Analisis Sitotoksisitas Kitosan yang Diekstraksi dari Eksoskeleton Pupa Hermetia illucens pada Sel Fibroblas

Abstract

Periodontitis merupakan penyakit inflamasi kronis pada jaringan pendukung gigi yang menimbulkan kerusakan progresif tulang alveolar dan perlekatan jaringan ikat. Terapi konvensional untuk perawatan periodontitis berupa scalling and root planing dan pemberian obat antiinflamasi efektif untuk mengontrol aktivitas periodontitis tanpa mengembalikan struktur yang telah rusak. Dibutuhkan konsep terapi untuk periodontitis tingkat lanjut melalui teknologi rekayasa jaringan periodontal dengan menggabungkan tiga elemen utama yaitu sel, scaffold, dan faktor pertumbuhan. Kitosan dari eksoskeleton pupa Hermetia illucens sebagai biopolimer polisakarida diketahui mampu mendukung aktivitas rekayasa jaringan dengan menjadi kandidat biomaterial penyusun scaffold karena memiliki kemampuan biodegradabilitas, biokompatibilitas, mukoadhesi, dan kemiripan strukturnya dengan senyawa matriks ekstraseluler jaringan berupa glikosaminoglikan. Saat ini, pengembangan bahan dengan sifat biokompatibilitas yang baik sebagai biopolimer penyusun scaffold belum banyak diteliti sehingga evaluasi sitotoksisitas kitosan eksoskeleton pupa Hermetia illucens perlu dilakukan. Oleh karena itu, adanya penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sitotoksisitas kitosan eksoskeleton pupa Hermetia illucens pada sel fibroblas. Penelitian ini berjenis penelitian eksperimental laboratoris secara post-test control group design. Parameter dalam penelitian ini adalah viabilitas sel fibroblas yang diamati melalui uji MTT. Variabel penelitian terdiri atas variabel bebas yaitu perlakuan dengan kitosan eksoskeleton pupa Hermetia illucens, variabel kontrol dengan kitosan standar, variabel terkendali berupa konsentrasi perlakuan 300; 50; 75; 37,5; 18,8; 9,4; 4,7; dan 2,3 µg/mL, prosedur, dan kontrol pH, serta variabel terikat yaitu persentase viabilitas sel. Prosedur penelitian diawali dengan preparasi eksoskeleton pupa Hermetia illucens, ekstraksi kitosan, kultur sel, analisis viabilitas, kemudian dilakukan analisis data secara statistik. Hasil dari penelitian ini diketahui bahwa pemaparan bahan kitosan eksoskeleton pupa Hermetia illucens terhadap sel fibroblas tidak memberikan perubahan morfologi sel yang signifikan. Selain itu, dikatakan sel fibroblas dapat terjaga viabilitasnya dengan adanya perubahan garam kuning larut air methyltiazol tetrazolium (MTT) menjadi kristal formazan berwarna biru tua keunguan yang tidak larut dalam air pada semua kelompok konsentrasi perlakuan. Berdasarkan analisis data menunjukkan nilai persentase viabilitas sel fibroblas yang telah dipapar oleh bahan kitosan eksoskeleton pupa Hermetia illucens cenderung menurun seiring meningkatnya konsentrasi kitosan. Persentase viabilitas sel tertinggi untuk perlakuan kitosan eksoskeleton pupa Hermetia illucens terdapat pada konsentrasi 9,4 μg/mL yaitu sebesar 115,43% ± 1,88 dan perlakuan menggunakan kitosan standar menunjukkan viabilitas sel tertinggi berada pada konsentrasi yang sama dengan persentase viabilitas sel sebesar 133,24% ± 8,50. Persentase viabilitas rendah ditunjukkan oleh sel fibroblas pada perlakuan kitosan eksoskeleton pupa Hermetia illucens konsentrasi 300 μg/mL yaitu sebesar 71,81% ± 3,76 dan untuk perlakuan kitosan standar pada konsentrasi yang sama sebesar 61,17 ± 1,99. Hal ini sesuai dengan penelitian sebelumnya yang menunjukkan bahwa kitosan dari cangkang udang mampu mempertahankan kondisi viabilitas sel, meningkatkan aktivitas proliferasi sel, diferensiasi sel fibroblas, dan regenerasi jaringan. Pada penelitian tersebut juga disebutkan bahwa konsentrasi rata-rata paparan kitosan yang dapat memberikan sifat toksik yaitu pada konsentrasi 0,19%, artinya paparan dengan konsentrasi yang melebihi kadar tersebut menyebabkan viabilitas sel fibroblas terhadap kitosan mengalami penurunan nilai yang signifikan. Kitosan eksoskeleton pupa Hermetia illucens diketahui mampu mempertahankan kondisi viabilitas sel fibroblas melalui kemampuan menjaga kondisi aktivitas metabolik mitokondria sel sehingga mampu untuk memodulasi terjadinya aktivitas regerasi jaringan. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa kitosan eksoskeleton pupa Hermetia illucens memiliki sifat tidak toksik terhadap sel fibroblas secara in vitro.