OSTEOGENESIS PADA DAERAH TARIKAN SETELAH PEMBERIAN NANOPOWDER TERIPANG EMAS (STICHOPUS HERMANII)SEBAGAI UPAYA PROTEKSI RELAPS GIGI ORTODONTI (Studi Eksperimental pada Cavia cobaya) Repository - UNAIR REPOSITORY

(1)

i

DISERTASI OSTEOGENESIS DAERAH TARIKAN NOENGKI P

DISERTASI

OSTEOGENESIS PADA DAERAH TARIKAN SETELAH PEMBERIAN NANOPOWDER TERIPANG EMAS (STICHOPUS HERMANII)

SEBAGAI UPAYA PROTEKSI RELAPS GIGI ORTODONTI (Studi Eksperimental pada Cavia cobaya)

NOENGKI PRAMESWARI

PROGRAM STUDI ILMU KEDOKTERAN JENJANG DOKTOR FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS AIRLANGGA SURABAYA

(2)

ii

DISERTASI

OSTEOGENESIS PADA DAERAH TARIKAN SETELAH PEMBERIAN NANOPOWDER TERIPANG EMAS (STICHOPUS HERMANII)

SEBAGAI UPAYA PROTEKSI RELAPS GIGI ORTODONTI (Studi Eksperimental pada Cavia cobaya)

NOENGKI PRAMESWARI

PROGRAM STUDI ILMU KEDOKTERAN JENJANG DOKTOR FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS AIRLANGGA SURABAYA

(3)

iii

OSTEOGENESIS PADA DAERAH TARIKAN SETELAH

PEMBERIAN NANOPOWDER TERIPANG EMAS

(STICHOPUS HERMANII) SEBAGAI UPAYA PROTEKSI RELAPS

GIGI ORTODONTI

DISERTASI

Untuk memperoleh Gelar Doktor

Dalam Program Studi Ilmu Kedokteran Jenjang Doktor pada Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga

telah dipertahankan di hadapan Panitia Ujian Doktor Terbuka

Pada hari : Selasa Tanggal : 19 April 2016

Pukul : 10.00 – 12.00

Oleh :

NOENGKI PRAMESWARI

011217017335

PROGRAM STUDI ILMU KEDOKTERAN JENJANG DOKTOR FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

(4)

iv

(5)

v

Disertasi ini telah diuji dan dinilai oleh panitia penguji Ujian Tahap 1 (Tertutup)

pada tanggal 1 April 2016

Panitia penguji :

Ketua : 1. Prof. Dr. Siswandono, Drs.,M.S Anggota : 2. Prof. Soetjipto, dr., M.S., Ph.D

3. Dr Retno Pudji Rahayu, drg.,M.Kes 4. Prof. Dr. Auliani’am, drh., DEA 5. Prof. Dr. I Ketut Sudiana, Drs.,M.Kes 6. Dr. Hari Basuki, dr., M.Kes

7. Dr. Dian Mulawarmanti, drg.,M.S 8. Dr. I.B. Narmada,drg.,Sp Ort

Ditetapkan dengan Surat Keputusan

Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga Tentang Panitia Penguji Disertasi

(6)

vi

Disertasi ini dipersembahkan untuk anak anakku.

Athayya Sharfina Farahiyah

Aushafel Fakhar Yustra

Gapailah cita-cita kalian setinggi langit, anakku sayang

There is no end to education. It is not that you read a book, pass an examination, and finish with education. The whole of life, from the moment you are born to the

moment you die, is a process of learning.

(7)

vii

UCAPAN TERIMA KASIH

Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh,

Alhamdulillahirabbil’alamin, segala puji syukur saya kehadirat Allah yang maha Pengasih lagi Penyayang atas semua rahmat, taufiq dan hidayahNya sehingga disertasi ini dapat saya selesaikan

Disertasi ini dapat terselesaikan berkat bimbingan, arahan, saran dan koreksi dari Tim Promotor, oleh karena itu pada kesempatan ini perkenankan saya untuk menyampaikan rasa terimakasih yang tulus serta penghargaan yang setinggi tingginya kepada yang terhormat:

Prof. H. Soetjipto, dr., M.S., PhD, sebagai Promotor sekaligus Penasehat akademik, yang dengan penuh pengertian, perhatian, kesabaran serta keikhlasan telah membimbing, memberikan dukungan, meluangkan waktu untuk berdiskusi dan memberi masukan pada penelitian saya. Kepada beliau saya ucapkan terima kasih yang tidak terhingga.

Dr. Retno Pudji Rahayu, drg., M.Kes, sebagai Ko-Promotor yang dengan penuh perhatian, kesabaran dan keikhlasan telah memberikan arahan, dukungan, semangat, meluangkan waktu untuk konsultasi, masukan dan saran pada penelitian saya. Kepada beliau saya ucapkan terima kasih yang tidak terhingga.

Dengan selesainya disertasi ini, maka saya mengucapkan terimakasih yang sebesar besarnya kepada:

Prof. Dr. Moh. Nasih, SE., MT., Ak selaku Rektor Universitas Airlangga, dan Prof. Dr. Fasichul Lisan, Apt., selaku mantan Rektor Universitas Airlangga, atas kesempatan dan fasilitas pendidikan yang telah diberikan kepada saya untuk mengikuti dan menyelesaikan gelar Doktor pada Program Studi Ilmu Kedokteran jenjang Doktor Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga.

Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga, Prof. Dr. Soetojo, dr., Sp.U (K), Prof. Dr. David S Perdanakusuma, dr., Sp.BP-RE (K) selaku Wadek I, Prof. Dr. Budi Santoso, dr., Sp.OG (K) selaku Wadek II dan Prof. Dr. Ni Made Mertaniasih, dr., MS, Sp. MK(K) selaku Wadek III dan seluruh jajarannya, atas kesempatan yang telah diberikan kepada saya untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan pada Program Studi Ilmu Kedokteran Jenjang Doktor Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga.

Prof. Dr. H. Joewono Soeroso, dr., M.Sc., Sp.PD-KR selaku Ketua Program Studi Ilmu Kedokteran jenjang Doktor Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga dan Prof. Dr. Teddy Ontoseno, dr., Sp.A(K)., Sp.JP, FIHA., selaku mantan Ketua Program Studi Ilmu Kedokteran Jenjang Doktor Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga, yang telah memberikan asuhan akademik selama masa studi.

Laksamana Muda TNI (Purn) Sudirman, Ir., S.IP., SE., M.AP, Rektor Universitas Hang Tuah, H. Mochamad Jurianto, SE., MM, selaku mantan Rektor Universitas Hang Tuah yang telah memberikan kesempatan kepada saya untuk mengikuti pendidikan pada Program Studi Ilmu Kedokteran Jenjang Doktor Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga.

(8)

viii

Dekan Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Hang Tuah yang telah memberikan kesempatan dan dukungan kepada saya untuk mengikuti pendidikan pada Program Studi Ilmu Kedokteran Jenjang Doktor Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga.

Terima kasih yang sebesar besarnya kepada sejawat saya di Departemen Ortodonsia dan Biomedik Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Hang Tuah: H. Pambudi Rahardjo, drg., MS., Sp.Ort (K), Bambang Sucahyo, drg., Sp.Ort, Maria Lisdiana Tanjung, drg., M.A.P; Robianto Mulyosoemarto,drg; Dr Arya Brahmanta drg., Sp Ort, Budi Handayani, drg., Sp.Ort, Dr Dian Mulawarmanti., drg., M.S, Dr Kristanti Parisihni, drg.,M.Kes, Syamsulina Revianti, drg., M.Kes, Endah Wahjuningsih,drg., M.Kes, Rima Parwatisari, drg., M.Kes, Dwi Andriani, drg., M.Kes, Dian Damayanti, drg., M.Kes, Agni Febrina, drg., M.Kes, yang telah memberikan semangat, dorongan dan segala bantuan selama pendidikan ini. Terima kasih yang tulus saya ucapkan kepada Pembimbing dan Panitia

Ucapan terima kasih juga saya sampaikan kepada staf pengajar di Program Doktor Ilmu Kedokteran Pascasarjana Universitas Airlangga, Prof. Dr. Suhartono Taat Putra, dr, MS; Prof. Dr. I Ketut Sudiana, Drs, MSi, Prof. Dr. M. Zainuddin, Apt., Prof. Dr. Harianto Notopuro, dr., MS., Prof. Retno Handjajani, dr., MS, Ph.D., Prof. Purnomo, dr., MS., Dr.PH; Widodo JP, dr. MPH., Dr.PH; Siti Pariani, dr, MS, MSc, PhD; Dr. Sunaryo, dr., MS, MSc; Dr. Florentina. Sustini, dr, MS; Toetik Koesbardiati, Dra. PhD, Dr. Gondo Mastutik, drh., MKes., Prof. Dr. Harjanto J.M., dr., AIFM, Prof. Dr. Yoes Prijatna Dachlan, dr., MSc., SpPar-K, Prof. Dr. Fedik Abdul Rantam, drh, M.S, Prof Dr. Rer.nat H Moch. Yuwono., M.S, yang telah memberikan ilmu pengetahuan dasar dan terapan yang sangat berharga dan bermanfaat membantu saya dalam menyusun disertasi.

Komite Kelaikan Etik Penelitian Kesehatan Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Airlangga, atas masukan yang telah diberikan untuk terlaksananya penelitian dengan baik dan lancar.

Pak Wibi Riawan, SSi di Laboratorium Biokimia Biomolekuler Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya, atas bantuan dan waktu yang telah diberikan kepada saya dalam menyelesaikan penelitian disertasi ini.

Pak Heri Soemantoro dan rekan-rekan di Laboratorium Ilmu Biokimia Unit Hewan Coba Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga, atas bantuan dan waktu yang telah diberikan kepada saya dalam menyelesaikan penelitian disertasi ini.

Pak Bari dan rekan-rekan di Laboratorium Patologi Anatomi gedung

diagnostic centre (GDC) RSUD Dr Soetomo Surabaya, atas seluruh bantuan dan

waktu yang telah diberikan kepada saya dalam menyelesaikan penelitian disertasi ini.

(9)

ix

Fakultas Kedokteran Unair atas bantuannya selama saya menempuh pendidikan program doktor ini.

Kepada seluruh teman seperjuangan di Program Doktor Program Studi S3 Ilmu Kedokteran Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga angkatan 2012, Widyastuti, Rini Riyanti, Herniyanti, Astrid, Budi Handayani, Febtarini, Sonny Subiyantoro, Enny Suswanti, Erwin Astha Triyono, Dhelya Widasmara, Abdul Rochim, Sukanto, Hairrudin, Syamsulina Revianti, Arif Wahyono, Arya Brahmanta, Fanny M Laihad. Ucapan terima kasih atas persahabatan dan kekompakan yang telah terjalin selama ini, sukses selalu untuk kita semua.

Hal yang terutama, pada kesempatan ini, saya sampaikan rasa hormat dan kasih sayang serta terima kasih yang terdalam dari lubuk hati saya kepada orang tua saya Papa Soepardjan, drs.,MM dan Mama Endang Sulistyowati atas segala cinta kasih, didikan dan teladan yang telah diberikan pada saya, untuk papa mama tercintalah penghargaan tertinggi atas pencapaian pendidikan ini saya persembahkan. Mertua saya Bapak Alm Letkol Laut (P) Djoko Soeroso dan Ibu Istimarmi, terima kasih yang tak terhingga, untuk seluruh doa bapak dan ibu yang telah menuntun dan mendukung semua langkah untuk mencapai hal terbaik dalam kehidupan saya.

Kepada suami saya, Baron Agung Wicaksono, ST., MMT dan anak-anak; Athayya Sharfina Farahiyah dan Aushafel Fakhar Yustra, terima kasih atas cinta, doa, dukungan, semangat, pengertian dan kesabaran sehingga pendidikan ini bisa terselesaikan. Terima kasih untuk kakak saya mas Wing Hendroprasetyo, ST., M. Eng dan istri mbak Helen Saadiyah, SS., M.Pd, adikku Monila Maharani, drg, Anugerah Satria Octoberta, SE, dan istri Anastasya Yusanti, S.E, Kapten Pilot Cahyo Agung dan istri Erry Susanti, serta para keponakan tercinta atas doa dan segala dukungannya.

Terimakasih kepada sahabat medsos yang selalu menginspirasi dan mendukung selama saya menempuh pendidikan doktor, Mas Gol A Gong dan mba Tias Tatanka, mas Daniel Mahendra, mas Bambang Riyanto, mas Koelit Ketjil, Herlambang Perdana Wiratraman.

Terima kasih saya sampaikan kepada semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu, yang telah memberi motivasi, dan mendukung serta membantu hingga disertasi ini dapat diselesaikan.

Semoga disertasi ini bermanfaat bagi kemajuan ilmu pengetahuan kedokteran gigi dan bagi masyarakat. Semoga Allah melimpahkan berkat dan rahmatNya kepada semua pihak yang telah membantu penyelesaian disertasi ini.

Aamiin ya rabbal ‘ alamin.

(10)

x

RINGKASAN

OSTEOGENESIS PADA DAERAH TARIKAN SETELAH PEMBERIAN NANOPOWDER TERIPANG EMAS (STICHOPUS HERMANII) SEBAGAI

UPAYA PROTEKSI RELAPS GIGI ORTODONTI (Studi Eksperimental Laboratoris pada Cavia cobaya)

Noengki Prameswari

Relaps Ortodonti atau kembalinya gigi ke posisi semula setelah dirawat dengan peranti Ortodonti aktif sering terjadi setelah perawatan Ortodonti disebabkan karena jaringan periodontal, tekanan oklusal, faktor jaringan lunak, dan pertumbuhan. Kecenderungan kejadian relaps berkisar 33-90% setelah 10 tahun perawatan. Akibat relaps ortodonti, terjadi disorganisasi jaringan periodontal, posisi gigi tidak stabil, dan dapat mengubah hasil perawatan ortodonti yang sudah dilakukan.

Teripang emas adalah salah satu komoditas laut terbaik Indonesia dan memiliki kandungan kolagen, asam hialuronat, kondroitin sulfat, cell growth factor, EPA DHA, flavonoid, asam amino yang diduga dapat mencegah relaps. Mekanisme pemberian nanopowder teripang emas terhadap osteogenesis pada relaps daerah tarikan masih belum dapat dijelaskan

Penelitian ini dilakukan pada 24 Cavia cobaya jantan berumur 2-3 bulan. Cavia cobaya dibagi menjadi 3 kelompok. (K-) merupakan kelompok kontrol normal (tanpa diberikan relaps dan perlakuan), (K+) merupakan kelompok kontrol positif yang diberikan relaps ortodonti dan kelompok P yang diberikan relaps ortodonti dan nanopowder teripang emas 3%. Relaps ortodonti dilakukan dengan cara dengan insersi separator elastik dengan separating plier pada mesial insisif pertama RA Cavia cobaya selama 14 hari dan pada hari ke 14 separator dilepas hingga 7 hari untuk menjadi relaps. Kekuatan regang separator elastik adalah 2,9 g dan 4,8 g.

Teripang emas yang digunakan berasal dari laut di sekitar Sumenep, Jawa Timur. Teripang emas dikeringkan dengan oven, diblender, dibuat jadi nanopowder menggunakan metode milling pada HEM. Gel 3% dibuat dari 0,3 g

nanopowder teripang emas yang dilarutkan dengan NaCMC 2% dalam DMSO 5

(11)

xi

dikurbankan. Rahang atas diambil dan dilakukan pemeriksaan imunohistokimia untuk melihat ekspresi HSP-70, IL-17, MMP-8, Integrin α2β1, ALP, TRAP-6 dengan imunohistokimia pada daerah tarikan kemudian diperiksa dibawah mikroskop dengan pembesaran 1000X. Aposisi tulang alveolar diperiksa menggunakan mikroskop mikrostepper dan biometrik relaps diperiksa jarak linearnya menggunakan kaliper.

Aplikasi nanopowder teripang emas 3% pada sulkus gingiva Cavia cobaya yang mengalami relaps Ortodonti diukur melalui perubahan molekular menggunakan metode imunohistokimia diperiksa ekspresi HSP-70, IL-17, MMP-8, integrin α2β1, ALP, dan TRAP-6. HSP-70 sebagai parameter proteksi sel terhadap relaps, IL-17 sebagai parameter sitokin inflamasi regulator aposisi dan resorpsi, MMP-8 sebagai parameter aktivitas matriks ekstraselular, integrin α2β1 sebagai parameter perlekatan matriks ekstraseluler ke tulang alveolar, ALP sebagai parameter aktivitas osteoblas, dan TRAP-6 sebagai parameter aktivitas osteoklas. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada daerah tarikan ekspresi HSP-70, IL-17, MMP-8, TRAP-6 menurun, sedangkan ekspresi ALP, integrin α2β1 meningkat. Aposisi tulang pada daerah tarikan menunjukkan peningkatan. Perubahan molekular dan aposisi tulang aveolar yang bertambah menunjukkan mekanisme osteogenesis untuk pencegahan relaps. Analisis jalur menunjukkan korelasi antara variabel ekspresi HSP-70, IL-17, MMP-8, TRAP-6, ALP, integrin

α2β1, aposisi tulang alveolar, dan biometrik relaps

Temuan baru pada penelitian ini adalah bahan nanopowder teripang emas berukuran 20 nm dengan bahan aktif terbanyak yaitu glisin, kolagen, flavonoid, arginin dan kondroitin sulfat. Pemberian nanopowder teripang emas dapat menurunkan relaps sebanyak 30% dengan osteogenesis melalui dua jalur: Jalur pertama pemberian teripang emas 3% juga dapat meningkatkan ALP, meningkatkan aposisi tulang dan menurunkan relaps. Jalur kedua yaitu pemberian

nanopowder teripang emas menurunkan IL-17, menurunkan MMP-8,

meningkatkan integrin α2β1, meningkatkan aposisi tulang, menurunkan relaps.

(12)

xii

SUMMARY

OSTEOGENESIS IN TENSION SITE AFTER APPLYING

NANOPOWDER GOLD SEA CUCUMBER (STICHOPUS HERMANII) AS ORTHODONTIC RELAPSE PROTECTION

(Experimental Laboratory Study on Cavia cobaya)

Noengki Prameswari

Orthodontic relapse is the return, following correction, any change from the final tooth position,to the original teeth position, caused by periodontal, occlusal, soft tissue factor and growth. Relapse tendency 33–90 per cent after at least 10 years post-treatment. There was a rapid relapse initially following appliance removal but after 3 days. One major reasons is the gingival and periodontal tissues are affected by orthodontic tooth movement and require time for reorganization when appliance are removed. Relaps can disorganized periodontal tissue, unstable teeth, occlusion, and change orthodontic result.

Stichopus hermanii is one of the best fishery commodities in Indonesia. It is natural and contain various active ingredient such as collagen, hyaluronic acid, chondroitin sulphate, cell growth factor, EPA DHA, flavonoid, high amino acid concentrations that might reduce relapse orthodontic. Osteogenesis mechanism after applying nanopowder Stichopus hermanii in orthodontic relapse have not been investigated yet.

This study was performed on 24 male Cavia cobaya 2-3 months old. Cavia cobaya was divided into 3 groups. K(-) group as normal control group (without relaps and treatment), K(+) group as positive control group which were applied with relaps orthodontic forces, and P group, were applied with relaps orthodontic forces and nanopowder Teripang emas 3%. Relaps orthodontic forces was produced with giving applied elastic separator by separating plier in mesial left insisivus maxilla Cavia cobaya 14 days and after day 15 separator was removed 7 days for becoming relapse orthodontic. Separator have 2,9 g and 4,8 g tension forces.

(13)

xiii

made from 0,3 g nanopowder Stichopus hermanii was diluted with NaCMC 2% in DMSO 5 % until 10 ml. Stichopus hermanii gel was applied in gingival sulcus with insulin syringe 0,025 ml twice per day. After 21 days of treatment. The Cavia cobaya were sacrificed. The jaw was sectioned. HSP-70, IL-17, MMP-8, Integrin

α2β1, ALP, TRAP-6 expression were examined with immunohistochemistry

method in tension side. HSP-70 as cell protection parameter to orthodontic relaps, IL-17 as inflammation cytokine parameter that regulate bone aposition dan resorption, MMP-8 as matrix extracellular activity parameter, integrin α2β1 as matrix extracellluler attachment to alveolar bone parameter, ALP as osteoblast activity parameter, and TRAP-6 as osteoclast activity parameter. Sample was examined with light microscope with 1000x magnification. Apposition alveolar bone examined using mikrostepper microscope and relaps biometric was examined linear distance using caliper.

Applying nanopowder Stichopus hermanii 3% to gingival sulcus Cavia cobaya with relaps orthodontic was evaluated through molecular changes by Immunohistochemistry method expression of HSP-70, IL-17, MMP-8, integrin

α2β1, ALP, and TRAP-6. The result showed in tension area, HSP-70, IL-17a, MMP-8, TRAP-6 expression was decreased while ALP, integrin α2β1 was increased. Apposition alveolar bone in tension area showed increase. Molecular changes and apposition changes by giving nanopowder Teripang emas showed that there is osteogenesis mechanism for relapse prevention. Path analysis correlation between variable HSP-70, IL-17, MMP-8, TRAP-6, ALP, integrin

α2β1 expression, apposition alveolar bone, and relapse biometric in tension area

showed the relationship causalistic.

(14)

xiv

ABSTRACT

OSTEOGENESIS IN TENSION SITE AFTER APPLYING

NANOPOWDER GOLD SEA CUCUMBER (STICHOPUS HERMANII) AS ORTHODONTIC RELAPSE PROTECTION

(Experimental Laboratory Study on Cavia Cobaya)

Background: Relapse Orthodontic is the return from the final tooth position at the end of treatment to the original teeth position. Relaps can disorganized periodontal tissue, unstable teeth, occlusion, and change orthodontic result. Stichopus hermanii have contain various active ingredient such as glycine, collagen, flavonoid, arginine, chondroitin sulphate, that might reduce relapse orthodontic. Objectives: The aim of this study is to investigate osteogenesis in tension site after applying nanopowder Stichopus hermanii as protection of orthodontic relapse. Material and Method: Twenty four males Cavia cobaya were divided into three groups. K(-) group as negative control group (without treatment), K(+) group as positive control group which were applied with relaps orthodontic forces which produced by applying elastic separator 14 days and was removed 7 days, and P groups, were applied with relaps orthodontic forces and nanopowder Stichopus hermanii 3% and sacrified after 21 days HSP-70, IL-17a,

MMP-8, Integrin α2β1, ALP, TRAP-6 expression were examined with

immunohistochemistry method, bone apposition using mikrostepper microscope and relaps biometric using caliper. Results: The result showed HSP-70, IL-17, MMP-8, TRAP-6 expression was decreased while ALP, integrin α2β1 was increased. Apposition alveolar bone in tension area showed increased. Path analysis correlation showed the relationship causalistic between Stichopus hermanii affect ALP, apposition alveolar bone, relapse biometric. The other Path analysis correlation showed IL-17, MMP-8, integrin α2β1, apposition alveolar bone, relapse biometric.The first pathway is dominant. Conclusion: Nanopowder Stichopus hermanii 3% could effectively be as protection of orthodontic relapse with osteogenesis in tension site through ALP-apposition-relaps pathway and IL-17-MMP-8-integrin-apposition-relaps. The ALP-apposition-relaps is dominant compare with IL-17-MMP-8-integrin-apposition-relaps pathway.

(15)

xv

DAFTAR ISI

Halaman

Lembar Pengesahan Ujian Proposal ... i

Ucapan terima kasih……….. v

2.1.1 Teori Pergerakan Gigi Ortodonti ... 15

2.1.2 Aktivasi tekanan mekanis Ortodonsi terhadap sinyaling sel... 20

2.1.3 Aktivasi tekanan mekanis terhadap matriks ekstraseluler ... 21

2.1.4 Aktivasi tekanan Mekanis Ortodonsi terhadap Tulang Alveolar ... 22

2.2 Respon jaringan periodontal terhadap pergerakan gigi Ortodonti ... 24

2.3 Respon Remodeling Tulang terhadap... Pergerakan gigi Ortodonti... 26

2.4 Relaps gigi Ortodonti……….. 32

2.4.1. Faktor Penyebab Relaps Gigi Ortodonti…... 34

2.4.2. Pencegahan relaps gigi Ortodonti…………... 35

2.5 Mekanisme Osteogenesis pada Remodeling Ligamen Periodontal dan Remodeling Tulang Alveolar pada Relaps Ortodonti... ... 38

2.5.1 Heat Shock Protein 70 (HSP70) pada Mekanisme Osteogenesis... 42

2.5.2 Interleukin 17 (IL 17) pada Mekanisme Osteogenesis... 45

2.5.3 MMP-8 pada Mekanisme Osteogenesis... 47

2.5.4 Integrin pada mekanisme osteogenesis…………. 48

2.5.5 Alkalin Fosfatase (ALP) pada Mekanisme Osteogenesis... 51

(16)

xvi

2.6 Karet separator...……… 55

2.7 Teripang Emas... 56

2.7.1 Sifat Fisika dan Sitotoksisitas Teripang Emas.. ... 61

2.7.2 Dosis Teripang Emas... ... 63

2.7.3 Kandungan Teripang Emas... 65

2.7.4 Karakterisasi nanopowder Teripang emas……. 67

2.7.5 Peranan Teripang Emas terhadap HSP 70... 69

2.7.6 Peranan Teripang Emas terhadap IL-17.……….. 70

2.7.7 Peranan Teripang Emas terhadap kolagen, MMP, Integrin……….. 71

2.7.8 Peranan Teripang Emas pada osteogenesis... 72

2.7.9 Peranan Teripang Emas pada Penghambatan Resorpsi tulang... 74

2.8 Nanopowder sebagai nanopartikel... 77

2.9 Sulkus gingiva... 82

2.10Absorpsi obat pada sulkus gingiva... 83

2.11Bentuk sediaan gel... 84

BAB 3 KERANGKA KONSEPTUAL DAN HIPOTESIS PENELITIAN 3.1 Kerangka Konseptual Penelitian ... 88

3.2 Penjelasan kerangka konseptual penelitian………... … 89

3.3 Hipotesis Penelitian ... 91

BAB 4 MATERI DAN METODE PENELITIAN ... 92

4.1 Jenis penelitian ... 92

4.2 Rancangan penelitian ... 92

4.3 Unit Eksperimen, replikasi dan randomisasi ... … 93

4.3.1 Unit Eksperimen... 93

4.3.2 Replikasi…... 95

4.3.3 Randomisasi………... 95

4.4 Variabel penelitian dan Definisi operasional Variabel.... …. 96

4.4.1 Variabel penelitian... 96.

4.4.2 Definisi operasional variabel... 96

4.5 Alat dan bahan penelitian ... 99

4.5.1 Alat Penelitian... 99

4.5.2 Bahan Penelitian... 100

4.6.Lokasi penelitian ... 101

4.7.Prosedur pelaksanaan penelitian ... 102

4.8.Analisis Data ... 112

4.9.Etik penelitian……… 113

4.10 Kerangka analisis………. 113

4.11 Alur Pelaksanaan Penelitian……… 114

BAB 5 HASIL PENELITIAN DAN ANALISIS HASIL PENELITIAN 5.1 Hasil uji material nanopowder teripang emas………. 115

(17)

xvii

(18)

xviii

Daftar Tabel

Tabel 2.1 Persentase Lethal (LC 50) Ekstrak Teripang Emas ……. 62 Tabel 2.2 Hasil identifikasi golongan senyawa metabolit sekunder

ekstrak metanol teripang S. Hermanii……… 65 Tabel 2.3 Kandungan senyawa organik bahan teripang emas …….. 66 Tabel 2.4 Kandungan senyawa anorganik bahan teripang emas…… 67

Tabel 2.5 Uji kualitatif nanopowder teripang emas……… 68

Tabel 2.6 Uji kuantitatif nanopowder teripang emas……….. 68

Tabel 5.1 Deskripsi data Variabel biometrik relaps,

ekspresi HSP 70, ekspresi IL-17, ekspresi MMP-8, ekspresi integrin α2β1, ekspresi ALP, ekspresi TRAP-6

aposisi tulang……… 117 Tabel 5.2 uji distribusi normal data Variabel biometrik relaps,

ekspresi HSP 70, ekspresi IL-17, ekspresi MMP-8, ekspresi integrin α2β1, ekspresi ALP, ekspresi TRAP-6,

aposisi tulang………. 119 Tabel 5.3 Deskripsi rerata, simpang baku (SD), ………..

dan uji beda antar kelompok biometrik relaps………….. 121 Tabel 5.4 Deskripsi rerata, simpang baku (SD), ………..

dan uji beda antar kelompok ekspresi HSP 70…………. 123 Tabel 5.5 Deskripsi rerata, simpang baku (SD), ………..

dan uji beda antar kelompok ekspresi IL-17………. 125 Tabel 5.6 Deskripsi rerata, simpang baku (SD), ………..

dan uji beda antar kelompok ekspresi MMP-8…………. 127 Tabel 5.7 Deskripsi rerata, simpang baku (SD), ………..

dan uji beda antar kelompok ekspresi Integrin α2β1…… 129 Tabel 5.8 Deskripsi rerata, simpang baku (SD), ………..

dan uji beda antar kelompok ekspresi ALP…………. 131 Tabel 5.9 Deskripsi rerata, simpang baku (SD), ………..

dan uji beda antar kelompok ekspresi TRAF-6…………. 133 Tabel 5.10 Deskripsi rerata, simpang baku (SD), ………..

dan uji beda antar kelompok aposisi tulang………...…. 135

Tabel 5.11 Hubungan kausalistik awal……….. 134

(19)

xix

Daftar Gambar

Gambar 2.1 Mekanisme Pergerakan Gigi Ortodonti…………... 15

Gambar 2.2 Pergerakan Gigi Ortodonti... 16

Gambar 2.3 Skema Pergerakan gigi………... 19

Gambar 2.4 Tahapan remodeling tulang... 28

Gambar 2.5 HSP pada stress……… 44

Gambar 2.6 IL-17 pada fungsi sel………... 45

Gambar 2.7 Aktivasi dan signaling MMP………... 48

Gambar 2.8 Reseptor integrin dan adhesi fokal……….. 50

Gambar 2.9 ALP dan osteogenesis………. 53

Gambar 2.10 Aktivasi TRAP-6 pada diferensiasi osteoklas……… 54

Gambar 2.11 Gambar teripang emas... 58

Gambar 2.12 Anatomi Teripang... 59

Gambar 2.13 Teripang emas... 60

Gambar 2.14 Struktur Periodontal... 83

Gambar 3.1 Kerangka konsep mekanisme osteogensis pada pemberian Teripang emas sebagai proteksi relaps ortodonti……… 88

Gambar 4.1 Jarak gigi insisif………. 103

Gambar 4.2 Separator karet………... 107

Gambar 4.3 Hubungan kausalistik antar variabel………. 113

Gambar 4.4 Alur pelaksanaan penelitian……….. 114

Gambar 5.1 Hasil pemeriksaan ukuran partikel teripang emas SEM…… 115

Gambar 5.2 Hasil pemeriksaan ukuran partikel teripang emas TEM…… 116

Gambar 5.3 diagram batang rerata biometrik, HSP,IL-17,MMP……….. 118

Gambar 5.4 Gambar diagram batang rerata biometrik relaps……… 121

Gambar 5.5 Ekspresi HSP 70 pada sel fibroblas tulang alveolar………. 122

Gambar 5.6 Gambar diagram batang rerata ekspresi HSP-70……… 123

Gambar 5.7 Ekspresi IL-17 pada sel makrofag………... 124

Gambar 5.8 Gambar diagram batang rerata ekspresi IL-17..……… 125

Gambar 5.9 Ekspresi MMP-8 pada sel fibroblas………. 126

Gambar 5.10 Gambar diagram batang rerata MMP-8……….……… 127

Gambar 5.11 Ekspresi integrin α2β1 pada osteoblas………. 128

Gambar 5.12 Gambar diagram batang rerata ekspresi integrin α2β1…….. 129

Gambar 5.13 Ekspresi ALP pada sel osteoblas……… 130

Gambar 5.14 Gambar diagram batang rerata ekspresi ALP.……… 131

Gambar 5.15 Ekspresi TRAP-6 pada osteoklas……… 132

Gambar 5.16 Gambar diagram batang rerata ekspresi TRAP-6………… 133

Gambar 5.17 Aposisi tulang yaitu luas tulang alveolar……… 134

Gambar 5.18 Gambar diagram batang rerata aposisi tulang……… 135

Gambar 5.19 Analisis jalur awal……….. 139

(20)

xx

Daftar Lampiran

Hal.

Lampiran 1 Penghitungan jumlah replikasi ... 194

Lampiran 2 Kelaikan etik……….. 195

Lampiran 3 Paten teripang emas………... 196

Lampiran 4 Surat Keterangan teripang emas dari P Raas……… 197

Lampiran 5 Uji kualitatif alkaloid, flavonoid, saponin, steroid…….. 198

Lampiran 6 Uji kuantitatif protein total, kolagen, flavonoid, tanin…. 199 Lampiran 7 Uji kuantitatif glisin………..……….. 200

Lampiran 8 Uji kuantitatif kondroitin sulfat, arginin……….. 201

Lampiran 9 Uji kuantitatif alanine, aspartate, asam glutamat……… 202

Lampiran 10 Uji kuantitatif EPA, DHA, AA………. 203

Lampiran 11 Uji kuantitatif kadar air, kadar abu, fosfor, besi………. 204

Lampiran 12 Uji kuantitatif vitamin D……….. 205

Lampiran 13 Alat HEM untuk pembuatan nanopowder………... 206

Lampiran 14 Pemeriksaan nanopowder menggunakan PSA 207 Lampiran 15 Angka Konversi Dosis manusia ke dosis hewan ... 209

Lampiran 16 Standar Pakan Cavia cobaya………... 210

Lampiran 17 Alat Pengukur Besar Kekuatan Regangan Separator…... 211

Lampiran 18 Surat Keterangan Pemeriksaan hewan………. 212

Lampiran 19 Pemasangan, pelepasan dan pengukuran separator ………. 213

pada Cavia cobaya……….. 213

Lampiran 20 Pemberian Nanopowder teripang emas pada Cavia cobaya………... 214

Lampiran 21 Pemeriksaan luas aposisi dengan mikroskop mikrostepper 215 Lampiran 22 Imunohisto kit………. 216

Lampiran 23 Antibodi HSP 70………. 217

Lampiran 24 Antibodi IL-17……… 218

Lampiran 25 Antibodi MMP……… 219

Lampiran 26 Antibodi integrin……… 220

Lampiran 27 Antibodi ALP………. 221

Lampiran 28 Antibodi TRAP……….. 222

(21)

xxi

DAFTAR SINGKATAN

ALP : Alkalin Phosphatase

AP1 : Activating Protein 1

APC : Antigen presentation

bFGF : basic Fibroblast Growth Factor BMP : Bone Morphogenetic Protein

cAMP : 3’5’ cyclic Adenosine Monophosphate Cbfa1 : Core binding factor 1

CCL2 : Chemokine (C-C motif) ligand 2

CD : Cluster Differentiation

CFU-f : Colony Forming Unit-fibroblast

CHIP : Carboxyl terminus of HSP70-interacting protein

CSF : Circumferential supracrestal fiberotomy

CT : Computed tomography

CXCL2 : Chemokine (C-X-C motif) ligand 2 DAMPs : Damage-Associated Molecular Patterns DHA : Docosahexaenoic acid

DMSO : Dimetil Sulfoxide

EDTA : Ethylene Diamine Tetra Acid EPA : Eicosapentaenoic acid

ERK : Extracellular signal-regulated kinases

FGF : Fibroblast Growth Factor

GCF : Gingival Crevicular Fluid GIC : Glass Ionomer Cement HEM : High energy milling

HMGB1 : High Mobility Group Box 1 HSE : Heat Shock Element

HSF : Heat Shock Factor

HSP 70 : Heat Shock Protein 70

IL : Interleukin

Ig : Immunoglobulin

(22)

xxii

MAPK : Mitogen Activated Protein Kinase MEK : Methyl ethyl ketone

MMPs : Matrix Metalloproteinases mRNA : messenger Ribose Nucleic Acid NaCMC : Natrium– Carboxymethyl Cellulose

NADPH : Nicotinamide adenine dinucleotide phospate

NF-κB : Nuclear Factor- Kappa B

NO : Nitric oxide

OCN : Osteocalcin

OPG : Osteoprotegerin

OPN : Osteopontin

PAMPs : Pathogen-Associated Molecular Patterns PDL : Periodontal Ligament

PDGF : Platelet-derived growth factor PGE2 : Prostaglandin E2

RAGE : Receptor Advanced Glycation End RANK : Receptor activator of nuclear κB

RANKL : Receptor activator of nuclear κB Ligand

RE : Retikulum Endoplasma

RGD : Arginylglycylaspartic ROS : Reactive oxygen species

RT-PCR : Reverse transcription-polymerase chain reaction Runx2 : runt-related transcription factor 2

SAPK : Stress activated protein kinase Ser/Thr : Serine/Threonine specific

STAT3 : Signal transducer and activator of transcription 3

TGF-β : Transforming Growth FactorΒ

TIMP : Tissue Inhibitor of Metalloproteinases TLR : Toll Like Receptor

TNF α : Tumor Necrosis Factor α