MEMPREDIKSI RESPON BIOLOGIS KLINIS PADA DENTAL MATERIAL
ABSTRAK
Tujuan. Beberapa metode yang digunakan untuk mengukur dan memprediksi respon biologi klinis pada dental material masih controversial, membingungkan dan pada beberapa tingkatan tidak berhasil. Pada jurnal ini, meninjau permasalahan penting tentang bagaimana kita menilai keamanan biologis pada material, dengan catatan sejarah dan mengupas kritis literature biokompatibilitas. Tinjauan ini mengangkat permasalahan ini dari perspektif amerika serikat pada beberapa derajat, tetapi jurnal ini juga menekankan alam global dan kepentingan universal. Metode. Pebmed mendapatkan database dan informasi dari FDA (Foon and Drug Administration), ISO (International Standart Organization), American Nationals Standarts Institute yang dicari untuk literature terkemuka penyebutan definisi dari biokompabilitas, biologis uji tipe ini dipekerjakan, permaslahan standarisasi dan pengaturan, dan bagaimana uji biologi digunakan bersama untuk membangun keamanan biologis pada material. Pencarian ini meliputi artikel yang diterbitkan di inggris kira-kira 1965-2011. Tinjauan ini tidak sepenuhnya menjadi sumber literature pada jurnal ini, tetapi menggarisbawahi permasalahan yang signifikan dihadapi di lapangan.
Hasil. Beberapa tahun yang lalu, pengujian untuk keamanan biologis dicari untuk menetapkan kelambanan material sebagai pengukuran keamanan, sebuah ukuran yang kini dianggap naïf; definisi dari biokompabilitas meluas terus bersamaan dengan peranan material pada kesehatan rongga mulut pasien. Kontroversi berlangsung bagaimana invitro atau uji pada hewan seharusnya digunakan untuk evaluasi keamanan biologis dari material pada penggunaan klinis. Percobaan klinis terkendali tetap terbaik pada pengukuran tunggal dari respon material, tetapi uji ini juga memiliki keterbatasan dan hanya sedikit berguna untuk mengidentifikasi mekanisme yang menunjukkan keadaan material. Jaringan pelatihan penelitian dan pelaksana database memunculkan lampiran penting untuk mengontrol percobaan klinis, tetapi keperluan akhir harus ditetapkan.
SIgnifikansi. Hari ini kita meminta material untuk berperan meningkatkan struktur yang canggih dan peranan pengobatan terapi pada pasien. Untuk menyediakan peranan ini, strategi untuk menilai, memprediksi, dan memonitor keamanan material dibutuhkan agar berkembang. Perubahan ini akan dijalankan tidak hanya oleh peneliti dan pabrik, tetapi juga oleh pasien dan pelaksana praktek yang ingin menggunakan material baru dengan cara yang baru untuk merawat penyakit rongga mulut.
1. Pendahuluan
Kita telah menghabiskan banyak usaha dan uang untuk merancang berbagai macam uji yang memprediksi biokompatibilitas klinis dari dental material. Bahkan sampai sekarang, pokok permasalahan pada uji ini adalah mereka tidak bekerja secara baik dan tidak dapat digunakan secara luas seperti yang diinginkan. Pada beberapa decade, FDA, peneliti pada bidang biokompatibilitas, badan pemerintahan internasional lainnya, dan standar organisasi menganut pada pola stepwise yang diatur secara invitro, hewan dan penggunaan uji klinis untuk memprediksi hasil biologis klinis dari material yang baru. Awalnya diusulkan oleh Austin pada tahun 1970, pola ini diadopsi untuk memastikan keamanan pengenalan dari biomaterial yang baru untuk perawatan pasien ketika menyediakan apa yang dibutuhkan agar berdayaguna, secara etis, dan proses keungan berjalan sesuai penaksiran. Uji tersebut dilakukan dalam model yang masing-masing memiliki kekuatan dan kelemahan, tetapi prinsip utama strategi stepwise, telah mencapai tingkatan dimana uji akan mengeliminasi material yang tidak sesuai untuk uji selanjutnya, oleh karena itu terjadi bentuk piramida. dengan cara ini, material beresiko tinggi seharusnya disaring lebih awal pada proses, menggunakan lebih cepat, uji yang sedikit mahal, dengan cara menyimpan waktu, uang, berpotensi sakit dan penderitaan dari hewan dan manusia.
Gambar 1- paradigma klasik untuk penilaian biokompabilitas dari material baru. Material baru awalnya diuji dalam tes in vitro (pada dasar pyramid). Hanya material yang “lulus” pada tes in vitro yang maju ke tes berikutnya. Rupanya beberapa material beberapa material yang “tersaring keluar” selama pengujian fase pertama, mewakili beberapa area yang lebih pada pengujian hewan. Beberapa material juga akan tersaring keluar saat pengujian hewan, dan relative lebih sedikit yang akan mencapai tahapan klinis atau tes pemakaian. Material yang menampilkan hasil yang dikehendaki pada klinikal tes akan diperkenalkan untuk public. Paradigm ini didesain untuk memudahkan evaluasi banyaknya jumlah material baru sambil maintainaning economics and ethical feasibility (lihat teks), dan membatasi kemungkinan potensi kesakitan atau penderitaan pada hewan atau manusia.
klinis
Hewan
In vitro
Pemakaian
Klinis
Material
Baru
Meskipun kekuatan kegunaan dan keuntungan model stepwise pada gambar 1, fakta menunjukkan bahwa hal itu tidak bekerja baik untuk semuanya. Peneletian terbaru menunjukan dengan tegas bahwa invitro, hewan dan pemakaian uji tidak berfungsi sesuai yang diinginkan pada model stepwise mengunakan dental material yang bersangkutan pada waktu itu. Semen silica, yang telah di uji dengan baik pada uji invitro, secara konsisten mengiritasi pulpa pada uji pemakaian. Sebaliknya, semen zinc oksid eugenol yang sitotoksik secara invitro memberikan hasil yang baik pada uji pemakaian dan melalaui pengalama klinis. Data ini menghimbau lainnya untuk memodifikasi hewan atau khususnya uji in vitro untuk lebih relevan secara klinis dan oleh karena bersifat prediksi. Hampir 30 tahun,pencarian uji in vitro yang lebih baik, memunculkan filosofi oleh langeland pada tahun 1978; jika kita cukup mengetahui dan dapat mengembangkan uji in vitro yang lebih baik maka model stepwise akan dapat bekerja.
Kita telah membuat kemajuan. Kita telah memodifikasi keduanya yakni invitro dan keadaan uji hewan meniru penggunaan klinis yang lebih baik. Usaha awal menyelidiki tipe yang berbeda pada invitro atau uji hewan. Rencana dari barier uji telah dikembangkan dan menyuling untuk memasukan dentin barier. Strategi untuk menyimpan lama bahan material telah diaplikasikan pada uji invitro. Mekanisme subseluler, respon inflamasi, respon mutasi, tekanan oksidatif dan menurunkan. Relevan klinis lebih mengkonsentrasikan pada pelepasan kimia yang telah diinvestigasi. Cell line yang lebih relevan telah dikembangkan untuk pengujian dental material. Dan masih banyak area lain yang kemajuan yang masih banyak dipertanyakan disini. Meskipun kemajuan yang didapatkan masih memiliki banyak masalah, kami memiliki sedikit bukti bahwa invitro atau uji hewan di prediksi dapat dipercaya yangmana material akan sukses pada penggunaan klinis. Model stepwise yang diperkenalkan hampir 30 tahun yang lalu sebenarnya sudah tidak dapat digunakan sekarang dan begitu juga pada masa itu.
Jadi bagaimana kita menilai dan memprediksi respon biologis pada material baru yang dapat diandalkan, ekonomis, dan sesuai etika? Alat apa yang kita punya? Alat baru apa yang kita butuhkan? Kita semua setuju bahwa kita tidak dapat mundur pada periode ketika kita awal menggunakan material yang dicobakan ke pasien. Tujuan dari tinjauan ini adalah untuk membuat konsep pertama masa kini yang berpusat pada penilaian biokompatibilitas, dan secara kritis mendiskusikan mengenai tipe- tipe pengujian yang kita gunakan untuk mengukur biokompatibilitas . Pada akhirnya alternatif model akan diperkenalkan bagaiamana perkembangan kita 30 tahun penyelidikan untuk mencukupi penilaian resiko biologis dan keuntungan dari dental amterial yang baru untuk penggunaan klinis.
2. Prinsip dan Ide Dasar Tentang Respon Biologis pada Material 2.1 Definisi Biokompabilitas
Kutipan yang sering digunakan pada biokompabilitas dikeluarkan pada tahun 1987 oleh Williams [22]:
“Kemampuan sebuah material untuk menampilkan sekumpulan besar respon yang tepat pada situasi yang spesifik.”
Meskipun pada kesan awal definisi ini terkesan samar dan tidak membantu, kutipan ini mewakili batu lompatan pada waktu hal ini diperkenalkan. Sebelum definisi ini muncul, pandangan yang berlaku adalah kesuksesan material ini untuk memerankan sebagian besar tugas perlambanan pada tubuh. Sebuah daftar panjang “non-properti” dikembangkan untuk “menyukseskan” biomaterial, yaitu : non-toksik, non-imunogenik, non-trombogenik, non-karsinogenik, dan sebagainya [22]. Definisi diatas memerlukan materi tersebut tidak hanya menyediakan beberapa fungsi namun juga mengenali bahwa hubungan tercipta dengan perkenalan pada material akan mendapatkan respon biologis. Jadi, pemikiran bahwa material dapat benar-benar melambatkan telah ditolak dengan pemakaian definisi ini. Dengan level pemahaman masa kini tentang tubuh kita yang canggih, lingkungan biologis yang kompleks, pemikiran bahwa meletakkan sebuah material asing tanpa tanpa adanya respon dari tubuh terdengar naif.
Pengenalan pada sebuah hubungan yang aktif antara bomaterial dan sistem biologis mengarahkan pada beberapa pemikiran dasar yang penting tentang biokompabilitas. Pemikiran ini bertahan hingga kini [2,22] dan terdiri dari inti “dogma” pada penilaian biokompabilitas. Pemikiran awal adalah bahwa hubungan antara material-permukaan jaringan terjadi pada keduanya; material mendatangkan respon dari tubuh dan tubuh akan mendatangkan respon dari material. Semua material akan berubah pada beberapa level dengan perkenalan mereka pada lingkungan biologis-bisa melalui korosi, perubahan kimiawi, perubahan substansi, degradasi, atau mekanisme lain. Perubahan ini akan mengarahkan kepada pemikiran kedua: bahwa hubungan material-permukaan jaringan adalah dinamis. Karena material dan jaringan biologis telah dimodifikasi oleh satu sama lain, perubahan padanya akan memicu perubahan yang lainnya. Jadi huKarena material dan jaringan biologis telah dimodifikasi oleh satu sama lain, perubahan padanya akan memicu perubahan yang lainnya. Jadi, hubungan ini tidak statis, tapi terus berubah seiring waktu. Selanjutnya, karena kita selalu berubah-semakin tua, terkena penyakit sistemik atau lokal, melakukan aktifitas-aktifitas baru, makan makanan yang berbeda, dll- beberapa keseimbangan yang telah ada pada material dan permukaan jaringan adalah beberapa subyek yang akan terganggu. Pemikiran ketiga adalah bahwa reaksi pada material dan permukaan jaringan adalah sebuah fungsi pada jaringan dimana hubungan tercipta. Sebagai contoh, implantasi material disebelah dentin akan menghasilkan hubungan yang berbeda dari hubungan yang tercipta pada tulang atau jaringan lunak. Alhasil, efek pada jaringan pada material dan vice versa pada dasarnya akan sangat berbeda pada setiap lingkungan. Oleh karena itu, respon yang baik antara material dan biologis pada satu lingkungan tidak menjamin akan menghasilkan respon yang di lingkungan lainnya. Lebih mudahnya, sebuah material yang berfungsi baik untuk mengembalikan struktur gigi yang hilang karena karies mungkin tidak sebaik endosseous
implant. Dan material yang melayani dengan baik saat endosseous implant mungkin tidak melayani dengan baik saat menjadi rangka logam gigi tiruan sebagian atau casting.
Pemikiran keempat tentang biologis-permukaan jaringan mengenali dengan hampir jelas, tetapi fakta yang sering dilupakan bahwa material yang digunakan tidak seharusnya ada disana. Biomaterial adalah benda asing, dan respon biologis pada materi ini akan dikarekteristikkan dengan respon pada benda asing [22,24]. Kejadian terbanyak yang mendukung konsep bahwa material menaikkan absorbsi protein non-spesifik, yang kemudian memicu pembentukan formasi giant cells benda asing dar monosit dan makrofag yang bertindak sebagai jaringan fibros kolagen – sebuah lapisan vaskular antara material dan tubuh [23,24]. Menghindari atau membatasi respon tubuh terhadap benda asing adalah tujuan utaman pada pengembangan material pada beberapa dekade yang lalu [23].
Akhirnya, pemikiran terkini tentang biokompabilitas adalah apakah mungkin untuk menyesuaikan interaksi pada material dan permukaan jaringan[23,25]. Karena kita menginginkan material untuk mempunyai peran yang lebih canggih, tahan lama dalam jaringan, kita berupaya untuk menyesuaikan dan mengoptimalisasi material dan permukaan jaringan untuk menjamin hasil klinis jangka panjang yang terbaik. Kita mungkin merubah permukaan pada material dengan limit nonspecific proteine absorptio, menambahkan rangkaian peptida pada protein asli atau hubungan antar sel, atau menyediakan sebuah struktur tiga dimensi untuk mendorong formasi matrix. Kita mungkin meletakkan sebuah material yang desainnya menurun seiring waktu, tapi tidak sebelum ini menghasilkan respon langsung melalui penempelan sel, protein atau obat-obatan. Untuk mengakomodasi dimensi bioaktif pada material yang dijelaskan diatas, William baru-baru ini (2008) memperbarui definisi biokompambilitas yang sebelumya telah dia keluarkan menjadi [22]:
“kemampuan dari material untuk melakukan fungsi yang diinginkan dengan tujuan untuk terapi medis, tanpa menimbulkan berbagai efek lokal atau sistemik yang tidak diinginkan pada resipien atau penerima terapi tersebut, tapi menghasilkan respon selular atau jaringan yang mempunyai manfaat yang paling sesuai pada situasi tertentu, dan mengoptimalkan performa yang relevan dengan klinis pada terapi tersebut.”
