Perpustakaan Digital ITB

Homeostasis jaringan periodontal dipertahankan oleh keseimbangan dinamis antara respons sistem imun dan metabolisme tulang. Pada periodontitis, disbiosis bakteri oral mengganggu keseimbangan osteoimun tersebut dengan memicu inflamasi persisten, yang selanjutnya menyebabkan kerusakan jaringan periodontal serta menghambat aktivitas regeneratif sel-sel osteoblas. Perancah Cerafold berbasis carbonate hydroxyapatite (CHA) berlapis poly(L-lactic acid) (PLLA) memiliki sifat osteokonduktif dan biokompatibel, tetapi belum memiliki kemampuan intrinsik dalam menghambat bakteri atau memodulasi inflamasi. Plant-derived exosome-like nanoparticles dari buah Morinda citrifolia (MC-PDEN) berpotensi sebagai agen bioaktif anti-inflamasi dan antibakteri. Maka dari itu, penelitian ini bertujuan mengisolasi dan mengkarakterisasi MC-PDEN dalam bentuk segar fresh (FR) dan freeze-dried (FD), mengevaluasi biokompatibilitas Cerafold-MC-PDEN, serta menentukan bioaktivitasnya dalam menekan inflamasi (NO dan IL-6), menghambat Porphyromonas gingivalis, dan mendukung pembentukan matriks awal MC3T3 melalui ekspresi kolagen-1. Tahap pertama meliputi isolasi MC-PDEN, diikuti pengukuran pH, pengukuran konsentrasi protein total, distribusi ukuran menggunakan Particle Size Analyzer (PSA) dan Nanoparticle Tracking Analysis (NTA), serta penentuan morfologi melalui Transmission Electron Microscopy (TEM). Tahap kedua mencakup pemuatan MC-PDEN pada Cerafold melalui perendaman dan evaluasi efisiensi pemuatan, pelepasan kumulatif, adsorpsi protein, morfologi menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM), adhesi, internalisasi, proliferasi, dan migrasi sel preosteoblas MC3T3. Tahap ketiga mengevaluasi aktivitas antibakteri terhadap P. gingivalis serta respons anti-inflamasi pada model transwell co-culture RAW 264.7–MC3T3. Parameter yang diuji meliputi produksi nitric oxide (NO), sekresi interleukin-6 (IL-6), dan ekspresi Kolagen Tipe I (COL-1) melalui immunofluorescence. MC-PDEN berhasil diisolasi dengan konsentrasi protein total ~4.000 ?g/mL, pH sekitar 7,4, morfologi sferis, dan diameter 111,6–161,4 nm. MC-PDEN dapat diinternalisasi oleh sel RAW 264.7 dalam 12 jam dan sel MC3T3 pada Cerafold dalam 24 jam. Uji MTT menunjukkan bahwa konsentrasi 1.000 ?g/mL bersifat sitotoksik pada MC3T3 untuk kedua sediaan MC-PDEN. Cerafold-MC-PDEN pada konsentrasi yang 100 ?g/mL tetap mendukung adhesi dan aktivitas metabolik sel. Fungsionalisasi tidak mengubah arsitektur dasar Cerafold; perancah menunjukkan pemuatan MC-PDEN sekitar 3 % (m/m) dan pelepasan terkendali hingga mencapai 100% dalam 48 jam. Perlakuan MC-PDEN 100 ?g/mL, baik FR maupun FD, berhasil memacu penutupan scratch assay secara sempurna dalam 60 jam dan meningkatkan laju migrasi MC3T3 secara bermakna dibandingkan kontrol. MC-PDEN pada konsentrasi 125–500 ?g/mL juga menghambat pertumbuhan P. gingivalis. MC-PDEN pada konsentrasi 50–500 ?g/mL menurunkan produksi NO di lini sel MC3T3 yang diinduksi lipopolisakarida (LPS), sedangkan konsentrasi 100 ?g/mL dari kedua sediaan menunjukkan efektivitas sebanding dengan dexamethasone (DEX). Cerafold-MC-PDEN juga menekan sekresi IL-6 akibat stimulasi LPS dan memulihkan ekspresi serta organisasi COL-1 intraseluler pada MC3T3 dibandingkan kelompok LPS. Kesimpulannya, Cerafold yang difungsionalisasi MC-PDEN merupakan perancah bioaktif dengan pelepasan terkendali, aktivitas antibakteri, dan kemampuan menekan respons inflamasi. Sistem ini juga mendukung adhesi, proliferasi, migrasi, serta restorasi matriks COL-1 pada sel preosteoblas, sehingga berpotensi mendukung microenvirontment yang kondusif bagi regenerasi periodontal dan diferensiasi osteoblastik awal.