Perpustakaan Digital ITB

Penyakit periodontal merupakan inflamasi kronis yang disebabkan oleh ketidakseimbangan mikroba oral yang ditandai dengan kerusakan jaringan penyangga gigi serta dilaporkan berasosiasi dengan berbagai penyakit sistemik. Kurkumin, senyawa polifenol dari kunyit, dikenal luas memiliki aktivitas antibakteri, antiinflamasi, dan regeneratif yang menjanjikan untuk terapi periodontal, namun penggunaannya terbatas karena kelarutan dan bioavailabilitas yang rendah. Pendekatan formulasi nanoemulsi dalam sistem penghantaran hidrogel termosensitif berbasis kitosan diharapkan dapat meningkatkan efektivitas kurkumin melalui pelepasan obat yang terkontrol dan adhesi lokal pada jaringan periodontal. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan mengeksplorasi potensi kurkumin sebagai agen terapeutik multitarget dalam pengendalian penyakit periodontal melalui analisis network pharmacology, pengembangan formulasi hidrogel termosensitif, serta evaluasi aktivitas antibakteri dan antibiofilmnya secara in vitro terhadap Streptococcus mutans. Analisis network pharmacology dilakukan untuk mengidentifikasi keterkaitan antara kurkumin dan gen target penyakit periodontal menggunakan basis data PubChem, Swiss Target Prediction, STITCH, serta dataset GEO (GSE16134 dan GSE10334), dengan hasil pencocokan yang divisualisasikan melalui Venny 2.1. Pengayaan fungsi gen dianalisis menggunakan Gene Ontology (GO) dan jalur KEGG pada ShinyGO 0.85 dengan koreksi FDR metode Benjamini-Hochberg untuk menentukan jalur biologis utama yang relevan. Jaringan interaksi antara kurkumin, target protein, dan jalur metabolik dikonstruksi dengan Cytoscape, sedangkan uji molecular docking menggunakan AutoDock Vina yang selanjutnya divisualisasi melalui BIOVIA Discovery Studio digunakan untuk menentukan afinitas ikatan dan jenis interaksi. Efek kurkumin terhadap periodontopatogen juga dievaluasi melalui analisis STITCH dan STRING dengan skor interaksi ?0,400 dan FDR <0,05 untuk mengidentifikasi jalur KEGG yang dipengaruhi. Selain itu, nanoemulsi ekstrak kunyit diformulasikan dan diinkorporasikan ke dalam hidrogel termosensitif berbasis kitosan yang kemudian dioptimasi dan dievaluasi karakteristik fisik, morfologi, dan strukturnya. Sementara itu, S. mutans ATCC 25175 digunakan sebagai bakteri uji dan dikultur pada media MHA dan MHB pada suhu 37 °C selama 18-24 jam sebelum digunakan untuk uji antibakteri dan antibiofilm. Aktivitas antibakteri diuji dengan metode difusi agar dan pengukuran densitas optik selama 72 jam menggunakan microplate reader. Sementara itu, aktivitas antibiofilm diuji menggunakan pewarnaan crystal violet dengan pembacaan absorbansi dilakukan pada 595 nm untuk menentukan persentase penghambatan biofilm secara kuantitatif. Analisis network pharmacology mengidentifikasi 32 target yang berasosiasi dengan kurkumin dan gen terkait penyakit periodontal yang pada umumnya terlibat dalam respon inflamasi dan imun terhadap infeksi. Konstruksi jaringan menunjukkan terdapat tujuh protein yang memiliki interaksi paling banyak (CXCL8, IL1B, CXCL1, FOS, CXCL12, SELE, dan MMP3). Hasil molecular docking menunjukkan afinitas ikatan yang kuat antara kurkumin dengan lima dari tujuh protein. Selanjutnya, pengembangan hidrogel termosensitif berbasis kitosan/?-gliserofosfat yang mengandung nanoemulsi kurkumin dilakukan. Hidrogel teroptimasi menunjukkan karakteristik fisikokimia yang baik, termasuk pH 6,86 ± 0,00, syringeable, dan mampu mengalami gelasi relatif cepat dalam waktu 6 menit pada suhu 37 °C. Analisis FTIR dan SEM mengonfirmasi keberhasilan proses crosslinking serta distribusi nanoemulsi yang homogen di dalam matriks hidrogel. Formulasi yang dikembangkan menunjukkan aktivitas antibakteri dengan zona hambat sebesar 20,67 ± 1,67 mm serta efektivitas antibiofilm sebesar 62,147 ± 11,354% terhadap S. mutans. Temuan ini menunjukkan bahwa hidrogel termosensitif berbasis nanoemulsi merupakan sistem penghantaran obat lokal yang menjanjikan untuk terapi adjuvan penyakit periodontal, dengan mengombinasikan efek antiinflamasi, antibakteri, dan antibiofilm dari kurkumin.