PEMBERIAN PDGF INTRALESI PADA PATAH TULANG … filetulang femur tikus putihyang dikauterisasi...

24
TESIS PEMBERIAN PDGF INTRALESI PADA PATAH TULANG FEMUR TIKUS PUTIHYANG DIKAUTERISASI MEMILIKI DIAMETER KALUS, OSTEOCALCIN DAN KOLAGEN TIPE I LEBIH TINGGI DARIPADA YANG TANPA PEMBERIAN PDGF I PUTU GEDE DHARMAWAN NIM 1114118204 PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK PROGRAM PASCA SARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2016 i

Transcript of PEMBERIAN PDGF INTRALESI PADA PATAH TULANG … filetulang femur tikus putihyang dikauterisasi...

Page 1: PEMBERIAN PDGF INTRALESI PADA PATAH TULANG … filetulang femur tikus putihyang dikauterisasi memiliki diameter kalus, osteocalcin dan kolagen tipe i lebih tinggi daripada yang tanpa

TESIS

PEMBERIAN PDGF INTRALESI PADA PATAHTULANG FEMUR TIKUS PUTIHYANG

DIKAUTERISASI MEMILIKI DIAMETER KALUS,OSTEOCALCIN DAN KOLAGEN TIPE I LEBIH

TINGGI DARIPADA YANG TANPA PEMBERIANPDGF

I PUTU GEDE DHARMAWANNIM 1114118204

PROGRAM MAGISTERPROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK

PROGRAM PASCA SARJANAUNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR2016

i

Page 2: PEMBERIAN PDGF INTRALESI PADA PATAH TULANG … filetulang femur tikus putihyang dikauterisasi memiliki diameter kalus, osteocalcin dan kolagen tipe i lebih tinggi daripada yang tanpa

PEMBERIAN PDGF INTRALESI PADA PATAHTULANG FEMUR TIKUS PUTIH YANG

DIKAUTERISASI MEMILIKI DIAMETER KALUS,OSTEOCALCIN DAN KOLAGEN TIPE I LEBIH

TINGGI DARIPADA YANG TANPA PEMBERIANPDGF

Tesis untuk Memperoleh Gelar MagisterPada Program Magister, Program Studi Ilmu Biomedik

Program Pascasarjana Universitas Udayana

I PUTU GEDE DHARMAWANNIM 1114118204

PROGRAM MAGISTERPROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK

PROGRAM PASCASARJANAUNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR2016

ii

Page 3: PEMBERIAN PDGF INTRALESI PADA PATAH TULANG … filetulang femur tikus putihyang dikauterisasi memiliki diameter kalus, osteocalcin dan kolagen tipe i lebih tinggi daripada yang tanpa

Lembar Pengesahan

TESIS INI TELAH DISETUJUI

TANGGAL, 08 NOPEMBER 2016

Mengetahui,

iii

Pembimbing I,

Prof. Dr. dr. Putu Astawa, Sp.OT(K), M.KesNip. 195301311980031004

Ketua Program Studi Ilmu BiomedikProgram Pascasarjana Universitas Udayana

Dr. dr. Gde Ngurah Indraguna Pinatih, M.Sc,Sp.GKNIP 19580521 198503 1 002

DirekturProgram Pascasarjana Universitas Udayana

Prof. Dr. dr. A.A. Raka Sudewi, Sp.S (K)NIP 19590215 198510 2 001

Pembimbing II,

dr.K G Mulyadi Ridia, Sp.OT(K)NIP 19600201 198610 1 001

Page 4: PEMBERIAN PDGF INTRALESI PADA PATAH TULANG … filetulang femur tikus putihyang dikauterisasi memiliki diameter kalus, osteocalcin dan kolagen tipe i lebih tinggi daripada yang tanpa

Tesis Ini Telah Diuji pada

Tanggal: 08 Nopember 2016

Panitia Penguji Tesis Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana

No: 5395/ UN 14.4/ HK/ 2016

Tertanggal: 02 Nopember 2016

Ketua: Prof. Dr. dr. I Ketut Siki Kawiyana, Sp. B., Sp.OT (K)

Anggota:

1. Prof. Dr. dr Putu Astawa, Sp.OT (K), M.Kes

2. dr. K.G Mulyadi Ridia, Sp.OT (K)

3. dr. Wayan Suryanto Dusak Sp.OT (K)

4. Dr. dr. I Ketut Suyasa, Sp.B, Sp.OT (K)

iv

Page 5: PEMBERIAN PDGF INTRALESI PADA PATAH TULANG … filetulang femur tikus putihyang dikauterisasi memiliki diameter kalus, osteocalcin dan kolagen tipe i lebih tinggi daripada yang tanpa

Surat Pernyataan Bebas Plagiat

v

Page 6: PEMBERIAN PDGF INTRALESI PADA PATAH TULANG … filetulang femur tikus putihyang dikauterisasi memiliki diameter kalus, osteocalcin dan kolagen tipe i lebih tinggi daripada yang tanpa

UCAPAN TERIMA KASIH

Puji syukur kami panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa/

Tuhan Yang Maha Esa karena atas asung kerta wara nugraha-Nya, sehingga tesis

ini dapat diselesaikan dengan baik. Tesis ini untuk melengkapi persyaratan dalam

menyelesaikan pendidikan Ilmu Biomedik-Combined Degree Program

Pascasarjana Universitas Udayana/ RS Sanglah Denpasar.

Berkat petunjuk, bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, segala

hambatan dalam penyusunan tesis ini dapat diselesaikan dengan baik, untuk itu

penulis menyampaikan rasa hormat dan terimakasih yang sebesar-besarnya

kepada :

Rektor Universitas Udayana, Prof. Dr. dr. Ketut Suastika, Sp.PD-KEMD,

yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk menjadi mahasiswa

Program Pendidikan Dokter Spesialis I-Combined Degree Orthopaedi dan

Traumatologi.

Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Udayana, Prof. Dr. dr. Putu

Astawa, Sp.OT (K), M.Kes, yang telah memberikan kesempatan kepada kami

untuk mengikuti pendidikan pada Program Pendidikan Dokter Spesialis I-

Combined Degree Orthopaedi dan Traumatologi dan selaku Pembimbing

Akademik I penulis atas arahan, nasehat dan bimbingannya.

Ketua Program Studi Orthopaedi dan Traumatologi Fakultas Kedokteran

Universitas Udayana/ RS Sanglah Denpasar, Prof. DR. dr. I Ketut Siki Kawiyana,

Sp.B, Sp.OT(K), atas segala dorongan dan bimbingan selama kami mengikuti

pendidikan spesialis.

Ketua Bagian/ SMF Orthopaedi dan Traumatologi Fakultas Kedokteran

Universitas Udayana/ RS Sanglah Denpasar, Dr. dr. I Ketut Suyasa, Sp.B, Sp.OT

(K), atas segala dorongan dan bimbingan selama kami mengikuti pendidikan

spesialis.

vi

Page 7: PEMBERIAN PDGF INTRALESI PADA PATAH TULANG … filetulang femur tikus putihyang dikauterisasi memiliki diameter kalus, osteocalcin dan kolagen tipe i lebih tinggi daripada yang tanpa

dr. K.G. Mulyadi Ridia, Sp.OT(K), selaku Pembimbing Akademik II, atas

nasihat dan bimbingan yang diberikan kepada penulis.

Direktur Pasca Sarjana, Prof. Dr. dr. A. A. Raka Sudewi, Sp.S (K), atas

kesempatan yang diberikan kepada kami mengikuti pendidikan Ilmu Biomedik-

Combine Degree.

Ketua Program Studi Ilmu Biomedik-Combine Degree, Dr. dr. Gde

Ngurah Indraguna Pinatih, M.Sc, Sp.GK, atas segala dorongan dan bimbingan

selama kami mengikuti pendidikan Ilmu Biomedik- Combine Degree.

Direktur Utama Rumah Sakit Sanglah Denpasar, dr. I Wayan Sudana,

M.Kes, atas segala fasilitas yang diberikan selama kami mengikuti Program

Pendidikan Dokter Spesialis I-Combined Degree Orthopaedi dan Traumatologi

Fakultas Kedokteran Universitas Udayana/ RSUP Sanglah Denpasar.

Dr. drh. Ida Bagus Oka Winaya, M.Kes dan staff atas dukungannya

sehingga terselesaikannya penelitian ini.

Seluruh Staf Bagian/ SMF Orthopaedi dan Traumatologi Fakultas

Kedokteran Universitas Udayana/ RS Sanglah Denpasar atas segala pengetahuan

dan bimbingan yang diberikan dalam menunjang penyelesaian tesis ini.

Rekan-rekan sejawat dokter PPDS I Orthopaedi dan Traumatologi

Fakultas Kedokteran Universitas Udayana, atas segala bantuan dan kerjasamanya.

Orangtua yaitu Jro Mangku Pande Nyoman Witawan dan Jro Mangku

Pande Istri Ni Nyoman Supartini, istri tercinta dr. Made Dewi Anggraeni Pande,

Sp.OG, M. Biomed, serta adikku I Kadek Suantara, S.Pi yang selalu memberi

dukungan moril maupun materiil selama masa pendidikan.

Akhir kata, meskipun tulisan ini belum sempurna, penulis berharap

semoga bermanfaat bagi pembaca dan tidak lupa mohon masukan dan sarannya

untuk penyempurnaan. Semoga Ida Sang Hyang Widhi Wasa memberikan berkah

kepada semua pihak yang dengan ikhlas membantu terselesaikannya tesis ini.

Denpasar, Oktober 2016

vii

Page 8: PEMBERIAN PDGF INTRALESI PADA PATAH TULANG … filetulang femur tikus putihyang dikauterisasi memiliki diameter kalus, osteocalcin dan kolagen tipe i lebih tinggi daripada yang tanpa

Penulis

ABSTRAK

PEMBERIAN PDGF INTRALESI PADA FRAKTUR FEMUR TIKUSPUTIH YANG DIKAUTERISASI MEMILIKI DIAMETER KALUS,

OSTEOCALCIN DAN KOLAGEN TIPE I LEBIH TINGGI DARIPADAYANG TANPA PEMBERIAN PDGF

Penyembuhan tulang pada fraktur dipengaruhi oleh berbagai faktor, baikfaktor internal maupun eksternal. PDGF dan TGF-β merupakan stimulator potenbagi fibroblas dalam migrasi sel, mitogenesis dan proliferasi serta dalam sintesismatriks, dimana hal ini penting dalam proses penyembuhan tulang. PemberianPDGF intralesi pada fraktur femur yang dikauterisasi diharapkan dapatmeningkatkan penyembuhan fraktur yang ditandai dengan diameter kalus yanglebih besar serta ekspresi osteocalcin dan kolagen tipe I yang lebih banyakdibandingkan tanpa pemberian PDGF.

Penelitian eksperimental randomized post-test only control group designdengan sampel 32 ekor tikus jantan jenis Wistar. Semua tikus dilakukanfrakturisasi dan ujung-ujung fragmen fraktur dikauterisasi kemudian dibagimenjadi 2 kelompok. Kelompok pertama tidak diberikan PDGF intralesi,kelompok kedua diberikan PDGF selama 4 minggu. Pada minggu keempat, untukmenilai efek perlakuan diperiksa secara histopatologi diameter kalus, jumlahekspresi osteocalcin dan kolagen tipe I pada daerah fraktur.

Analisis statistik didapatkan rerata diameter kalus pada tikus denganpemberian PDGF intralesi lebih tebal dan jumlah ekspresi osteocalcin dankolagen tipe I pada kalus tikus lebih banyak dibandingkan tanpa pemberianPDGF. Pada uji independent t-test didapatkan perbedaan diameter kalus yangsignifikan dengan kelompok kontrol sebesar 945,524 ± 347,456 sedangkan padakelompok perlakuan sebesar 1798,661 ± 328,520 dengan p = 0,000 (p < 0,05) danjumlah ekspresi osteocalcin yang signifikan pada kelompok kontrol sebesar13,937 ± 1,611 sedangkan pada kelompok perlakuan sebesar 32,000 ± 3,502dimana nilai p = 0,000 (p < 0,05) serta Uji Mann-Whitney U test didapatkanperbedaan yang signifikan pada ekspresi kolagen tipe I dengan mean rankkelompok kontrol sebesar 24,44 dan kelompok perlakuan sebesar 8,56 dengannilai p = 0,000 (p < 0,05).

Pemberian PDGF intralesi pada fraktur femur tikus yang dikauterisasimemiliki diameter kalus yang lebih tebal, jumlah ekspresi osteocalcin dankolagen tipe I yang lebih banyak dibandingkan tanpa pemberian PDGF.

Kata kunci: Penyembuhan Fraktur, PDGF, Kauterisasi, Diameter Kalus,Osteocalcin dan Kolagen tipe I

viii

Page 9: PEMBERIAN PDGF INTRALESI PADA PATAH TULANG … filetulang femur tikus putihyang dikauterisasi memiliki diameter kalus, osteocalcin dan kolagen tipe i lebih tinggi daripada yang tanpa

ABSTRACT

PDGF INTRALESIONAL ADMINISTRATION ON WHITE RATS WITHCAUTERIZED FEMORAL FRACTURE HAVE LARGER CALLUS

DIAMETER, HIGHER EXPRESSION OSTEOCALCIN AND TYPE I COLLAGEN THAN WITHOUT PDGF

INTRALESIONAL ADMINISTRATION

The healing of bone fractures is influenced by various factors, bothinternal and external factors. PDGF and TGF-β is a potent stimulator forfibroblasts in cell migration, mitogenesis and proliferation as well as in thesynthesis of matrix, which is important in the process of bone healing. PDGFintralesional administration on femoral fracture that were cauterized are expectedto improve that was characterized with larger callus diameter and higherexpression of osteocalcin and type I collagen than without PDGF intralesionaladministration.

The study design was experimental randomized post-test only controlgroup design with 32 male Wistar type rats as samples. All the rats werefracturized and the ends of the fracture fragments were cauterized and thendivided into 2 groups. The first group was without PDGF intralesionaladministration and the second group with PDGF intralesional administration for4 weeks. In the fourth week, histopathology examination was conducted to assessthe treatment effect by examining callus diameter, number of expressions ofosteocalcin and type I collagen in the fracture area.

The results of statistical analysis are that the mean diameter of callus inrats with administration of PDGF intralesional are larger, higher expression ofosteocalcin and type I collagen callus rats than those without PDGF intralesionaladministration. From the independent t-test, it was found that there are significantdifferences in callus diameter in group without PDGF intralesionaladministration 945,524 ± 347,456 compared to group with PDGF intralesionaladministration 1798,661 ± 328,520 with p = 0.000 (p <0.05) and also in totalosteocalcin expression in group without PDGF intralesional administration13,937 ± 1,611 compared to group with PDGF intralesional administration32,000 ± 3,502 with p = 0.000 (p <0.05). From Mann-Whitney U test it wasfound that there is a significant difference in the expression of type I collagenmean rank in group without PDGF intralesional administration 24,44 comparedto group with PDGF intralesional administration 8,56 with p = 0.000 (p <0.05).

PDGF intralesional administration on rats with cauterized femoralfracture have larger callus diameter, higher number of expressions of osteocalcinand higher type I collagen than without the administration of PDGF.

ix

Page 10: PEMBERIAN PDGF INTRALESI PADA PATAH TULANG … filetulang femur tikus putihyang dikauterisasi memiliki diameter kalus, osteocalcin dan kolagen tipe i lebih tinggi daripada yang tanpa

Keywords: Fracture Healing, PDGF, Cauterized, Callus Diameter, Osteocalcinand Type I Collagen

DAFTAR ISI

SAMPUL DALAM..................................................................................................i

PRASYARAT GELAR..........................................................................................ii

LEMBAR PENGESAHAN..................................................................................iii

PENETAPAN PANITIA PENGUJI.....................................................................iv

SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT.......................................................v

UCAPAN TERIMA KASIH.................................................................................vi

ABSTRAK...........................................................................................................viii

ABSTRACT............................................................................................................ix

DAFTAR ISI...........................................................................................................x

DAFTAR GAMBAR..........................................................................................xiII

DAFTAR SKEMA DAN TABEL.......................................................................xiv

DAFTAR SINGKATAN.......................................................................................xv

DAFTAR LAMPIRAN......................................................................................xvii

BAB I PENDAHULUAN.......................................................................................1

1.1 LATAR BELAKANG.....................................................................................1

I.2 RUMUSAN MASALAH.................................................................................4

1.3 TUJUAN PENELITIAN..................................................................................4

1.3.1 Tujuan Umum...................................................................................4

1.3.2 Tujuan Khusus..................................................................................4

I.4. MANFAAT PENELITIAN...............................................................................5

1.4.1 Manfaat Teoritis...............................................................................5

1.4.2 Manfaat Praktis................................................................................5

1.4.3 Manfaat Metodologis........................................................................6

BAB II KAJIAN PUSTAKA.................................................................................7

2.1 STRUKTUR DAN HISTOLOGI TULANG.........................................................7

x

Page 11: PEMBERIAN PDGF INTRALESI PADA PATAH TULANG … filetulang femur tikus putihyang dikauterisasi memiliki diameter kalus, osteocalcin dan kolagen tipe i lebih tinggi daripada yang tanpa

2.1.1 Sel Tulang........................................................................................9

2.2 PROSES PENYEMBUHAN PATAH TULANG.................................................12

2.2.1 Bone Turnover Marker pada Penyembuhan Fraktur........................18

2.2.2 PDGF (Platelet Derived Growth Factor).........................................20

2.2.2.1 Struktur Senyawa............................................................................23

2.2.2.2 Peran PDGF pada Proses Penyembuhan Tulang.............................23

2.3. NONUNION...............................................................................................25

BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP DAN HIPOTESIS..................29

3.1 KERANGKA BERPIKIR..............................................................................29

3.2 KERANGKA KONSEP................................................................................32

3.3 HIPOTESIS PENELITIAN............................................................................33

BAB IV METODOLOGI PENELITIAN...........................................................34

4.1 RANCANGAN PENELITIAN........................................................................34

4.2 TEMPAT DAN WAKTU PENELITIAN...........................................................36

4.3 PENENTUAN SUMBER DATA.....................................................................36

4.3.1 Populasi.........................................................................................36

4.3.2 Sampel Penelitian...........................................................................36

4.3.3 Besar Sampel..................................................................................37

4.3.4 Teknik Pengambilan Sampel............................................................38

4.3.5 Kriteria Pemilihan Sampel..............................................................38

4.3.5.1 Kriteria Inklusi.............................................................................38

4.3.5.2 Kriteria Eksklusi...........................................................................38

4.3.5.3 Kriteria Drop Out.........................................................................38

4.4 VARIABEL PENELITIAN............................................................................39

4.4.1 Identifikasi Variabel.......................................................................39

4.4.1.1 Variabel Bebas..............................................................................39

4.4.1.2 Variabel Tergantung......................................................................39

4.4.1.3 Variabel Kendali...........................................................................39

4.4.2 Definisi Operasional Variabel.........................................................39

4.5 BAHAN PENELITIAN.................................................................................41

4.5.1 Hewan Coba...................................................................................41

xi

Page 12: PEMBERIAN PDGF INTRALESI PADA PATAH TULANG … filetulang femur tikus putihyang dikauterisasi memiliki diameter kalus, osteocalcin dan kolagen tipe i lebih tinggi daripada yang tanpa

4.5.2 Bahan untuk Perlakuan...................................................................41

4.5.3 Bahan untuk Operasi......................................................................42

4.6 INSTRUMEN PENELITIAN..........................................................................42

4.7 PROSEDUR PENELITIAN............................................................................43

4.7.1 Preparasi Material.........................................................................43

4.7.2 Pembagian Kelompok Hewan Coba................................................43

4.7.3 Pelaksanaan Perlakuan..................................................................43

4.7.4 Pembuatan Preparat Histologi Jaringan Tulang Fraktur

Menggunakan Pewarna Hematoksilin-Eosin..............................................45

4.7.5 Imunohistokimia (IHK) anti-mouse osteocalcin antibody pada fraktur

tertutup....................................................................................................46

4.7.6 Imunohistokimia (IHK) anti-mouse kolagen tipe I antibodi pada

fraktur tertutup.........................................................................................47

4.8 ANALISIS DATA........................................................................................50

BAB V HASIL PENELITIAN.............................................................................51

5.1 ANALISIS SAMPEL....................................................................................51

5.1.1 Analisis deskriptif...........................................................................51

5.2 ANALISIS INFERENSIAL............................................................................54

5.2.1 Uji normalitas dan homogenitas......................................................54

5.2.2 Uji Independent T-Test....................................................................55

5.2.3. Uji Mann-Whitney U......................................................................56

BAB VI PEMBAHASAN.....................................................................................58

6.1. SUBJEK PENELITIAN.................................................................................58

6.2 HUBUNGAN PEMBERIAN PDGF INTRALESI DENGANDIAMETER KALUS

PADA FRAKTUR FEMUR TIKUS YANG DIKAUTERISASI.......................................59

6.3. HUBUNGAN PEMBERIAN PDGF INTRALESI DENGAN EKSPRESI

OSTEOCALCIN PADA FRAKTUR FEMUR TIKUS YANG DIKAUTERISASI...............60

6.4. HUBUNGAN PEMBERIAN PDGF INTRALESI DENGAN EKSPRESI KOLAGEN

TIPE I PADA FRAKTUR FEMUR TIKUS YANG DIKAUTERISASI.............................62

BAB VII SIMPULAN DAN SARAN..................................................................65

7.1 SIMPULAN................................................................................................65

xii

Page 13: PEMBERIAN PDGF INTRALESI PADA PATAH TULANG … filetulang femur tikus putihyang dikauterisasi memiliki diameter kalus, osteocalcin dan kolagen tipe i lebih tinggi daripada yang tanpa

7.2 SARAN......................................................................................................65

DAFTAR PUSTAKA...........................................................................................66

LAMPIRAN..........................................................................................................70

xiii

Page 14: PEMBERIAN PDGF INTRALESI PADA PATAH TULANG … filetulang femur tikus putihyang dikauterisasi memiliki diameter kalus, osteocalcin dan kolagen tipe i lebih tinggi daripada yang tanpa

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Gambaran Histologi Osteoklas................................................. 10

Gambar 2.2 Gambaran Histologi Tulang Lamelar........................................ 11

Gambar 2.3 Fase penyembuhan tulang; hematoma inflamasi, proliferasi,

kalus lunak, tulang, remodeling................................................ 14

Gambar 2.4 Waktudarimasing-masingfasepenyembuhantulang

Hematoma (minggu1), Soft Callus (minggu 2-3), Hard

callus (minggu 4-16), Remodeling (minggu 17 keatas)............ 15

Gambar 2.5 Proses Remodeling Tulang........................................................ 18

Gambar 2.6 Peran PDGF pada Proses PembentukanTulang........................ 27

Gambar 2.7 Proses Penyembuhan Tulang Melibatkan PDGF ..................... 27

xiv

Page 15: PEMBERIAN PDGF INTRALESI PADA PATAH TULANG … filetulang femur tikus putihyang dikauterisasi memiliki diameter kalus, osteocalcin dan kolagen tipe i lebih tinggi daripada yang tanpa

DAFTAR SKEMA DAN TABEL

Skema 2.1 Bone Turnover Marker............................................................... 20

Skema 3.1 Kerangka Berpikir...................................................................... 31

Skema 3.2 Kerangka Konsep Penelitian...................................................... 32

Skema 4.1 Rancangan Penelitian................................................................. 35

Skema 4.2 Alur Penelitian............................................................................ 49

Tabel 5.1 Distribusi frekuensi subjek penelitian masing-masing kelompok 51

Tabel 5.2 Rerata diameter kalus dan jumlah ekspresi osteocalcin pada

masing-masing kelompok........................................................... 52

Tabel 5.3 Persentase ekspresi kolagen tipe I pada masing-masing

kelompok .............................................................................. 53

Tabel 5.4 Uji normalitas data variabel-variabel penelitian dengan

Saphiro-Wilk .............................................................................. 54

Tabel 5.5 Uji Homogenitas varian data variabel-variabel penelitian

dengan Levene’s Test.................................................................. 55

Tabel 5.6 Hasil uji komparabilitas data post-test variabel penelitian untuk

kelompok perlakuan dan kontrol ............................................... 56

Tabel 5.7 Hasil uji komparabilitas data post-test variabel penelitian untuk

kelompok perlakuan dan kontrol ............................................... 57

xv

Page 16: PEMBERIAN PDGF INTRALESI PADA PATAH TULANG … filetulang femur tikus putihyang dikauterisasi memiliki diameter kalus, osteocalcin dan kolagen tipe i lebih tinggi daripada yang tanpa

DAFTAR SINGKATAN

BALP : Bone Alkali Phospatase

BMP-2 : Bone Morphogenetic Protein-2

BMP-4 : Bone Morphogenetic Protein-4

BMP-7 : Bone Morphogenetic Protein-7

βPDGFR : β Platelet Derived Growth Factor Receptor

Ct. Wi : Cortical Width

CTX : C-terminal telopeptide

DBM : Demineralized Bone Matrix

DBMIM : Demineralized Bone Matrix Intramembranous

DPD : Deoxypyridinoline

ECM : Endothelial Cell Multimerin

FGFs : Fibroblast Growth Factors

GF : Growth Factor

HYP : Hydroxyproline

IGF : Insulin-like Growth Factor

IGF-1 : Insulin-like Growth Factor-1

IL-1 : Interleukin-1

Ma.Dm : Marrow Diameter

M-CSF : Macrophage- Colony Stimulating Factor

MMP-9 : Matriks Metaloproteinase-9

mRNA : messenger Ribonucleic Acid

MSC : Mesenchymal Stem Cells

NO : Nitric Oxide

NTX : N-terminal telopeptide

OC : Osteocalcin

OCP : Osteoclast Precursor

OP-1 : Osteogenetic Protein-1

OPG : Osteoprotregin

xvi

Page 17: PEMBERIAN PDGF INTRALESI PADA PATAH TULANG … filetulang femur tikus putihyang dikauterisasi memiliki diameter kalus, osteocalcin dan kolagen tipe i lebih tinggi daripada yang tanpa

OPN : Osteopontin

OSCAR : Osteoclast-associated receptor

PDGF : Platelet-derived Growth Factor

PDGF-AA : Platelet-derived Growth Factor-AA

PDGF-AB : Platelet-derived Growth Factor-AB

PDGF-BB : Platelet-derived Growth Factor-BB

PDGF-CC : Platelet-derived Growth Factor-CC

PDGF-DD : Platelet-derived Growth Factor-DD

PDGFR : Platelet-derived Growth Factor Receptor

PDLLA : Poly-D, L-Lactide

PICP : C-terminalpropeptide

PINP : N-terminal propeptide

PYD : Collagen CrosslinksPyridinoline

RANKL : Receptor Activatorof Nuclear Factor k-B Ligand

rhBMP-7 : Recombinant Human Bone Morphogenetic Protein-7

rhPDGF : Recombinant Human Platelet-derived Growth Factor

rhPDGF-BB : Recombinant Human Platelet-derived Growth Factor-BB

ROS : Reactive Oxygen Species

TGF – β : Transforming Growth Factor β

TNF : Tumor Necrosis Factor

TRAP : Tantrate Resistant Acid Phospatase

VEGF : Vascular Endothelial Growth Factor

xvii

Page 18: PEMBERIAN PDGF INTRALESI PADA PATAH TULANG … filetulang femur tikus putihyang dikauterisasi memiliki diameter kalus, osteocalcin dan kolagen tipe i lebih tinggi daripada yang tanpa

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Surat Keterangan Kelaikan Etik

Lampiran 2. Surat Keterangan Selesai Melakukan Penelitian

Lampiran 3. Surat Keterangan Hasil Pemeriksaan Histopatologi

Lampiran 4. Hasil Pemeriksaan Histopatologi dan Imunohistokimia

Lampiran 5. Data Analisis SPSS

Lampiran 6. Foto dokumentasi penelitian

xviii

Page 19: PEMBERIAN PDGF INTRALESI PADA PATAH TULANG … filetulang femur tikus putihyang dikauterisasi memiliki diameter kalus, osteocalcin dan kolagen tipe i lebih tinggi daripada yang tanpa

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dimasa sekarang ini penanganan patah tulang telah mengalami

perkembangan yang pesat dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi

terutama dibidang biologi molekuler. Berbagai penelitian telah banyak dilakukan

terutama perlakuan pada hewan coba baik dengan pemberian nutrisi yang adekuat,

antioksidan ataupun faktor pertumbuhan untuk mempercepat proses penyembuhan

patah tulang.

Penyembuhan tulang pada fraktur dipengaruhi oleh berbagai faktor, baik

faktor internal maupun eksternal. Faktor internal antara lain lokasi fraktur,

konfigurasi fraktur, kondisi vaskularisasi di area fraktur, umur, penyakit penyerta

serta status hormonal pada pasien tersebut. Ujung fragman patah tulang yang

dikauterisasi menyebabkan keusakan vaskuler. Faktor eksternal antara lain nutrisi,

obat-obatan serta exercise (Thompson 2010). Fase penyembuhan fraktur terjadi

akibat dari berbagai mekanisme yang dimulai dari fase hematom, inflamasi,

proliferasi dan remodeling. Pada setiap fase penyembuhan tersebut akan terdapat

berbagai bone turnover marker penting yang mengalami perubahan serta dapat

dimodifikasi untuk mendapatkan peningkatan kecepatan penyembuhan tulang

setelah mengalami fraktur (Sousa C.P. et al., 2015). Pada fase inflamasi, terdapat

dominasi mediator inflamasi seperti IL-1, IL-6, TGF-β1, BMP serta kolagen tipe

1

Page 20: PEMBERIAN PDGF INTRALESI PADA PATAH TULANG … filetulang femur tikus putihyang dikauterisasi memiliki diameter kalus, osteocalcin dan kolagen tipe i lebih tinggi daripada yang tanpa

2

III. Sedangkan pada fase proliferasi terjadi pembentukan kalus dimana terjadi

peningkatan aktivitas BMP-2 dan BMP-4 serta pembentukan produk kolagen tipe

I. Sedangkan pada fase remodeling terjadi pembentukan BMP-1 dan BMP-7 serta

produk kolagen tipe I. Modifikasi setiap fase dipandang perlu untuk mempercepat

proses penyembuhan fraktur (Sousa C.P. et al., 2015).

Telah terdapat berbagai penelitian untuk mencari cara memodifikasi

penyembuhan tulang pada suatu fraktur, salah satunya dengan pemberian faktor

pertumbuhan. Growth factor yang sering dipakai sebagai stimulator inkorporasi

allograft yaitu VEGF, Fibroblast Growth Factor (FGF-2) dan Platelet Derived

Growth Factor (PDGF) (Fröhlich et al. 2008).

Faktor pertumbuhan Platelet Derived Growth Factor (PDGF) telah dikenal

untuk merangsang aktivitas sel osteoblas atau osteoprogenitor (Bordei, 2011). Sel

osteoprogenitor merupakan sel mesenchymal primitive yang menghasilkan

osteoblas selama pertumbuhan tulang dan osteosit pada permukaan dalam jaringan

tulang (Histo, 2010). Platelet Derived Growth Factor (PDGF) dan TGF-β

merupakan stimulator poten bagi fibroblas dalam migrasi sel, mitogenesis dan

proliferasi serta dalam sintesis matriks, dimana hal ini penting dalam proses

penyembuhan tulang (Anusaksathien et al., 2003; Fufa et al., 2008).

PDGF merupakan protein yang mengatur pertumbuhan dan pembelahan

sel. Secara khusus, memainkan peran penting dalam pembentukan pembuluh

darah (angiogenesis), pertumbuhan pembuluh darah dari yang sudah ada jaringan

pembuluh darah, pembentukan dan pertumbuhan jaringan tulang (Hannink M, et

al., 1989; Heldin, 1992). Platelet Derived Growth Factor (PDGF) adalah suatu

Page 21: PEMBERIAN PDGF INTRALESI PADA PATAH TULANG … filetulang femur tikus putihyang dikauterisasi memiliki diameter kalus, osteocalcin dan kolagen tipe i lebih tinggi daripada yang tanpa

3

kelompok protein yang terdiri dari PDGF-AA, PDGF-AB, PDGF-BB, PDGF-CC,

PDGF-DD yang diproduksi oleh platelet saat terjadi fraktur. Platelet Derived

Growth Factor BB bersifat kemotaktik dan mitogenik untuk osteoblas sehingga

dapat berfungsi sebagai faktor yang dapat meningkatkan penyembuhan fraktur

dengan cara menarik sel osteoprogenitor ke lokasi fraktur dan meningkatkan

jumlah mitogenesis. Selain itu, PDGF-BB bersifat proangiogenik, yang

melakukan up-regulating VEGF untuk menstimulasi pertumbuhan pembuluh

darah kapiler baru. Platelet Derived Growth Factor juga meningkatkan ekspresi

VEGF yang merupakan molekul kunci dalam proses regenerasi tulang (Hollinger

et al., 2008).

Pada penelitian Bordei (2011) dilaporkan bahwa pemberian implan

PDLLA yang berlapiskan PDGF secara signifikan meningkatkan kecepatan

pertumbuhan tulang tibia tikus. Menurut Marzouk et al. (2008) melaporkan dalam

penelitiannya bahwa penambahan PDGF-BB saat operasi telah mendorong

regenerasi sel calvaria tikus. Penggunaan recombinant platelet derived growth

factor (rhPDGF) pada kasus regenerasi defek periodontal memberikan hasil

regenerasi yang sangat baik (Nevins et al., 2003). Menurut Graham et al. (2009),

telah dilakukan penelitian untuk mengetahui peran PDGF sebagai terapi potensial

dalam pembentukan tulang dan penyembuhan fraktur dimana memberikan hasil

yang positif. Pengembangan lebih lanjut dapat membantu penyembuhan patah

tulang pada situasi klinis tertentu (Marzouk et al., 2008).

Sampai saat ini masih belum diketahui efek pemberian PDGF intralesi

pada tulang yang dikauterisasi (merusak vaskuler dan viabilitas ujung tulang)

Page 22: PEMBERIAN PDGF INTRALESI PADA PATAH TULANG … filetulang femur tikus putihyang dikauterisasi memiliki diameter kalus, osteocalcin dan kolagen tipe i lebih tinggi daripada yang tanpa

4

terhadap mikroskopis dengan cara mengukur diameter kalus dan imunohistokimia

dengan cara mengukur ekspresi osteocalcin dan kolagen tipe-I pada peyembuhan

fraktur femur tikus putih yang ujung-ujung fragmennya dilakukan kauterisasi.

I.2 Rumusan Masalah1. Apakah pemberian PDGF intralesi menunjukkan diameter kalus lebih

tebal dibandingkan dengan tanpa pemberian PDGF pada ujung fragmen

fraktur femur tikus putih yang dilakukan kauterisasi?2. Apakah pemberian PDGF intralesi mengekspresikan osteocalcin lebih

banyak dibandingkan dengan tanpa pemberian PDGF pada ujung fragmen

fraktur femur tikus putih yang dilakukan kauterisasi?3. Apakah pemberian PDGF intralesi mengekspresikan kolagen tipe I lebih

banyak dibandingkan dengan tanpa pemberian PDGF pada ujung fragmen

fraktur femur tikus putih yang dilakukan kauterisasi?

1.3 Tujuan Penelitian

1.3.1 Tujuan Umum

Membuktikan pengaruh pemberian PDGF pada ujung fragmen fraktur

femur tikus putih yang dilakukan kauterisasi.

1.3.2 Tujuan Khusus

1. Membuktikan pemberian PDGF intralesi menunjukkan diameter kalus

lebih tebal dibandingkan dengan tanpa pemberian PDGF pada ujung

fragmen fraktur femur tikus putih yang dilakukan kauterisasi.

Page 23: PEMBERIAN PDGF INTRALESI PADA PATAH TULANG … filetulang femur tikus putihyang dikauterisasi memiliki diameter kalus, osteocalcin dan kolagen tipe i lebih tinggi daripada yang tanpa

5

2. Membuktikan pemberian PDGF intralesi mengekspresikan osteocalcin

lebih banyak dibandingkan dengan tanpa pemberian PDGF pada ujung

fragmen fraktur femur tikus putih yang dilakukan kauterisasi.3. Membuktikan pemberian PDGF intralesi mengekspresikan kolagen

tipe I lebih banyak dibandingkan dengan tanpa pemberian PDGF pada

ujung fragmen fraktur femur tikus putih yang dilakukan kauterisasi.

I.4. Manfaat Penelitian

1.4.1 Manfaat Teoritis

1. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan data mengenai efek

pemberian PDGF intralesi terhadap diameter kalus pada penyembuhan

fraktur yang ujung fragmen dikauterisasi.2. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan data mengenai efek

pemberian PDGF intralesi terhadap ekspresi osteocalcin pada

penyembuhan fraktur yang ujung fragmen dikauterisasi.3. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan data mengenai efek

pemberian PDGF intralesi terhadap ekspresi kolagen tipe I pada

penyembuhan fraktur yang ujung fragmen dikauterisasi.

1.4.2 Manfaat Praktis

PDGF sebagai salah faktor pertumbuhan terbukti dapat mempercepat

penyembuhan patah tulang, maka pemberian PDGF intralesi dapat digunakan

sebagai salah satu cara praktis untuk mempercepat pembentukan kalus pada

penyembuhan patah tulang yang dikauterisasi.

1.4.3 Manfaat Metodologis

Page 24: PEMBERIAN PDGF INTRALESI PADA PATAH TULANG … filetulang femur tikus putihyang dikauterisasi memiliki diameter kalus, osteocalcin dan kolagen tipe i lebih tinggi daripada yang tanpa

6

Penelitian ini diharapkan dapat menjadi data dasar dalam penelitian di

bidang penyembuhan fraktur.