Pengaruh RUNX2 terhadap perkembangan kartilago mandibula. ( makalah OB 1 Victorsianus )

Makalah Oral Biologi 1

PENGARUH RUNX2 TERHADAP PERKEMBANGAN KARTILAGO

MANDIBULA

Dosen Pembimbing :

drg. Shanty Chairani, M. Si.

Disusun Oleh:

Victorsianus Dwi Kurniawan

(04121004020)

FAKULTAS KEDOKTERANPROGRAM STUDI KEDOKTERAN GIGI

UNIVERSITAS SRIWIJAYA2013

PENGARUH RUNX2 TERHADAP PERKEMBANGAN KARTILAGO

MANDIBULA

Victorsianus Dwi Kurniawan / 04121004020

Program Studi Pendidikan Dokter Gigi

Universitas Sriwijaya

Abstract

Mandibular consist of bone and cartilage. Mandibular condylar cartilage is the

principal secondary cartilage. The development of mandibular cartilage need some

transciption factors, such as gene Runx2 and etc. Runx2 have a major role play in

differentiaion of osteoblast cells especially at embryonic stage. The characteristics of

Runx2 during the differentiation process of cementoblasts remain unclear. The

studies show that rats with few of transcription factor Runx2 would progress their

mandibular condyle cartilage just at cup stages and early bell stages. so that would

indicate an abnormally development of mandibular condyle cartilage.

Keyword :

Mandibular cartilage, gene Runx2, Transcription factor

Pendahuluan

Mandibula terdiri dari tulang mandibula dan tulang rawan. Tulang rawan ini

diklasifikasikan sebagai sekunder serta condylar, koronoideus dan sudut tulang

rawan. Pengerasan, osteogenesis dan studi tulang rawan di wilayah maksilofasial oral

telah dilakukan oleh banyak peneliti di seluruh riwayat kesehatan, namun mereka

terutama berkaitan dengan tulang mandibula1 dan condylar kartilago.2 Tulang sudut

mandibula dan prosesus koronoideus, sangat sedikit laporan telah dipublikasikan 3.

Pola pembentukan tulang mandibula menarik banyak peneliti karena menunjukkan

kemungkinan besar untuk temuan klinis dan histologis. Kondilus mandibula memiliki

karakteristik tulang yang lebih penting daripada karakteristik tulang rawan 4.

Secara umum, Runx2 merupakan faktor transkripsi yang diperlukan untuk

diferensiasi osteoblas5 dan pembentukan tulang6. Selain itu, telah dilaporkan bahwa

Runx2 mengatur hipertrofi kondrosit selama khondrogenesis di tulang panjang.

Runx2 bertanggung jawab untuk sinyal pematangan kondrosit dan osifikasi

endokhondral selama kondilus mandibula kemajuan7. Oleh karena itu, makalah ini

fokus pada Runx2 dan menyelidiki distribusi Runx2 dalam pembentukan mandibula.

Pembahasan

Kartilago mandibula

Kartilago terdapat dalam organisasi morfologi dan biokimia. Pola

pembentukan jenis tulang rawan menarik banyak peneliti karena menunjukkan

kemungkinan besar di bidang orthodonsi dan embriologi . Berbagai penelitian telah

menunjukkan bahwa mandibula condylar tulang rawan berhubungan dengan faktor

regulasi morfogenesis dan sinyal mereka8. Baru-baru ini telah dilaporkan bahwa

Runx2 memainkan peran penting untuk perkembangan kondilus kartilago mandibula,

terutama Runx2 yang sangat penting dalam tumbuhnya diferensiasi " tulang rawan

sekunder".9 Kami menganggap bahwa morfogenesis faktor regulasi , serta Runx2 ,

memainkan peran penting dalam morfogenesis selama tahap embrionik. Notch1

adalah membran - terikat protein , yang mengatur gen diferensiasi untuk mengubah

jenis sel10 Secara umum, Notch sinyal diperlukan untuk sel determinasi, proliferasi

dan diferensiasi sel11.

Runt-related transcription factor 2 (Runx2)

Runx2 merupakan faktor transkripsi yang cukup penting untuk proses untuk

osteoblas dan diferensiasi odontoblast dan mengatur banyak tulang dan ekspresi gen

gigi-terkait. Runx2 menentukan garis keturunan osteoblas dan odontoblasts dari sel

mesenkim. Pola ekspresi spasial Runx2 selama pembentukan tulang dan gigi telah

dijelaskan. Sebagai contoh, tikus yang mengalami kekurangan Runx2 menunjukkan

terganggunya pembentukan gigi, perkembangan hanya terjadi pada tahap cup stages

atau awal bell stages. Selain itu, seseorang dengan mutasi gen Runx2 akan

menunjukan gangguan gigi, dengan gigi supernumerary, erupsi gigi normal, gigi dan

hipoplasia.12

Runx2 terhadap perkembangan kondilus kartilago mandibula

Berikut adalah gambar dan keterangan uji hibridisasi in situ yang dilakukan

pada Embrio tikus untuk memahami hubungan antara Runx2 terhadap perkembangan

kondilus kartilago mandibula.

Gambar . 1~6 mengindikasikan spesimen yg telah diwarnai Toluidine Blue.

Gambar 1 (E14 ). Sel koagulasi pada bagian atas mandibula tidak menunjukan

adanya reaksi metachromatic

Gambar 2 (E15). Mandibula condylar kartilago (tanda panah) tampak jelas.

Bagian tengah menunjukkan metachromasia.

Gambar 3 (E16). Metachromasia jelas terlihat di hampir semua sel kartilago.

Gambar 4 (E 17). Pembentukan tulang terjadi (tanda panah) di selubung

condylar kartilago.

Gambar 5 (E 18). Volume Kondilus mandibula meningkat.

Gambar 6 (E19). Metachromasia jelas terdeteksi pada lapisan kedua

maturative dan hipertrofik.

Gambar. 7 ~ 10 menunjukkan hasil Imunohistologikimia.

Gambar 7 (E14). Ekspresi Runx2 terlihat dalam sel koagulasi (tanda panah).

Gambar 8 (E15). Perkembangbiakkan sel dari produk Runx2 positif di

sebagian besar sel koagulasi.

Gambar 9 (E16). Runx2 reaksi positif kuat terdeteksi dalam sel lapisan

berserat dan proliferasi.x

Gambar 10 (E17). faktor Runx2 terlihat di selubung sel kondilar (tanda

panah).

Gambar. 11 - 14 menunjukkan hasil IHC.

Gambar.11. (E18) Runx2 muncul di hampir Seluruh lapisan dalam condylar

kartilago. Runx2 ekspresi sangat terlihat di tepi kondilus

Gambar.12. (E14) Perberkembangbiakkan kondrosit positif untuk OPN

Gambar 13 (E15) Reaksi positif terhadap OPN terdeteksi dalam kondrosit

Gambar 14 (E14). Produk positif dari kolagen tipe II yang diamati dalam

sitoplasma sel koagulasi.

Gambar.15 ~ 22 mengindikasikan hasil dengan cara Hibridizasi In Situ.

Gambar.15 (E14). Ekspresi mRNA Runx2 muncul dalam sitoplasma sebagai

perkembang biak kondrosit

Gambar.16 (E15). Berkembang biak kondrosit mengekspresikan Runx2 gen

dalam sitoplasma mereka

Gambar.17 (E16). Runx2 ekspresi gen terlihat seluruh lapisan

Gambar 18 (E17). Runx2 RNA terdeteksi sebagai sinyal sitoplasma dalam sel

sebagian besar dari semua lapisan.

Gambar 19 (E18). Runx2 RNA yang terlihat di hampir seluruh sitoplasma dari

semua lapisan

Gambar 20 (E19). Runx2 sinyal gen mengurangi dalam lapisan berserat dan

proliferasi

Gambar 21 (E15). OPN mRNA terdeteksi dalam sitoplasma sel sebagian besar

dari semua lapisan

Gambar 22 (E17). Ekspresi gen OPN ditemukan di seluruh hampir semua

lapisan.

Kesimpulan

Perkembangan mandibula kususnya kartilago merupakan aktivitas dari

diferensiasi sel osteoblas. Dalam melakukan diferenssiasi sel osteoblas, diperlukan

berbagai faktor transkripsi , salah satunya adalah Runx2. Runx2 merupakan protein

faktor transkripsi untuk berlangsungnya pembentukan kartilagi mandibula. Runx2

mengatur hipertrofi kondrosit selama khondrogenesis di tulang panjang.

Morfogenesis faktor regulasi , serta Runx2 , memainkan peran penting dalam

morfogenesis selama tahap embrionik . Hasil penelitian menunjukan jika Runx2 tidak

ada dalam tahap embrionik, maka pertumbuhan kartilago mandibula akan terhambat

besar bahkan hingga tidak terjadinya proses pertumbuhan.

Daftar Pustaka

1 Kimura A (2003) Matrix protein production and gene expression in bone forming cells on

mandible bone formation of mouse. J Tokyo Dent Coll Soc 103: 335-345 (in Japanese with English

summary)

2 Tang GH and Rabie ABM (2005) Runx2 Regulates Endochondral Ossification in Condyle during

Mandibular Advancement. J Dent Res 84(2): 166-171

3 Kawakami T, Shimizu M and Shimizu T (2005) Immnohistochemical Characteristics of

developing mandibular angle in fetal mice. Eur J Med Res 10: 547-548

4 Shibata S, Suda N, Suzuki S, Fukuoka H and Yamasita Y (2006) An in situ hybridization study of

Runx2, Osterix, and Sox9 at the onset of condylar cartilage formation in fetal mouse mandible. J

Anat 208: 169-177

5 Rabie ABM, Tang GH and Hägg U (2004) Cbfa1 couples chondrocytes maturation and

endochondral ossification in rat mandibular condylar cartilage. Arch Oral Biol 49: 109-118

6 Papachristou DJ, Pirttiniemi P, Kantomaa T, Papavassiliou AG and Basdra EK (2005) JNK/ERK-

AP-1/Runx2 induction "paves the way" to cartilage load-ignited chondroblastic differentiation.

Histochem Cell Biol 124(3-4):

215-23

7 Tang GH and Rabie ABM (2005) Runx2 Regulates Endochondral Ossification in Condyle during

Mandibular Advancement. J Dent Res 84(2): 166-171

8 Rabie ABM, Tang GH, Hägg U. Cbfa1 couples chondrocytes maturation and endochondral

ossification in rat mandibular condylar cartilage. Arch Oral Biol 2004; 49: 109-118.

9 Shimizu T. Participation of Runx2 in mandibular condylar cartilage development. Eur J Med Res

2006; 11: ÇS55- 61.

10 Deregowski V, Gazzerro E, Priest L, Rydziel S, Canalis E. Notch 1 overexpression inhibits

osteoblastogenesis by suppressing Wnt/beta-catenin but not bone morphogenetic protein signaling.

J Biol Chem 2006; 281: 6203- 10.

11 Hiraoka K, Grogan S, Olee T, Lotz M. Mesenchymal progenitor cells in adult human articular

cartilage. Biorheol 2006; 43: 447-54.

12 Chen s, Gluhak-Heinrich J, Wang Y.H, Wu Y.M, Chuang H.H, Chen L, Yuan G.H,Dong J, Gay I,

MacDougall. Runx2, Osx, and Dspp in tooth Development. J Dent Res 88(10):904-909.2009.