ditanam tidak menimbulkan reaksi inflamasi yang berlebihan. Hal ini berarti bahwa material implan tidak mengganggu dinamika leukosit kelinci dan dapat diterima dengan baik oleh tubuh (biokompatibel).
Saran
Perlu digunakan restraint box untuk penanganan kelinci saat pengambilan darah agar kelinci tidak merasa stres.
Perlu dilakukan penelitian dalam jangka waktu yang lebih lama untuk mengamati bagaimana efek penggunaan material implan secara in vivo. Perlu terus dilakukan inovasi terhadap material implan agar nantinya dapat
digunakan pada manusia.
DAFTAR PUSTAKA
12
Davis AK, Maney DL, Marez JC. 2008. The use of leucocytes profile to measure stress in vertebraes: a review for ecologists. Funct. Ecol. 22:760-772
Donaldson AJ, Thomson HE, Harper NJ, Kenny NW. 2009. Bone cement implantation syndrome. Br J Anaesth. 102 (1): 12-22.
Dorland WAN. 2002. Kamus Kedokteran Dorland. Hartanto H, et al., penerjemah. Jakarta: EGC
Frost PM. 1970. Cardiac arrest and bone cement. Br Med J. 3: 524
Fujishiro T, Nishikawa T, Niikura T, Takikawa S, Nishiyama T, Mizuno K, Yoshiya S, dan Kurosaka M. 2005. Impaction bone grafting with hydroxyapatite increased femoral component stability in experiments using Sawbones. Acta Orthop. 76(4): 550-554.
Gilsanz V, Roe TF, Gibbens DT, Schulz EE, Carlson ME, Gonzalez O, Boechat MI. 1988. Effect of sex steroids on peak bone density of growing rabbits. Am J Physiol 255(4): 416-421.
Ho RCM, Chua ANC, Cheak AAC, Mak A. 2010. Research on psychoneuroimmunology: does stress influence immunity and cause coronary artery disease? Ann Acad Med Singapore. 39(3):191-196.
Hustamin R. 2006. Panduan Pemeliharaan Kelinci Hias. Jakarta (ID): Agromedia Pustaka.
Kalfas IH. 2001. Principles of bone healing. Neurosurg Focus 10(4). Cleveland, Ohio: Department of Neurosurgery, Section of Spinal Surgery, Cleveland Clinic Foundation
Kano S, Yamazaki A, Otsuka R, Ohgaki M, Akao M, Aoki H. 1994. Application of hydroxyapatite-sol as drug carrier. Bio-Med Mater Eng. 4(4):283-290. Koessler MJ, Fabiani R, Hamer H, Pitto RP. 2001. The clinical relevance of
embolic events detected by transesophageal echocardiography during cemented total hip arthroplasty: a randomized clinical trial. Anesth Analg. 92: 49-55
Macfarlane PS, Reid R, Callander R. 2000. Pathology Illustrated. 5th Ed. London: Churchill Livingstone.
McCurnin DM, Bassert JM. 2006. Clinical Textbook for Veterinarians Technicians Ed-6. Philadelphia: Elsevier Saunders.
Michel R. 1980. Air embolism in hip surgery. Anaesth. 35:858-862
Milas NP, Skelin IK, Vudan M, Marenjak TS, Perharic AB, Milas Z. 2009. Blood cell count analyses and erythrocyte morphometry in New Zealand white rabbits. Vet Arhiv. 79 (6): 561-571.
Nandi SK, Kundu B, Ghosh SK, De DK, Basu D. 2008. Efficacy of nano-hydroxyapatite prepared by an aqueous solution combustion technique in healing bone defects of goat. J Vet Sci. 9(2):183-189.
Nery EB, Lynch KL, Hirthe WM, Mueller KH. 1975. Bioceramic implants in surgically produced infrabony defects. J Periodontol 46:328‑347
Neyt JG, Buckwalter JA, Carroll NC .1998. Use of animal models in musculoskeletal research. Iowa Orthop J (18): 118-123.
13 model. [internet]. [diunduh 26 September 2014]. Tersedia pada: ieeexplore.ieee.org/xplarticleDetails.jsp?reload=true&amumber=6108636 Oryan A, Alidadi S, Moshiri A, Maffulli N. 2014. Bone regenerative medicine:
classic options, novel strategies, and future directions. J Orthop Surg Res. 9:18.
Pearce AI, Richards RG, Milz S, Schneider E, Pearce SG. 2007. Animal models for implant biomaterial research in bone: a review. Europ Cells Mater. 13:1-10.
Pratiwi DK. 2011. Dinamika Leukosit Pada Domba Lokal yang Diimplantasi Material Tulang Hidroksiapatit-Trikalsium Fosfat (HA-TCP) dan Hidroksiapatit-Kitosan (HA-Kitosan). [skripsi]. Bogor: Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor
Santos MH, Valerio P, Goes AM, Leite MF, Heneine LG, Mansur HS. 2007. Biocompatibility evaluation of hydroxyapatite/ collagen nanocomposites doped with Zn+2. Biomed Mater 2(2):135-141
Stahli C, Bohner M, Zadeh MB, Doebelin N, Baroud G. 2010. Aqueous
impregnation of porous β-tricalcium phosphate scaffolds. Acta Biomater. 6(7): 2760-2772.
Underwood JCE. 1992. General and Systemic Pathology. New York: Churchill Livingstone.
Voigt GL, Swist SL. 2011. Hematology Techniques and Concepts for Veterinary Technicians. 2nd Ed. Iowa: Willey-Blackwell.
Wang X, Mabrey JD, Agrawal CM. 1998. An interspecies comparison of bone fracture properties. Biomed Mater Eng. 8(1):1-9.
Weiss DJ, Wardrop KJ. 2010. Schalm`s Veterinary Hematology Sixth Edition. USA: Blackwell Publishing Ltd.
15
LAMPIRAN
Lampiran 1 Rata-rata dan simpangan baku jumlah total leukosit serta persentase neutrofil, eosinofil, monosit dan limfosit kelinci sebelum dan sesudah operasi
Hari Leukosit (x 10 3
/µL) Neutrofil (%) Eosinofil (%) Monosit (%) Limfosit (%)
BKF 1 BKF 2 BKF 1 BKF 2 BKF 1 BKF 2 BKF 1 BKF 2 BKF 1 BKF 2
H0 7.39±2.41a,x 6.49±1.94 a,x 51.11±12.30 a,x 49.61±25.99 a,x 0 a,x 0 a,x 2.22±0.19 a,x 3.56±5.32 a,x 46.78±12.44 a,x 46.83±22.89 a,x
H+7 6.22±2.30 a,x 7.09±0.67 a,x 73.11±17.29 a,x 61,11±12.69 a,x 0.44±0.38 a,x 0.44±0.38 a,x 1.11±0.69 a,x 1.67±0.00 a,x 25.33±17.02 a,x 36.67±6.66 a,x
H+30 6.73±2.27 a,x 8.33±3.04 a,x 53.33±20.23 a,x 52.33±25.01 a,x 0.67±1.15 a,x 0 a,x 1.00±1.73 a,x 1.67±1.53 a,x 52.00±21.93 a,x 45.67±24.01 a,x
H+60 6.43±2.54 a,x 6.43±2.54 a,x 51.00±22.61 a,x 56.00±13.11 a,x 0 a,x 0 a,x 1.00±1.73 a,x 1.67±2.89 a,x 49.33±23.39 a,x 42.33±23.39 a,x
Keterangan:
Huruf superscript (a,b) yang berbeda pada kolom yang sama menyatakan adanya perbedaan nyata (p<0.05) antar kelompok perlakuan. Huruf superscript (x,y) yang berbeda pada baris yang sama menyatakan adanya perbedaan nyata (p<0.05) antar waktu pengambilan darah
BKF 1 = kelompok yang diimplantasi dengan material implan tulang dengan kombinasi 70% HA dan 30% β-TKF
BKF 2 = kelompok yang diimplantasi dengan material implan tulang dengan kombinasi 60% HA dan 40% β-TKF
H0 = hari operasi (data diambil sebelum operasi)
17
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Batam pada tanggal 2 Mei 1992. Penulis merupakan anak pertama dari dua bersaudara, dari pasangan Bapak Bubun Bunyamin dan Ibu Masdiati Bustami Bunyamin. Riwayat pendidikan formal penulis dimulai pada tahun 1996 di TK Al-Barkah Batam dan lulus pada tahun 1998, SDN 002 Batam dan lulus pada tahun 2004, SMPN 6 Batam dan lulus pada tahun 2007, serta SMAN 1 Batam dan lulus pada tahun 2010.
