Lemuru Fish Oil (Sardinella longiceps) Therapy on Periodontal Wistar Rats Induced with Porphyromonas gingivalis Bacteria: Osteoblast and Osteoclast

Abstract

Background: Periodontitis is an inflammatory disease of tooth-supporting tissue, caused by the bacterium such as Porphyromonas gingivalis. Inflammation that not treated can lead to resorption of alveolar bone. It is suggested that supportive medicines are needed to regenerate bone, one of them is lemuru fish oil gel (Sardinella longiceps). Lemuru fish oil can act as an immunomodulator and anti-bacterium. Flavonoid content in fish oil plays a role to inhibit lipid peroxidation so it is effective in killing bacteria that can reduce LPS production. The content of eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA) in lemuru fish oil lead to modulate IL-10, inhibition the production of pro-inflammatory cytokines such as interleukin-1 beta (IL-1 β), prostaglandin-E2 (PGE2), tumor necrosis factor alfa (TNFα) that will decrease receptor activator of nuclear factor kappa-Β - ligand (RANK-RANKL) band and result is increased osteoblast, decreased osteoclasts number which speeds up the bone regeneration process Objective: To determine the effect of topically applying lemuru fish oil in on periodontal Wistar Rats after induction of Periodontitis with P.gingivalis bacteria.

Materials and methods: Experimental research laboratories with post-test only control group design. Samples of 25 male Wistar rats divided into 5 groups. K- (no induction), K (induced with P. gingivalis), P1 (induced with P. gingivalis and 10% lemuru oil gel therapy), P2 (induced with P. gingivalis and 20% lemuru fish oil gel therapy), P3 (induced with  P. gingivalis and 40% lemuru oil gel therapy). Induction of the bacterium P.gingivalis was carried out, then the lemuru fish oil gel was given to gingival sulcus for 14 days. Observations were made by calculating osteoblast and osteoclast cells in histology samples using HE (Hematoxylin Eosin).

Results: The LSD statistic test showed a significant difference between the P. gingivalis induction group with no treatment and treatment group using lemuru fish oil. The treatment using lemuru fish oil gel can increase the number of osteoblasts and decrease the number of osteoclast to the induction of P.gingivalis bacteria, with the most effective number of osteoblasts found in P2 group with a concentration of 20% lemuru fish oil gel therapy.

Conclusion: Topical Lemuru Fish oil gel can be used as alveolar bone regeneration therapy on periodontitis induced with P.gingivalis.

Keywords

• Topical lemuru fish oil gel,Osteoblasts,Osteoclast,Periodontitis,Phorphyromonas gingivalis

Wistar Sıçanlarında Porphyromonas gingivalis Bakteri ile Elde Edilen Periodontal hastalıkta Lemuru Balık Yağı (Sardinella longiceps) ile Tedavi: Osteoblast ve Osteoclast

Abstract

Amaç: Periodontitis, Porphyromonas gingivalis gibi bakterilerin neden olduğu enflamatuar bir dişi destekleyen dokular hastalığıdır. Tedavi edilmeyen iltihap alveoler kemiğin emilmesine neden olabilir. Kemiğin yenilenmesi için destekleyici ilaçlara ihtiyaç duyulduğu önerilmektedir, bunlardan biri lemuru balık yağı jelidir (Sardinella longiceps). Lemuru balık yağı, bir immünomodülatör ve anti-bakteriyel etki gösterebilir. Balık yağındaki flavonoid içeriği, lipit peroksidasyonunu inhibe etmede rol oynar, bu nedenle LPS üretimini azaltabilecek bakterilerin öldürülmesinde etkilidir. Lemuru balık yağındaki eikosapentaenoik asit (EPA) ve dokosahekssaenoik asitin (DHA) içeriği, interlökin-1 beta (IL-1 β), prostaglandin-E2 (IL-1 β), prostaglandin-E2 (IL-1 β) gibi pro-enflamatuar sitokinlerin üretimini inhibe eder. PGE2), nükleer faktör kappa-Β - ligand (RANK-RANKL) bandının reseptör aktivatörünü azaltacak olan tümör nekroz faktörü alfa (TNFa) ve sonuçta osteoblast artar, kemik rejenerasyon işlemini hızlandıran osteoklast sayısını düşürür. Çalışmada topikal lemuru balık yağının, Wistarlarda P.gingivalis periodontiti tedavisine etkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır.

Materal ve Metod: Test ve kontrol grubu için deneysel araştırma laboratuvarlarında 25 erkek Wistar ratı 5 gruba ayrıldı. K- (indüksiyon yok), K (P.gingivalis ile indüklenmiş), P1 (P.gingivalis ve% 10 lemuru yağ jel terapisi ile indüklenmiş), P2 (P.gingivalis ve% 20 lemuru balık yağı jel terapisi ile indüklenmiş), P3 (P.gingivalis ve% 40 lemuru yağ jeli tedavisi ile indüklenmiştir). Bakterinin indüksiyonu P.gingivalis yapıldı ve daha sonra lemuru balık yağı jeli, 14 gün boyunca gingival sulkusa sürüldü. Hematoksilen Eosin(HE) boyası ile histoloji örneklerinde osteoblast ve osteoklast hücreleri hesaplanarak gözlemler yapıldı.

Bulgular: LSD istatistik testi lemuru balık yağı kullanılarak tedavi ve tedavi grubu olmayan P.gingivalis indüksiyon grubu arasında anlamlı bir fark gösterdi. Lemuru balık yağı jeli kullanılarak yapılan muamele, osteoblast sayısını artırabilir ve P2 grubunda% 20 lemuru balık yağı jeli terapisi en etkili osteoblast sayısı vermiş ve osteoklast sayısını azaltabildiği gösterilmiştir.

Sonuç: Topikal Lemuru Balık yağı jeli, P.gingivalis ile indüklenen periodontitlerde alveoler kemik rejenerasyon tedavisi olarak kullanılabilir.

Keywords

• Topikal lemuru balık yağı jeli,Osteoblast,Osteoklast,Periodontitis,Periodontitis,Porphyromonas gingivalis

References

1. 1. Newman, M.G., Carranza, F.A., Bulkacz, J. Quireynen, M., Teughels, W., & Haake, S.K. Microbiology Of Periodontal Disease In Carranza’s Clinical Periodontology (10th Ed.). Philadelphia: W.B Sunders; 2006:171-172.
2. 2. Sudirman, P. L., Tirtayasa, K., & Adiatmika, I. P. G. Skeling Dan Terpinen-4-Ol Type 1% Menurunkan Kadarkolagenase Lebih Banyak Daripada Skeling Dan Chlorhexidine Digluconate 0, 12% Pada Periodontitis Kronis Akibat Kalkulus. MEDICINA, 2017;48(1): 68-70.
3. 3. Mawaddah, N., Arbianti, K,. & Niluh Ringga W. Perbedaan Indeks Kebutuhan Perawatan Periodontal (Cpitn) Anak Normal Dan Anak Tunarungu. Odonto Dental Journal, 2017; 4(1):44-49.
4. 4. Praptiwi., Inokulasi Bakteri Dan Pemasangan Cincin Ligatur Untuk Induksi Periodontitis Pada Tikus. Majalah Kedokteran Gigi, 2008; 15(1):81-84.
5. 5. Yustina Ade Ratri., Ketut Suardita., Dian Agustin W. Peningkatan Jumlah Osteoklas pada Keradangan Periapikal Akibat Induksi Lipopolisakarida Porphyromonas Gingivalis (Suatu Penelitian Laboratories menggunakan Tikus). JBP, 2012;14(3):140-144
6. 6. Rofii, M., Satoto, H., & Harahap, M. S. Perbandingan Kadar IL-10 Serum dengan dan Tanpa Infiltrasi Levobupivakain pada Nyeri Pasca Insisi. Jurnal Anestesiologi Indonesia, 2010; 2(2):34-37.
7. 7. Kristanti, R. A. Penggunaan Doksisiklin Hyclate Sebagai Inhibitor Matriks Metalloproteinase Pada Terapi Tambahan Periodontitis. Sainstis,2012;1(2):67-71.
8. 8. Indahyani, D. E. Minyak Ikan Lemuru (Sardinella Longicep) Menurunkan Apoptosis Osteoblas Pada Tulang Alveolaris Tikus Wistar (Fish Oil Of Lemuru (Sardinella Longicep) Reduced The Osteoblast Apoptosis In Wistar Rat Alveolar Bone). Dental Journal: Majalah Kedokteran Gigi, 2013; 46(4):185-189.

9. 9. Hanafi, P., & Sulistyorini, R. Perbandingan Pengaruh Ekstrak Pisang-Pisanga (Heliconiarostrata) Dengan Tetrasiklin Terhadap Bakteri Penyebab Periodontitis. In Prosiding Seminar Nasional & Internasional, 2016; 1(1):434-435.
10. 10. Krismariono, A. Antibiotika Sistemik Dalam Perawatan Penyakit Periodontal. Periodontal Journal, 2009;1(1):7-15.
11. 11. Lumbessy, M., Abidjulu, J., & Paendong, J. J. Uji Total Flavonoid Pada Beberapa Tanaman Obat Tradisonal Di Desa Waitina Kecamatan Mangoli Timur Kabupaten Kepulauan Sula Provinsi Maluku Utara. Jurnal Mipa Unsrat Online, 2013; 2(1):50-55.
12. 12. Abdulloh, A. Pengaruh Kurkumin Dan Omega-3 Terhadap Survival Mencit Balb/C Model Sepsis Cecal Inoculum (Doctoral Dissertation, Universitas Sebelas Maret); 2010: 16-17.
13. 13. Garlet, G. P., Avila-Campos, M. J., Milanezi, C. M., Ferreira, B. R., & Silva, J. S. Actinobacillusactinomycetemcomitans-induced periodontal disease in mice: patterns of cytokine, chemokine, and chemokine receptor expression and leukocyte migration. Microbes and infection, 2005; 7(4):738-747.
14. 14. Collins, C. T., Makrides, M., Gibson, R. A., McPhee, A. J., Davis, P. G., Doyle, L. W., & Ryan, P. Pre-and post-term growth in pre-term infants supplemented with higher-dose DHA: a randomised controlled trial. British journal of nutrition, 2011; 105(11):1635-1643.
15. 15. Cakırca, G., Mete, N., Batmaz, I., Sarıyıldız, M. A., Ulu, M. A., Yazmalar, L., & Çevik, R. The relationship between bone mineral density and levels of RANKL, osteoprotegerin and cathepsin-K in patients with rheumatoid arthritis. Dicle Medical Journal/Dicle Tip Dergisi, 2012; 39(4):83-89.
16. 16. Rizky, W. Analisis Faktor yang Berhubungan dengan Kejadian Phlebitis pada Pasien yang Terpasang Kateter Intravena di Ruang Bedah Rumah Sakit Ar. Bunda Prabumulih. Jurnal Ners dan Kebidanan Indonesia,2016; 4(2):102-108.
17. 17. Dhotre, P. S., Suryakar, A. N., & Bhogade, R. B. Oxidative stress in periodontitis: A critical link to cardiovascular disease. Biomedical Research, 2011; 22(2):15-17.
18. 18. Puspitaningrum, d. K. Pengaruh pemberian minyak ikan lemuru (sardinella longiseps) dan vitamin c terhadap jumlah osteoklas pada tikus wistar yang mengalami periodontitis; 2012:31-32.
19. 19. Susanto, E., & Fahmi, A. S. Senyawa Fungsional Dari Ikan: Aplikasinya Dalam Pangan. Jurnal Aplikasi Teknologi Pangan, 2012; 1(4):95-97.
20. 20. Kurniawan, A., Budimawan, and Darma, R. The direction of Development of Fish Processing and Marketing Center in Kecamatan Lekok Pasuruan Regency. Thesis; 2013: 24-27.
21. 21. Heim, K. E., Tagliaferro A. R., & Bobilya., D. J. Flavonoid Antioxidants: Chemistry, Metabolism and Structure-Activity Relationships. J. Nutr. Biochem, 2002;1(3):572-584.
22. 22. Khoddami A, Ariffin AA, Bakar J, Ghazali HM. Fatty acid profile of the oil extracted from fish waste (head, intestine and liver)(Sardinella lemuru). World Applied Sciences Journal. 2009;7(1):127-31.
23. 23. Wahjuni S. Pemberian Minyak Ikan Lemuru (Sardinella longiceps) sebagai Anti Dislipidemia Melalui Peningkatan HDL pada Tikus Wistar. Jurnal Kimia (Journal of Chemistry). 2011;5(2): 156-162