TESIS

KRIM EKSTRAK ETANOL KULIT BATANG POHON

NANGKA (Arthocarpus Heterophilus) SAMA EFEKTIFNYA

DENGAN KRIM HIDROKUINON DALAM MENCEGAH

PENINGKATAN JUMLAH MELANIN PADA KULIT

MARMUT (Cavia Porcelus) YANG DIPAPAR SINAR UVB

INDIRADEWI HASTININGSIH

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR

2015

TESIS

KRIM EKSTRAK ETANOL KULIT BATANG POHON

NANGKA (Arthocarpus Heterophilus) SAMA EFEKTIFNYA

DENGAN KRIM HIDROKUINON DALAM MENCEGAH

PENINGKATAN JUMLAH MELANIN PADA KULIT

MARMUT (Cavia Porcelus) YANG DIPAPAR SINAR UVB

INDIRADEWI HASTININGSIH

NIM 1390761014

PROGRAM MAGISTER

PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR

2015

KRIM EKSTRAK ETANOL KULIT BATANG POHON

NANGKA (Arthocarpus Heterophilus) SAMA EFEKTIFNYA

DENGAN KRIM HIDROKUINON DALAM MENCEGAH

PENINGKATAN JUMLAH MELANIN PADA KULIT

MARMUT (Cavia Porcelus) YANG DIPAPAR SINAR UVB

Tesis untuk Memperoleh Gelar Magister

pada Program Magister, Program Studi Ilmu Biomedik

Program Pascasarjana Universitas Udayana

INDIRADEWI HASTININGSIH

NIM 1390761014

PROGRAM MAGISTER

PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR

2015

Tesis Ini Telah Diuji pada

Tanggal 30 Januari 2015

Panitia Penguji Tesis Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana,

No.029/UN4.4/HK/2015 Tanggal 2 Januari 2015

Ketua : Prof.Dr.dr.Wimpie Pangkahila,Sp.And, FAACS

Anggota :

1. Prof.Dr.dr.J.Alex Pangkahila.,M.SC.,Sp.And

2. Prof.dr.IGM. Aman., Sp.FK

3. Dr.dr.A.A.G.P.Wiraguna,SpKK(K), FINSDV, FAADV

4. Dr.dr. Ida Iswari., Sp.MK., M.Kes

UCAPAN TERIMAKASIH

Puji syukur dipajatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, atas karunia dan

berkat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini.

Pada kesempatan ini perkenankan penulis mengucapkan rasa hormat,

penghargaan dan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Prof.Dr.dr.Wimpie Pangkahila,Sp. And, FAACS, sebagai pembimbing I yang dengan

penuh kesabaran dan perhatian telah memberikan dorongan, semangat, bimbingan dan

saran selama penulis mengikuti program magister, khususnya dalam menyelesaikan tesis

ini.

2. Dr.dr.A.A.G.P. Wiraguna, Sp. KK(K), FINSDV, FAADV, sebagai pembimbing II yang

dengan sabar dan perhatian mau meluangkan waktunya untuk membimbing, memberikan

kritik dan saran serta memotivasi penulis dalam menyelesaikan tesis ini.

3. Prof.dr.IGM. Aman., Sp.FK sebagai pembimbing akademik (PA) yang dengan

sabar dan penuh pengertian membimbing penulis dalam menyelesaikan tesis ini.

4. Prof.Dr.dr.A.A.Raka Sudewi,Sp.S(K) sebagai Direktur Program Pascasarjana

Universitas Udayana atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk

mengikuti program magister ilmu biomedik (AAM).

5. Prof. Dr. dr. Wimpie Pangkahila, Sp. And, FAACS., Prof. Dr. dr. J. Alex

Pangkahila.,M.SC, Sp.And., Prof.dr. I. G. M. Aman.,Sp.FK., Dr.dr.A.A.G.P.

Wiraguna,Sp. KK(K), FINSDV, FAADV.,Dr.dr. Ida Iswari.,Sp.MK.,M.Kes sebagai

penguji tesis ini atas semua masukan dan bimbingannya yang dengan penuh

kesabaran dan perhatian telah memberikan dorongan semangat, saran, sanggahan,

dan koreksi sehingga tesis ini dapat terwujud.

6. Chief Executive Officer (CEO) RS. Pondok Indah dr. Yanwar Hadiyanto, MARS

,Associate Chief of Quality and Risk RS. Pondok Indah dr. Yuliana, MARS,

Manager Executive Health Check up (HCU) RS. Pondok Indah dr. Dian Milasari,

MKK ,Ketua Komite Medik RS. Pondok Indah dr. Adji Saptogino, Sp.

Rad(K).Sp.(KN) atas ijin yang diberikan kepada penulis dalam mengikuti program

magister ilmu biomedik ini.

7. Teman sejawat di Bagian Excecutive Health Check Up RS. Pondok Indah (drg.

Kristiani Halimun, dr.Siti Chsanah, dr. Hudiyati Agustini, MARS) atas kerjasama,

kerelaan hati dan dukungann yang tulus menggantikan tugas-tugas yang menjadi

beban pekerjaan penulis selama mengikuti pendidikan sehingga mendapat

kesempatan untuk dapat menyelesaikan pendidikan magister ini.

8. Para seluruh guru-guru yang telah membimbing penulis, mulai dari sekolah dasar

hingga perguruan tinggi.

9. Ayahanda I.J. Soeharno (Alm), dan Ibunda Theresia Wardini yang telah mengasuh

dan membesarkan penulis, menanamkan nilai takut akan Allah, nilai kejujuran,

berani untuk kebenaran dan intelektualitas, serta selalu mendoakan penulis pada

saat penulis sedang menjalani ujian.

10. Bapak Mertua Bp. H. Chusjairi dan Ibu Mertua IbuSunarti atas dorongan dan

dukungan serta doanya kepada penulis dalam menempuh pendidikan ini.

11. Suami tercinta Husni Ayub yang dengan penuh pengertian memberikan support

secara moril dan materil, serta sabar dalam mendampingi penulis selama ini untuk

lebih berkonsentrasi menyelesaikan tesis ini.

12. Eddy Suartana, Gek Wah, Gde Wiranata dan Bagian Tata Usaha Program Magister

Ilmu Biomedik yang lain atas bantuan, kerjasaman serta motivasi, semangat dan

kebersamaannya.

13. Teman-teman Program Magister Ilmu Biomedik (AAM) Angkatan 2013 terutama

dr. Marisa Riliyani dan Bagian Tata Usaha Program Magister Ilmu Biomedik atas

motivasi, semangat dan kebersamaannya.

Semoga Tuhan Yang Maha Esa selalu melimpahkan karunia-Nya kepada

semua pihak yang telah membantu pelaksaan dan penyelesaian tesis ini.

Denpasar, 30 Januari 2015

Indiradewi Hastiningsih

ABSTRAK

KRIM EKSTRAK ETANOL KULIT BATANG POHON NANGKA

(Arthocarpus Heterophilus) SAMA EFEKTIFNYA DENGAN KRIM

HIDROKUINON DALAM MENCEGAH PENINGKATAN JUMLAH

MELANIN PADA KULIT MARMUT (Cavia porcelus) YANG

DIPAPAR SINAR ULTRVIOLET B (UVB)

Ekstrak etanol kulit batang pohon nangka (Artocarpus heterophillus)

mengandung antioksidan, senyawa fenol, tannin, steroid, linoleic acid ethyl

ester, vitamin C yang dapat menghambat peningkatan jumlah melanin pada

jaringan epidermis. Hidrokuinon (HQ) digunakan sebagai pembanding karena

HQ merupakan Gold Standard untuk terapi hiperpigmentasi. Penelitian ini

untuk mengetahui pemberian krim ekstrak kulit batang pohon nangka 4% dapat

mencegah peningkatan jumlah melanin pada marmut yang dipapar sinar UVB

serta membandingkan efektivitasnya dengan krim Hidrokuinon 4%.

Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental laboratorik

menggunakan the randomized post test only control group design. Variabel

bebas adalah dosis krim ekstrak kulit batang pohon nangka 4% dan krim

hidrokuinon 4%,. Variabel tergantung adalah jumlah melanin pada lapisan

epidermis. 30 ekor marmut (Cavia Porcelus) jantan dibagi menjadi 3 kelompok,

masing-masing 10 ekor, kelompok (kontrol), pemberian bahan dasar krim,

kelompok 1, pemberian krim Hidrokuinon 4%.dan kelompok 2, pemberian krim

ekstrak kulit batang pohon nangka 4%. Semua kelompok perlakuan dipapar

sinar UVB dosis total 390 mJ/cm selama 2 minggu, setiap 3 kali seminggu,

kemudian dibiopsi untuk pemeriksaan jumlah melanin pada lapisan epidermis.

Untuk analisis adanya perbedaan tiap kelompok menggunakan One way

ANOVA dan dilanjutkan dengan Least Significant Difference test (LSD) untuk

membandingkan adanya perbedaan tiap kelompok setelah perlakuan p

ABSTRACT

JACKFRUIT (Arthocarpus heterophilus) TREE BARK ETHANOL EXTRACT

CREAM HAD THE SAME EFFECTIVENSS WITH HIDROQUINON CREAM

WITHIN PREVENTED THE INCREASE OF MELANIN AMOUNT IN GUINEA

PIG (Cavia porcelus) EXPOSED BY UV-B RAY

Jackfruit (ArtocarpusHeterophillus) tree bark ethanol extract contains

antioxidant, phenolic, tannin, steroid, linoleic acid ethyl ester and also vitamin C,it can

inhibit the increase of melanin amount in melanocyte while hydroquinone is used as the

gold standard for hyperpigmentation treatment until now. This research aimed to study

whether the administration of jackfruit tree bark extract cream can inhibit the increase

of melanin amount in guinea pig exposed by UV-B ray and compared the effectivity of

jackfruittree bark extract cream 4% with hydroquinone cream 4%.

This study was an experimental laboratory research by using randomized post

test only group design. The independent variable is the jackfruittree bark extract cream

dose and the hydroquinone cream, while the dependent variable is the melanin amount

in epidermal layer. A total of thirty guinea pigs (CaviaPorcelus) used in this study were

split into 3 groups consisted of 10 male guinea pigs in each group, which were one

treatment control group administered with basic materials cream and two treatment

administered with hydroquinone cream 4% and jackfruittree bark extract cream 4%. All

of the treatment group were exposed by UV-B ray with total dose of 390 mJ/cm2 for 2

weeks, and then biopsy was undergone to examine melanin amount in epidermal layer.

One way ANOVA was used to analyze difference between control group and treatment

group 1 and 2 and continued with Least significant Difference (LSD) was used to

analyze the existence of treatment difference after treatement (p

DAFTAR ISI

SAMPUL DALAM i

PRASYARAT GELAR. ii

LEMBAR PERSETUJUAN ........ iii

PENETAPAN PANITIA PENGUJI .... iv

SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT . v

UCAPAN TERIMAKASIH......... vi

ABSTRAK.... ix

ABSTRACT.......... x

DAFTAR ISI.... xi

DAFTAR TABEL ........... xvi

DAFTAR GAMBAR........... xvii

DAFTAR ARTI LAMBANG, SINGKATAN DAN ISTILAH..... xviii

DAFTAR LAMPIRAN.... xxii

BAB I PENDAHULUAN.... 1

1.1 Latar Belakang........... 1

1.2 Rumusan Masalah...... 9

1.3 Tujuan Penelitian ... 9

1.3.1 Tujuan Umum... 9

1.3.2 Tujuan Khusus....... 9

1.4 Manfaat Penelitian ....... 10

1.4.1 Manfaat Ilmiah ..... 10

1.4.2 Manfaat Aplikasi .......... 10

.

BAB II KAJIAN PUSTAKA ..... 11

2.1 Proses Penuaan .. 11

2.1.1 Penyebab Penuaan ........ 11

2.1.2 Gejala Klinis Penuaan........ 15

2.1.3 Penuaan Kulit..... 18

2.2 Efek Sinar Ultraviolet ........ 19

2.2.1 Efek Akut Sinar Ultraviolet .. 20

2.2.1.1 Eritema ...... 20

2.2.1.2 Pigmentasi... 21

2.2.1.3 Kerusakan DNA ..... 23

2.2.2 Efek Kronik Sinar Ultraviolet . 23

2.2.2.1 Photoaging............ 23

2.2.2.2 Fotokarsinogenesis........ 25

2.3 Kulit... 26

2.3.1 Lapisan Epidermis 26

2.3.2 Lapisan Dermis .... 29

2.3.3 Lapisan Subkutis........... 29

2.4 Melanin ..... 30

2.4.1 Sintesis Melanin.. 31

2.4.2 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Melanogenesis ... 33

2.4.2.1 Sinar Ultraviolet terhadap produksi melanin . 33

2.4.2.2 Penuaan memicu produksi melanin ... 36

2.4.2.3 Obat-obat memicu produksi melanin .... 36

2.4.2.4 Hormon memicu produksi melanin ... 37

2.4.2.5 Inflamasi memicu produksi melanin ..... 38

2.5 Kelainan Pigmentasi Kulit...... 39

2.5.1 Lentigo.... 39

2.5.2 Freckles (Efelid) ........ 39

2.5.3 Melasma..... 39

2.5.4 Melanoma maligna .... 40

2.5.5 Hiperpigmentasi paska inflamasi .. 41

2.5.6 Okronosis ....... 41

2.6 Faktor-faktor yang menghambat melanogenesis .... 42

2.6.1 Penghambat enzim tirosinase...... 42

2.6.2 Penghambat transfer melanosom.... 44

2.6.3 Antioksidan ... 44

2.7 Kulit batang pohon nangka (Arthocarpus Heterophillus)... 47

2.7.1 Norartocarpetin dan Artocrpetin ... 51

2.7.2 Mekanisme flavonoid sebagai antioksidan 51

2.7.3 Mekanisme flavonoid sebagaiThyrosinase Inhibitor ........ 52

2.8 Krim .. 60

2.9 Marmut (CaviaPorcelus).... 62

BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP, DAN HIPOTESIS

PENELITIAN .... 64

3.1 Kerangka berpikir .. .... 64

3.2 Konsep penelitian 65

3.3 Hipotesis penelitian..... 66

BAB IV METODE PENELITIAN.... 67

4.1 Rancangan Penelitian ...... 67

4.2 Parameter yang Diamati....... 68

4.3 Tempat dan Waktu Penelitian...... 69

4.4 Populasi dan Sampel Penelitian....... 69

4.4.1 Populasi penelitian. ......... 69

4.4.2 Kriteria Sampel.... 70

4.4.2.1 Kriteria Inklusi.. 70

4.4.2.2 Kriteria Drop Out . 70

4.5 Besar dan cara pengambilans ampel ... 70

4.6 Variabel Penelitian .. 71

4.6.1 Klasifikasi Variabel.... 71

4.6.2 Hubungan Antar Variabel ... 71

4.6.3 Definisi Operasional Variabel .... 72

4.7 Alat dan Bahan untuk Penelitian 74

4.7.1 Alat untuk Penelitian 74

4.7.2 Bahan untuk Penelitian ........ 75

4.7.3 Hewan Percobaan .. 75

4.8 Prosedur Penelitian... 76

4.8.1 Pembuatan ekstrak kulit batang pohon nangka. 76

4.8.1.1 Preparasi Simplisia.... 76

4.8.1.2 Pembuatan ekstraksi . 77

4.8.2 Pembuatan Krim ... 77

4.8.3 Perlakuan Hewan Coba...... 77

4.8.4 Alur Penelitian ... 82

4.9 Analisis Data..... 83

BAB V HASIL PENELITIAN 84

5.1 Pemberian Perlakuan 84

5.2 Gambaran Histologis ... 86

5.3 Analisis Statistik 86

5.3.1 Analisis Deskriptif . 86

5.3.2 Uji Normalitas Data... 86

5.3.3 Uji Homogenitas Data 88

5.3.4 Jumlah Melanin . 88

BAB VI PEMBAHASAN HASIL PENELITIAN 91

6.1 Subyek Penelitian 91

6.2 Analisis Deskriptif .. 91

6.3 Pengaruh UVB terhadap melanin ... 91

6.4 Pengaruh Hidrokuinon terhadap melanin ... 93

6.5 Pengaruh krim ekstrak kulit batang pohon nangka terhadap melanin.. 93

BAB VII SIMPULAN DAN SARAN .. 98

7.1 Simpulan.... 98

7.2 Saran .... 98

DAFTAR PUSTAKA.... 100

LAMPIRAN.... 112

DAFTAR TABEL

2.1 Pigmentasi Kulit, Fitzpatrick Scale dan Resiko sinar UV. 23

2.2 Kandungan Senyawa Kimia Kulit Batamg Artocarpus Heterophillus.. 49

2.3 Hasil Analisis Fitokimia Kulit Batang Pohon Nangka (Artocarpus Heterophillus)

.. 54

2.4 Hasil Analisa GC-MS Ekstrak Kulit Batang Pohon Nangka .. 58

5.1 Hasil Uji Deskriptif Rerata Jumlah Melanin antar Kelompok 87

5.2 Hasil Uji Normalitas Data Melanin.. 87

5.3 Homogenitas Data Melanin antar Kelompok Perlakuan 88

5.4 Perbedaan Jumlah Melanin Antar Kelompok Sesudah Diberikan Paparan Sinar

UVB dan Krim Ekstrak Kulit Batang Pohon Nangka 88

5.5 Analisis Komparasi Jumlah Melanin Sesudah Perlakuan Antar Kelompok .. 89

DAFTAR GAMBAR

2.1 Proses terjadinya ROS. 20

2.2 Perbedaan Gambaran Histologi Melanin pada lapisan epidermis dari beberapa ras

kulit manusia . 23

2.3 Proses terjadinya sunburn, kerusakan DNA oleh radiasi UV. 25

2.4 Struktur Epidermis . 28

2.5 Distribusi melanin pada epidermis .... 31

2.6 Biosintesis Melanin 32

2.7 Jalur sinyal keratinosit dan melanosit pada melanogenesis .. 34

2.8 Mekanisme hiperpigmentasi oleh radiasi UV 35

2.9 Mekanisme hiperpigmentasi oleh hormon estrogen ..... 38

2.10 Resiko terjadinya kanker kulit akibat paparan sinar UV .... 41

2.11 Struktur Kimia Norartocarpetin dan Artocarpesin...... 51

2.12 Struktur Kimia berbagai flavonoid sebagai thyrosinase inhibitor ..... 53

2.13 Efek Polifenol dari Tanaman .. 55

2.14 Gambar klasifikasi Polyphenol ... 56

2.15 Marmut (caviaporcelus) ......... 63

4.2 Skema Hubungan Antar Variabel Penelitian . 72

5.1 Warna Kulit Marmut Setelah Dipapar UVB Selama 2 Minggu . 85

5.2 Gambaran Melanin Jaringan Epidermis Marmut dengan pemeriksaan Masson

Fontana ... 86

5.3 Perbandingan Jumlah Melanin antara kelompok Kontrol dengan Kelompok

Perlakuan. 89

DAFTAR SINGKATAN

ROS : Reactive Oxygen Species

GSH : glutathione

SOD : Superoxide dismutase

TRP-1 : Tyrosinase Related Protein-1

TRP-2 : Tyrosinase Related Protein-2

TRY : Tyrosinase

UVA : Ultra Violet A

UVB : Ultra Violet B

UVC : Ultra Violet C

AAM : Anti Aging Medicine (AAM)

DNA : DeoksiRiboNukleotida

DHEA : DehydroEpiAndrostenedion

MED : Minimal Erythema Doses

DEJ : delayed epidermal junction

TEWL : transepidermal water loss

TRY : tirosinase

TRYP-1 : Thyrosinase Related Pritein 1

DCT : Dopachrometautomerase

DOPA : 3,4dihidroksifenilalanin

POMC : propriomelanocortin

MSH : melanocyte stimulating hormone

MC-1R : Melanocortin-1 Receptor

PKC : Protein kinase c

ET-1 : endotelin-1

ACTH : hormone adrenokortikotropik

bFGF : basic fibroblast growth factor

NGF : nerve growth hormone

GM-CSF : granulocyte-macrophage colony-stimulating factor

LIF : leukemia inhibitory factor

HGF : Hormone growth factor

PGE-2 : prostaglandin E2

PAR-2 : protein activated receptor 2

ER : estrogen receptor

ER : estrogen receptor

CPDs : cyclobutyl pyrimidine dimers

NO : nitric oxide

cGMP : cyclic guanosine monophosphate

NSAID : anti inflammatory drugs

LT : leukotrien

PG : prostaglandin

TXB : tromboksan

PIH : post inflammatory hyperpigmentation

HQ : Hidrokuinon

RNA : ribonucleic acid

MAPK : mitogen activated protein kinase

AP-1 : activator protein 1

ALA : Alpha Lipoic Acid

MITF : microphthalmia-associated transcription factor

ASI : Air SusuIbu

GAEAC: Garlic acid equivalent antioxidant capacity

GAE : Garlic acid equivalent

TAE : Tannic acid equivalent

IC 50% : Inhibition concentration terhadapradikalbebas

P : Populasi

S : Sampel

R : Random

DPPH : Difenil-1-pikrilhidrazil

IC 50 : Inhibition Concentration

STI : soybean trypsin inhibitor

BBI : Bowman-Birk inhibitor

TCA : Trichloro Acetic Acid

LAMBANG

: alfa

: gama

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Hasil Analisis Fitokimia Ekstrak Kulit Batang Pohon, Nangka...112

Lampiran 2 Hasil CG MS...113

Lampiran 3 Uji Normalitas Data Melanin.....115

Lampiran 4 Uji Efek Perlakuan.....116

Lampiran 5 Ethical Clearance ..118

Lampiran 6 Foto Foto Penelitian ...119

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Penuaan merupakan masalah yang ingin dihindari oleh semua orang, baik laki-

laki maupun perempuan, tapi usia yang makin bertambah memang tidak dapat dicegah.

Banyak orang tidak masalah dengan meningkatnya usia, tapi perubahan yang terjadi

pada penuaan itulah yang menjadi masalah dan ingin dihindari, seperti penurunan

kemampuan dan kekuatan fisik maupun psikis, terjadi perubahan pada kulit wajah

berupa hiperpigmentasi / bercak hitam, kusam, kerut, kering, keriput, kulit tipis. Hal-

hal tersebut dapat terjadi oleh karena adanya perubahan pada tingkat seluler.

Ilmu pengetahuan yang makin maju membuat manusia dapat mencegah,

memperlambat bahkan mengobati terjadinya proses penuaan. Oleh karena itu,

diharapkan manusia menjadi tua dengan kualitas hidup yang lebih baik (Pangkahila,

2007).

Banyak teori penuaan yang telah dikemukakan oleh banyak pakar di dunia

seperti: Wear and Tear Theory yang mengatakan bahwa makin banyak sel yang

terpakai, maka makin banyak sel pula yang rusak oleh August Weisman (1882).

Adapula Teori Program yang berhubungan dengan terbatasnya replikasi sel. Teori

Neuroendokrin oleh Vladimir Dilman, mengatakan pada usia muda kadar hormon

masih baik, sedangkan makin bertambahnya usia kadar hormon makin berkurang,

sehingga fungsi organ pun menurun (Pangkahila, 2007).

Kulit adalah organ paling luar dan paling luas pada tubuh manusia serta sering

terpapar oleh lingkungan seperti radiasi Ultra Violet (UV), obat, dan polusi udara

merupakan faktor-faktor yang berpengaruh dari luar tubuh (eksternal), sedangkan

faktor dari dalam (endogen) yaitu faktor genetik, ras, hormonal serta terjadinya

Reactive Oxygen Species (ROS) dan radikal bebas yang diproduksi terus menerus

selama proses metabolisme sel. Faktor-faktor endogen tersebut merupakan proses

fisiologi tapi bila tidak seimbang dapat menyebabkan kerusakan daripada sel dan dapat

makin rusak apabila disertai dengan paparan dari luar. (Icihashi et al., 2009).

Sinar UV dapat menyebabkan photoaging dan selalu menjadi musuh banyak

wanita Asia terutama Indonesia. Sinar ultraviolet terdiri dari UVA, UVB serta UVC.

Paparan sinar UV mempunyai kontribusi terhadap terjadinya photoaging seperti radiasi

UVB (290-320 nm) memberikan efek pada kulit superfisial (epidermis) dan

menyebabkan kulit terbakar (sun burn), paling sering terjadi kulit terbakar pada jam 10

pagi sampai jam 2 siang. Paparan radiasi UVA (320-400 nm) mempunyai efek

penetrasi sinar yang lebih dalam sampai di lapisan dermis sedangkan radiasi UVC

(100-290 nm) hampir diserap sempurna oleh lapisan ozon sehingga tidak menimbulkan

efek ke kulit (Pandel et al., 2013).

Paparan UVA dan UVB pada kulit dapat menurunkan efek antioksidan endogen

pada semua lapisan kulit seperti glutathione peroksidase (GSH), Superoxide dismutase

(SOD), katalase, dan ubiquinol (Pandel et al., 2013). Paparan UVA dan UVB

menghasilkan radikal bebas seperti Hydrogen Peroxidase, Anion Superoxide, Nitric

Oxide sehingga dapat menyebabkan terjadinya reative oxygen species (ROS) (Itcihashi

et al., 2009).

Efek terjadinya ROS dapat menyebabkan berkurangnya antioksidan endogen

yang dapat merusak membran sel sehingga dapat terjadi kerusakan DNA baik secara

langsung maupun tidak langsung serta dapat pula terjadi gangguan pada sintesis

kolagen (Pandel et al., 2013), merangsang melanosit (Steiner et al., 2009). Kerusakan

DNA yang timbul akibat ROS dapat menyebabkan terjadinya oksidasi basa guanine

pada DNA sehingga menjadi bentuk 8-hydroxy-7,8-dihydroguanine (8-OHdG).

Berdasarkan potensi mutageniknya, 8-OHdG dapat dijadikan biomarker kerusakan dan

perbaikan DNA oksidatif. Frekuemsi mutasi pada kulit manusia tergantung dari

akumulasi paparan sinar UV pada kulit (Pandel et al., 2013).

Kerusakan kulit yang disebabkan oleh paparan sinar matahari sangat tergantung

dari seberapa sering dan lamanya paparan, jenis sinar UV serta jumlah melanin di kulit

(tipe kulit seseorang). Orang yang tinggal didaerah yang secara geografis dan

mempunyai riwayat tinggi tingkat paparan UV nya, dapat terjadi photoaging yang

berat. Tanda klinis yang dapat terjadi di kulit karena photoaging seperti kerut,

hiperpigmentasi, kulit kasar, kulit kering, kulit sagging, atrofi berat, telangiectasis,

elastosis, actinic purpura, lesi precancer, kanker kulit, dan melanoma. Paparan sinar

matahari sering terjadi di daerah sekitar wajah, leher, dada, tangan, dan lengan (Pandel

et al., 2013).

Salah satu faktor penuaan adalah timbulnya hiperpigmentasi pada wajah seperti

melasma yang berupa bercak kehitaman. Melasma ini dapat menimbulkan masalah

dalam penampilan (fisik), emosional dan sosial pada wanita (Soepardiman, 2010).

Melasma sering dikeluhkan oleh semua wanita di seluruh dunia dan merupakan salah

satu tanda penuaan.

Perubahan pigmen lebih banyak dikeluhkan pada wanita dengan Fitzpatrick

Phototype III-VI (Halder et al., 2003). Karakteristik melasma merupakan

hiperpigmentasi simetris yang berwarna coklat muda sampai coklat tua (Kauvar, 2012).

Walaupun pembentukan melanin pada dasarnya merupakan salah satu mekanisme

tubuh untuk melindungi jaringan kulit dibawahnya agar tidak rusak oleh paparan sinar

UV, tapi melasma mempunyai efek yang signifikan terhadap kualitas hidup yang

mengidapnya (Khultanan, 2005). Wanita yang menderita melasma menyatakan bahwa

kelainan ini mempengaruhi penampilan, kehidupan sosial, kesejahteraan, emosional,

dan aktivitas rekreasi mereka (Pawaskar et al., 2007).

Penelitian pada pasien yang menderita melasma dihubungkan dengan kualitas

hidup pernah dilakukan pada tahun 2014 di RS Abdul Moeloek, Lampung dengan hasil

bahwa melasma memberikan pengaruh terhadap kualitas hidup pasien dimana semakin

besar derajat keparahan melasma, maka semakin besar efek terhadap kualitas hidupnya

(Hadiyati et al., 2014).

Pigmen melanin diproduksi oleh melanosom yang dihasilkan oleh melanosit,

proses ini disebut dengan melanogenesis. Melanosit dapat dirangsang oleh faktor

intrinsik seperti endokrin (hormonal), imun, inflamasi, dan sistem saraf pusat, serta juga

faktor ekstrinsik seperti radiasi UV, obat, polusi, dan asap rokok (Ichihashi et al.,

2009).

Penanggulangan melasma yang sulit, membuat banyak orang mengambil

tindakan lebih baik mencegah daripada mengobatinya. Salah satu cara untuk mencegah

yaitu dengan menggunakan tabir surya selain untuk mencegah melasma, juga dapat

mencegah terjadinya keriput dan kanker kulit (Bermann, 2012), pemberian antioksidan

(Ramirez, 2013), serta vitamin dan nutrisi (Pandel et al., 2013).

Pengobatan melasma dapat secara tunggal atau kombinasi, dapat diberikan pula

secara oral, topikal ataupun tindakan medis tertentu. Pengobatan secara topikal dapat

dengan memberikan tabir surya, golongan tyrosinase inhibitor seperti hidrokuinon,

retinoid, atau kombinasi keduanya (Jutley et al., 2014) atau kombinasi hidrokuinon

dengan asam askorbat (Steiner et al., 2009). Sampai dengan saat ini hidrokuinon masih

merupakan Gold Standard untuk terapi melasma, sebagai competitive tyrosinase

inhibitory (Baumann dan Alleman, 2009) dengan mekanisme kerja menghambat kerja

enzim tirosinase, merusak sel melanosit secara langsung, mempercepat degradasi

melanosom, dan menghambat sintesis enzim melanogenesis (Bruce, 2013) sehingga

hidrokuinon dapat mencegah terbentuknya melanin yang baru, dan penghambatannya

bersifat reversible (Chandra et al., 2011), tetapi hidrokuinon mempunyai efek samping

toksik terhadap sel melanosit (sitotoksik) (Baumann dan Alleman, 2009).

Tindakan medis dapat dilakukan dengan chemical peeling menggunakan

glycolic acid, tricloroacetic acid (TCA), microdermabration atau intensive pulsed light

(IPL) bahkan laser (Steiner et al., 2009), sedangkan secara oral dapat juga diberikan

antioksidan (Baumann, 2005; Ramirez, 2013) dan vitamin (Pandel et al., 2013).

Pohon nangka (Arthocarpus Heterophillus) banyak terdapat di Indonesia.

Ekstrak kulit batang pohon nangka berdasarkan literatur, setelah diisolasi kulit kayunya

terdapat senyawa flavonoid seperti morusin, artonin E, sikloartobilosanton, dan artonol

B. Bioaktivitasnya terbukti secara empirik sebagai antikanker, antivirus, anti inflamasi,

diuretik dan anti hipertensi (Ersam, 2001), serta mempunyai zat aktif norartocarpetin

dan artocarpesin (Erwin, 2001) yang merupakan golongan flavones dari golongan

flavonoid (Chang, 2009). Norartocarpetin dan artocarpesin mempunyai efek sebagai

competitive enzim tyrosinase inhibitor (Zwergel et al., 2011) yang menghambat Tirosin

menjadi DOPA dan Dopakuinon, sehingga dapat menghambat peningkatan jumlah

melanin pada sel melanosit serta juga menpunyai efek antioksidan yang dapat berfungsi

melindungi kulit dari radikal bebas (Moini et al., 2002).

Penelitian secara invitro, membuktikan tingkat inhibisi enzim tirosinase pada

kulit batang pohon Artocarpus spp yaitu artocarpus heterophillus (nangka), atrocarpus

altilis (sukun) dan artocarpus communis (kluwih), yang paling baik tingkat inhibisinya

adalah artocarpus heterophillus (Supriyanti et al., 2010).

Penelitian yang dilakukan oleh Hastiningsih (2014), didapatkan bahwa

konsentrasi krim ekstrak kulit pohon nangka 4% bermakna dapat menghambat

peningkatan jumlah melanin. Ekstrak kulit batang pohon nangka yang diambil dari desa

Sibang ini pada uji fitokimia mengandung antioksidan, senyawa fenol, senyawa tannin

dan vitamin C, sedangkan pada uji gas chromatography-mass spectrofotometry (GC-

MS) mengandung senyawa hexadecanoate acid ethyl ester, estra-1,3,5(10)-trien-17-

beta-ol, ethyl tridecanoate, linoleic acid ethyl ester, ethyl oleate, gamma sitosterol,

senyawa-senyawa ini mempunyai aktivitas sebagai antioksidan, steroid kecuali linoleic

acid ethyl ester mempunyai aktivitas mendegradasi enzim tirosinase sehingga dapat

menghambat proses melanogenesis dan mencegah meningkatnya jumlah melanin di

lapisan epidermis.

Senyawa polifenol (flavonoid) yang merupakan kelompok terbesar mempunyai

efek dapat menghambat proses melanogenesis sebagai tyrosinase inhibitory. Polifenol

juga mempunyai efek melindungi kulit dari radiasi UV yang dapat mengakibatkan

terjadinya kanker kulit. Polifenol memiliki efek anti inflamasi, imunomodulator,

memperbaiki DNA yang rusak, dan memperbaiki fungsi sel (Pandey et al., 2009), dapat

pula sebagai fotoprotektif (Adhami et al., 2003). Polifenol merupakan kelompok

tirosinase inhibitor terbesar sampai sekarang (Chang, 2009).

Asam lemak rantai panjang serta steroid (Chang, 2009), mempunyai mekanisme

terjadinya penurunan jumlah melanin dengan cara mengoksidasi enzim tirosinase secara

enzimatik menjadi produk yang bersifat toksik pada melanosit sehingga terjadi

degenerasi/ perusakan sel-sel pigmen dan dapat terjadi depigmentasi (Nnoruka, 2006).

Antioksidan alamiah umumnya banyak terdapat pada buah-buahan dan sayuran

dimana banyak mengandung vitamin A, C, E, -3 fatty acids, non-vitamin tertentu dan

juga golongan flavonoid seperti green tea yang terdapat dalam tanaman yang berguna

dapat mencegah kerusakan kulit karena penuaan, sinar matahari ataupun kanker.

Banyak penelitian menemukan bahwa antioksidan dapat meningkatkan produksi

kolagen, mencegah kerusakan kulit karena UVA dan UVB, mengoreksi masalah

pigmentasi pada kulit, serta memperbaiki situasi radang pada kulit (Pandel et al.,

2013).

Antioksidan dalam bentuk topikal yang dioleskan pada permukaan kulit dapat

mengurangi efek ROS dalam menimbulkan kerusakan kulit akibat paparan sinar UV

(Pinnel, 2003). Akhir-akhir ini penggunaan antioksidan semakin meningkat, baik secara

oral maupun topikal untuk mencegah dan mengobati penuaan kulit. Banyak produk

perawatan kulit menggunakan bahan alami yang mengandung antioksidan, baik yang

terdapat dalam buah, daun, bunga, akar, dan bagian-bagian lain dari tanaman

(Baumann, 2008; Stalling dan Lupo, 2009). Beberapa zat yang mempunyai efek sebagai

antioksidan adalah vitamin C, vitamin E, selenium, zinc, silymarin, soy isoflavones, dan

tea polyphenols, serta mempunyai efek lain sebagai anti kanker (Pinnel, 2003).

Ekstrak kulit batang pohon nangka mengandung linoeic acid ethyl ester yang

mempunyai cara kerja mendegradasi enzim tirosinase, sehingga jumlah melanin

berkurang (Ando et al., 2010).

Berdasarkan ulasan latar belakang tersebut, dimana Hidrokuinon dan ekstrak kulit

batang pohon nangka mempunyai efek yang saama yaitu dapat mencegah peningkatan

jumlah melanin maka penelitian ini dibuat untuk membuktikan efek tersebut.

1.1 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang tersebut, maka dibuat rumusan masalah sebagai

berikut :

1. Apakah pemberian krim ekstrak kulit batang pohon nangka (Artocarpus

Heterophllus) 4% dapat mencegah peningkatan jumlah melanin pada marmut

yang dipapar oleh sinar UVB?.

2. Apakah krim ekstrak kulit batang pohon nangka (Artocarpus Heterophillus) 4%

memiliki efektivitas yang sama dengan hidrokuinon 4% dalam mencegah

peningkatan jumlah melanin kulit marmut (Cavia Porcelus) yang dipapar sinar

UVB ?

1.2 Tujuan Penelitian

1.2.1 Tujuan Umum

Untuk mengetahui efektivitas krim ekstrak kulit batang pohon nangka

(Artocarpus Heterophillus) 4% dalam mencegah peningkatan jumlah melanin

pada kulit marmut yang dipapar sinar UVB.

1.2.2 Tujuan Khusus

1. Membuktikan krim ekstrak kulit batang pohon nangka (Arthocarpus

Heterophillus) 4% dalam mencegah peningkatan jumlah melanin pada marmut

yang dipapar oleh sinar UVB.

2. Membuktikan krim ekstrak kulit batang pohon nangka (Artocarpus

Heterophillus) 4% memiliki efektivitas yang sama dengan krim hidrokuinon 4%

dalam mencegah peningkatan jumlah melanin kulit marmut (Cavia Porcellus)

yang dipapar sinar UVB.

1.4 Manfaat Penelitian

1.4.1 Manfaat Ilmiah

Dari hasil penelitian ini diharapkan akan diperoleh informasi tentang

potensi krim ekstrak kulit batang pohon nangka (Arthocarpus Heterophillus) 4%

dalam mencegah peningkatan jumlah melanin pada Marmut yang dipapar oleh

sinar UVB.

1.4.2 Manfaat Aplikasi

Hasil penelitian ini dapat diinformasikan kepada masyarakat bahwa krim

ekstrak kulit batang pohon nangka (Arthocarpus Heterophillus) 4% dapat

digunakan untuk mencegah terjadinya melasma/hiperpigmentasi pada kulit

setelah dilakukan Clinical Trial.

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1 Proses Penuaan

2.1.1 Penyebab Penuaan

Proses penuaan merupakan proses alami yang akan terjadi pada semua orang.

Pada umumnya, orang tidak pernah mempertanyakan mengapa kita menjadi tua, sakit

dan akhirnya meninggal. Namun perkembangan Ilmu Kedokteran saat ini, telah

membawa konsep baru tentang penuaan, dimana penuaan diperlakukan sebagai suatu

penyakit yang dapat diobati bahkan dapat dicegah, sehingga usia harapan hidup menjadi

lebih panjang dengan kualitas hidup yang lebih baik. Ilmu ini dikenal dengan Anti

Aging Medicine (AAM) (Goldman dan Klatz, 2007; Pangkahila, 2011). Usia manusia

dibedakan menjadi usia kronologis, sesuai dengan tahun kelahiran dan usia biologis,

yang sesuai dengan fungsi organ tubuh. Mencegah proses penuaan dapat membuat usia

biologis lebih muda daripada usia kronologis sehingga dapat terlihat usia dan kualitas

hidup seseorang tampak lebih muda daripada usia sebenarnya (Pangkahila, 2011).

Penuaan merupakan suatu proses penurunan fungsi biologis yang tidak dapat

dihindari, dimana cepat lambatnya penurunan tergantung dari beberapa faktor, ada

faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal yang dapat mempercepat penuaan

adalah radikal bebas, penurunan hormon, proses glikosilasi, proses metilasi, apoptosis,

penurunan sistem imunitas, dan faktor genetik. Sedangkan faktor eksternal seperti gaya

hidup yang tidak sehat, diet yang tidak sehat, kebiasaan yang kurang baik, polusi

lingkungan, stress, dan kemiskinan (Pangkahila, 2011; Pangkahila, 2014).

Banyak teori tentang proses penuaan, tetapi dari semua teori tersebut, pada

dasarnya dikelompokan dalam teori pakai dan rusak (wear and tear theory) dan teori

program. Teori pakai dan rusak meliputi kerusakan DNA, glikosilasi, dan radikal

bebas. Teori program meliputi teori replikasi sel, proses imun, dan teori hormon

(Pangkahila, 2011; Goldman dan Klatz, 2007).

1. Teori pakai dan rusak (wear and tear theory)

Teori ini diperkenalkan oleh Dr.August Weismann (1882), seorang ahli biologi

yang berasal dari Jerman. Menurut teori ini bahwa tubuh dan sel menjadi cepat rusak

karena terlalu sering digunakan dan disalahgunakan. Organ-organ tubuh seperti hati,

lambung, ginjal, kulit dan organ lain dapat menurun fungsinya karena adanya toksin

dalam makanan dan lingkungan yang ada di sekitar kita, konsumsi lemak, gula, kafein,

alkohol, dan nikotin yang berlebihan, dapat pula disebabkan oleh sinar ultraviolet,

stress fisik, dan emosional. Kerusakan yang dapat ditimbulkan, bukan saja pada organ

tapi juga pada tingkat sel.

Kendati seseorang tidak pernah minum alkohol maupun merokok, hanya

mengkonsumsi makanan alami dan menggunakan organ tubuh secara biasa, pada

akhirnya tetap akan terjadi kerusakan. Penyalahgunaan organ tubuh dapat mempercepat

kerusakan organ, sehingga dapat mempercepat penuaan atau dapat membuat fungsi

organ menurun, serta membuat seseorang menderita sakit.

Pada usia muda, sistem pemeliharaan dan perbaikan tubuh mampu melakukan

kompensasi terhadap pemakaian dan kerusakan organ normal serta berlebihan. Pada

usia tua, tubuh kehilangan kemampuan untuk memperbaiki kerusakan karena penyebab

apapun. Oleh karena itu, banyak orang tua yang sakit bahkan meninggal karena

penyakit tertentu, yang pada masa mudanya dapat ditolak. Teori ini, meyakini bahwa

pemberian suplemen yang tepat dan pengobatan yang tepat waktu dapat mencegah dan

membantu mengembalikan proses penuaan. Cara kerjanya dengan merangsang tubuh

untuk melakukan perbaikan dan mempertahankan fungsi organ dan sel tubuh.

2. Teori Neuroendokrin

Teori ini dikembangkan oleh Vladimir Wilman, PhD, yang mengembangkan teori

wear and tear yang mengutamakan peranan hormon bagi fungsi organ tubuh. Hormon

dikeluarkan oleh beberapa organ yang dikendalikan oleh hipotalamus, sebuah kelenjar

yang terletak di otak. Hipotalamus membentuk suatu poros dengan hipofisis dan organ

tertentu yang kemudian mengeluarkan hormonnya.

Pada usia muda, berbagai hormon bekerja dengan baik dalam mengendalikan

fungsi organ tubuh. Oleh karena itu, pada usia muda fungsi berbagai organ tubuh sangat

optimal, seperti kemampuan bereaksi terhadap panas dan dingin, kemampuan motorik,

fungsi seksual, dan fungsi memori. Makin bertambah usia, jumlah hormon makin

berkurang sehingga fungsi organ juga akan menurun dan menimbulkan banyak keluhan

seperti menjadi tidak tahan terhadap suhu dingin, gerakan menjadi lambat, masa otot

berkurang, lemak tubuh meningkat, daya ingat menurun, fungsi seksual menurun. Kerja

hormon saling berkaitan satu sama lain, oleh karena itu, berkurangnya produksi

hormon tertentu dapat mempengaruhi produksi hormon yang lain.

3. Teori Kontrol Genetik

Teori ini menganggap bahwa di dalam tubuh manusia terdapat jam biologik.

Peristiwa ini dimulai dari proses konsepsi sampai kematian dalam suatu model yang

terprogram. Walaupun manusia memiliki sistem jam biologik (biological clock), variasi

antar manusia sangatlah besar, dipengaruhi oleh bagaimana cara manusia tumbuh dan

hidup (nature versus nuture). Peristiwa ini terprogram mulai dari sel embrio, janin,

masa bayi, dan anak-anak, remaja, dewasa, menjadi tua, dan akhirnya meninggal.

Pada ujung kromosom terdapat struktur khusus yang disebut telomere. Secara

biokimia, telomere terdiri dari hexanucleotide. Pada setiap pembelahan sel, telomere

akan memendek. Pada saat pembelahan sel berlangsung dan telomere telah terpakai

semua, maka pembelahan sel akan berhenti dan peristiwa inilah yang disebut dengan

kematian. Oleh karena itu, telomere sering dikenal sebagai jam biologik (biologic

clock) (Ishikawa, 2000).

Menurut Hayflick (1998) dalam Pangkahila (2011) menyatakan bahwa mekanisme

pemendekan telomere tersebut yang menentukan rentang usia organisme sendiri. Pada

penelitian diketahui bahwa setiap sel mempunyai kapasitas yang terbatas untuk

melakukan pembelahan sel. Contohnya: pada sel dewasa membelah lebih sedikit

dibandingkan dengan sel janin. Perkecualian pada sel ganas, terjadi pembelahan sel

yang tidak terbatas .

4. Teori Radikal Bebas

Teori ini mulai menjadi perhatian, sejak antioksidan diyakini dapat menghambat

kerusakan sel akibat radikal bebas. Radikal bebas adalah suatu molekul yang

mempunyai elektron yang tidak berpasangan. Radikal bebas dihasilkan selama terjadi

metabolisme seluler normal, seperti radikal superoksida, radikal hidroksil, purin, dan

pirimidin.

Radikal bebas mempunyai sifat reaktivitas tinggi, karena memiliki kecenderungan

menarik elektron lain dan dapat mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal bebas

oleh karena hilang atau bertambahnya satu elektron pada molekul lain. Radikal bebas

akan merusak molekul yang elektronnya ditarik sehingga dapat menyebabkan

kerusakan sel, gangguan fungsi sel dan akhirnya kematian sel. Molekul utama dalam

tubuh yang dirusak oleh radikal bebas adalah DNA, sehingga terjadi mutasi DNA,

cleavage of DNA, dan agregasi biomolekul melalui cross-linking reaction.

Makin bertambahnya usia akan terjadi akumulasi kerusakan sel akibat radikal bebas

memegang peranan penting, sehingga mengganggu metabolisme sel, merangsang

mutasi sel, dan akhirnya mengakibatkan terjadinya kanker, serta membawa kematian.

Selain itu, radikal bebas juga mengakibatkan kerusakan kolagen dan elastin yang

merupakan suatu protein untuk melindungi kulit agar tetap lembab, elastis, dan halus.

Wajah adalah bagian yang paling mudah dilihat, dimana akibat radikal bebas akan

timbul kerutan pada wajah (Goldmann dan Klatz, 2007).

2.1.2 Gejala Klinis Penuaan

Proses penuaan dimulai dengan menurunnya bahkan terhentinya fungsi berbagai

organ tubuh. Akibat menurunnya fungsi tersebut, maka muncul berbagai tanda dan

gejala proses penuaan, yang pada dasarnya dibagi dalam dua bagian yaitu (Pangkahila,

2011):

1. Tanda fisik, seperti masa otot berkurang, lemak meningkat, kulit berkerut,

daya ingat berkurang, fungsi seksual, dan reproduksi terganggu, kemampuan kerja

menurun, sakit tulang.

2. Tanda psikis, seperti gairah hidup menurun, sulit tidur, mudah cemas, mudah

tersinggung, merasa tidak berarti lagi.

Proses penuaan tidak terjadi begitu saja dengan langsung menampakkan perubahan

fisik dan psikis, antara lain seperti di atas. Proses penuaan berlangsung dalam 3 tahap

sebagai berikut (Pangkahila, 2011; Pangkahila, 2014):

1. Tahap subklinik (usia 25-35 tahun)

Pada tahap ini, sebagian besar hormon di dalam tubuh mulai menurun, yaitu

hormon testosteron, growth hormone, dan hormon estrogen. Pembentukan radikal bebas

yang dapat merusak sel dan DNA, mulai mempengaruhi tubuh. Kerusakan ini biasanya

tidak tampak dari luar, sehingga pada tahap ini orang merasa dan tampak normal, tidak

mengalami gejala dan tanda penuaan. Pada rentang usia ini dianggap usia muda dan

normal, padahal sebenarnya sudah mulai terjadi proses penuaan.

2. Tahap Transisi (usia 35-45 tahun)

Selama tahap ini level hormon menurun hingga 25 persen. Massa otot berkurang

sebanyak satu kilogram setiap beberapa tahun, akibatnya kekuatan dan tenaga terasa

hilang, sedangkan komposisi lemak terus bertambah. Keadaan ini sering menyebabkan

resistensi insulin, meningkatnya resiko jantung, dan pembuluh darah, serta obesitas.

Pada tahap ini gejala mulai muncul, yaitu penglihatan dan pendengaran menurun,

rambut putih mulai tumbuh, elastisitas dan pigmentasi kulit menurun, dorongan seksual

menurun. Pada tahap ini orang merasa tidak muda lagi dan tampak lebih tua. Kerusakan

akibat radikal bebas mulai merusak ekspresi genetik, yang dapat menghasilkan

penyakit, seperti kanker, arthritis (radang sendi), berkurangnya memori, penyakit

jantung koroner, dan diabetes.

3. Tahap klinik (usia lebih dari 45 tahun )

Pada tahap ini, penurunan kadar hormon terus menurun yang meliputi DHEA,

melatonin, growth hormone, testosteron, estrogen, dan hormon tiroid. Penurunan

bahkan hilangnya kemampuan penyerapan bahan makanan, vitamin, dan mineral juga

terjadi. Densitas tulang menurun, massa otot berkurang sekitar satu kilogram setiap tiga

tahun, yang mengakibatkan ketidakmampuan membakar kalori, meningkatnya lemak

tubuh, dan berat badan. Penyakit kronis menjadi lebih nyata, sistem organ tubuh mulai

mengalami kegagalan. Ketidakmampuan menjadi faktor utama sehingga mengganggu

keharmonisan banyak pasangan.

Dengan melihat ketiga tahap ini, ternyata proses penuaan tidak selalu harus

dinyatakan dengan gejala atau keluhan. Ini menunjukkan bahwa orang yang tidak

mengalami gejala atau keluhan, bukan berarti tidak mengalami proses penuaan. Lebih

jauh, hal ini dapat menjadi pegangan bahwa untuk mengatasi proses penuaan jangan

menunggu sampai muncul gejala atau keluhan yang nyata (Pangkahila, 2011).

2.1.3 Penuaan Kulit

Proses penuaan kulit terbagi dua yaitu penuaan karena faktor intrinsik dan penuaan

karena faktor ekstrinsik. Penuaan intrinsik terjadi seiring bertambahnya umur

kronologis yang mencerminkan pengaruh genetik dan perubahan hormonal individu.

Penuaan karena faktor ekstrinsik disebabkan oleh faktor eksternal seperti rokok, alkohol

berlebihan, gizi buruk, dan paparan sinar matahari. Penuaan karena faktor ekstrinsik

dapat dikurangi dengan usaha anti aging. Hal yang tidak dapat dipungkiri bahwa

penuaan kulit dipercepat oleh faktor eksternal, sekitar 80% diakibatkan oleh paparan

sinar matahari (Baumann dan Saghari, 2009a).

Penuaan karena faktor intrinsik atau penuaan dengan proses alamiah, dimulai

sejak sekitar usia 20 tahun, yaitu dimulainya fase penuaan preklinis pada usia 25 tahun.

Penuaan intrinsik terjadi karena akumulasi kerusakan endogen akibat pembentukan

senyawa oksigen reaktif selama metabolisme oksidasi seluler. Pemendekan telomere

pada pembelahan sel menurunkan faktor pertumbuhan, dan juga penurunan kadar

hormon menyebabkan terjadinya penuaan intrinsik. Gambaran histologik yang tampak

yaitu atrofi epidermis, pendataran epidermal rete ridges dan atrofi dermis.

Penuaan ekstrinsik akan lebih terlihat pada daerah yang terbuka seperti wajah,

leher, dada, dan bagian luar lengan. Ini diakibatkan akumulasi paparan sinar matahari

sepanjang hidupnya. Secara klinis akan tampak kerutan yang lebih dalam dan lesi

pigmentasi seperti frecle, lentigo, dan melasma, bahkan dapat juga terjadi lesi

depigmentasi seperti hipomelanosis gutata (Baumann dan Saghari, 2009).

2.2 Efek Sinar Ultraviolet

Sinar ultraviolet dibagi dalam 3 spektrum yaitu UVC (270-290 nm), UVB (290-

320 nm), dan UVA (320-400 nm). Paparan sinar UVC tidak akan sampai ke permukaan

bumi karena diserap oleh lapisan ozon dan atmosfir, tetapi UVA dan UVB dapat

mencapai permukaan bumi dan merupakan pengaruh lingkungan terbesar terhadap

penuaan kulit. Walaupun rasio UVA : UVB adalah 20 : 1, sinar UVB memberikan efek

samping lebih banyak daripada UVA (Alam dan Harvey, 2010).

Paparan UVA dan UVB pada kulit dapat menurunkan antioksidan endogen pada

semua lapisan kulit seperti glutathione (GSH), Superoxide dismutase (SOD), katalase,

dan ubiquinol (Pandel et al., 2013). Sedangkan paparan UVA dan UVB menghasilkan

radikal bebas seperti Hydrogen Peroxidase, Anion Superoxide, Nitric Oxide sehingga

dapat terjadi reative oxygen species (Icihashi et al., 2009).

Kerusakan kulit yang disebabkan oleh paparan sinar matahari sangat tergantung

dari seberapa sering dan lamanya paparan, jenis sinar UV serta jumlah melanin di kulit

(tipe kulit seseorang). Gejala klinis yang dapat terjadi karena Photoaging seperti kerut,

hiperpigmentasi, kulit kasar, kulit kering, kulit sagging, atrofi berat, telangiectasis,

elastosis, actinic purpura, lesi precancer, kanker kulit, dan melanoma (Pandel et al.,

2013).

2.2.1 Efek Akut Sinar Ultraviolet

Oksigen

Radikal

Superoksid

Superoksid

Dismutase

Hidrogen Peroksidase

Katalase Air

Air

Reaksi

Fenton Radikal

Hidroksil

Glutation

Peroksidase

Gambar 2.1 Proses terjadinya Reactive Oxygen Species (ROS). Photon UV berinteraksi dengan atom oksigen untuk membentuk radikal bebas seperti superoxide, hydrogen

peroksidase dan radical hidrosil yang paling reaktif. Radikal bebas menyerang molekul besar

seperti protein, lemak, RNA dan DNA, sehingga merusak struktur dan fungsinya. Enzim yang

berfungsi untuk detoksifikasi dan proteksi seperti superoxide dismutase, katalase, dan glutation

peroksidase melakukan detoksifikasi dan mengurangi kadar terjadinya ROS ke sel.(Orazio et al.,

2013)

2.2.1.1 Eritema

Eritema atau sunburn adalah reaksi inflamasi akut pada kulit yang ditandai dengan

kemerahan setelah paparan sinar matahari. Eritema yang terbentuk tergantung pada

panjang gelombang. Jenis ultraviolet yaitu : ultraviolet A (320-340 nm) terbagi dua

yaitu UVA 1 dn UVA 2. UVA 2 lebih meningkatkan eritema dibandingkan UVA 1.

Efektifitas eritema menurun sebanding dengan panjang gelombang. Eritema juga dapat

disebabkan oleh paparan sinar ultraviolet B (UVB), namun responnya jauh lebih lambat

daripada UVA dan mencapai puncak setelah paparan 6-24 jam tergantung dosis

(Taylor, 2005). Dosis UV yang menyebabkan kemerahan (eritema) minimal, dapat

dilihat biasanya 24 jam setelah radiasi disebut minimal erythema doses (MED). Nilai

MED bervariasi tergantung fototipe kulit, warna kulit dan lokasi anatomi individu,

sedangkan standard erythemal dose (SED) adalah kemerahan yang terjadi dengan

paparan UV 100 joule per meter persegi (J/m) (Autier et al., 2006).

2.2.1.2 Pigmentasi

Keluhan yang sering dikeluhan pasien adalah hiperpigmentasi seperti freckle,

lentigo dan melasma (Bauman dan Saghari, 2009b). Respon pigmentasi kulit mengikuti

paparan sinar matahari yang terdiri dari reaksi kecoklatan (tanning) dan pembentukan

melanin baru. Respon kecoklatan pada kulit tergantung panjang gelombang ultraviolet.

Eritema yang diinduksi oleh UVB diikuti dengan pigmentasi. Melanisasi yang terjadi

akibat paparan kumulatif UVA bertahan lebih lama dibandingkan dengan yang terjadi

akibat paparan UVB. Perbedaan ini terjadi akibat lokalisasi pigmen yang diinduksi

UVA lebih basal (Taylor, 2005).

Paparan sinar UVA menghasilkan intermediate pigmentary darkening. Pada proses

tersebut terdapat peningkatan oksidasi dan distribusi dari melanin yang sudah terbentuk

sebelumnya, terjadi beberapa menit setelah paparan dan bertahan selama 6-8 jam.

Paparan sinar UVB dan sinar UVA menghasilkan delayed pigmentary darkening, pada

proses ini terdapat peningkatan aktifitas tirosinase, pembentukan melanin,

bertambahnya jumlah sel melanosit dan meningkatnya distribusi melanin ke keratinosit,

mulai terjadi 2-3 hari setelah paparan dan bertahan selama 10-14 hari (Baumann dan

Saghari, 2009b).

Tabel 2.1

Pigmentasi Kulit, Fitzpatrick Scale dan Resiko sinar UV (Orazio et al., 2013)

Fitzpatrick

Phototype

Phenotype Epidermal

Eumelanin

Respon

Cutaneus

terhadap

UV

MED

(mJ/cm)

Resiko

Kanker

I

Kulit putih terang, Mata

biru/hijau, Sering

terjadi Freckle, Eropa

Utara/ British

+/-

Selalu

terbakar,

Peels, tidak

pernah

Tans

15-30 ++++

II

Kulit berwarna putih,

Mata Biru,Hazel atau

Coklat, Rambut Merah,

Pirang atau Coklat,

Eropa/Scandinavia

+

Mudah

terbakar,

Peels,

Minimal

Tans

25-40 +++/++++

III Kulit putih , Mata

Coklat, Rambut Gelap,

Eropa Selatan / Eropa

++

Terbakar

Moderat,

Tanning

30-50 +++

IV

Kulit Coklat Terang,

Mata Gelap, Rambut

Gelap, Mediteerania,

Asia atau Latin

+++

Jarang

Terbakar,

Mudah

Tans

40-90 ++

V

Kulit Coklat, Mata

Gelap, Rambut Gelap,

Indian Timur, America

Asli, Latino atau Africa

++++

Jarang

Terbakar,

Mudah

Tans

60-90 +

VI Kulit Hitam, Mata

Gelap, Rambut Gelap,

Afrika atau Aborigin

+++++

Hampir

tidak

pernah

terbakar,

Tans terjadi

90-150 +/-

Minimal erythemtous dose (MED) adalah jumlah radiasi UVB yang dapat menyebabkan terjadinya

kemerahan dan inflamasi pada kulit 24-48 jam setelah terpapar. (misalnya dosis terendah UV yang dapat

menyebabkan sunburn). Semakin sensitive UV seorang individu, semakin rendah MED nya.

Gambar 2.2 Perbedaan gambaran histology melanin pada lapisan epidermis dari berbagai ras kulit manusia (Orazio et al., 2013)

2.2.1.3 Kerusakan DNA

Melanin merupakan pelindung bagi sel kulit, karena melanin akan mengelilingi

permukaan inti sel, menyerap proton dan radikal bebas sebelum bereaksi dengan DNA

dan sel-sel lainnya. Paparan sinar matahari yang berlebihan dan kronis akan menembus

kemampuan proteksi kulit ini, sehingga dapat menyebabkan kerusakan hingga pada

tingkat DNA. Kerusakan DNA dapat menyebabkan p53 mengaktifkan cell-cycle arrest

dan memfasilitasi perbaikan DNA. Tetapi, apabila kerusakan DNA tidak dapat

diperbaiki maka p53 akan menstimulasi jalur apoptosis (Baumann dan Saghari, 2009b).

Radiasi UVA dapat juga mengakibatkan lesi pada DNA walaupun daya rusak lebih

lemah dibandingkan UVB (Taylor, 2005; Krutmann, 2011).

2.2.2 Efek Kronik Sinar Ultraviolet

2.2.2.1 Photoaging

Kulit merupakan bagian tubuh manusia yang paling luas. Photoaging adalah

kerusakan kulit yang disebabkan oleh seringnya terkena paparan sinar matahari.

Photoaging mengakibatkan, kerusakan jaringan penyangga, kerusakan melanosit dan

mikrovaskuler (Alam dan Havey, 2010).

Paparan sinar matahari yang kronis dapat mengakibatkan terjadinya prematur

aging (penuaan dini) yang ditandai oleh kerutan di kulit, dispigmentasi, warna pucat,

perubahan tekstur, kehilangan elastisitas dan timbulnya prekanker pada kulit. Tanda

perubahan epidermal yaitu gangguan pigmentasi seperti keratosis seboroik, lentigo, dan

hiperpigmentasi luas (Alam dan Havey, 2010).

Penuaan pada kulit manusia secara alami diakibatkan oleh faktor intrinsik dan

faktor ekstrinsik, tapi diperberat oleh radiasi UVA dan UVB, maka disebut sebagai

photoaging. Radiasi oleh sinar UVB lebih banyak diserap oleh jaringan epidermis, hal

ini yang menyebabkan banyak perubahan pada keratinosit. Radiasi sinar UVA dapat

mempengaruhi baik keratinosit epidermis maupun fibroblast di dermis. Pengaruh UVA

terhadap penuaan kulit bersifat tidak langsung, yaitu dengan terbentuknya reactive

oxygen species (ROS), kemudian akan merusak untai DNA, mengaktivasi faktor

transkripsi dan peroksidase lipid. Sebaliknya, pengaruh UVB terhadap penuaan kulit

bersifat langsung, yaitu terjadi cross-linking basa pirimidin maupun kerusakan-

kerusakan DNA lainnya (Alam dan Havey, 2010).

Pada kulit yang mengalami photoaging dapat memperlihatkan gambaran klinis

berupa permukaan kasar, bernodus, kerutan halus, bercak kekuningan, kering, dan

telangiektasis (Taylor, 2005; Yaar dan Glichrest, 2008; Krutmann, 2011).

2.2.2.2 Fotokarsinogenesis

Kerusakan DNA akibat paparan kronis sinar matahari merupakan penyebab utama

terjadinya kanker kulit. Data epidemiologi menunjukkan bahwa paparan kronis sinar

UV merupakan penyebab 65% terjadinya melanoma dan 90% kanker kulit non-

melanoma. Kanker kulit primer diklasifikasikan berdasarkan sel asal dari kanker

tersebut, skuamous sel karsinoma dan basal sel karsinoma berasal dari keratinosit

epidermis, sedangkan melanoma maligna berasal dari melanosit. Penelitian

menunjukkan bahwa basal sel karsinoma terjadi akibat paparan sinar UV yang merubah

jalur sinyal hedgehog, dimana sinyal hedgehog ini merupakan sinyal pertumbuhan sel

(Brown dan Schleve, 2011). Pada kasus melanoma, kulit yang terpapar sinar UV secara

intermiten akan mengalami mutasi pada gen B-raf, sedangkan pada kulit yang terpapar

sinar UV kronis akan mengalami mutasi gen N-ras (Michael et al., 2011).

Gambar 2.3. Proses terjadinya sunburn, kerusakan DNA oleh radisasi UV

(Ichihashi et al., 2009)

2.3 Kulit

Secara mikroskopik struktur kulit manusia terdiri dari: epidermis, dermis, dan

subkutis (Baumann dan Saghari, 2009a). Dua struktur yaitu epidermis dan dermis saling

berhubungan dengan dermal epidermal junction.

2.3.1 Lapisan Epidermis

Lapisan epidermis merupakan lapisan terluar. Ketebalan epidermis antara 0,04 mm

(kulit kelopak mata) sampai 1,5 mm (kulit telapak tangan). Epidermis dibagi menjadi

empat lapisan berdasarkan ciri-ciri bentuk sel dan protein intraseluler yaitu dari luar ke

dalam, stratum korneum, stratum granulosum, stratum spinosum, dan stratum basale

(germinativum) (Jain, 2012).

Lapisan epidermis ini disusun oleh lapisan keratinosit, dimana keratinosit ini

dihasilkan oleh stem cell yang berasal dari basal epidermis yang disebut dermal

epidermal junction (DEJ). Sel keratinosit yang dihasilkan akan berkembang dan

bermigrasi ke bagian atas epidermis, proses ini disebut keratinisasi (Baumann dan

Saghari, 2009c). Berdasarkan proses keratinisasi dan pematangan keratinosit, maka

epidermis dibagi sebagai berikut:

a. Stratum Basal. Sel basal bertanggung jawab terhadap populasi sel epidermis.

Lapisan ini terdiri dari 10% stem cells, 50% amplifiying cells dan 40% postmitotic

cells. Secara normal, stem cell membelah perlahan, tetapi dalam kondisi tertentu

seperti proses penyembuhan dan terpapar oleh growth factor, stem cells akan

membelah dengan cepat. Amplifiying cells bertanggung jawab terhadap

pembelahan sel secara keseluruhan untuk menjadi postmitotic cells yang akan

bermigrasi ke lapisan lebih atas.

b. Stratum spinosum. Lapisan ini terdiri dari 5-12 lapisan mengandung granula

lamelar, ceramids, cholesterol, beberapa enzim seperti protease, fosfatase, lipase

dan glikosidase. Granula lamelar mengandung cathelicidin dan peptide

antimikroba. Pada lapisan ini diikat oleh desmosom, yang berfungsi sebagai

filament intermediet antar sel keratinosit.

c. Stratum granulosum. Lapisan ini terdiri dari 1-3 lapisan sel granula

keratohialin mengandung profilagrin yang merupakan precursor filagrin. Protein

filagrin akan mengalami cross-link dengan filament keratin sehingga membentuk

struktur yang kuat. Sel granula ini memiliki kemampuan anabolik untuk disolusi

inti sel dan organel.

d. Stratum korneum. Lapisan terdiri dari 15 lapisan yang sudah tidak mengndung

organel sel. Bangunan lapisan ini disebut brick mortar, dimana brick

merupakan sel keratinosit, sedangkan mortar merupakan lipid dan protein yang

berasal dari granula lamelar. Lapisan ini banyak mengandung asam amino

sehingga punya kemampuan mengikat air. Stratum korneum disebut juga lapisan

mati, karena sel sudah tidak mensitesis protein dan tidak dapat menangkap sinyal

sel. Fungsi dari lapisan ini sebagai pelindung transepidermal water loss (TEWL),

kelembaban dan fleksibilitas kulit. Siklus keratinisasi ini berlangsung selama 26-

46 hari (Baumann dan Saghari, 2009c).

Gambar 2.4 Struktur epidermis. Struktur kulit dalam potongan melintang terdiri dari 5 lapisan (dari yang paling luar): stratum korneum, stratum lucidum, stratum granulosum, stratum spinosum,

stratum basale.Stratum lucidum hanya terdapat pada telapak tangan dan telapak kaki. (Baumann, 2009)

Beberapa sel lainnya yang terdapat di lapisan epidermis adalah melanosit, yaitu sel

dendritik di bagian stratum basal, berfungsi mensintesis melanin. Satu sel melanosit

akan mendistribusikan melanin ke 36 lapisan keratinosit. Sel langerhans, berfungsi

sebagai imunitas, dan sel merkel, fungsinya masih belum jelas, tetapi sel ini berkaitan

dengan serabut saraf dan kelenjar endokrin (Scott dan Bennion, 2011).

Membran basal merupakan lapisan homogen dengan ketebalan 0,5-1 mm

mengandung banyak komponen pengikat antara stratum basal dengan lapisan dermis.

Lapisan atas membran basal adalah tonofilamen sitoplasma dari sel basal yang akan

mengikat membran basal oleh hemidesmosom. Hemidesmosom berikatan dengan lusida

dan lamina densa dari membran basal. Membran ini akan mengeluarkan serat fibril

yang dapat mengikat serat kolagen di lapisan dermis, sehingga lapisan ini akan

membentuk struktur yang kuat mengikat lapisan epidermis dengan lapisan dermis (Scott

dan Bennion, 2011).

2.3.2 Lapisan Dermis

Lapisan ini berada dibawah lapisan epidermis, terdiri dari struktur kolagen, folikel

rambut, kelenjar sebasea, kelenjar apokrin, kelenjar ekrin, pembuluh kapiler, pembuluh

limfatik dan pembuluh saraf. Sel utama pada lapisan ini adalah sel fibroblast, yang akan

menghasilkan kolagen (70-80%) untuk kekenyalan, elastin (1-3%) untuk elastisitas dan

proteoglikan untuk kelembaban (Scott dan Bennion, 2011).

Kolagen pada kulit merupakan kolagen tipe I dan tipe III yang membentuk struktur

horizontal di dermis, diselingi oleh serat elastin. Serat oksitalan adalah serat elastin

yang ditemukan di papilla dermis membentuk struktur tegak lurus hingga ke permukaan

kulit. Proteoglikan terutama asam hialuronat merupakan substansi amorf di

sekelilingnya terdapat serat kolagen dan serat elastin. Fungsi lapisan dermis ini adalah

sebagai regulasi suhu melalui pembuluh darah dan keringat, proteksi mekanis oleh serat

kolagen dan asam hialuronat, serat sensoris yang diatur oleh persyarafan kulit (Scott

dan Bennion, 2011).

2.3.3 Lapisan Subkutis

Lapisan ini berada dibawah lapisan dermis, disebut sebagai lemak subkutan karena

terdiri dari sel-sel lemak. Lapisan ini memiliki tipe I, III dan V, pembuluh darah,

pembuluh saraf, dan pembuluh limfe. Fungsi lapisan ini adalah sebagai cadangan lemak

dan panas tubuh (Scott dan Bennion, 2011).

2.4 Melanin

Melanin adalah pigmen yang dihasilkan oleh sel melanosit, berfungsi sebagai

penyerap sinar UV, penahan radikal bebas sehingga dapat melindungi kulit dari

kerusakan akibat sinar UV. Jumlah melanosit akan berkurang seiring dengan

bertambahnya usia. Melanin terdiri dari dua tipe yaitu eumelanin, pigmen berwarna

coklat kehitaman, dan pheomelanin, pigmen berwarna kuning kemerahan. Eumelanin

berada dalam melanosom berbentuk elips, dimana sintesisnya akan meningkat apabila

terpapar sinar UV. Pheomelanin lebih banyak mengandung sulfur dan asam amino

sistein, terdapat dalam melanosom dalam bentuk sferis. Pada dasarnya pigmen melanin

yang terdapat pada kulit, rambut dan mata adalah kombinasi antara eumelanin dan

pheomelanin (Kindred et al., 2010).

Distribusi melanosom berbeda berdasarkan ras. Pada ras kulit hitam melanosom

berada di stratum basal, satu melanosit mengandung 200 melanosom berukuran 0,5-0,8

mm, tidak memiliki membran sehingga satu sama lain saling berlekatan, dan distribusi

secara individual. Sedangkan pada ras kulit putih, melanosom banyak terdapat di

stratum korneum, satu melanosit hanya mengandung 20 melanosom, memiliki

membran dan distribusi secara berkelompok. Pada ras kulit putih melanosom

didegradasi lebih cepat daripada ras kulit hitam oleh karena itu akan sangat sedikit

ditemukan melanin pada stratum korneum pada ras kulit putih (Kindred et al., 2010).

Distribusi melanosit pada dasarnya memiliki jumlah rata-rata sama pada semua ras,

terdapat 2000/mm2 melanosit pada kulit kepala dan lengan bawah, 1000/mm

2 pada

bagian tubuh lainnya (Woolery-Lloyd, 2009).

Gambar 2.5. Distribusi melanin pada epidermis

(Baumann dan Saghari, 2009c)

2.4.1 Sintesis Melanin

Melanin disintesis di dalam sel melanosit dengan bantuan enzim tirosinase. Enzim

tirosinase dibentuk di dalam ribosom, ditransfer ke dalam lumen retikulum endoplasma

kasar, diakumulasi dalam vesikel yang dibentuk oleh kompleks golgi. Proses sintesis ini

terdiri dari empat tahap, yaitu :

a. Tahap I, premelanosme ditandai dengan struktur sferis dan matriks protein amorf,

sedikit aktifitas dari enzim tirosinase.

b. Tahap II, stuktur mulai membentuk oval, aktifitas enzim tirosinase meningkat,

melanin disimpan dalam matriks protein.

c. Tahap III, terdapat peningkatan pembentukan melanin

d. Tahap IV, melanin telah terbentuk sempurna dan matang, dengan panjang 1 m

dan diameter 4 m.

Melanosome kemudan ditransfer sepanjang mikrotubul membentuk struktur

dendritik menuju keratinosit, disebut apocopation (Scott dan Beion, 2011). Pada

dasarnya terdapat tiga enzym yang bekerja dalam mesintesis melanin yaitu tyrosinase

(TRY), Thyrosinase Related Pritein 1 (TRYP-1) dan Dopachrome tautomerase (DCT),

tetapi enzim tirosinase memegang peranan paling besar diantara semua enzim. Proses

ini dimulai oleh hidroksilasi tirosin menjadi 3,4 dihidroksifenilalanin (DOPA) oleh

enzim tirosinase, kemudian oksidasi DOPA menjadi Dopakuinon. Dopakuinon

kemudian mengalami satu dari dua tahap berikut, apabila dopakuinon berikatan dengan

sistein, oksidasi sisteinildopa akan menghasilkan pheomelanin. Apabila tidak berikatan

dengan sistein, dopakuinon secara spontan akan menjadi dopakrom, kemudian

dopakrom akan mengalami dekarboksilasi dan tautomerisasi menjadi eumelanin

(Kindred et al., 2010).

Gambar 2.6. Biosintesis Melanin. Melanin merupakan pigmen yang memberi warna pada kulit,ada 2 bentuk coklat/hitam pigmen eumelanin melindungi sangat kuat dari UV dan merah/kuning pheomelanin kurang kuat melndungi dari UV. Kedua melanin, eumelanin dan pheomelanin berasal dari asam amino tirosin. Tirosinase merupakan enzim yang mengkatalisis

terjadinya kedua melanin tersebut, apabila terjadi defek maka akan menyebabkan

albinism.Ikatan antara pigmen pheomelanin dengan sistein terjadi karena hambatan sulfur masuk

ke dalam pigmen, yang mengakibatkan warna lebih terang dan dapat menyebabkan kerusakan

kulit. Melanocyte Stimulating Hormone (MSH)-melanocortin 1receptor (MC1R) memberikan

sinyal untuk menentukan jenis dan jumlah melanin yang akan dihasilkan oleh melanosit di kulit (Chang, 2009).

2.4.2 Faktor faktor yang mempengaruhi melanogenesis

Melanogenesis pada kulit manusia dipengaruhi oleh banyak hal dari faktor internal

maupun eksternal. Faktor eksternal yang paling sering terjadi adalah paparan sinar UV,

penuaan dan obat, sedangkan faktor internal adalah faktor hormon dan inflamasi

(Costin dan Hearing, 2007).

2.4.2.1 Sinar ultraviolet terhadap produksi melanin

Radiasi sinar UV menyebabkan pigmentasi oleh beberapa cara yaitu meningkatkan

kerja enzim melanogenik, kerusakan DNA yang akan menstimulasi melanogenesis,

meningkatkan transfer melanosom menuju keratinosit dan meningkatkan aktifitas

dendritik sel melanosit (Kindred et al., 2010).

Melanosit dan keratinosit memiliki respon yang sangat cepat terhadap sinar UV,

baik secara parakrin maupun autokrin. Paparan sinar UV meningkatkan ekspresi

propriomelanocortin (POMC) yaitu precursor dari melanocyte stimulating hormone

(MSH), beserta reseptor MSH yaitu Melanocortin-1 Receptor (MC1R), TYR, TYRP-1,

protein kinase C (PKC), endotelin-1 (ET-1), hormon adrenokortikotropik (ACTH),

basic fibroblast growth factor (bFGF), nerve growth hormone (NGF), granulocyte-

macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF), steel factor, leukemia inhibitory

factor (LIF), hepatocyte growth factor (HGF) dan prostaglandin E2 (PGE-2). Sitokin,

hormon dan growth factors tersebut disekresi oleh keratinosit kemudian bekerja sebagai

sinyal parakrin untuk menstimulasi melanosit dan kemudian mensintesis dan

meningkatkan distribusi melanin (Costin dan Hearing, 2007). Pendistribusian melanin

dipercepat dengan adanya reseptor di keratinosit yaitu protein activated receptor 2

(PAR-2), setelah reseptor ini terstimulasi maka keratinosit akan menangkap melanosom

yang sudah disintesis oleh melanosit (Baumann dan Saghari, 2009b).

Gambar 2.7. Jalur sinyal keratinosit dan melanosit pada melanogenesis

(Costin dan Hearing, 2007)

Sinar UVA akan menstimulasi pigmentasi hingga terbentuk tanning, namun

efeknya hanya sementara, dibandingkan UVB yang efeknya jauh lebih lama. Sinar

UVA harus bereaksi terlebih dahulu dengan fotosensitiser endogen (flavin, porfirin,

melanin), sedangkan UVB dengan kuinon dan flavin, menghasilkan ROS yang pada

akhirnya dapat merusak untaian tunggal DNA. Sinar UVB menstimulasi pigmentasi

tidak hanya menyebabkan tanning, tapi juga menyebabkan sunburn. Delayed tanning

yang dihasilkan oleh sinar UVB akan meningkatkan jumlah sel melanosit dan proses

melanogenesis. Seluruh spektrum sinar UV akan bereaksi dengan target molekul

didalam sel yaitu molekul kromofor. Molekul kromofor yang akan menyerap sinar UV

ini adalah basa asam nukleat yaitu purin dan pirimidin, dan protein yaitu triptofan dan

tirosin (Costin dan Hearing, 2007).

Produk-produk yang disahihkan oleh DNA setelah terpapar UVB telah banyak

diteliti karena efeknya terhadap kanker kulit. Produk-produk tersebut adalah cyclobutyl

pyrimidine dimers (CPDs) dan (6-4) photo products. Proses sintesis secara langsung

juga dapat disebabkan oleh nitric oxide (NO), telah diketahui bahwa NO adalah

massanger molecule intraseluler dan interseluler, yang akan meningkatkan cyclic

guanosine monophosphate (cGMP) sehingga menstimulasi proses sintesis melanin

(Costin dan Hearing, 2007).

Gambar 2.8. Mekanisme hiperpigmentasi oleh radiasi UV Radiasi sinar UV dapat memicu terjadinya ROS. ROS memicu keluarnya Nitrite Oxide (NO),

Protein Kinase, Melanocyte Stimulating Hormone (MSH) yang dapat merangsang terjadinya

proses melanogenesis.Melanogenesis dapat memicu terbentuknya melanin oleh melanosit.

(Costin et al., 2007)

2.4.2.2 Penuaan memicu produksi melanin

Dengan bertambahnya usia, jumlah sel melanosit akan berkurang 10-20% per

dekade. Penurunan jumlah sel melanosit ini terdapat di area yang tidak terpapar sinar

matahari maupun area yang terpapar. Proses ini juga diikuti dengan menurunnya

vaskularisasi di kulit sehingga kulit terlihat lebih pucat. Tetapi, dengan akumulasi

paparan sinar UV sepanjang hidupnya maka terdapat bagian-bagian tertentu dari sel

melanosit yang mengalami peningkatan densitas, sehingga terjadi penumpukan

sejumlah lesi yang menyebabkan berbagai kelainan (Taylor, 2005).

2.4.2.3 Obat-obat yang memicu produksi melanin

Obat-obatan tertentu dapat menyebabkan hiperpigmentasi kulit, seperti antibiotik

sulfonamide dan tetrasiklin, beberapa jenis diuretik, nonsteroid anti inflammatory drugs

(NSAID) dan obat-obat psikosis. Kontrasepsi oral dalam jangka panjang akan

menyebabkan lesi hiperpigmentasi yang terutama terdapat di bagian wajah, begitu pun

obat epilepsi seperti hidantoin. Hasil suatu penelitian menunjukkan peningkatan

aktivitas melanin pada orang-orang yang diberi pengobatan klorokuin. Levodopa, yaitu

obat yang diberikan pada pasien Parkinson juga meningkatkan produksi melanin,

karena telah diketahui bahwa DOPA secara normal dirubah menjadi melanin, walaupun

hipotesis ini masih lemah karena kurang bukti penelitian ilmiah. Bahan-bahan metal

seperti arsen, bismuth, emas dan perak akan berikatan dengan gugus sulfihidril, dimana

gugus sulfihidril ini sebenarnya menghambat aktifitas enzim tirosinase, dengan

terhambatnya kerja sulfihidril maka produksi melanin meningkat. Beberapa kemoterapi

juga menyebabkan hiperpigmentasi, yaitu cyclophosphamide, 5-flouroursil,

doxorubicin, dan bleomycin, mekanismenya belum jelas diketahui, tetapi kemungkinan

besar akibat toksisitas langsung bahan tersebut terhadap melanosit (Costin dan Hearing,

2007).

2.4.2.4 Hormon yang memicu produksi melanin

Selama masa kehamilan terutama trimester terakhir, terdapat peningkatan hormon

estrogen, progesteron, dan Melanin Stimulating Hormone (MSH). Hormon seks steroid

dapat meningkatkan gen transkripsi yang mengkode enzim melanogenik yaitu TYR dan

DCT. Sel melanosit memiliki reseptor estrogen baik di sitosol maupun di inti sel,

sedangkan dari hasil sebuah penelitian menyatakan bahwa hormon estrogen dapat

bekerja pada sel keratinosit melalui jalur genomik dan non genomic. Hormon estrogen

bekerja dengan mengikat reseptornya yaitu estrogen receptor (ER) dan estrogen

receptor (ER). ER terdapat pada jaringan reproduksi, tulang, kardiovaskuler dan

otak, baik pada perempuan maupun laki-laki. ER juga terdapat di jaringan reproduksi,

paru-paru, kandung kemih, jantung, ginjal dan kulit. Estrogen memiliki fungsi yang

berbeda-beda berdasarkan tipe sel yaitu keratinosit, fibroblast dan melanosit. Pada

keratinosit, estrogen akan menstimulasi proliferasi sel keratinosit, yang juga akan

meningkatkan sekresi GM-CSF (Costin dan Hearing, 2007).

Hiperpigmentasi atau melasma juga dapat terjadi dengan mengkonsumsi

kontrasepsi oral, selain itu dapat terjadi pada penggunaan obat Photosensitizing, tumor

ovarium ringan atau gangguan fungsi tiroid (Pangkahila, 2014) .

Melasma merupakan suatu keadaan yang dapat sembuh sendiri, tapi akan kembali

lagi apabila ada ketidakseimbangan hormon yang disebabkan oleh karena obat

(Pangkahila, 2014) .

Gambar 2.9. Mekanisme hiperpigmentasi estrogen Membran dan sitosol sel melanosit mengandung banyak reseptor estrogen, sehingga hormone steroid (contohnya: estrogen) dapat memicu

tanskripsi terbentuknya hormone tirosinase dan dopakrom tautomerase, sehingga terjadilah proses

melanogenesis (Costin dan Hearing, 2007).

2.4.2.5 Inflamasi yang memicu produksi melanin

Proses inflamasi pada kulit akan menstimulasi keratinosit, melanosit dan sel-sel

inflamasi lainnya untuk memproduksi sitokin dan mediator inflamasi, seperti leukotrien

(LT), prostaglandin (PG) dan tromboksan (TXB). Mediator-mediator inflamasi ini akan

meningkatkan sintesis melanin dan distribusi melanin. Mekanisme kerja mediator

inflamasi ini belum jelas, namun terdapat penelitian yang menyatakan bahwa sel

melanosit memiliki reseptor produk-produk inflamasi, hal inilah yang melatarbelakangi

terjadinya post inflammatory hyperpigmentation (PIH) (Kindred dan Halder, 2010).

2.5 Kelainan pigmentasi kulit

2.5.1 Lentigo

Lentigo disebut juga lentigo solaris atau liver spots. Lesi ini mengenai 60 % dari

usia lanjut. Mekanisme kerja lentigo yaitu adanya proliferasi melanosit yang terdapat

pada daerah dermo-epidermal junction. Mulamula tampak bercak kecil dengan

ukuran kurang dari 1 mm, berwarna coklat mudakehitaman, berbentuk bulat, semakin

membesar, tersebar sampai ukuran beberapa centimeter. Biasanya timbul di daerah

terpapar sinar matahari seperti wajah, punggung tangan, lengan dan punggung

(Goichnik et al., 2008).

2.5.2 Freckles ( Efelid )

Bercak pigmentasi berwarna coklat terang dengan ukuran lebih kecil dari lentigo,

permukaannya rata dengan kulit. Biasanya terdapat di daerah kulit yang terpapar sinar

matahari. Perbedaannya dengan lentigo, pada freckles sel melanosit normal akan tetapi

produksi pigmen melanin meningkat di lapisan basal epidermal (Lapeere et al., 2008).

2.5.3 Melasma

Melasma merupakan bercak hipermelanosis yang sering ditemukan, ditandai sering

muncul di daerah terpapar sinar matahari di wajah, terutama ditemukan pada seseorang

dengan tipe kulit fitzpatrick IV, V, VI. Wanita lebih sering terkena terutama usia

produktif. Gambaran klinis berupa bercak ireguler di wajah, berwarna coklat muda

sampai coklat tua dengan batas tegas dan biasanya simetris. Terdapat 3 macam pola

distribusi melasma yaitu sentrofasial, (63% : dahi, hidung, dagu, di atas bibir), malar

(21% : hidung dan pipi), dan mandibular (16% : ramus mandibula). Dengan

pemeriksaan lampu Wood melasma diklasifikasikan sebagai tipe epidermal, dermal dan

campuran, tetapi sebagian besar pasien melasma memiliki distribusi melanin di

epidermis bagian basal dan dermis (Lapeere et al., 2008).

2.5.4 Melanoma Maligna

Melanoma maligna merupakan tumor yang berasal dari sel melanosit. Faktor-

faktor risiko yaitu adanya riwayat sunburn atau terpapar sinar matahari berlebih, banyak

terjadi pada kulit putih. Tumor ini pada pria sering ditemukan pada daerah punggung

dan tungkai bawah, sedang pada wanita sering ditemukan di daerah badan. Melanoma

maligna mempunyai 3 bentuk yaitu lentigo maligna melanoma, superficial spreading

melanoma, dan nodular melanoma (Lapeere et al., 2008).

Gambar 2.10 Pengaruh Pigmentasi terhadap Resiko Kanker Kulit. Individu berkulit putih dengan rendahnya tingkat melanin di epidermis menampilkan fenotpe sensitif UV, cenderung terjadi su

nburn daripada tan setelah terpapar UV. Data menunjukan bahwa terjadinya mutasi terkait dengan ketid

ak seimbangan dan gangguan terjadinya tanning, khususnya gangguan sinyal pada MC1R, yang dihubun

gkan dengan tidak efisiennya perbaikan DNA pada melanosit.

(Orazio et al., 2013).

2.5.5 Hiperpigmentasi Paska Inflamasi

Hiperpigmentasi ini terjadi disebabkan oleh obat, reaksi fototoksis, infeksi, trauma

dan alergi. Gambaran klinis berupa makula hiperpigmentasi. Gambaran histologi

didapatkan timbunan pigmen dengan akumulasi melanophages dan peningkatan

melanin di lapisan dermal atau epidermal (Laperee et al., 2008).

2.5.6 Okronosis

Okronosis disebabkan oleh penggunaan obat-obatan yang akan membentuk

substansi lir asam homogentistik polimer selama metabolismenya. Tampak sebagai

hiperpigmentasi asimtomatik pada wajah, leher, punggung dan tungkai. Pemeriksaan

histopatologi ditemukan sekumpulan globul coklat kekuningan (ochronotic) pada pars

papilaris dermis. Kelainan ini paling sering terjadi pada penggunaan jangka panjang

hidrokuinon. Okronosis eksogen biasanya terjadi setelah penggunaan anti malaria,

produk mengandung resorsinol, fenol, air raksa, dan picric acid (Lapeere et al., 2008).

2.6 FaktorFaktor yang menghambat Melanogenesis

Penghambat melanogenesis banyak digunakan sebagai bahan aktif dari produk-pro

duk yang dapat merawat kelainan kulit berupa hiperpigmentasi. Mekanisme kerjanya da

pat melalui penghambat enzim tirosinase, penghambat transfer melanosom, agen sititok

sik terhadap melanosit dan antioksidan (Baumann dan Allemann, 2009).

2.6.1 Penghambat Enzim Tirosinase

Bahan-bahan penghambat enzim tirosinase yang sudah beredar selama ini antara lain:

1. Hidrokuinon ( HQ ), merupakan gold standard untuk terapi hiperpigmentasi. Kons

entrasi mulai dari 2% hingga kurang dari 10%, telah banyak digunakan untuk mela

sma dan PIH. Hidrokuinon juga menghambat metabolisme sel secara reversibel de

ngan mempengaruhi kerja sintesis ribonucleic acid (RNA) dan DNA. Efek yang di

hasilkan agen ini dapat menurunkan lesi hiperpigmentasi hingga 90% (Baumann da

n Alleman, 2009).

Hidrokuinon mempunyai mekanisme kerja menghambat kerja enzim tirosinase, me

rusak sel melanosit langsung, mempercepat degradasi melanosom, menghambat sin

tesis enzim melanogenesis (Bruce, 2013).

2. Aloesin, senyawa kimia C-glycosylated chromone ini berasal dari tanaman aloe ver

a. Senyawa ini akan menghambat enzim tirosinase dengan dua cara, menghambat h

idroksilasi tirosin menjadi DOPA dan oksidasi DOPA menjadi DOPAkinon. Aloesi

n memiliki efek inhibisi lebih kuat dibanding arbutin dan asam kojik.

3. Arbutin, senyawa kimia -D-glucopyranoside merupakan sebuah molekul hidrokui

non yang berikatan dengan glukosa. Arbutin berasal dari berbagai tanaman seperti

pohon pir, gandum dan bearberry, mekanisme kerjanya lebih kepada penghambat r

eversibel aktivitas enzim tirosinase di dalam melanosit daripada menurunkan sintes

is enzim tirosinase itu sendiri.

4. Flavonoid, merupakan turunan benzopyrane yang memiliki cincin fenol dan cincin

pyrane, lebih dari 4000 flavonoid telah diidentifikasikan dari berbagai tanaman. Pa

da lapisan epidermis, sinar ultraviolet khususnya UVB dapat menghasilkan ROS te

rutama dari proses lipid peroksidase membran keratinosit dan melanosit. Flavonoid

dapat berfungsi sebagai antioksidan untuk menangkal radikal bebas ini, sehingga m

enyebabkan terjadi gangguan proses melanogenesis dengan menghambat dan mene

tralisir ROS.

5. Hidrokumarin, merupakan senyawa kumarin yang bekerja langsung pada enzim tir

osinase sehingga menghambat melanogenesis dan juga menghambat sintesis glutati

on. Kombinasi antara senyawa ini dengan vitamin E dapat mencegah hiperpigment

asi dengan bekerja sebagai penetralisir radikal bebas.

6. Asam kojik, merupakan metabolit jamur seperti Aspergillus, Acetobacter dan Penic

illium. Mekanisme kerjanya adalah dengan mengikat copper sehingga aktivitas enz

im tirosinase terhambat. Keuntungan lain adalah asam kojik memiliki efek pengaw

et dan antibiotik sehingga bahan ini lebih stabil sebagai produk (Baumann dan Alle

man, 2009).

2.6.2 Penghambat Transfer Melanosom

1. Niasinamid, disebut juga sebagai nikotinamid merupakan zat aktif dari vitamin B3.

Niasinamid selain bekerja sebagai penghambat transfer melanosom ke keratinosit, j

uga memiliki efek anti inflamasi, antioksidan dan imunomodulator. Sebuah peneliti

an menunjukkan efek inhibisi niasinamid hingga 68%.

2. Kedelai, kedelai memiliki protein yang dapat mencerahkan kulit yaitu soybean

trypsin inhibitor (STI) dan Bowman-Birk inhibitor (BBI). Mekanisme kerjanya

adalah menghambat aktifasi PAR-2 sehingga melanosom tidak dapat ditransfer

kedalam keratinosit (Baumann dan Alleman, 2009).

2.6.3 Antioksidan

Antioksidan merupakan molekul yang dapat menghambat atau menghentikan

kerusakan oksidatif yang terjadi dengan cara memberikan senyawa elektron kepada

molekul radikal bebas sehingga dapat meredam efek negatif dari radikal bebas tersebut

(Halliwell dan Guttridge, 2007).

Antioksidan dibedakan menjadi 2 golongan berdasarkan mekanisme pencegahan

terhadap radikal bebas (Murray, 2009), yaitu:

1. Antioksidan pencegah, yaitu antioksidan yang berfungsi mencegah terbentuknya

radikal yang paling berbahaya bagi tubuh, antara lain:

a. Super Oxide Dismutase (SOD), terdapat didalam mitokondria dan sitoplasma

sel tubuh manusia.

b. Katalase, yang bekerja sebagai katalisator H2O2 menjadi H2O dan O2.

c. Glutation Peroksidase, dapat meredam H2O2 menjadi H2O melalui sistem

siklus redoks glutation.

d. Senyawa yang mengandung gugusan sulfhidril (glutation, sistein, kaptopril)

dapat mencegah timbunan radikal hidroksil dengan mengkatalisir H2O.

2. Antioksidan pemutus rantai (chain breaking)

Antioksidan pemutus rantai adalah zat yang dapat memutuskan rantai reaksi

pembentukan radikal bebas asam lemak pada membran sel untuk mencegah peroksidasi

lemak. Contoh: antioksidan pemecah rantai antara lain vitamin C, vitamin E,

betakaroten, glutation dan sistein.

Antioksidan juga dapat dibedakan berdasarkan sumber atau asal antioksidan itu sendiri,

yaitu:

1. Antioksidan endogen, berasal dari dalam tubuh.

a. Antioksidan enzimatis, yaitu SOD, katalase, glutation reduktase, glutation

peroksidase.

b. Antioksidan non-enzimatis, yaitu glutation, bilirubin, albumin, transferin,

plasmin, feritin, sistein.

2. Antioksidan eksogen, berasal dari luar tubuh.

a. Mikronutrient.

b. Antioksidan sintetik (butylated hydroxyl anysol).

Mekanisme kerja antioksidan dibedakan menjadi 3 macam (Moini et al., 2002), yaitu:

1. Antioksidan primer

Antioksidan primer bekerja dengan cara menetralisir radikal bebas dengan cara

mendonasi satu elektronnya, contohnya adalah SOD, katalase dan glutation

peroksidase. Antioksidan ini bekerja untuk mencegah pembentukan senyawa radikal

bebas yang baru dengan cara mengubah radikal bebas yang ada menjadi molekul yang

dampak negatifnya kurang, yang selanjutnya akan dinetralisir oleh antioksidan lain

seperti vitamin C, vitamin E, CoQ10 dan flavonoid.

2. Antioksidan sekunder

Antioksidan ini berfungsi untuk menangkap berbagai senyawa dan mencegah

terjadinya reaksi berantai. Mekanisme ini bekerja dengan mengikat logam transisi

pemicu ROS dan selanjutnya menyingkirkannya. Jenis antioksidan ini antara lain

vitamin C, vitamin E, dan betakaroten.

3. Antioksidan tertier

Antioksidan tertier ini berfungsi dalam perbaikan biomolekuler yang rusak akibat

reaktivitas radikal bebas, dimana kerja dari antioksidan ini sebagai sistem enzim DNA

repair dan metionin sulfoksida reduktase, sehingga protein yang telah teroksidasi akan

diproses oleh enzim lipase dan peroksidase.

Antioksidan bekerja melalui 3 cara, yaitu:

1. Mengikat / scavenging ( R + PH* RH + P* )

2. Menghambat / inhibitory ( RO2 + PH* ROOH + P )

3. Proteksi ( ROOH + PH* ROH + POH )

dimana R adalah komponen bervariasi, dan PH adalah antioksidan protektif yang

mampu memberikan ion hidrogen (Wenk et al., 2001). Oleh karena itu antioksidan

mempunyai fungsi mengikat ROS, menghambat terbentuknya radikal bebas dan

memutuskan rantai aktivias metal chelation (Chen et al., 2005).

2.7 Kulit batang pohon nangka

Pohon nangka memp