ANIEK SETIYA BUDIATIN, 090970209 (2014) PENGARUH GLUTARALDEHID SEBAGAI CROSSLINK AGENT GENTAMISIN DENGAN GELATIN TERHADAP PENINGKATAN EFEKTIFITAS BOVINE HYDROXYAPATITE – GELATIN SEBAGAI SISTEM PENGHANTARAN OBAT DAN PENGISI TULANG. Disertasi thesis, UNIVERSITAS AIRLANGGA.

Preview	Text (ABSTRAK) gdlhub-gdl-s3-2014-budiatinan-32900-11.abst-t.pdf Download (144kB) | Preview
	Text (FULL TEXT) gdlhub-gdl-s3-2014-budiatinan-32900-ft.pdf Restricted to Registered users only Download (6MB) | Request a copy

Abstract

Latarbelakang: Pada proses rekonstruksi tulang, pada trauma tulang akibat dari fraktur terbuka, debridemen karena ostemielitis, kanker tulang, kelainan tulang bawaan, atau gangren dapat menyebabkan terjadinya celah/defek tulang. Pada saat proses rekonstruksi dan kondisi trauma tulang merupakan jalan masuknya bakteri ke dalam tulang dan dapat menyebabkan terjadinya infeksi tulang yang biasa disebut osteomielitis sehingga diperlukan pemberian antibiotika untuk preventif atau kuratif. Defek tulang dapat menyebabkan terjadinya devaskularisasi dan kerusakan jaringan di sekitarnya, sehingga pemberian antibiotika secara sistemik konsentrasi yang sampai ke target lebih kecil dari Minimum Inhibitory Concentration (MIC) dan dapat menyebabkan terjadinya resistensi bakteri. Disamping itu, tidak semua antibiotika dapat menembus tulang, akibatnya pemberian secara sistemik maupun peroral diperlukan dosis tinggi serta dalam jangka waktu lama. Pemberian dosis tinggi dalam jangka waktu lama akan menyebabkan terjadi toksisitas terhadap pasien, rasa sakit dalam jangka panjang bahkan kecacatan dan perlu waktu lama tinggal di rumah sakit. Hal tersebut dapat diatasi dengan sistem penghantaran obat secara lokal yang dapat melepas antibiotika secara terus menerus dalam jangka waktu lama dan sekaligus berfungsi sebagai pengisi (bonegraft) defek tulang. Gentamisin (GEN) merupakan antibiotika yang tepat digunakan dalam proses rekonstruksi tulang karena bersifat termostabil, spektrum luas, tidak dimetabolisme, bermuatan positif sehingga mudah menembus tulang. Sistem penghantaran obat yang bertindak sebagai pembawa GEN dan sekaligus sebagai pengisi defek tulang seharusnya bersifat mirip komponen tulang organik dan anorganik, degradabel, biokompatibel dan dapat melepas GEN dalam jangka waktu lama dengan konsentrasi >MIC GEN terhadap Staphylococcus aureus yang merupakan bakteri penyebab utama terjadinya infeksi nosokomial di rumah sakit. Tujuan penelitian ini adalah membuat implan sebagai sistem penghantaranan GEN yaitu implant BHA-GEL yang merupakan implan noncross-linking (NCL) dan implant BHA-GEL di cross-link dengan glutaraldehid (GA) merupakan implan cross-link (CL). Metode: Komposisi Bovine hydroxyapatite (BHA) dibanding dengan Gelatin (GEL) adalah 10 : 1 dan GEN 10% serta di cross-link dengan GA (0,5, 1,0 dan 2,5%). Implan dalam bentuk pelet silinder dengan diameter 4,0 mm, tebal 3,2 mm dan berat 100,0 mg.Komparasi karakteristik implan NCL dan CL diuji secara in vitro dan in vivo Efektivitas pelepasan GEN dari implan diuji selama 28 hari baik secara in vitro maupun in vivo. Hasil: Berdasarkan uji in vitro, dari implan NCL menunjukkan hasil sebagai berikut: (1). prosen porositas dari implan NCL lebih besar dari CL,sehingga implan NCL baik sebagai scaffold tempat sel berproliferasi dan diferensiasi, tetapi sangat rapuh, mudah terdegradasi dan tidak memenuhi persyaratan sebagai SPO. (2). Nilai densitas dan kekerasan CL lebih besar dari NCL, hal ini menunjukkan bahwa implan CL memenuhi persyaratan sebagai pengisi tulang kortek dan SPO gentamisin. (3).Uji pelepasan GEN secara in vitro menunjukkan bahwa GEN yang terlepas dari implan CL secara bertahap selama 28 hari >MIC (0,3 ppm) GEN terhadap Staphylococcus aureus dan GEN yang terlepas sebesar 99,43%. (4) Sementara itu, pemeriksaan in vivo dengan implatasi implan CL pada femur kelinci, menunjukkan kadar tunak (Css) GEN yang penetrasi ke arah proksimal mencapai 23,15 ±5,69 μg/ml dalam waktu 2 hari, sedangkan implan NCL18,09 ± 6,11 μg/ml dalam 14 hari. Berdasarkan Css yang dicapai menunjukkan bahwa implan CL lebih cepat mencapai keadaan kadar tunak dan berbeda signifikan dibanding implan NCL dengan P<0,05. Konsentrasi GEN ke arah distal mencapai kadar tunak pada hari ke 28 yaitu 24,03 ± 0,87 μg/ml, berdasarkan hal tersebut implan CL dapat mempertahankan kondisi kadar tunak sampai 28 hari. Sedangkan implan NCL yang ke arah distal kondisi tunak dicapai pada hari ke 21 dengan konsentrasi 17,76 ± 2,31 μg/ml. Hal ini menunjukkan bahwa implan CL menghasilkan profil kadar tunak lebih tinggi dibanding implan NCL dengan konsentrasi yang dipertahankan lebih tinggi selama lebih dari 28 hari. Ketersediaan GEN dari implan NCL di area defek bagian distal ditunjukkan oleh area di bawah kurva (AUC2-28hari) distal adalah 423,990 ± 31,384 μg/ml.hari dan proximal adalah 383,797 ± 32,037 μg/ml.hari. Sedangkan AUC2-28hari bagian distal dari implan CL adalah 355,965±28,014 μg/ml.hari dan proksimal adalah AUC2-28hari= 412,000± 33,986 μg/ml.hari. Area di bawah kurva (AUC2-28hari) secara total (distal+proksimal) dari implan NCL dan CL tidak berbeda signifikan (p>0,05). Gentamisin dari implan NCL maupun CL yang penetrasi ke dalam tulang femur kelinci ke arah distal maupun proksimal menunjukkan lebih besar dari 10 kali MIC. Sedangkan bakteri yang sudah membentuk biofilm di dalam tulang hanya dapat dieradikasi apabila konsentrasi antibiotika lebih besar 10 kali MIC. Dengan demikian implan NCL maupun CL dapat mengeradikasi bakteri dalam tulang, sedangkan pemberian antibiotika secara intravena maupun per oral akan sukar untuk mencapai konsentrasi tersebut. Pemeriksaan X - ray pada hari ke dua menunjukkan defek berbentuk lingkaran jelas seperti bentuk implan NCL maupun CL. Pada pemeriksaan hari ke-28, serapan sinar sudah tidak tampak hal ini menunjukkan implan telah bersatu dengan tulang di sekitarnya. Sedangkan pemeriksaan secara histopatologi menunjukkan perkembangan yang baik, terlihat dari pembentukkan osteoid dari osteoblas yang dipercepat oleh adanya gelatin dan osteosit oleh BHA. Gelatin adalah jenis kolagen tipe 1 yang merupakan komponen utama dari softcallus (osteoid) dan selanjutnya akan mengalami kalsifikasi berubah menjadi hardcallus (osteosit). Ketersediaan tinggi kalsium yang disediakan oleh BHA dan GEL sebagai kolagen tipe 1 sebagai sistem penghantaran akan mempercepat proses remodelling tulang ini. Kesimpulan: Berdasarkan hal tersebut di atas maka dapat disimpulkan bahwa GA dapat meningkatkan efektivitas dari implan CL sehingga dapat erfungsi sebagai sistem penghantaran lokal yang melepaskan GEN dalam konsentrasi lebih tinggi dari MIC GEN (0,3 μg/ml) terhadap Staphylococcus aureus lebih dari 28 hari serta BHA dan GEL yang terlepas dari implan CL dapat mempercepat proses remodelling tulang.

Actions (login required)

View Item