ANALISIS POLIMORFISME BMP-2 rs235768 PADA SUBJEK ASIMETRI MANDIBULA
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi tugas dan melengkapi syarat memperoleh gelar Sarjana Kedokteran Gigi
FELICIA NIM : 160600106
FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2020
Fakultas Kedokteran Gigi Departemen Ortodonti
Tahun 2020
Felicia
Analisis Polimorfisme BMP-2 rs235768 terhadap Subjek Asimetri Mandibula di RSGM USU.
X + 49 halaman
Asimetri mandibula bersifat multifaktorial dan memiliki pola yang berbeda- beda tergantung dari karakteristik personal, waktu onset, kompensasi muskular, dan perkembangan wajah. Faktor herediter diduga mempengaruhi ekspresi asimetri fluktuatif yang merupakan kondisi untuk menilai homeostasis dalam kompleksitas lingkungan fisik dan konstitusi genetik yang berkaitan dengan complex polygenic trait. Dalam penelitian ini, Keberadaan polimorfisme BMP-2 dengan berbagai nomor rs telah dilaporkan sebagai molekul sinyal yang terlibat dalam sinkondrosis pertumbuhan kondilus mandibula. Diduga sebagai penanda molekuler diharapkan dapat memperjelas clinical pathway terjadinya asimetri mandibula. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendeteksi polimorfisme BMP-2 rs235768 pada subjek asimetri mandibula.
Penelitian ini bersifat deskriptif analitik pada sampel data sekunder dari 60 orang subjek asimetri mandibula yang datang berobat di RSGM USU dari bulan Maret- November 2019. Subjek asimetri mandibula ditentukan berdasarkan metode Lemos dari radiografi panoramik. Dilakukan isolasi DNA dari sampel darah dan dilanjutkan dengan pemeriksaan genomik yang dilakukan di laboratorium terpadu FK USU.
Hasil penelitian menunjukkan pada subjek asimetri mandibula terdapat polimorfisme BMP-2 rs235768 dengan variasi sekuens AT(153bp + 200bp)sebesar 23,33% (n=14), AA(353bp) sebesar 0%(n=0) dan TT(250bp + 153bp) sebesar 76,67% (n=46) pada 60 subjek asimetri mandibula.Tidak ditemukan adanya polimorfisme BMP-2 rs235768 dengan variasi sekuens AA. Kesimpulannya adalah
ditemukan variasi polimorfisme BMP-2 rs235768 pada subjek maloklusi dengan asimetri mandibula.
Daftar Rujukan : 79 (2003-2019)
PERNYATAAN PERSETUJUAN
Skripsi ini telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan tim penguji
Medan, 17 Januari 2020
Pembimbing Tanda Tangan
Dr. Ervina Sofyanti, drg., Sp. Ort (K) ...
Nip. 198003232008122002
TIM PENGUJI SKRIPSI
Skripsi ini telah dipertahankan di hadapan tim penguji Pada tanggal 14 Januari 2020
TIM PENGUJI :
1.
Erna Sulistyawati, drg., Sp.Ort(K)2.
Mimi Marina Lubis, drg., Sp.Ort(K) .KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan yang Maha Esa yang telah melimpahkan berkat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kedokteran Gigi.
Dalam penulisan skripsi ini penulis mendapat bimbingan, bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada :
1.
Dr. Trelia Boel, drg., M.Kes., Sp. RKG(K) selaku Dekan Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara.2. Siti Bahirrah, drg., Sp.Ort (K)., sebagai Ketua Departemen Ortodonsia Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara yang telah meluangkan waktu dan memberikan izin dalam menyelesaikan skripsi serta dosen tim penguji skripsi yang telah banyak meluangkan waktu dan memberikan saran dalam menyelesaikan skripsi.
3.
Dr. Ervina Sofyanti, drg., Sp.Ort (K), sebagai pembimbing yang telah meluangkan banyak waktu, tenaga, motivasi, dan kesabaran untuk membimbing, diskusi, dan memberi saran sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik.4.
Erna Sulistyawati, drg., Sp.Ort (K), sebagai penguji ujian skripsi di Departemen Ortodonsia Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara.5.
Mimi Marina Lubis, drg., Sp.Ort (K), sebagai koordinator skripsi dan Penguji ujian skripsi di Departemen Ortodonsia Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara6. Nurhayati Harahap., drg., Sp.Ort(K) selaku dosen pembimbing akademik yang telah membimbing penulis selama menjalani program akademik.
7. Seluruh staf pengajar FKG USU terutama staf pengajar dan pegawai di Departemen Ortodonsia FKG USU atas bantuan yang diberikan kepada penulis.
8. Stefenie dan Celine Leowardy yang telah mendukung dan memberikan support selama ini serta canda dan tawa yang selalu menemani selama penulisan skripsi ini.
9. Roy yang mendukung, menemani dan kesabarannya selama penulisan skripsi ini.
10. Teman-teman skripsi di Departemen Ortodonti Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara yang telah saling membantu dan memberikan semangat, terutama untuk Zuriyah Fionita Ritonga, Veshantine, Jasver, Brandon, Jeffri dan Febe.
11. Kepada teman-teman angkatan 2016, senior, dan adik-adik yang namanya tidak dapat disebutkan satu per satu disini, terimakasih atas keluangan waktunya untuk menjadi subjek penelitian.
Tidak lupa penulis ucapkan terimakasih yang teristimewa kepada orang tua tercinta yakni Ayahanda Alexandra., SE dan Ibunda Ridza Jusri., dr., M.Biomed (AAAM) atas segala kasih sayang, doa dan dukungannya yang tiada henti.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan di dalam penulisan skripsi ini dan penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun untuk menghasilkan karya yang lebih baik lagi di kemudian hari.
Akhir kata penulis mengharapkan semoga hasil karya atau skripsi ini dapat memberikan sumbangan pikiran yang berguna bagi pengembangan disiplin ilmu di Fakultas Kedokteran Gigi khususnya Departemen Ortodonti.
Medan, 17 Januari 2020 Penulis
(Felicia) NIM : 160600106
DAFTAR ISI
Halaman HALAMAN JUDUL...
HALAMAN PERSETUJUAN...
HALAMAN TIM PENGUJI...
KATA PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR GAMBAR ... x
DAFTAR TABEL ... xii
PENDAHULUAN... 1
BAB 1 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 5
1.3 Tujuan Penelitian ... 5
1.4 Hipotesis ... 6
1.5 Manfaat Penelitian ... 6
1.5.1 Manfaat Teoritis: ... 6
1.5.2 Manfaat Praktis ... 6
TINJAUAN PUSTAKA... 7
BAB 2 2.1 Asimetri ... 7
2.1.1 Asimetri Wajah ... 7
2.1.1.1 Asimetri Mandibula ... 9
2.1.1.1.1 Asimetri Mandibula dalam arah Transversal ... 10
2.1.1.1.2 Asimetri Mandibula dalam arah Vertikal ... 10
2.1.1.2 Etiologi ... 11
2.1.1.3 Diagnosis ... 14
2.1.1.3.1 Indeks Asimetri Mandibula ... 19
2.1.1.3.1.1 Metode Kjelberg... 19
2.1.1.3.1.2 Metode Lemos ... 20
2.1.2 Asimetri Tubuh ... 22
2.2 DNA (Asam deosiribonukleat) ... 23
2.3 Bone Morphogenetic Proteins-2 (BMP-2 ) ... 24
2.3.1 Fungsi ... 25
2.4 Kerangka Teori... 29
2.5 Kerangka Konsep ... 30
METODOLOGI PENELITIAN ... 31
BAB 3 3.1 Jenis Penelitian ... 31
3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian ... 31
3.2.1 Lokasi Penelitian ... 31
3.2.2 Waktu Penelitian ... 31
3.3 Populasi dan Sampel ... 31
3.3.1 Populasi Penelitian ... 31
3.3.2 Sampel Penelitian ... 31
3.3.3 Kriteria inklusi ... 32
3.3.4 Kriteria Eksklusi... 32
3.3.5 Besar Sampel ... 32
3.4 Variabel dan Definisi Operasional ... 33
3.4.1 Variabel Penelitian ... 33
3.4.2 Definisi Operasional... 33
3.5 Metode Pengumpulan Data / Pelaksanaan Penelitian ... 35
3.5.1 Alat dan Bahan ... 35
3.5.2 Metode Pelaksanaan Penelitian ... 37
3.5.2.1 Metode Lemos ... 37
3.5.2.2 Isolasi DNA ... 38
3.5.2.3 Amplifikasi isolate DNA dengan Polymerase Chain Reaction ... 39
3.5.2.4 Digesti Amplifikat DNA dengan enzim Retriksi ... 40
3.5.2.5 Visualisasi Hasil Retriksi dengan Elektroforesa Gel Agarosa ... 41
3.6 Pengolahan dan Analisis data... 42
3.6.1 Pengolahan data ... 42
3.6.2 Analisis data ... 42
3.7 Etika Penelitian ... 42
HASIL PENELITIAN ... 43
BAB 4 PEMBAHASAN ... 46
BAB 5 KESIMPULAN ... 51
BAB 6 6.1 Kesimpulan ... 51
6.2 Saran ... 51
DAFTAR PUSTAKA ... 52 LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1. Subjek asimetri mandibula.37 ... 8
2. Pasien dengan deviasi mandibula dalam arah transversal.39 ... 10
3. Pasien dengan asimetri mandibula dalam arah vertikal.39 ... 11
4. Pasien Hiperplasia Kondilus dengan deviasi ke sisi yang tidak terkena.43 ... 12
5. Profil pasien Hemifacial Hypertrophy.44... 13
6. Pandangan fontal dan oklusi pada pasien amelogenesis imperfekta.45 ... 14
7. Evaluasi asimetri vertikal dengan menggunakan tongue blade.35 ... 15
8. Model studi pada interkuspasi maksimum.35 ... 16
9. . Radiografi Postero-anterior.33 ... 17
10. Radiografi panoramik pada pasien asimetri mandibula.33 ... 18
11. Pengukuran asimetri mandibula dalam arah vertikal dengan metode Kjelberg.53 ... 19
12. Pengukuran dengan metode Lemos pada pasien asimetri dengan unilateral crossbite posterior (kanan).49 ... 22
13. Pasien dengan bahu dan tulang ileac panggul tidak rata.37 ... 23
14. Lokasi gen BMP-2 .64 ... 24
15. Faktor Pertumbuhan dan Diferensiasi.62 ... 26
16. Hasil RFLP pada nukleotida 893 dari BMP-2 mRNA (SNP rs235768). Adeine(A) merupakan wild type dan Timin (T) merupakan varian. ... 28
17. Alat yang digunakan ... 36
18. Pengukuran asimetri mandibula dengan metode Lemos menggunakan Cliniview. ... 38
19. Prosedur isolasi DNA ... 39
20. Amplifikasi Isolat DNA dengan Polymerase Chain Reaction ... 40
21. Prosedur amplifikasi DNA dengan enzim retriksi / RFLP ... 41 22. Visualisasi produk PCR dan RFLP dengan elektroforesa gel
agarosa 2%. ... 42
DAFTAR TABEL
Halaman 1. Distribusi polimorfisme BMP-2 berdasarkan jenis kelamin. ... 44 2. Tabel distribusi frekuensi polimorfisme BMP-2 terhadap subjek
asimetri mandibula ... 44
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Wajah dan tubuh yang simetris merupakan suatu konsep teoritis yang sangat jarang ditemukan pada makhluk hidup. Perbedaan pada sisi kiri dan kanan dapat terjadi secara natural pada makhluk hidup bertulang belakang. Secara umum, manusia seringkali mengalami asimetri fungsional dan asimetri morfologikal seperti ada orang yang lebih banyak menggunakan tangan kiri atau kanannya, lebih menyukai melihat dengan satu mata atau menggunakan satu kaki untuk beraktifitas.1,2 Beberapa asimetri ini telah dideterminasi secara genetik dan telah dikoding pada tubuh didalam Sistem Saraf Pusat (SSP). Contoh anomali yang mencolok yang umumnya terjadi adalah bibir sumbing. Perbedaan ukuran gigi sisi kiri dan kanan, dapat diukur dari perhitungan, keadaan ini umumnya normal terjadi pada populasi.1
Asimetri wajah minor dapat ditemukan pada individu normal, bahkan pada yang menarik secara estetika.1,3 Ketika keadaan dalam batas normal, maka tidak memerlukan perawatan. Batas dari keadaan “normal” menjadi “abnormal” sulit untuk ditentukan dan sering berdasarkan penilaian subjektif klinisi ataupun pasien yang merasakan sendiri. 1 Asimetri Wajah yang dapat disebabkan faktor kongenital misalnya hemifacial microsomia, faktor lingkungan misalnya tumor, trauma, infeksi, dan faktor fungsional misalnya kebiasaan atau interferensi oklusal lainnya. Asimetri dari satu penyebab dapat memiliki pola yang berbeda-beda tergantung dari karakteristik personal, waktu onset, kompensasi muskular, dan perkembangan wajah.
Variabel variabel inilah yang menyebabkan klasifikasi dari asimetri wajah sulit ditentukan.2 Pengetahuan yang luas tentang asimetri sangat diperlukan untuk menganalisis semua bagian yang terlibat, dan mengetahui seberapa signifikan proporsi terlibat. Hal ini akan sangat membantu dalam merencanakan perawatan pasien dalam meningkatkan fungsi dan estetik pasien.4
Dari 171 subjek subjek dengan maloklusi skeletal kelas 1 umur 18 - 70 tahun ditemukan bahwa prevalensi asimetri mandibula ringan pada orang dewasa adalah 56,4% dan 9,6% mengalami asimetri parah.5 Asimetri mandibula dikaji lebih spesifik karena mandibula adalah bagian yang terlepas dari kranium dan bagian yang paling sering mengalami asimetri dibandingkan dengan bagian lain dari kepala dan wajah.6,7 Asimetri mandibula menjadi masalah ketika ukuran, bentuk dan jaringan mandibula tidak seimbang. 8 Di samping itu, asimetri pada mandibula adalah asimetri yang paling mudah dan paling jelas terlihat secara estetik hingga mempengaruhi penampilan wajah.6
Severt dan Profitt melaporkan prevalensi asimetri pada bagian sepertiga atas wajah hanya 5%, asimetri skeletal maksila 36% dan yang tertinggi adalah prevalensi asimetri mandibula sebesar 74%. Mandibula merupakan bagian yang bebas bergerak dan lebih mudah beradaptasi secara fungsional, sedangkan maksila terhubung kuat dengan kranium melalui sutura-suturanya. Walaupun demikian, asimetri pada mandibula dapat dihubungkan dengan asimetri maksila atau basis kranium. Asimetri wajah dapat terjadi dari yang ringan dan sulit dideteksi, hingga yang terlihat jelas secara klinis (cit. Purbiati).6
Potensi pertumbuhan paling tinggi pada mandibula adalah bagian kondilus dan dapat berefek pada pola pertumbuhan mandibula.8 Deviasi mandibula merupakan deformasi kraniofasial yang sering terjadi dengan bergesernya midline mandibula ke lateral. Oklusi yang tidak seimbang pada pasien asimetri mandibula dapat menyebabkan distribusi stress abnormal pada permukaan artikular dan disfungsi osseus pada remodeling kondilus, menyebabkan gangguan internal dan penurunan nilai fungsional dari sendi temporomandibular (TMJ) atau temporomandibular disorder (TMD) dan pada akhirnya menyebabkan osteoarthritis.9
Kompleksnya perawatan maloklusi mengakibatkan sulitnya perawatan ortodonti hal ini disebabkan asimetri memiliki etiologi yang multifaktorial. dengan perkembangan ilmu translasional medicine yang dapat diterapkan dalam perawatan asimetri mandibula. Translasional medicine merupakan proses menemukan konsep
penelitian dasar dan menerapkan pengetahuan dalam praktek klinis pada pasien dengan tujuan untuk meningkatkan kualitas perawatan pasien.10,11
Maloklusi dalam ortodonti dapat dinilai dalam arah 3 (tiga) arah, yaitu:
vertikal, sagital, dan transversal. Namun, penilaian asimetri hanya dapat dinilai dalam arah vertikal dan transversal. Pada asimetri mandibula dalam arah transversal titik dagu dan midline gigi secara signifikan deviasi ke arah sisi normal, dan oklusla plane tidak terpengaruh kebawah, sedangkan pada asimetri mandibula dalam arah vertikal midline dan titik dagu hanya menyimpang sedikit kearah lateral, oklusal plane terpengaruh kebawah. radiografi yang dapat digunakan adalah radiografi 2 (dua) dimensi yaitu radiografi panoramik dan sefalometri Postero-Anterior (PA) dan 3 (tiga) dimensi yaitu Cone Beam Computed Tomography (CBCT), metode ini memberikan penilaian yang lebih akurat dan reliabel dalam menilai struktur kraniofasial karena dapat memberi pandangan konstruksi anatomi dengan gambaran resolusi tinggi dan tidak ada perbesaran.12–14
Dari 1800 subjek (651 laki-laki dan 1149 perempuan) etnis Jepang ditemukan bahwa pada setiap manusia yang mengalami asimetri etiologinya merupakan faktor genetik.15 Dalam ilmu ortodonsia, efek genetik dari etiologi beberapa karakteristik dentofasial dan patologis telah diketahui. Mengetahui peranan gen diperlukan dalam mendiagnosis dan melakukan rencana perawatan. Terdapat kaitan yang erat antara genetik dan kelainan dentofasial menyebabkan banyak ortodontis melakukan penelitian yang bersifat genetik. Seperti pada kasus hiperplasia kondilus yang baru berkembang pada masa remaja dan disertai dengan diskrepansi oklusal yang signifikan, keadaan ini menimbulkan masalah untuk ortodontis. Ada 2 penjelasan hipotesis untuk keadaan ini: antara dimulainya kembali pertumbuhan tulang atau adanya pertumbuhan sekunder yang adaptif.16
Ralston dkk., melaporkan bahwa polimorfisme COLIA Sp1 dapat menjadi faktor predisposisi untuk fraktur vertebrata pada wanita di Eropa.17 Pada penelitian Kim dkk., di korea untuk melihat hubungan dari polimorfisme reseptor vitamin D dan osteoporosis pada pasien dengan penyakit paru obstruktif kronik menyatakan bahwa jenis kelamin secara signifikan mempengaruhi resiko osteoporosis.18 Iy A.,
Filipstova dkk.,menyatakan terdapat hubungan yang signifikan antara asimetri wajah terhadap jenis kelamin pada orang Ukraina muda yang sehat. 19,20 Namun berbeda dengan penelitian lain yang menyatakan bahwa tidak ada hubungan yang signifikan antara asimetri mandibula dengan jenis kelamin.21–23
Pada penelitian yang dilakukan oleh Meng dkk., dengan subjek yang memiliki hiperplasia kondilus dan dilakukan tes histopatologi, menemukan bahwa pada penderita hiperplasia kondilus, stain positif pada Insulin Like Growth Factor-1 (IGF- 1) dan Bone Morphogenetic Protein-2 (BMP-2) ditemukan spada setiap lapisan tulang rawan yang mengalami hipertropi sedangkan pada kondilus normal, IGF-1 dan BMP-2 hanya ditemukan pada bagian permukaan tulang rawan saja dan ekspresi gen yang berbeda ini dapat menjadi alasan terjadinya hiperplasia kondilus.24
Pada penelitian Guo dkk., dengan menggunakan sampel tikus yang BMP-2 nya dihilangkan, membuktikan bahwa pada kelompok sampel memiliki enamel gigi yang lebih tipis, dentin yang lebih tipis, pembesaran kamar pulpa dan pembentukan akar gigi yang terlambat dibandingkan dengan tikus kelompok kontrol. Keadaan pada sampel menunjukkan kelainan Amelogenesis Imperfekta(AI). Walaupun terdapat banyak molekul selain BMP-2 , termasuk BMP-4 dan BMP-7 yang berekspresi pada AI, data menunjukkan bahwa molekul BMP tidak dapat mengkompensasi kehilanggan BMP-2 pada pembentukan enamel.25
Polimorfisme gen merupakan pewarisan sifat yang dikendalikan oleh lokus genetik tunggal dengan dua alel, di mana alel paling umum memiliki frekuensi sekitar 1% atau lebih besar. Polimorfisme genetik adalah perbedaan dalam urutan DNA di antara individu, kelompok, atau populasi. Polimorfisme gen dapat berupa polimorfisme nukleotida tunggal (SNP), pengulangan urutan, insersi, penghapusan, dan rekombinan.26 Pada penelitian Luo dkk., dengan sampel 115 pasien fraktur karena osteoporosis untuk melihat hubungan polimorfisme Bone Morphogenetic Proteins-2 dan fraktur karena osteoporosis menemukan bahwa terdapat hubungan antara Polimorfisme BMP-2 rs967417 dan rs79417223 terhadap fraktur osteoporosis.
Selain itu, genotipe rs967417 TG / TT mungkin menjadi faktor pelindung untuk
patah tulang osteoporosis, sementara genotipe GG rs79417223 dapat meningkatkan risiko patah tulang osteoporosis.27
Pada penelitian yang dilakukan oleh Tasaduq dkk., dengan total 50 subjek, dimana 31 pasien didiagnosis sebagai individu osteoporosis dan 19 dan non- osteoporosis di Pakistan, untuk menilai hubungan polimorfisme BMP-2 dengan variasi kepadatan tulang pada wanita osteoporosis. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa faktor non-genetik dan BMP-2 tidak menunjukkan hubungan dengan BMD(Bone Mass Density) rendah pada populasi wanita osteoporosis.28
Bone Morphogenetic Proteins-2 merupakan bagian dari TGF-β1 superfamily yang memiliki peran utama dalam proses osteogenik dan non-osteogenik. BMP-2 merupakan gen yang bersifat multi-fungsi, sekretori, pensinyalan, dan growth factor yang berperan sebagai sitokin. BMP-2 meregulasi berbagai ekspresi yang berhubungan dengan transkripsi dan gen fenotip yang berasal dari osteoblas serta terlibat juga dalam proses perbaikan fraktur yang terjadi. 28,29. Polimorfisme BMP-2 menurunkan fungsi BMP-2 atau ekspresi gen yang menyebabkan osteoporosis.28,29
Berdasarkan uraian diatas, peneliti tertarik untuk melakukan analisis polimorfisme BMP-2 rs235768 pada subjek asimetri mandibula agar dapat memahami etiologi asimetri mandibula yang bersifat multifaktorial.
1.2 Rumusan Masalah
Pada penelitian ini dirumuskan permasalahan sebagai berikut:
1. Bagaimana polimorfisme BMP-2 rs235768 pada subjek asimetri mandibula?
2. Bagaimana polimorfisme BMP-2 rs235768 pada subjek asimetri mandibula berdasarkan jenis kelamin?
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan pelaksanaan penelitian ini adalah:
1. Untuk mendeteksi polimorfisme BMP-2 rs235768 pada subjek asimetri mandibula.
2. Untuk mengetahui polimorfisme BMP-2 rs235768 pada subjek asimetri mandibula berdasarkan jenis kelamin.
1.4 Hipotesis
Ada polimorfisme BMP-2 rs235768 (AA, AT dan TT) pada subjek asimetri mandibula.
1.5 Manfaat Penelitian 1.5.1 Manfaat Teoritis:
1. Untuk membantu dalam mengetahui etiologi yang tepat alam kasus maloklusi dengan asimetri mandibula.
2. Penelitian ini sebagai penelitian dasar dalam mengkaji resiko osteoporosis pada pasien yang melakukan perawatan ortodonti.
3. Menambah informasi dalam pemetaan human genomik.
1.5.2 Manfaat Praktis
Penelitian ini sebagai pemeriksaan penunjang yang dapat membantu dalam diagnosis dan prognostik kasus maloklusi dengan asimetri mandibula.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Asimetri
Kata “asimetri” identik dengan ketidaksamaan elemen ataupun struktur keseimbangan yang berbeda.30 Istilah simetri dalam Oxford Concise Medical Dictionary didefinisikan sebagai adanya korespondensi bentuk, ukuran dan posisi dari dua sisi tubuh yang dibagi oleh garis median.31,32 Secara klinis, terlihat ketidakseimbangan bentuk, posisi, dan ukuran antara sisi kiri dan kanan tubuh.31,33
Asimetri yang non-patologis, ringan, dan tidak terlihat perbedaan yang signifikan merupakan hal yang normal, namun penilaian individu mengenai estetik wajah berbeda. Asimetri secara klinis tidak dapat dibedakan dengan mudah, oleh karena itu penilaiannya mungkin bergantung daerah asimetri, konsep simetris dari klinisi.4 Asimetri terdiri dari tiga jenis, antara lain fluctuating asymmetry, directional asymmetry, dan antisymmetry. Fluctuating asymmetry memiliki karakteristik berupa deviasi yang tak teratur, berskala ringan dari simetri bilateral yang sempurna. Hal ini dapat disebabkan oleh faktor lingkungan, genetik, dan stres. Directional asymmetry merupakan bentuk asimetri morfologi yang secara konsisten lebih condong ke suatu sisi tubuh, umumnya terjadi karena adanya perbedaan beban mekanis antara sisi kiri dan kanan, misalnya penggunaan tangan yang dominan. Antisymmetry merupakan bentuk asimetri yang terjadi pada tiap individual, tetapi sisi yang terlibat bervariasi pada tiap individual. 34
2.1.1 Asimetri Wajah
Perbedaan ukuran atau hubungan pada kedua sisi wajah dalam menentukan perawatan yang tepat dan hasil yang stabil sangat penting untuk menentukan etiologi asimetri wajah.35 Menurut Chia dkk.,32 etiologi asimetri wajah berupa patologis, traumatis, fungsional atau perkembangan. Etiologi asimetri wajah terbagi atas
kongenital diperoleh dari prenatal, developmental diperoleh pada masa pertumbuhan biasanya jarang diketahui, acquired didapat dari functional mandibular displacement, injuri traumatik atau dari patologis. Asimetri yang etiologinya kongenital meliputi bibir sumbing, hemifacial microsomia, neurofibromatosis, congenital muscular torticollis, cranyosynostosis koronal unilateral, dll.4,36
Gambar 1. Subjek asimetri mandibula.37
Berdasarkan struktur kraniofasial yang terlibat, asimetri pada wajah terbagi atas asimetri dental, skeletal, jaringan lunak, dan fungsional. Asimetri dental yang terjadi sering dikarenakan adanya kehilangan gigi desidui dini, kehilangan gigi kongenital, malposisi gigi, impaksi gigi geligi, gigi supernumerary, dan kebiasaan buruk seperti menghisap bibir dan jari. Faktor genetik juga mempengaruhi ukuran mahkota gigi dari arah mesial ke distal, dimana ukuran gigi menyebabkan asimetri posisi gigi di lengkung rahang.30,31 Tidak semua asimetri dental menunjukkan disharmoni pada wajah namun pada otot bibir dan garis senyum. Hal ini dikarenakan gigi yang ada mempunyai peranan untuk mendukung otot sekitarnya, termasuk otot bibir.1,30,31
Asimetri skeletal dapat melibatkan satu bagian tulang seperti rahang atas atau rahang bawah, atau dapat mempengaruhi sejumlah struktur kerangka pada satu sisi wajah, seperti pada hemifacial microsomia. Subjek asimetri mandibula terlihat ketinggian mata naik ke kiri, garis bibir yang miring ke kiri atas, dimensi wajah kiri
lebih lebar dari kanan serta lubang hidung kiri lebih tinggi dari kanan (Gambar.1).
Ketika perkembangan tulang satu sisi terjadi lebih besar, sisi lainnya terkompensasi atau terdistorsi. Asimetri otot / jaringan lunak dapat terjadi pada kondisi seperti hemifacial microsomia dan cerebral palsy. Fungsi otot abnormal, seperti pada hipertrofi masseter menyebabkan penampilan wajah yang asimetris, serta berkontribusi terhadap asimetri gigi dan kerangka karena tarikan otot yang abnormal.
Fibrosis otot sternokleidomastoid seperti yang terlihat pada tortikolis dapat menyebabkan deformasi kraniofasial jika dibiarkan tidak diobati selama periode waktu tertentu.30
Asimetri fungsional disebabkan oleh mandibula yang terdefleksi ke lateral jika terdapat gangguan oklusal yang mencegah interkuspasi yang tepat pada posisi sentris.
Penyimpangan fungsional ini disebabkan oleh lengkung rahang atas kecil atau faktor lokal seperti gigi yang mengalami malposisi. Dalam beberapa kasus, gangguan sendi temporomandibular, seperti diskus anterior, dapat mengakibatkan pergeseran garis tengah selama pembukaan mulut yang disebabkan oleh gangguan pada pergerakan mandibula pada sisi yang terkena.1
2.1.1.1 Asimetri Mandibula
Deviasi mandibula merupakan deformasi kraniofasial yang sering terjadi dengan bergesernya midline mandibula ke lateral. Oklusi yang tidak seimbang pada pasien asimetri mandibula dapat menyebabkan distribusi tekanan abnormal pada permukaan artikular dan disfungsi tulang pada remodeling kondilus, menyebabkan gangguan internal dan penurunan nilai fungsional dari sendi temporomandibula dan dapat menyebabkan temporomandibular disorder (TMD) yang pada akhirnya menyebabkan osteoarthritis.9 Meskipun tidak ada hubungan sebab-akibat langsung, asimetri yang lebih dari 4,37% pafa sisi kiri dan kanan dapat meningkatkan risiko TMD dan berkorelasi positif dengan perubahan rematik pada sendi temporomandibula pada pasien TMD.38
2.1.1.1.1 Asimetri Mandibula dalam arah Transversal
Deviasi mandibula merupakan deformasi kraniofasial yang sering terjadi dengan bergesernya midline mandibula ke lateral.9 Karakteristik dari asimetri mandibula dalam arah transversal adalah sisi asimetri kebih cembung dari sisi lainnya, titik dagu serta midline gigi secara signifikan bergeser. Gambaran klinis terlihat menyerupai pasien dengan Hemifacial Microsomia stadium akhir kecuali pada sisi abnormal salah satunya lebih memanjang dan kelainan jaringan lunak terkait tidak ada. Occlusal dan intergonial plane tidak mengarah kebawah di sisi yang terkena (Gambar 2).39
2.1.1.1.2 Asimetri Mandibula dalam arah Vertikal
Asimetri mandibula dalam arah vertikal menyebabkan perbedaan ukuran maupun bentuk antara sisi kanan dan kiri mandibula. Potensi pertumbuhan mandibula tertinggi terdapat di daerah kondilus dan dipengaruhi oleh pola pertumbuhan. Faktor- faktor yang mempengaruhi morfologi kondilus adalah usia, jenis kelamin, anatomi TMJ, kekuatan oklusi, dan maloklusi.40
Gambar 2. Pasien dengan deviasi mandibula dalam arah transversal.39
Karakteristik asimetri mandibula dalam arah vertikal secara intraoral, memperlihatkan open bite di sisi yang terkena tanpa crossbite di sisi normal. Titik dagu dan midline gigi menjadi sedikit menyimpang ke arah sisi normal sebagai akibat dari sedikit rotasi yang terjadi dengan pertumbuhan vertikal ramus yang berlebihan.
Namun, ini adalah asimetri vertikal dengan sedikit perubahan pada bidang transversal.
Pada asimetri mandibula dalam arah vertikal, umumnya gigi tidak beroklusi pada sisi yang terkena, dengan gigi rahang atas dan rahang atas tidak oklusi, kompensasi yang terbentuk yaitu supraerupsi gigi rahang atas dan perpanjangan alveolar rahang atas.
Occlusal plane rahang atas miring ke bawah pada sisi yang terpengaruh secara paralel dengan dataran oklusal (Gambar 3).39
Gambar 3. Pasien dengan asimetri mandibula dalam arah vertikal.39
2.1.1.2 Etiologi
Hiperplasia kondilus merupakan penyakit tulang yang ditandai dengan meningkatnya perkembangan pada satu sisi kondilus mandibula (Gambar.4).41 Etiologinya masih belum diketahui secara pasti namun berangsur-angsur muncul sebagai pertumbuhan aktif dengan asimetri wajah yang umumnya tanpa rasa sakit.
Etiologi yang mungkin termasuk adalah distorsi endokrin (mis., faktor pertumbuhan
seperti insulin [IGF]), hiperaktif metabolik, trauma, artrosis, dan genetika. Histologi jaringan lunak kondilus mandibula umumnya meliputi empat lapisan: lapisan artikular berserat, lapisan mesenkim yang tidak berdiferensiasi, lapisan transisional, dan lapisan bergerak yang hipertropi. Pada Hiperplasia kondilus menampilkan lapisan mesenkim yang lebih luas daripada normalnya.42 Konsekuensi yang paling umum adalah asimetri wajah yang dikombinasikan dengan perubahan oklusi gigi dengan unilateral crossbite atau open bite.41
Gambar 4. Pasien Hiperplasia Kondilus dengan deviasi ke sisi yang tidak terkena.43
Sindrom yang memiliki manifestasi terhadap asimetri mandibula adalah Hemifacial Hypertrophy yaitu pertumbuhan berlebih yang jarang terjadi, menyebabkan asimetri dalam struktur kraniofasial, termasuk jaringan lunapk dan keras sehingga mempengaruhi oklusi (Gambar.5). Hipotesis untuk etiologinya adalah distribusi asimetris sel-sel krista neural. Tekanan intra uterus selama kehamilan dan tekanan selama kelahiran mungkin memiliki efek pada sistem muskuloskeletal tengkorak janin dan tubuh. Hal ini dapat menyebabkan tortikolis muskular
(pemendekan otot sternokleidomastoid) atau skoliosis postural, yang dapat menyebabkan asimetri mandibula, mungkin ada kontribusi genetik yang signifikan terhadap kondisi ini.32
Gambar 5. Profil pasien Hemifacial Hypertrophy.44
Trauma pada kondilus selama masa kanak-kanak dapat menyebabkan gangguan pertumbuhan dan fungsi mandibula. Jika terdapat pertumbuhan yang berlebih, keadaan ini menghasilkan asimetri dagu menuju sisi kondilus yang terkena.
Hilangnya fungsi biasanya disebabkan oleh ankilosis di regio temporomandibular yang disebabkan oleh perdarahan intra-artikular yang menghasilkan pembentukan hematoma yang menyebabkan trauma pada anak-anak.32
Amelogenesis imperfekta (AI) merupakan sekelompok kelainan genetik langka yang melibatkan perkembangan gigi dan diturunkan melalui keluarga sebagai sifat dominan. Kondisi ini ditandai dengan pembentukan enamel abnormal yang disebabkan oleh mutasi gen yang mengubah kualitas dan / atau kuantitas enamel (Gambar.6). Masalah gigi ini dapat berdampak pada pertumbuhan gigi primer dan permanen, bervariasi di antara individu yang terpengaruh, dan menghasilkan masalah estetika dan fungsional yang tentunya berkaitan dengan maloklusi.45,46
Gambar 6. Pandangan fontal dan oklusi pada pasien amelogenesis imperfekta.45
Non-syndromic tooth agenesis (gigi yang hilang secara kongenital non- sindrom) adalah salah satu cacat bawaan yang paling umum pada manusia yang memengaruhi fungsi dan penampilan kraniofasial. Polimorfisme nukleotida tunggal (SNP) Bone Morphogenetic Proteins-2 (rs15705, rs235768, rs235769 dan rs 3178250) telah dikaitkan dengan kerentanan individu terhadap anomali ini. Pada penelitian case-control oleh Lu dkk., dengan 335 subjek Non-syndromic tooth agenesis dan 444 subjek control menyimpulkan bahwa rs15705 dan rs317250 dikaitkan dengan kerentanan non-syndromic tooth agenesis. Kedua basa tunggal ini ditemukan berkaitan dengan peningkatan resiko agenesis gigi insisivus mandibula.47
2.1.1.3 Diagnosis
Penegakan diagnosis asimetri mandibula didapat dari anamnesis, pemeriksaan klinis, model studi, dan pemeriksaan radiografi.31,33 Ketepatan diagnosis sangat penting untuk mengatasi keterbatasan perawatan dan pilihan terapeutik karena kompleksitas perawatan ortodontik terbatas untuk mengurangi gejala, bukan faktor etiologi.8
Pemeriksaan dari anamnesis dapat mengevaluasi pasien dari riwayat medis, riwayat keluarga, lingkungan, dan profil tubuh pasien. Pemeriksaan dari anamnesis dapat memuat informasi penting seperti kapan pasien meyadari perubahan, trauma sebelumnya, atau perkembangan dari aspek asimetri, yang dapat ditunjukkan kepada pasien dari foto anterior. Pemeriksaan klinis mencakup pemeriksaan ekstraoral dan
intraoral. Pemeriksaan ekstraoral dari mengevaluasi keseluruhan postur tubuh untuk mendeteksi asimetri wajah dan asimetri postur. Asimetri mandibula dalam arah vertikal dari foto subjek anterior dapat dilihat simetri vertikalnya yaitu mid-saggital plane dan tinggi kondilus serta ramus. Pemeriksaan intraoral dilakukan untuk mendiagnosis hubungan interinsisal mandibula dan maksila dan posisi midline.33
Karakteristik dental pasien dengan asimetri mandibula yaitu hubungan kaninus kanan dan kiri yang berbeda, unilateral crossbite posterior, dan kehilangan gigi posterior.6 Evaluasi asimetri mandibula dalam arah vertikal dapat dilihat dari bidang oklusal. Bidang oklusal yang miring menunjukkan adanya perbedaan tinggi kondilus dan ramus pada sisi kanan dan kiri. Keadaan ini dapat diobservasi dengan menginstruksikan pasien menggigit sebuah tongue blade dan memeriksa relasi berdasarkan dataran interpupil. Pada pasien asimetri wajah, akan terlihat terdapat inklinasi terhadap bidang oklusal > 3° dalam kaitannya dengan bidang interpupil (Gambar.7).4,31,35
Gambar 7. Evaluasi asimetri vertikal dengan menggunakan tongue blade.35
Midline gigi perlu dievaluasi dalam posisi yang berbeda seperti dalam hubungan sentris, mulut terbuka, pada kontak awal dan oklusi sentrik. Hubungan skeletal dan dental yang benar tidak akan menunjukkan perubahan midline dalam oklusi sentrik. Pada kondisi asimetri, adanya gangguan oklusi dapat mengakibatkan pergeseran fungsional mandibula pada kontak gigi awal. 4,35
Evaluasi dari model studi yang sudah di trimming dapat mensimulasikan anatomi dan memberikan pandangan tiga dimensi yang komprehensif tentang hubungan gigi, dengan keuntungan tambahan memungkinkan oklusi dilihat dari aspek lingual (Gambar.8).4 Model studi digunakan untuk menilai adanya lengkungan yang menyempit dan crossbite yang mungkin merupakan penyebab asimetri fungsional pada pasien. Anomali gigi yang khas pada kelompok asimetri wajah berupa asimetri kurva Spee, inklinasi molar, bentuk lengkung gigi, overjet lateral, dan kemiringan bidang oklusal.35
Gambar 8. Model studi pada interkuspasi maksimum.35
Pemeriksaan radiografi salah satunya sefalometri Postero-anterior (PA), memberikan gambaran untuk mempelajari struktur kiri dan kanan subjek, mengurangi distorsi, dan memberikan penilaian antara dimensi transversal dari skeletal dan
struktur dental.4,33 Sefalometri postero-anterior (Craniofacial Frontal Analysis) merupakan alat vital yang memfasilitasi studi komparatif struktur kanan dan kiri karena terletak sama jauhnya dari film dan sumber x-ray, sehingga meminimalkan efek pembesaran yang tidak sama oleh sinar divergen dan mengurangi distorsi.
Sefalometri PA memberikan gambaran untuk mempelajari struktur kiri dan kanan subjek, mengurangi distorsi, dan memberikan penilaian antara dimensi transversal dari skeletal dan struktur dental(Gambar 9). 25 Berdasarkan posisi pasien (dengan bidang horizontal Frankfort sejajar dengan kaset film dan memungkinkan ke atas proyeksi tulang wajah), radiografi submental-vertikal menawarkan keuntungan kemudahan identifikasi struktur referensi garis tengah yang dapat diandalkan dalam penilaian asimetri kraniofasial. 4,33
Gambar 9 . Radiografi Postero-anterior.33
Radiografi yang paling sering dipakai dan memberikan paparan radiasi yang rendah adalah radiografi panoramik (Gambar 10). Walaupun banyak klinisi yang tidak menggunakan radiografi panoramik untuk mendiagnosis asimetri mandibula,
banyak studi lainnya yang setuju bahwa panoramik dapat digunakan untuk mendiagnosis asimetri mandibula.8,31,48,49,50
Gambar 10. Radiografi panoramik pada pasien asimetri mandibula.33
Menurut penelitian Kambylafkas dkk., mengevaluasi apakah radiografi panoramik dapat digunakan untuk membandingkan sisi-sisi dari tinggi kondilus dan ramus dengan menggunakan phantom yang diberi bola stainlessteel radiopaque merepresentasikan kondilus mandibula. Mereka menemukan bahwa 2,1% dari laminograph mandibula direkomendasi sebagai gold standard untuk mengidentifikasi asimetri mandibula posterior dalam arah vertikal. Sensitifitas dan spesifisitas dari mendiagnosis asimetri mandibula dengan radiografi panoramik adalah 0,62 (tinggi keseluruhan) dan 1.51 Maka radiografi panoramik dapat digunakan untuk mengevaluasi asimetri mandibula.8,49,51
Radiografi panoramik memungkinkan untuk melihat asimetri dengan membandingkan dua bagian mandibula dalam kaitannya dengan bentuk dan dimensi mereka, volume dan panjang kepala serta leher kondilus, pada hubungan dengan antegonial notch, jarak antara puncak molar dan batas bawah mandibula.33 Radiografi panoramik digital terstandarisasi dapat digunakan untuk menghitung perbedaan kanan-kiri untuk mandibula maksila dan posterior, berdasarkan indeks asimetri yang diperoleh dari parameter vertikal untuk diagnosis awal.52
2.1.1.3.1 Indeks Asimetri Mandibula 2.1.1.3.1.1 Metode Kjelberg
Pada tahun 1994, Kjellberg memperkenalkan modifikasi dari metode Habets, yaitu pengukuran indeks simetri (IS) pada kondilus (Gambar 11). Metode ini menggunakan beberapa titik,53 antara lain :
1. Titik kondilus (CO) sebagai titik paling superior dari kondilus.
2. Titik Mandibular Notch (MN) sebagai titik terendah antara prosesus koronoid dan prosesus kondilus.
3. Garis ramus (RL) yang ditarik dari titik paling lateral di kondilus sampai ke mandibular angle
4. titik Gonion (GO) terletak pada tangen dari perpotongan garis ramus dan garis mandibula.
5. Titik CO, MN dan GO direfleksikan ke garis RL membentuk sudut 90°.
Gambar 11. Pengukuran asimetri mandibula dalam arah vertikal dengan metode Kjelberg.53
Tinggi kondilus (CH) diukur dari CO ke MN pada garis RL, tinggi mandibula diukur dari MN sampai ke GO pada garis RL. Indeks simetri (IS) dihitung dengan menggunakan rumus :
Dari perhitungan IS, apabila IS1 diperoleh <93,7%, maka dapat dinilai pasien mengalami asimetri.
2.1.1.3.1.2 Metode Lemos
Berbagai Teknik telah diusulkan untuk mengukur asimetri mandibula secara kuantitatif dari radiografi panoramik, metode Habets dan Kjellberg's adalah yang paling sering digunakan. Namun Lemos mengusulkan metode baru untuk mengukur asimetri mandibular dalam arah vertikal yang kemudian dikenal dengan metode Lemos. Perbedaan dalam analisis ini adalah penggunaan titik-titik pada rahang atas Anterior Nasal Spine(ANS), Right Pterigomaxillary Fossa(RPF) dan Left Pterigomaxillary Fossa(LPF), yang merupakan tulang yang stabil dan berfungsi sebagai referensi untuk menelusuri bidang median sagital. Keuntungan dari bidang ini adalah sesuai dengan midline, sehingga memudahkan diagnosis deviasi skeletal Pogonion(Pg)-Mid Sagital Plane (MSP) dan deviasi dental Inter-incisive Point(IP)- MSP .37
Pada metode Lemos, titik-titik yang di gunakan adalah 1. RPF; 2.ANS;
3.LPF; 4.Titik paling kranial dari kondilus kiri (LHC); 5. Lgo; 6.Titik paling kranial dari kondilus kanan (RHC); 7.Gonial kiri (RGo); 8. Pg; 9.IP. Pengukuran linear berfungsi untuk mengoptimalisasi dan menfasilitasi pengambilan ukuran. Ukuran – ukuran linear dan angular berdasarkan penentuan sisi kanan dan kiri dari radiografi panoramik.Ukuran – ukuran linear dan angular berikut diambil di kedua sisi dan radiografi panoramik.37
a. Pengukuran linear
1. Pengukuran morfologikal
a. Tinggi Ramus (RH) : Jarak antara titik paling kranial dari kondilus ( titik 4 dan 6 ), dan gonion (titik 5 dan 7)
b. Panjang korpus (CL) : Jarak antara gonion (Go) dan Pogonion (Pg);
Gonion adalah titik pertengahan di lengkung posterior pada mandibula (titik pertemuan antara ramus dan korpus).
2. Variabel fungsional :
a. Pg-MSP : Jarak antara pogonion dan pertengahan bidang sagittal.
Direpresentasikan oleh garis penghubung horizontal yang menghubungkan Pg ke bidang.
b. IP-MSP : Jarak antara IP dan MSP, direpresentasikan oleh sebuah garis horizontal yang menghubungkan IP dengan bidang sagittal.
c. Condilar Height Difference (CHD) : Perbedaan antara tinggi dari kondilus kanan dan kiri (dimulai dari posisi paling superior ke posisi paling inferior), direpresentasikan oleh sebuah garis horizontal pada gambar berada di titik CH dari kondilus yang lebih tinggi, dilanjutkan ke sisi lateral yang berlawanan untuk visualisasi yang lebih baik berhubungan dengan kondilus yang pada sisi berlawanan.
b. Pengukuran angular
1. Sudut Gonial (GA) : dibentuk antara RH dan CL pada kedua sisi; hasil diekspresikan menggunakan derajat.
Setelah menandai titik – titik dan menentukan garis – garis dan bidang – bidang, ukuran angular dan linear seperti pada gambar dibawah ini.
Gambar 12. Pengukuran dengan metode Lemos pada pasien asimetri dengan unilateral crossbite posterior (kanan).49
2.1.2 Asimetri Tubuh
Asimetri tubuh menyebabkan gangguan pada struktur dan fungsi tubuh seperti ketidakseimbangan otot, gaya berjalan, kondisi ini kronis, yang kemudian mengakibatkan keterbatasan aktivitas sehari-hari untuk amputasi transfemoral (TFA).54 Postur tubuh sangat berkaitan dengan beberapa aspek sistem stomagtonati seperti, posisi mandibula, periode pertumbuhan gigi, maloklusi dental dan skeletal serta TMD. Pada penelitian cross sectional oleh Perineti dkk., dengan subjek 122 responden (86 pria dan 36 wanita) tanpa TMD menunjukkan relasi antara maloklusi dan postur tubuh.55 Pada kajian systematic review oleh Stancker dkk., mengenai pengaruh maloklusi pada keseimbangan dan postur disimpulkan bahwa maloklusi berkaitan dengan perubahan postur tubuh.56 Asimetri postural dianggap menyebabkan gangguan pada struktur dan fungsi tubuh seperti ketidakseimbangan otot, gaya berjalan, dan kemungkinan merupakan kondisi kronis, yang mengakibatkan keterbatasan dan pembatasan aktivitas sehari-hari untuk amputasi transfemoral (TFA) seperti pada Gambar.13 kondisi pasien asimetri tubuh dengan bahu dan tulang ileac panggul tidak rata.54
Gambar 13. Pasien dengan bahu dan tulang ileac panggul tidak rata.37
2.2 DNA (Asam deosiribonukleat)
Asam deoksiribonukleat, lebih dikenal sebagai DNA, adalah molekul kompleks yang mengandung semua informasi yang diperlukan untuk membangun dan memelihara suatu organisme dan dimiliki oleh semua makhluk hidup.57 Wilayah DNA yang mengkode protein disebut gen, sedangkan seluruh kromosom di dalam sel organisme adalah genome. Kromosom pada manusia berpasangan oleh karena itu setiap individu memiliki dua salinan dari setiap urutan dalam DNA yang disebut alel.
Dalam sebagian besar kasus, seseorang individu hanya memiliki dua alel untuk setiap penanda, satu pada masing-masing dua kromosom pada pasangan yang relevan.
Namun pada sebagian kecil kasus yang jarang ditemui, seorang individu dapat memiliki peghapusan atau dupilkasi kromosom kecil yang menghasilkan masing- masing memiliki satu atau tiga alel untuk polimorfisme. 58
Polimorfisme gen merupakan pewarisan sifat yang dikendalikan oleh lokus genetik tunggal dengan dua alel, di mana alel paling umum memiliki frekuensi sekitar 1% atau lebih besar. Polimorfisme gen merupakan perbedaan dalam urutan DNA (urutan gen, struktur kromosom, atau fenotip) di antara individu, kelompok atau populasi. Polimorfisme gen dapat berupa single nucleotide polimotfisms (SNPs),
pengulangan urutan, insersi, penghapusan, dan rekombinan.59 Polimorfisme gen dapat merupakan hasil dari proses kebetulan, atau mungkin telah diiduksi oleh urutan agen eksternal seperti virus atau radiasi. Jika perbedaan dalam urutan DNA di antara individu telah terbukti berhubungan dengan penyakit, biasanya akan disebut dengan mutasi genetik.59
2.3 Bone Morphogenetic Proteins-2 (BMP-2 )
Bone Morphpgenetic Proteins-2 merupakan bagian dari TGF-β1 superfamily yang memiliki peran utama dalam proses osteogenik dan non-osteogenik.28,29,60 BMP-2 merupakan gen yang bersifat multi-fungsi, sekretori, pemberi signal, dan growth factor yang berperan sebagai sitokin. BMP-2 meregulasi berbagai ekspresi yang berhubungan dengan transkripsi dan gen fenotip yang berasal dari osteoblas serta terlibat juga dalam proses penyembuhan fraktur.61–63
Bone Morphogenetic Proteins (BMPs) adalah sekelompok faktor pertumbuhan dan sitokin yang menginduksi pembentukan tulang dan tulang rawan.
Faktor pertumbuhan ini merupakan protein alami atau hormon steroid yang mampu menstimulasi pertumbuhan sel, diferensiasi dan proliferasi sel. Mereka bertindak sebagai pensinyalan molekul antar sel yang berikatan dengan reseptor spesifik pada sel target dan mempromosikan diferensiasi dan pematangan sel yang bervariasi antara faktor pertumbuhan. Induksi tulang merupakan proses multistep. Langkah utamanya adalah kemotaksis, mitosis, dan diferensiasi.62
Gambar 14. Lokasi gen BMP-2 .64
Bone Morphogenetic Proteins-2 adalah tipikal dari gen yang terletak di intron (daerah non-koding). Pada mulanya dianggap tidak penting namun sekarang brekembang dan dikenal terlibat dalam beberapa pengaturan vital yang dapat
memperkuat pewarisan genetik. Selain itu, pada beberapa prnyakit utama seperti kanker juga telah banyak dilaporkan. Studi terbaru menunjukkan eksplorasi pada berbagai efek dapat dipengaruhi oleh regio non-koding.
Pada umumnya mengendalikan proses perkembangan kritis. BMP-2 terletak pada kromosom ke 20 lengan pendek regio 1 band ke 2 (20p12) seperti pada gambar di atas.28,65 Sintaksis lintas-spesies yang luas di sekitar BMP-2 konsisten dengan tekanan selektif pada elemen pengatur yang mengontrol ekspresi gen BMP-2 dari kejauhan.66
Bone Morphogenetic Proteins (BMP) memiliki persetujuan Administrasi Makanan dan Obat Amerika Serikat untuk perawatan klinis terutama fusi tulang belakang termasuk fiksasi fraktur tulang panjang, fusi pergelangan kaki, dan perbaikan fraktur tulang belakang.67 Di antara semua BMP, yang dapat menginduksi pertumbuhan tulang yang lebih potensial adalah BMP-268 , selain itu dapat juga meregenerasi tulang melalui diferensiasi osteogenik progenitor osteoblas atau sel induk.69
2.3.1 Fungsi
Bone Morphogenetic Proteins berinteraksi dengan reseptor spesifik pada permukaan sel yang dikenal sebagai Reseptor BMP (BMPR). Transduksi sinyal melalui BMPR menghasilkan mobilisasi anggota keluarga Small Mothers Against Decapentaplegic (SMAD) dari protein. Jalur pensinyalan yang melibatkan Bone Morphogenetic Protein (BMP), BMPR, dan SMAD penting dalam pengembangan jantung, SSP, dan tulang rawan, serta perkembangan tulang pasca-natal. BMP memiliki peran penting selama perkembangan embrionik pada pola embrionik dan pembentukan kerangka awal. Pada gambar.12 dapat dilihat faktor pertumbuhan dan diferensiasi pada pembentukan tulang.62
Gambar 15. Faktor Pertumbuhan dan Diferensiasi.62
Bone Morphogenetic Proteins memiliki berbagai aplikasi dalam Bedah Mulut dan Maksilofasial. Ini telah digunakan untuk merekonstruksi rahang bawah lengkap atau sebagian yang direseksi. BMP digunakan dalam celah wajah, celah langit-langit mulut, pembesaran alveolar ridge, perbaikan tulang rawan di TMJ dan pada implan.
Bone Morphogenetic Proteins menghasilkan induksi tulang yang membantu dalam menginduksi osteoblas untuk menghasilkan tulang atau tulang rawan.61,62
Remodeling tulang yang terjadi selama periode 30 bulan terbukti pada pasien lanjut usia dengan cacat alveolar cleft. Bone Morphogenic Protein-2 (BMP-2) meningkatan penyembuhan dan pengurangan morbiditas. Roentgenogram seri hewan uji jangka panjang menunjukkan stabilitas tulang yang diinduksi rhBMP2.
Roentgenogram yang diambil pada bulan ke-3 dan ke-30 setelah rekonstruksi, dapat dilihat adanya remodeling tulang yang terjadi selama periode 30 bulan.62
Beberapa penelitian menyarankan bahwa regenerasi periodontal yang dimediasi oleh Bone Morphogenetic Protein-2, dan menunjukkan bahwa BMP menginduksi ekspresi protein osteogenik dan mendorong regenerasi tulang dan jaringan periodontal, termasuk sementum.70 Kadar BMP-2 yang abnormal dapat menyebabkan anomali kongenital dan penyakit yang berhubungan dengan sel mesenkim yang akan berdiferensiasi menjadi otot, lemak, tulang rawan, dan tulang.
Kadar BMP-2 yang rendah memiliki hubungan positif dengan risiko patah tulang dan
osteoporosis.27–29 Konsentrasi BMP-2 dalam jaringan tertentu sangat penting karena perubahan kadar dapat menyebabkan anomali perkembangan atau berkembangnya beragam penyakit manusia.65
Beberapa efek samping telah dikemukakan dalam penggunaan rhBMP.
Terutama bila digunakan dalam dosis supra- fisiologis, pembentukan tulang ektopik dan stimulasi sel kanker masih dalam studi. Recombinant BMP-2 saat ini tidak menunjukkan adanya hubungan dengan kanker pankreas pada studi lebih dari 90.000 pasien. Terbentuknya tulang ektopik dikatakan dapat terjadi apabila digunakan dalam dosis sangat tinggi pada percobaan binatang. Namun BMP tetap menjadi modalitas terapi yang poten dalam menunjang kesembuhan fraktur dengan efek samping yang ringan apabila digunakan dengan benar.71
Mutasi patologis manusia dapat berupa berkurangnya atau hilangnya fungsi pada suatu organ. Dalam beberapa kasus, ekspresi gen yang berlebih atau kekurangan berkorelasi dengan penyakit. Pensinyalan BMP terlibat dalam banyak sistem organ, ada sebagian besar patologi yang terkait dengan sistem organ.60
Pada bidang ortodonti, BMP-2 dapat digunakan untuk mempercepat pergerakan pada gigi. Stimulasi LIPUS( Low Intensity Pulsed UltraSound) meningkatkan pergerakan gigi ortodontik melalui peningkatan ekspresi jalur gen pensinyalan jalur HGF / Runx2 / BMP-2 dan ekspresi RANKL dalam model tikus ortodontik. BMP-2 mRNA dan ekspresi protein ditingkatkan melalui ekspresi Runx2 dalam sel hPDL oleh stimulasi LIPUS in vitro. Temuan ini menunjukkan bahwa stimulasi LIPUS mempercepat remodeling tulang alveolar, sehingga berpotensi memperpendek masa perawatan ortodontik di klinik. Karena LIPUS aman dan non-invasif, itu akan menjadi terapi adjuvan baru yang menjanjikan untuk mempercepat pergerakan gigi ortodontik, dan mempersingkat waktu perawatan ortodontik.70
Pada penelitian yang dilakukan oleh Tasaduq dkk., dengan total 50 subjek, dengan 31 pasien osteoporosis dan 19 dan non-osteoporosis di Pakistan, untuk menilai hubungan polimorfisme BMP-2 dengan variasi kepadatan tulang pada wanita osteoporosis. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa faktor non-genetik dan BMP-2 tidak menunjukkan hubungan dengan BMD(Bone Mass Density) rendah pada
populasi wanita osteoporosis. Genotip paling umum yang ditemukan pada populasi penelitian ini adalah genotipe heterozigot, AT, dan varian homozigot, TT, adalah yang paling jarang (gambar 14). Wanita yang memiliki varian genotipe TT memiliki BMD 14,4% lebih tinggi daripada subjek yang memiliki genotype wild type, AA.28
Gambar 16. Hasil RFLP pada nukleotida 893 dari BMP-2 mRNA (SNP rs235768). Adeine(A) merupakan wild type dan Timin (T) merupakan varian.
2.4 Kerangka Teori
Asimetri
Wajah Tubuh
Dental Skeletal Jaringan lunak Fungsional
Maksila Mandibula
Visual Model Studi Radiografi
Diagnosis Etiologi
Transversal
Vertikal
Tinggi Kondilus Tinggi Ramus
Perkembangan Patologis Traumatik Fungsional
Regenerasi tulang BMP-2
Definisi Fungsi Lokasi
Regenerasi jaringan
Anamnesis
2.5 Kerangka Konsep
Polimorfisme BMP-2 rs235768 1. variasi AA 2. variasi AT 3. variasi TT
Asimetri Mandibula
BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Jenis Penelitian
Jenis penelitian ini adalah penelitian deskriptif analitik, yaitu untuk mengetahui hubungan antara polimorfisme Bone Morphogenetic Proteins-2 pada pasien asimetri mandibula. Desain penelitian ini adalah cros-sectional , yaitu kelompok kontrol diidentifikasi faktor resikonya secara retrospektif.
3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian 3.2.1 Lokasi Penelitian
Amplifikasi BMP-2 dilaksanakan di Laboratorium Terpadu Fakultas Kedokteran dan analisis Universitas Sumatera Utara dan analisis radiografi panoramik dilaksanakan di Departemen Radiografi Dental Fakultas Kedokteran Gig Universitas Sumatera Utara, Medan, Indonesia.
3.2.2 Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan dari bulan Agustus 2019 sampai Desember 2019.
3.3 Populasi dan Sampel 3.3.1 Populasi Penelitian
Populasi pada penelitian ini adalah pasien asimetri mandibula yang datang berobat ke RSGM FKG USU periode Maret - November 2019.
3.3.2 Sampel Penelitian
Sampel penelitian ini menggunakan data sekunder yang diambil dari penelitian Dr. Ervina Sofyanti.,drg.,sp.Ort(K). Pemilihan sampel dengan teknik
purposive sampling, yaitu dipilih berdasarkan kriteria inklusi dan eksklusi yang ditentukan.
3.3.3 Kriteria inklusi
Kriteria inklusi dari penelitian ini adalah:
1. Pasien asimetri mandibula(menurut metode Lemos).
2. Ras mongoloid.
3. Usia > 18 tahun.
3.3.4 Kriteria Eksklusi
1. Pasien yang sedang memakai pesawat orthodonti cekat.
3.3.5 Besar Sampel
Besar sampel ditentukan berdasarkan jenis penelitian cross-sectional n = { √ ) √ ))
) }
= { √ ) √ ))
) }
={ √ ) √ ))
) }
={ ) }
=
= 50,28
= 5% = 1,96 (Nilai distribusi normal baku Tabel Z)
= 10% (Nilai distribusi normal baku Tabel Z)
P0 = Proporsi kasus asimetri dengan genotype TT = 50%
Pa-P0 = Selisih Proporsi yang diduga = 22%
Pa =Proporsi kasus asimetri dengan genotype TT yang diharapkan 28%
Dari hasil perhitungan besar sampel sehingga jumlah sampel minimum adalah 51 responden. Untuk menghindari adanya drop out sampel penelitian maka jumlah sampel ditambah ±10% dari sampel yang ditentukan. Sehingga jumlah sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah 60 responden.
3.4 Variabel dan Definisi Operasional 3.4.1 Variabel Penelitian
Adapun variabel-variabel yang ada dalam penelitian ini adalah:
1. Variabel bebas : Polimorfisme BMP-2.
2. Variabel terikat : Asimetri mandibula.
3. Variabel terkendali : Peneliti yang sama, alat yang digunakan, ras mongoloid, usia.
4. Variabel tidak terkendali : Jenis kelamin.
3.4.2 Definisi Operasional
No. Jenis
Variabel Variabel Definisi Operasional
Cara Penguku-
ran
Hasil Skala
1. Variabel bebas
Polimorfis- me BMP-2
Varian gen nukleotida BMP-2 c.893T>A dengan jumlah 353bp
(Perubahan
UV reader 1. variasi AA (353bp)
2. variasi AT(153bp + 200bp)
3. variasi TT(153bp +
Kate- gorik
No. Jenis
Variabel Variabel Definisi Operasional
Cara
Penguku- Hasil Skala
ran
basa timin menjadi adenin pada rantai 893 kromosom ke 20 lengan pendek regio 1 band ke 2) yang diketahui melalui PCR.
200bp dan 153bp + 200bp)
2. Variabel terikat
Asimetri Mandibula
Suatu keadaan yang
menunjukkan perbedaan panjang
korpus (∑ ) dan / atau tinggi condilar (CHD) antara sisi kiri dan kanan
mandibula berdasarkan metode Lemos.
Softcopy radiografi panoramik pra-
perawatan ortodonti dianalisis dengan software Cliniview di komputer radiologi dental FKG USU.
Perhitungan selisih titik
0-2 mm
= simetri
>2 mm
= asimetri
Kate- gorik
No. Jenis
Variabel Variabel Definisi Operasional
Cara Penguku- ran
Hasil Skala
dan garis antara sisi kanan dan kiri. Bila (+) artinya sisi kiri lebih tinggi, bila (- ) artinya sisi kanan lebih tinggi.
3.5 Metode Pengumpulan Data / Pelaksanaan Penelitian 3.5.1 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1. Mesin Sentrifugasi (Haraeus)
2. Vortex (Biosan)
3. Stopwatch (Elabscience) 4. Kulkas (Binder)
5. Mesin PCR / Thermal Cycler (Veriti Well Thermal Cycler) 6. Waterbath (PRECISION Circulating Water Bath)
7. Flask Beaker 500ml (PYREX USA) 8. Magnetic Hot Strirrer (Chyo) 9. Timbangan digital
10. Gel casting tray 11. Gel comb
12. Gel documentation (Uvitec Reader)
Gambar 17. Alat yang digunakan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
1. Masker dan sarung tangan
2. Pipet automatic 1000L, 100L (Pipet-Lite XLS) 3. Tabung Eppendrof 1,5 mL
4. Tips steril berbagai ukuran 5. Kertas label (Tom&Jerry) 6. Pena tahan air (SNOWMAN)
7. Kit ekstraksi DNA [FavorPrep Blood Genomic DNA Extraction Mini kit]
8. Mikropipet 9. Tabung PCR
10. PCR mix [Go Taq Green Master Mix (Promega, USA)]
11. DNA sampel
12. rimer orwar
1 2 3 4
5 6 7 8
9 10
11 12
13. rimer reverse 14. Enzim BstNI (New England, Biolabs Inc) 1000 unit 15. NE buffer
16. Produk hasil PCR
17. Agarose, LE, Analytical Grade (Promega )100g.
18. Buffer Tris EDTA 1X 19. Ethidium Bromide 20. Aluminium foil 21. 1kb DNA Ladder
3.5.2 Metode Pelaksanaan Penelitian 3.5.2.1 Metode Lemos
Cara kerja:.
Analisis data sekunder radiografi panoramik di unit radiologi dental FKG USU.
1. Tentukan titik RHC dan LHC yaitu titik paling kranial dari kondilus.
2. Tentukan titik RGo dan LGo yaitu titik perpotongan antara kondilus dan ramus.
3. Tarik garis dari RHC ke RGo dan dari LHC ke LGo. lalu di ukur panjangnya.
4. Sudut Go didapatkan dari perhitungan 360-x/2. untuk sisi kanan pasien dan x/2 untuk sisi kiri pasien. x didapatkan dari sudut yang dibentuk oleh CH ke RL.
5. Tentukan titik ANS yaitu bagian yang teruncing dari nasal tip dan ditarik garis lurus memanjang sampai titik paling bawah dari mandibula.
6. Tentukan titik RPF dan LPF kemudian ditarik garis ke ANS.
7. Kemudian tentukan titik IP-MSP yang di representasikan dari garis horizontal bagian medial gigi insisivus ke MSP lelu di ukur jaraknya.
8. Tentukan titik Pg yaitu bagian yang paling radiopaque disekitar MSP dan ditarik garis ke MSP kemudian diukur jaraknya.
9. Hitung CHD yang didapatkan dari sisi kiri dikurangi sisi kanan.
Gambar 18. Pengukuran asimetri mandibula dengan metode Lemos menggunakan Cliniview.
3.5.2.2 Isolasi DNA Cara Kerja :
1. Label dan kode tabung Eppendrof untuk sampel darah.
2. Ambil 200μl darah dengan micropippet, kemudian ditambahkan 20μl Proteinase-K.
3. Tambahkan 200μL FABG buffer, lalu campuran ini di vortex
4. Setelah itu, darah diinkubasi 60°C selama 15 menit, selama tahap ini, setiap 5 menit sekali tabung di vortex. Pada posisi ini panaskan Elution buffer secukupnya.
5. Pisahkan plasmanya, lalu tambahkan 200 μL Etanol absolute. Kemudian darah di vortex yaitu semua campuran di getarkan di mesin vortex agar tidak ada darah yang menggumpal.
6. Rangkai spin column dengan collection tube, masukkan seluruh cairan ke dalam spin column. Kemudian darah di sentrifuge 6000 rpm selama 1 menit.
7. Rangkai lagi spin column dengan collection tube yang baru. Kemudian tambahkan 400 μL W1 Buffer. Lalu disentrifuge dengan kecepatan tinggi selama 30 detik.
8. Buang cairan pada collection tube.
9. Kemudian tambahkan 750 μL Wash Buffer kedalam darah. Dan sentrifuge dengan kecepatan 13.000rpm selama 30 detik.
10. Buang cairan pada collection tube. Kemudian disentrifuge selama 3 menit dalam keadaan kering.
11. Masukkan spin column pada tabung eppendrof 1,5 ml. Kemudian tambahkan 100 μL Elution buffer ke tengah membran, lalu biarkan selama 3 menit.
12. Setelah dibiarkan selama 3 menit, sentrifuge dengan kecepatan 13.000rpm selama 60 detik.
13. Setelah itu DNA dapat disimpan pada suhu -20°C.
Gambar 19. Prosedur isolasi DNA
3.5.2.3 Amplifikasi isolat DNA dengan Polymerase Chain Reaction Cara Kerja:
1. Label tabung PCR sesuai dengan kode sampel.
2. Buat campuran Master Mix untuk reaksi PCR dengan total volume 23L untuk setiap sampel DNA yang terdiri dari 12,5L Master Mix, 1L masing-masing forward dan reverse primer, dan 8,5L nuclease free water.
3. Tambahkan 2L isolate DNA sampel pada campuran Master Mix, dan masukkan kedalam mesin PCR (Thermal Cycler).
4. Gen BMP-2 pada DNA sampel diamplifikasi dengan menggunakan mesin PCR (Thermal Cycler) dengan suhu denaturasi 95C selama 5 menit, diikuti 35 siklus denaturasi pada 94C selama 30 detik , annealing pada 54C selama 45 detik, dan
