BMP (Bone Morphogenetic Protein)
Bone Morphogenitic Proteins (BMP) atau Protein Morfogenetik Tulang diperkenalkan pada tahun 1965. Tetapi, protein yang bertanggung jawab atas induksi tulang belum diketahui sampai dasawarsa 1980an ketika sekelompok peneliti berhasil melakukan purifikasi dan sekuens BMP-3 sapi (osteogenin) dan mengkloning BMP-2 dan BMP-4 manusia. Kelompok protein BMP diketahui termasuk dalam kelompok TGF-β (transforming growth factor beta).
BMP berperan penting dalam diferensiasi, proliferasi, penghambatan pertumbuhan, dan pendewasaan berbagai sel yang bergantung pada lingkungan mikro seluler dan interaksi dengan fungsi regulator lainnya.
Saat ini sudah 20 macem BMP diketahui keberadaannya, tapi baru sebagian saja yang telah diteliti dan diketahui lebih rinci. BMP-2, BMP-4, BMP-6, dan BMP-7 telah menunjukkan sifat-sifat osteoinduktif. Transduksi sinyal BMP diinduksikan melalui interaksi dengan kompleks heterodinerik dua reseptor serin/ threonine kinose transmembran. BMP meningkatkan produksi tulang dengan merekrut dan menginduksi sel induk mesenkim sehingga berdiferensiasi menjadi osteoblas. Penelitian terhadap transduksi sinyal menyingkapkan bahwa Smad1, Smad5, dan smad8 berperan sentral dalam transduksi sinyal BMP dan merupakan molekul hilir langsung reseptor BMP.
BMP dalam perawatan implant gigi
BMP berfungsi sebagai agen terapi untuk penyembuhan fraktur tulang, pencegahan osteoporosis, perawatan kerusakan tulang periodontal, dan peningkatan respon tulang di sekitar materi aloplastis yang ditanam dalam tulang, seperti dalam perawatan implant gigi. Dalam perawatan ini, BMP menginduksi sel-sel induk mesenkim agar berdiferensiasi membentuk tulang baru yang memegang dan menyatu dengan implan.
Regulasi sinyal BMP
Sinyal BMP dimediasi oleh reseptor BMP tipe I dan II dan molekul Smad1, Smad5, dan Smad8. Protein fosforilasi Smad1, Smad5, dan Smad8 membentuk kompleks dengan Smad4 dan ditranslokasikan ke dalam nukleus. Di sini, protein-protein itu berinteraksi dengan faktor-faktor transkripsi lain, seperti Runx2 dalam osteoblas.
Pemancaran sinyal BMP diregulasi pada beberapa level molekuler, yaitu:
- Antagonis BMP yang mengandung noggin dan cystine mengikat BMP-2, BMP-4 dan BMP-7, dan memblokir sinyal BMP. Ekspresi noggin secara berlebihan dalam osteoblas menyebabkan osteoporosis pada tikus.
- Smad6 mengikat reseptor BMP tipe I dan mencegah Smad1, Smad5, dan Smad8 diaktivasi. Ekspresi Smad6 secara berlebihan dalam kondrosit menyebabkan penundaan diferensiasi dan pendewasaan kondrosit.
- Interaksi Tob dengan BMP mengaktifkan protein Smad dan menghambat sinyal BMP. Pada mencit mutan dengan Tob nol, sinyal BMP meningkat dan pembentukan tulang juga meningkat.
- Smurf1 berinteraksi dengan Smad1 dan Smad5 serta memediasi degradasi protein-protein Smad.
- Smurf1 juga mengenali faktor transkripsi Runx2 dan memediasi degradasi Runx2.
- Smurf1 juga membentuk kompleks dengan Smad6. Smurf1 diekspor dari nukleus dan targetnya menuju reseptor BMP tipe I untuk degradasinya. Ekspresi Smurf1 secara berlebihan dalam osteoblast menghambat pembentukan tulang post-natal pada mencit.
- doctor✚dentist
- Klinik Gigi & Implan Gigi Jakarta
- Layanan umum: (+62)21 2253 9385 (Pos Pengumben)Layanan umum: +622153654792 (Palmerah)
- Jl. Pos Pengumben No. 40c Jakarta Barat, Jakarta 11560 Indonesia
Jl. Palmerah Barat No. 108 Jakarta Barat, Jakarta 11480 Indonesia
Referensi
Girish Nazirkar, Shailendra Singh, Vinaykumar Dole, dan Akhilesh Nikam. Effortless Effort in Bone Regeneration: A Review (Upaya regenerasi tulang tanpa susah payah). J Int Oral Health. 2014 Jun; 6(3): 120–124. Publikasi online 26 Juni 2014. PMCID: PMC4109243
Di Chen, Ming Zhao & Gregory R. Mundy. Bone Morphogenetic Proteins (Protein Morfogenetik Tulang). Pages 233-241 Publikasi online: 07 Aug 2009 https://dx.doi.org/10.1080/08977190412331279890