Aktivasi Protein Aquaporin
description
Transcript of Aktivasi Protein Aquaporin
AKTIVASI PROTEIN AQUAPORIN-3 PADA KERATINOSIT KULIT MANUSIA SEBAGAI TARGET PENGOBATAN HIDRASI KULIT OLEH ASIATICOSIDA YANG
DIISOLASI DARI CENTELLA ASIATICA
dr. Hari Darmawan, dr. Linda Yulianti Wijayadi Sp.KK
Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara
1.1 Latar Belakang
Epidermis sebagai bagian terluar dari kulit manusia berfungsi sebagai sawar yang efektif
untuk mengatur pertukaran air dan perlindungan terhadap kadar air kulit yang sangat penting
untuk homeostasis pada fungsi fisiologis kulit. Epidermis kulit juga berfungsi sebagai lapisan
pelindung terhadap organisme berbahaya seperti virus, bakteri, jamur, dan partikel antigenik
lainnya. Stratum korneum (SK) sebagai pelindung kulit berasal dari epidermal yang
berdiferensiasi menjadi sel-sel keratinosit pipih dan merupakan sel mati.
Kadar air SK memiliki pengaruh besar pada penampilan dan sifat fisik kulit. Faktor-
faktor yang mengontrol kadar air SK, yaitu kelembaban eksternal, komposisi lipid, protein, dan
konsentrasi osmolaritas penahan air atau faktor pelembab alami. Beberapa komponen yang
berbeda seperti asam amino bebas, ion, dan zat terlarut fungsional kecil lainnya seperti faktor
pelembab alami. Pada penuaan kulit dan beberapa penyakit kulit hidrasi SK berkurang, termasuk
dermatitis atopik, eksim, kronik psoriasis, xerosis senilis dan ichtyosis herediter.
Penuaan kulit adalah hasil proses yang kompleks dari gabungan penuaan kronologis
karena faktor genetic (penuaan intrinsik) dan modifikasi pengaruh yang dihasilkan dari faktor
eksternal (penuaan ekstrinsik). Penuaan kulit menyebabkan berbagai modifikasi dalam sel dan
jaringan pada dermal dan epidermal yang berperan dalam sifat fisik dan mekanik kulit.
Gambaran klinis kulit menua adalah perubahan pada kandungan air dan fungsi sawar
kulit termasuk xerosis kutis, akibat peningkatan deskuamasi timbul kerapuhan kulit dan
penyembuhan luka yang tertunda.
Faktor penting lain yang berperan dalam hidrasi kulit adalah adanya aquaglyceroporins.
Aquaporins (AQPs) adalah sekelompok kecil protein, hidrofobik, protein membrane integral
yang berfungsi terutama sebagai pori-pori air selektif, memfasilitasi transportasi air yang secara
osmotik melintasi membran plasma sel. Setidaknya ada 13 AQPs mamalia (AQP0 - AQP12), yang
telah dibagi menjadi dua kelompok berdasarkan permeabilitas mereka. AQPs 1,2,4,5 dan 8
berfungsi sebagai transporter air-selektif; AQPs (aquaporins) 3,7,7 dan 10 disebut
“aquaglyceroporins”, berfungsi sebagai transporter air serta gliserol dan mungkin zat terlarut
kecil lainnya. Aquaglyceroporins permeabel terhadap air serta zat terlarut kecil, seperti gliserol
dan urea.
Beberapa penelitian menunjukkan bahwa AQP3 merupakan target obat yang potensial
untuk mengatur hidrasi air pada kulit, tidak hanya untuk reagen diuretik retensi air patologis,
tetapi juga ditargetkan untuk terapi novel untuk edema otak, penyakit radang, glaukoma, obesitas
dan kanker. Namun, modulator poten AQP untuk aplikasi in vivo masih harus diteliti.
Formulasi kosmetik anti penuaan diharapkan mengandung bahan aktif yang memiliki
efek biologis maksimal atau optimal dengan efek samping seminimal mungkin. Asam retinoat
banyak digunakan dalam kosmetik anti penuaan kulit, tetapi memiliki efek samping yaitu iritasi
kulit, kulit kering dan kemerahan. Konsep baru dari kosmetik anti penuaan yang inovatif adalah
untuk merawat kulit dan mencegah serta memperlambat proses penuaan, sehingga tidak hanya
memperbaiki penampilan, tapi juga dapat melindungi kulit terhadap faktor intrinsik dan
ekstrinsik penuaan tanpa efek samping.
Indonesia memiliki keanekaragaman hayati herbal sehingga berpotensi untuk
pengembangan kosmetika dan kosmeseutikal herbal yang efektif dan aman. Centella asiatica
(gotukola = Hydrocotyle asiatica = pegagan) banyak terdapat di Indonesia sebagai tanaman
semak berdaun tunggal berbentuk ginjal yang tumbuh di kebun dan hutan. Centella asiatica
mengandung zat triterpene yaitu asiatic acid, madecassic acid, triterpene ester glycoside,
asiaticoside dan madecassoside yang dapat menyembuhkan luka, antimikroba dan antiinflamasi
sehingga dapat dijadikan bahan aktif pada kosmeseutikal anti akne dan peremajaan kulit
(antiaging). Centella asiatica 0,5% water in water untuk penyembuhan luka pada patch
transdermal. Centella asiatica dapat menstimulasi sintesis kolagen untuk regenerasi jaringan
kulit.
Centella asiatica (L.) Urb. (Gotu Kola) dikenal sebagai "ramuan panjang umur" dan telah
banyak digunakan sebagai obat herbal tradisional di Malaysia, India, dan Nepal sebagai bagian
dari obat-obatan Ayurvedic tradisional selama ratusan tahun. Centella asiatica umumnya dikenal
sebagai pegagan di Malaysia, pennywort dan gotu kola di Amerika, dan pegagan di Indonesia.
Centella asiatica dapat digunakan sebagai bahan aktif kosmetik herbal anti penuaan. Tanaman
tropis ini telah digunakan untuk berbagai tujuan pengobatan seperti penyembuhan luka,
pengobatan asma, luka, kusta, lupus eritematosus, psoriasis, penyakit pembuluh darah vena,
untuk perbaikan ingatan, dan sebagai antidepresan, antibakteri, antijamur, dan agen anti kanker.
Meskipun ekstrak Centella asiatica memiliki potensi aktivitas biologis yang tinggi, penggunaan
klinisnya terbatas karena stabilitas fisik yang kurang baik. Centella asiatica ekstrak memiliki
sifat sangat higroskopis. Bentuk padat ekstrak Centela asiatica segera mencair dalam beberapa
menit bila terpapar suhu ruang. Oleh karena itu, pengembangan nanopartikel, untuk
membungkus ekstrak dapat melindungi dan menstabilkan dari kelembaban eksternal. Bahan aktif
dalam pegagan adalah triterpen dan beberapa jenis asam yaitu asam asiatik, asam madekasik,
asiaticosida, dan madecassosida. Asiaticosida diisolasi dari Centella asiatica dapat
meningkatkan proliferasi fibroblas dan sintesis matriks ekstraseluler dalam penyembuhan luka
dengan meningkatkan pembentukan kolagen dan angiogenesis.
1.2. Perumusan Masalah
Masih diperlukan penelitian untuk mencari bahan lain selain asam retinoat untuk
kosmetika antiaging dalam meningkatkan status hidrasi kulit. Asiaticosida merupakan salah satu
bahan aktif dari Centella asiatica yang mempunyai efek menginduksi proliferasi sel dan sintesis
kolagen pada fibroblast dermis kulit manusia. Penelitian ini diperlukan untuk melihat bahan aktif
dari centella asiatica yaitu asiaticosida apakah dapat meningkatkan protein aquaporin-3 pada
keratinosit kulit manusia.
Untuk menjawab permasalahan diatas maka rumusan pertanyaan penelitian ini adalah :
1. Apakah asiaticosida dalam Centella asiatica mempunyai efek meningkatkan protein
aquaporin-3 pada keratinosit kulit manusia.
2. Apakah asiaticosida memiliki efek lebih baik dibandingkan
3.
3. Tujuan Penelitian
3.1 Tujuan Umum
3.2 Tujuan Khusus
1.
2.
3.
4.
5.
4. Manfaat Penelitian
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Faal Kulit
Kulit adalah organ terluar tubuh sehingga mudah dilihat dan diraba, hidup, berkembang
dan berperan dalam kehidupan. Kulit juga mendukung penampilan dan kepribadian seseorang,
warna kulit menjadi ciri khas manusia yang berbeda ras, bangsa dan budaya. Kulit dapat menjadi
indikator kesehatan serta menjadi sarana komunikasi non-verbal antar individu. Kulit merupakan
organ terbesar tubuh sehingga kerusakan lebih dari 30% luas kulit, misalnya akibat luka bakar,
dapat segera menyebabkan kematian. Faal kulit sangat kompleks dan berkaitan antara satu fungsi
dengan lainnya. Fungsi kulit yang terpenting adalah fungsi proteksi dan fungsi keratinisasi.1
2.1.1 Fungsi Proteksi
Fungsi ini dijalankan oleh sawar kulit sebagai epidermal barrier. Fungsi sawar kulit
melindungi kulit terhadap faktor lingkungan, fisik, kimia, biologi (outside inside barrier) dan
mengatur transportasi air serta pertukaran elektrolit yaitu ekskresi, sekresi dan absorbsi ( inside
outside barrier). Sawar kulit terdiri atas sawar kulit utama (first line epidermal barrier) yang
terdiri atas sel-sel korneosit yang tersusun pada stratum korneum membentuk lapisan kulit yang
utuh serta sawar kulit kedua (second line epidermal barrier) yang direpresentasikan oleh efek
deskuamasi pada tight junction lapisan granulosum ke lapisan korneum.50-1
Sawar kulit sesuai dengan fungsinya dibagi menjadi: (1) sawar fisik yang terdiri atas sel
keratinosit di stratum korneum, serabut penunjang di lapisan dermis dan bantalan lemak
subkutis; (2) sawar kimia yang terdiri atas lipid bilayer yaitu seramid 50%, kolesterol dan
kolesterol ester 25%, dan asam lemak bebas membentuk lapisan asam kulit (15%); (3) sawar
imunologi yaitu sistem humoral dan selular sebagai bagian sistem imun pada kulit.51
Fungsi utama sawar kulit pada permeabilitas air dan elektrolit adalah menjaga
homeostasis. Beberapa faktor yang meningkatkan permeabilitas sawar kulit adalah penurunan
Ca2+ pada epidermis bagian luar, sitokin, growth factor dan pengaruh hormon (glukokortikoid
dan testosteron).51
Kulit melindungi bagian dalam tubuh manusia terhadap trauma fisik maupun mekanik;
misalnya tekanan, gesekan, tarikan, gangguan kimiawi; misalnya lisol, karbol, asam atau basa
kuat lainnya, juga terhadap suhu panas atau dingin, sinar radiasi atau sinar ultraviolet, serta
gangguan biologi yaitu infeksi. Gangguan fisik dan mekanik diatasi dengan adanya bantalan
lemak subkutis, tebalnya lapisan kulit dan serabut penunjang yang berfungsi sebagai pelindung
bagian luar tubuh. Pengaruh negatif sinar ultraviolet diatasi oleh sel melanosit yang menyerap
sebagian sinar tersebut. Gangguan kimiawi ditanggulangi dengan adanya lapisan lemak pada
permukaan kulit yang juga berperan dalam mengatasi mikroba yang akan masuk ke dalam kulit.
Proses keratinisasi juga merupakan proteksi mekanis karena sel-sel tanduk melepaskan diri
secara teratur dan diganti oleh sel muda dibawahnya sehingga kulit tetap utuh.1
2.1.2 Fungsi Keratinisasi
Lapisan epidermis kulit orang dewasa mempunyai tiga jenis sel utama yaitu: sel keratinosit,
melanosit dan sel Langerhans. Keratinisasi di mulai dari sel basal yang berbentuk kuboid,
bermitosis ke atas berubah bentuk lebih poligonal yaitu sel spinosum, terangkat lebih ke atas
menjadi lebih gepeng dan bergranula menjadi sel granulosum. Kemudian sel tersebut terangkat
ke atas lebih gepeng, dan granula serta intinya hilang dan akhirnya sampai dipermukaan kulit
menjadi sel yang mati, protoplasmanya mengering menjadi keras, pipih, tanpa inti yang disebut
sel tanduk (korneosit). Sel tanduk ini secara berkesinambungan lepas dari permukaan kulit dan
diganti oleh sel yang terletak di bawahnya. Proses keratinisasi sel dari sel basal sampai sel
tanduk berlangsung selama 21-28 hari. Proses ini berlangsung terus-menerus dan berguna untuk
regenerasi kulit agar selalu dapat melaksanakan fungsinya dengan baik. Pada beberapa penyakit
kulit proses ini terganggu, sehingga kulit akan terlihat bersisik, tebal, kasar, kering, berubah
warna, dan mengelupas atau melepuh.1
Gambar 2.1 Struktur skematik kulit manusia. Epidermis terutama terdiri dari sel
keratinosit yang berproliferasi pada lapisan basal, berdiferensiasi, bermigrasi ke arah permukaan
kulit dan berdiferensiasi menjadi korneosit di stratum korneum. Melanosit juga ditemukan di
epiderrmis kulit pada lapisan basal. (Dikutip dari Boury-Jamot, dkk; 2006)
2.2. Penuaan Kulit
Penuaan kulit merupakan suatu fenomena yang berkelanjutan dengan penyebab
multifaktorial dimana terjadi penurunan fungsi, jumlah serta ukuran baik pada tingkat sel
maupun molekul. Salah satunya penurunan fungsi keratinisasi kulit oleh sel-sel keratinosit di
epidermis serta penurunan kolagen dan sintesis elastin oleh sel fibroblas dermis.2,3
Penuaan kulit dibagi menjadi penuaan intrinsik karena faktor internal (chronological
aging) yang terjadi secara alami sesuai dengan penambahan usia, dan penuaan ekstrinsik karena
faktor eksternal akibat pengaruh lingkungan terutama sinar ultraviolet (photoaging).2,3,4,52-3
Penuaan murni atau sejati (true skin aging, intrinsic, chronologic) yaitu penuaan kulit
akibat faktor dari dalam tubuh sendiri, misalnya umur, genetik, rasial, hormonal dan penuaan
kulit yang terjadi disebut sebagai penuaan kulit intrinsik (sejati) yang sangat sukar dicegah.
Penuaan intrinsik akan menghasilkan kulit menua sesuai dengan seharusnya.3,4
Penuaan dini (premature skin aging, accelerated, extrinsic, photoaging) yaitu bila
penuaan kulit yang disebabkan oleh faktor-faktor luar misalnya lingkugan hidup, penyakit
sistemik, stress, merokok, alkohol, bahan kimia dan lainnya yang sebenarnya dapat dihindari,
disebut sebagai penuaan ekstrinsik. Penuaan ekstrinsik akan menghasilkan kulit menua dini,
yaitu lebih cepat dari seharusnya.3,4,8,9
2.2.1 Teori Penuaan
Ada banyak teori yang mempelajari mengapa manusia menjadi tua antara lain:
1. Teori Pakai dan Rusak (Wear and Tear Theory)
Teori ini pertama kali dikemukakan oleh Dr. August Weismann, ahli biologi
Jerman tahun 1882, yang mengatakan tubuh dan sel-sel nya rusak karena banyak
terpakai dan digunakan secara berlebihan. Semua organ tubuh termasuk kulit dirusak
oleh toksin yang berasal dari makanan (konsumsi gula, lemak, alkohol), lingkungan,
rokok dan sinar ultraviolet ditambah stress fisik dan psikis. 53-4
Pada usia muda, kemampuan tubuh untuk memperbaiki sel-sel yang rusak
cukup baik, tetapi dengan bertambahnya usia kemampuan tubuh untuk memperbaiki
sel-sel yang rusak menjadi berkurang. Aplikasi teori ini adalah pada pemilihan bahan-
bahan suplemen nutrisi sehingga dapat memperlambat proses penuaan dan menjaga
keseimbangan proses “remove dan repair” sel tubuh termasuk sel kulit. 53-5
2. Teori Neuro-Endokrin
Teori ini dikemukakan oleh Vladimir Dilman, PhD yang memfokuskan “wear
and tear theory” pada sistem neuroendokrin. Proses penuaan berhubungan dengan
kadar hormon, dimana produksi hormon-hormon tubuh menjadi semakin berkurang
dengan bertambahnya usia sehingga kemampuan untuk memperbaiki (self repair) dan
mengatur sendiri (self regulation) menjadi rendah. Aplikasi teori ini adalah Terapi
Hormon Pengganti (THP) atau Hormon Replacement Therapy (HRT) dalam
pengobatan anti penuaan. THP akan membantu tubuh kembali mempunyai komposisi
hormon seperti pada saat muda, sehingga pcqqes penuaan dapat diperlambat atau
ditunda. 52,54-5
3. Teori Kontrol Genetik
Teori ini dikemukakan oleh Dr. Davidovic et al dimana ketidakstabilan genetic
berperan pada penuaan. 54
Setiap manusia telah memiliki program genetik dalam DNA masing-masing
individu yang mengatur fungsi fisik dan mental. Pada penyakit Progeria (Premature
Aging) terjadi percepatan penuaan. Aplikasi teori ini adalah penggunaan gen terapi. 53-5
4. Teori Radikal Bebas
Penelitian Dr. Denham Harman (1954) mengemukakan peran radikal bebas
pada proses menua. Radikal bebas adalah elektron dalam tubuh yang tidak memiliki
pasangan, sehingga berusaha mencari elektron pasangan untuk dapat berikatan dengan
stabil. Selama belum mendapatkan pasangan maka radikal bebas ini akan merusak sel-
sel tubuh. Radikal bebas diduga merupakan sinyal untuk proses menua, dan kadarnya
dalam jaringan menentukan proses penuaan.54 Untuk menetralkan radikal bebas, tubuh
membentuk antioksidan dan penggunaan supplemen antioksidan dari luar (vitamin A,
vitamin C, dan vitamin E). 52,54-5
5. Teori Inflamasi
Teori ini mengacu bahwa penuaan disebabkan oleh efek kumulatif dari proses
inflamasi yang terjadi dalam tubuh. Jadi radikal bebas adalah penyebab inflamasi
sehingga aplikasi teori ini menggunakan antioksidan yang juga berfungsi sebagai
antiinflamasi. 55
6. Teori Telomer
Telomer adalah rangkaian DNA yang terletak dan melindungi ujung
kromosom. Penemuan kelompok Geron Corporation di Menlo Park California,
berdasarkan pemendekan telomer setiap sel tubuh saat membelah. Penuaan
berhubungan dengan kerusakan DNA yang berakhir dengan cell senescence. Teori
telomere menunjukkan mekanisme “molecular clock atau jam tubuh” yang terbatas
usianya. Aplikasi pencegahan penuaan berdasar pada teori ini adalah penemuan bahan
aktif yang meningkatkan aktifitas enzim telomerase.52,54,56-7
7. Teori Cross-Linking
Teori ini dikemukakan oleh Johan Blorksten (1942).54 Teori ini berdasarkan
fakta yaitu dengan penuaan protein DNA dan molekul lain akan saling melekat, saling
memilin (crosslink), sehingga protein rusak dan tidak dapat dicerna oleh enzim
protease, akibatnya elastisitas kulit berkurang. Secara klinis tampak kerutan, garis-
garis halus dan kasar pada kulit. Aplikasi teori ini untuk mencari bahan aktif anti
penuaan yang dapat menghambat proses crosslink (glycation).54,55
2.2.2 Lapisan Kulit dan Perubahan Yang Terjadi Pada Lapisan Kulit Akibat
Penuaan
Epidermis
Lapisan epidermis terdiri dari beberapa lapisan (stratum korneum, stratum granulosum,
stratum spinosum dan stratum basal). Pada umumnya ketebalan epidermis bervariasi dari 0,04
mm (kelopak mata) sampai 1,6 mm (telapak tangan dan kaki). Keempat lapisan tersebut yang
paling berfungsi sebagai barier adalah stratum korneum yang terletak paling luar.2,3 Secara
umum fungsi stratum korneum adalah sebagai sawar yang melindungi kulit, mencegah hilangnya
air, memelihara hidrasi kulit dan mencegah hidrasi yang berlebihan.6,50
Ada 4 proses untuk pembentukan stratum korneum dan fungsinya yaitu (1) proses
korneosit yang dimulai dari pembelahan sel stratum basal menuju ke atas dan berikatan satu
sama lainya dengan corneodesmosome, (2) pembentukkan matrix lipid stratum korneum pada
ruang interseluler, yaitu asam-asam lemak, seramid dan kolesterol, yang secara spontan
membentuk lapisan ganda (bilayer), (3) proses pembentukan Natural Moisturizing Factor
(NMF), yang terjadi dalam korneosit, dan (4) proses deskuamasi.2,3,6
Di dalam epidermis terdapat sel keratinosit sebagai sel utama yang membuat keratin, sel
melanosit memproduksi melanin sebagai faktor proteksi serta sel Langerhans, suatu Antigen
Presenting Cells (APC) berdendrit yang merupakan “pintu depan” sistem imunologik dalam
epidermis, juga sel Merkel yang sensitif terhadap stimuli mekanik, terutama tekanan. Di samping
itu ada 3 epidermal appendages: kelenjar keringat yang berfungsi sebagai termoregulator dan,
folikel pilosebaseus yang memproduksi sebum, rambut, serta kuku.2,6
Perubahan-perubahan yang terjadi pada epidermis akibat proses penuaan:
- Epidermis menjadi lebih tipis dan terjadi penurunan kemampuan stratum korneum untuk
regenerasi setelah kerusakan sawar. Permukaan korneosit lebih luas dan pendek, stratum
korneum tidak cepat diganti, hingga kulit terlihat kasar, fungsi sawar menurun.
Epidermal turnover rate menurun hingga 30 – 50% antara dekade 3 dan 8. Aktifitas
mitosis lapisan basal menurun dan kecepatan pergantian stratum korneum dua kali lebih
lama. Beberapa penelitian menunjukkan adanya resistensi keratinosit untuk terjadi
apoptosis dan biasa hidup lebih lama, yang akan menyebabkan akumulasi kerusakan
protein dan DNA, akhirnya terjadi perubahan kearah keganasan. Kemampuan mengikat
air (water binding capacity) dari stratum korneum menurun.50,51,52
- Penurunan jumlah melanosit, sel Langerhans, sel mast. 52
- Struktur lipid interselular normal, namun komponen lipid total menurun, sedangkan
distribusi kolesterol, seramid, dan asam lemak bebas normal. Terjadi pula penurunan
yang progresif dari produksi sebum, meskipun jumlah kelenjarnya tetap dan hipertrofi.
Secara klinis, kulit nampak kering dan berskuama, terutama ekstremitas bawah karena
menurunnya filagrin, yang digunakan untuk mengikat filamen keratin ke dalam
mikrofibril.51
- Penuaan kulit akan meningkatkan kehilangan air dan kemampuan untuk memperbaiki
sawar menjadi lambat.1,2,58
Dermis
Lapisan dermis merupakan lapisan yang paling tebal dan terletak lebih dalam, berisi
matrix jaringan ikat kolagen yang mencapai 90% (terutama kolagen tipe 1), serabut-serabut
elastin, pembuluh darah yang diperlukan bagi oksigenasi dan nutrisi semua sel kulit, serta
pembuluh limfe. Jaringan ikat dermal kolagen dan elastin membuat kulit menjadi kuat dan
elastis. Sel utama dalam dermis adalah fibroblas yang mensintesis kolagen, elastin, dan molekul
lain dalam matrix, dan sel mast (sel imun yang memproduksi histamin). Sebanyak 8% kulit
dewasa kering terdiri dari kolagen. Serabut kolagen diproduksi oleh fibroblas yang tersusun
pararel dengan permukaan kulit. Hal ini memungkinkan kulit mudah direnggangkan dengan
kuat. Sebaliknya, serabut elastin hanya menempati 5% dari dermis, dan membuat kulit menjadi
elastis. Serabut-serabut elastin tersusun sebagai suatu jaringan subepidermal yang tipis. Jaringan
ikat dermal juga mengandung reseptor sensoris dan glikosaminoglikan. Dalam dermis juga
dijumpai kelenjar sebasea, folikel rambut, kelenjar keringat, korpus Pacini dan Meissner untuk
rasa raba dan tekanan.10
Subkutan
Lapisan bawah kulit ini terutama terdiri dari sel-sel lemak, dan berfungsi sebagai shock
absorber dan insulator. Dengan adanya penuaan, volume lapisan ini menurun yang berakibat
fungsi membantu termoregulasi menjadi terganggu, karena peranannya sebagai konduksi
hilangnya panas menurun. Hilangnya lemak serta terdistribusi lemak yang ada dalam lapisan
subkutan berakibat perubahan pada kontur wajah dan tangan akan berkurang, namun bertambah
pada perut dan paha.1,2,52
2.2.3 Tanda-Tanda Penuaan Kulit
1. Kulit menjadi kering akibat berkurangnya aktifitas kelenjar-kelenjar minyak dan keringat
kulit serta penurunan kemampuan kulit untuk menahan air di dalam sel kulit dan
Glikoaminoglikan (GAG) berkurang.2,3
2. Kulit menjadi tipis akibat berkurangnya kemampuan untuk membentuk sel baru pada
lapisan kulit. Keratinogenesis melambat dari 14-21 hari menjadi lebih lama, sedang
pelepasan keratin bertambah.2,3,4
3. Kulit menjadi kasar, kusam, dan bersisik akibat berkurangnya kemampuan kulit untuk
melepaskan sel kulit lama untuk diganti sel kulit baru.2,3,4
4. Kulit menjadi kendur dan tidak elastis akibat berkurangnya kolagen, sehingga
menimbulkan kerut dan gelambir. Serat elastin juga mengeras, menipis dan berkurang.2,3
5. Warna kulit menjadi tidak merata, timbul bercak-bercak hipopigmentasi dan
hiperpigmentasi akibat photoaging.2,3,60
2.3 KOSMETIKA DAN KOSMESEUTIKAL
2.3.1 Kosmetika
Definisi kosmetika yang selama ini umum dikenal berasal dari Amerika Serikat tahun
1938 selanjutnya dijadikan acuan di Indonesia sebagai Peraturan MenKes RI
No.220/Menkes/Per/X/76 tanggal 6 September 1976 yang menyatakan bahwa kosmetika adalah
bahan atau campuran bahan untuk digosokkan, dilekatkan, dituangkan, dipercikkan atau
disemprotkan pada, dimasukkan ke dalam, dipergunakan pada badan atau bagian badan manusia
dengan maksud untuk membersihkan, memelihara, menambah daya tarik atau mengubah rupa,
dan tidak termasuk golongan obat. Definisi tersebut menunjukkan bahwa kosmetika bukan
termasuk ke dalam golongan obat, bahan yang digunakan untuk diagnosis, pengobatan atau
pencegahan penyakit. Komunitas Eropa mempunyai pandangan yang sedikit berbeda dengan
definisi kosmetika sebagai produk berupa substansi atau preparat yang ditempelkan pada
berbagai bagian luar dan dalam badan manusia (epidermis, rambut, kuku, bibir dan bagian
eksternal organ genital) atau gigi dan membran mukosa cavum oris untuk membersihkan,
membuat wangi dan proteksi agar tetap dalam kondisi baik, merubah penampilan dan
mengurangi bau badan.61
Kosmetika adalah bahan yang dapat atau diharapkan dapat mempunyai efek biologis,
dapat diabsorpsi kulit, dapat membantu mencegah timbulnya penyakit, dapat mengandung zat
aktif yang digunakan pula pada obat, tetapi dengan batasan tertentu, diharapkan tidak
menimbulkan resiko terhadap kesehatan pada penggunaan normal dan tidak normal.61
Dari definisi tersebut terdapat 3 tujuan penggunaan kosmetika, yaitu:
1. Kosmetika dapat merubah penampilan dengan menggunakan zat warna tanpa
mengganggu biologi kulit, ini disebut sebagai kosmetika dekoratif.
2. Kosmetika dapat mempertahankan kondisi kulit yang baik dan melindungi terhadap
faktor yang merusak (sinar matahari, bakteri, jamur, zat kimia), ini disebut kosmetika
protektif dan higiene.
3. Kosmetika dapat membantu manusia dengan penyakit kulit (xerosis, akne, sebore)
untuk tetap dengan penampilan sosial yang dapat diterima (socially acceptable
appearance) dan melindunginya dari zat eksternal yang merusak. Ini disebut sebagai
dermo cosmetics atau dermatocosmetics (kosmetik medik).61
Bagian Ilmu Penyakit Kulit dan Kelamin FKUI/RSUPN Dr. Cipto Mangunkusumo,
Jakarta, sejak tahun 1980 membagi golongan kosmetika sebagai berikut: (1) Kosmetika
perawatan, yang terdiri dari kosmetika pembersih, pelembab, pelindung dan penipis; (2)
Kosmetika dekoratif (rias), untuk kulit terutama muka, rambut, kuku, bibir; (3) Kosmetika
pewangi (parfum).61
2.3.2 Kosmeseutikal
AM Kligman memberi istilah cosmeceutical (kosmeseutikal) adalah bahan yang berada
antara kosmetika dan obat.61
Vermeer BJ mengusulkan definisi kosmeseutikal sebagai produk yang mempunyai
aktifitas farmasi dan dapat digunakan pada kulit normal atau mendekati normal. Produk yang ada
gunanya untuk kelainan kulit minor (minor skin disorder/cosmetic indication). Penyakit kulitnya
harus ringan, produk harus beresiko sangat rendah.61
Zoe Diana Draelos berpendapat bahwa kosmeseutikal adalah kategori kelompok yang
undefined, unclassified, dan unregulated dalam dermatologi. Kosmeseutikal modern harus
merupakan kombinasi antara aspek estetik dari kosmetika dengan efikasi sebagai obat. Di
Amerika kosmeseutikal dijual sebagai kosmetika (over the counter product), berfungsi untuk
meningkatkan penampilan kulit tetapi bukan fungsi.62-3
Definisi kosmeseutikal di Indonesia mengacu pada kebutuhan adanya ketentuan suatu
golongan yang berada antara kosmetika dan obat, yaitu kosmeseutikal harus mempunyai afinitas
biologis pada kulit normal atau mendekati normal, berguna bagi kelainan kulit minor (ringan)
dan berisiko rendah.61
Menurut sub-bagian kosmetika bagian Ilmu Penyakit Kulit dan Kelamin FKUI/RSUPN
Dr Cipto Mangunkusumo Jakarta kosmetika pemeliharaan dan perawatan atau skin care
cosmetics terdiri atas kosmetika pembersih (cleanser), kosmetika pelembab (moisturizer),
kosmetika pelindung (protecting), dan kosmetika penipis (thinning).61
Permintaan konsumen akan kosmetika yang mampu meningkatkan penampilan dan
kecantikan dimasa depan dipastikan akan bertambah dengan kenaikan masa hidup manusia
akibat peningkatan derajat kesehatan. Kebutuhan terhadap faktor efektivitas produk kosmetika
akan menguat keinginan orang untuk tetap muda dan cantik berubah menjadi ingin melindungi
kulit tetap sehat atau tidak menjadi tua.2,61
2.3.3 Kosmetika Anti Penuaan Kulit
Secara global penjualan skin care tahun 2006 anti aging sebesar 9,8 milyar dollar,
meningkat 108,5% sejak tahun 1997. Ada 4 masalah kulit akibat penuaan yang merupakan target
potensial untuk pengembangan kosmetika anti penuaan kulit dalam bentuk krim, gel, atau serum,
yaitu kerut halus dan kasar, kulit dehidrasi (kering) dengan tekstur kasar, kulit kusam dengan
bintik penuaan, kulit kendur dengn penipisan epidermis. 64
Bahan aktif dalam kosmetika antipenuaan kulit dapat berkhasiat sebagai moisturizer
(pelembab), cell renewal atau repair, antioksidan, inhibitor matrix metalloproteinase (MMP)
untuk mencegah degradasi kolagen dan elastin pada dermis, memacu sintesis kolagen dan elastin
untuk memperbaki elastisitas kulit dan kekenyalan kulit serta photoaging prevention (tabir
surya).60,64
Beberapa bahan aktif mungkin mempunyai beberapa khasiat, misalnya retinol dapat
mensintesis kolagen dan proliferasi sel keratinosit. Formulasi kosmeseutikal anti penuaan kulit
umumnya dibuat dengan kandungan beberapa bahan aktif sehingga mempunyai efek anti
penuaan yang optimal.12,13,65
2.6. Centella asiatica
Centella asiatica (Gotu Kola = Hydrocotyle Asiatica) adalah tanaman semak rendah
berdaun tunggal berbentuk ginjal yang tumbuh di India, Srilangka, Madagaskar, Afrika Selatan,
Cina, Jepang, Thailand, Australia, Malaysia dan banyak pula tumbuh di Indonesia yang dikenal
sebagai pegagan.18,24 Centella asiatica (L) urban (Umbilliferae) dikenal dalam Ayurvedic
medicine untuk mengobati berbagai penyakit sehingga dinyatakan sebagai longevity herbs.18,19
Ekstrak segar daun pegangan digunakan di Jawa dan Semenanjung Malaysia sebagai obat topikal
dan internal untuk menyembuhkan luka.18,24,25
Di India dan Madagaskar CA digunakan untuk mengobati Lepra (Sahu, Roy dan Mahato
1989), di Cina mengunakan daun CA untuk mengobati keputihan (leukorea) dan demam toksik.25
Di Malaysia daun pegagan dimakan sebagai lalap berkhasiat untuk meningkatkan daya ingat dan
mengobati kelelahan mental, fatigue, kecemasan, anxietas & eksim.18,19,25
Semua khasiat CA pada mekanisme proses penyembuhan luka atau sebagai antioksidan
(bahan aktif dalam CA).21 Penelitian Hamid AA dkk 2002, memperlihatkan maksimal aktifitas
antioksidan pada pH 7 dari akar, lebih superior dari α-tocopherol dan stabil sampai suhu 50 C⁰
(ekstrak CA dalam etanol).16
Daun pegagan (Centella asiatica) mengandung 4 triterpene, komposisi yang terdiri dari
Asiatic acid, madecassic, asiaticoside, madecassic acid.18-20,24, Komponen triterpene tidak selalu
sama tersebut tergantung dari lokasi tumbuh dan perbedaan lingkungan hidup Centella
asiatica.19,20,23 Centella asiatica juga mengandung Centelloside dengan kandungan yang berbeda-
beda dalam varietas Centella asiatica (India Variety). Varietas Centella asiatica India
mengandung pula zat aktif indicentelloside, brahmanoside, brahmaside dengan volatile, fatty
acid, alkaloid dan flavanoid.18-21
Khasiat Centella asiatica sebagai “The Elixir of Life” pada sistem persarafan sebagai
antiepilepsi, antikonvulsan, neuroprotektif, antiansietas dan antidepresan, berperan sebagai
antiulserasi untuk proteksi mukosa gaster.65
Dalam bidang dermatologi aplikasi Centella asiatica sebagai anti alergi, anti pruritus,
antiinflamasi, pengobatan Lepra, mempercepat penyembuhan luka (wound healing),
immunomodulasi, antioksidan dan antimikroba.19-21,81 Studi kultur sel memperlihatkan
asiaticoside dan madecassoide dari Centella asiatica menstimulasi kolagen, tetapi ada penelitian
yang menunjukkan hanya asiatic acid yang berperan.17,19-27 Efek Centella asiatica dalam produk
kosmetika perawatan kulit adalah untuk memperbaiki kekenyalan dan elastisitas kulit sehingga
kulit tampak lebih muda.20,21
Beberapa penelitian paten Centella asiatica: 82-4
1. Bomballi dkk (2003) meneliti Centella asiatica, complex saponinaglycones dengan
fosfolipid dalam komponen formula kosmetika lebih efektif dari CAST (Centella asiatica
Selected Triterpenes) untuk wound healing dan antiinflamasi.
2. Singh dan Verma mendapat paten formulasi ekstrak Phyllanthus embelica-Centella
asiatica dan Bacopa Mannieri untuk mempercepat proliferasi sel epidermis dan
berkhasiat pada terapi kerontokan rambut non genetik.
3. Penelitian Se kyung Oh dkk mendapatkan asiatic acid murni bersifat “dose dependent”
sitotoksik pada kultur sel fibroblas pada kulit wajah manusia.
Penggunaan natural compound (bahan alami) sebagai kosmetika herbal akhir-akhir ini
meningkat dramatis di Amerika Serikat yaitu madu, lidah buaya, beta glikan, efektif baik in vitro
dan in vivo untuk wound healing karena dapat meningkatkan komunikasi antar sel dan
proliferasi sel fibroblas dermis kulit manusia.
2.8 HIDRASI KULIT
Proses penuaan membuat hidrasi kulit berkurang, kulit menjadi kering, sel keratinosit
menumpuk di stratum komeum karena terjadi penurunan “turn over rate” sel pada epidermis.
Hidrasi kulit sangat penting pada proses keratinisasi proliferasi dan diferensiasi sel keratinosit.2,5
Epidermis adalah jaringan kulit yang menjaga homeostasis pada proses remove and repair sel
kulit dan merupakan jaringan yang dapat memperbaiki diri sendiri.2 Kandungan air dalam
epidermis mengatur elastisitas dan tonus kulit serta berpengaruh pada proses proliferasi dan
regenerasi sel keratinosit.5 Hidrasi kulit yang optimal (tidak underhydration atau overhydration)
diperlukan untuk penampilan kulit yang sehat.2,5
Kadar air pada lapisan kulit viable epidermis (stratum basal-granulosum) berkisar 70%.
Tetapi menurun tajam pada taut antara stratum granulosum dan stratum korneum menjadi 15-
30%.5
Epidermis sebagai lapisan kulit terluar memerlukan hidrasi air yang seimbang untuk
proses proliferasi, diferensiasi, dan migrasi sel keratinosit dalam proses regenerasi pada
epidermis sehingga diperoleh keadaan homeostasis pada proses remove dan repair sel kulit
epidermis. Air di stratum korneum juga berfungsi penting pada proses deskuamasi. Kulit akan
kering bila hidrasi kulit di bawah 10%. Kadar air pada lapisan epidermis juga mempengaruhi
elastisitas dan tonus kulit. Retensi air dalam stratum korneum tergantung pada natural
moisturizing factor (NMF) dan lipid interseluler pada stratum korneum. NMF terdapat dalam
konsentrasi tinggi pada sel korneosit yang mencerminkan 20-30% berat kering stratum korneum.
Komposisi kimia NMF terdiri atas berbagai asam amino yaitu free amino acid 40%, pyrrolidone
carboxylic acid (PCA) 12%, lactate 12%, sugars 8.5%, ureau 7%, chloride 6%, sodium 5%,
potassium 4%, ammonia-uric acid-glucosamine-creatine 1.5%, kalsium 1.5%, magnesium 1.5%,
fosfat 0.5%, formate 0.5%, dan air.5
Pergerakan air melalui membran plasma sel-sel kulit terjadi pada 2 jalur yaitu jalur difusi
melewati membran fosfolipid bilayer dan jalur khusus melalui ‘water chanel’ aquaporin 3
(AQP3).3,41,44
2.9. AQUAPORIN 3 (AQP3)
Aquaporin (AQP) (membrane-bound pores) berfungsi sebagai selective pore yang
membuat air, gliserol dan bahan lain (urea) dapat melewati sel membran, AQP terdapat pada sel-
sel epitel.42-4
Terdapat 13 Aquaporin pada sel mamalia, dibagi dalam AQP (aquaporin group) yaitu
AQP0, AQP1, AQP2, AQP4, AQ5, AQP6 dan AQP8 yang berperan dalam transport air. Kelompok
Aqua glyseropomns yaitu AQP3, AQP7, AQP9 dan AQP10 mengatur transpor air dan gliserol.42(Agre)
AQP3 adalah aquaporin terpenting yang terdapat pada epidermis. Tingkat hidrasi
epidermis berkaitan dengan level gliserol endogen dan distribusi saluran (channel) AQP3. AQP3
dikloning pada kulit manusia tahun 1996 dan berperan sebagai suatu saluran membran untuk air,
gliserol dan urea, mengatur homeostasis cairan.41,42,44,(agre)
Penelitian tahun 1992 yang diketuai Peter Agree melaporkan penemuan pertama tentang
kelompok membran sel ikatan saluran air yaitu family of cell membrane-bound water channel, di
namakan aquaporins (AQP3) dan mendapatkan hadiah nobel kimia 2003. AQP3 dideteksi di
fibroblas kulit manusia tahun 2006. AQP3 dapat terekspresi pada epidermis dan dermis kulit
manusia, ekspresi AQP3 pada sel keratinosit epidermis mulai dari lapisan basal tapi semakin
keatas semakin berkurang (dalam stratum spinosum dan granulosum) dan tak ada lagi pada 1
lapisan sel sebelum stratum korneum.42
Ekspresi m-RNA AQP3 juga berkurang dengan bertambahnya usia, rendah pada usia >60
tahun.49 AQP3 memegang peranan penting dalam migrasi sel keratinosit epidermis kulit manusia
dan proses penyembuhan luka. Peran AQP3 sangat penting pada proliferasi sel keratinosit
epidermis karena itu AQP3 merupakan target potensial untuk pengembangan obat yang
berhubungan dengan penyembuhan luka.44,48
Ekspresi AQP3 gen dan protein pada kulit terproteksi (tidak terpapar sinar ultraviolet)
menurun dengan bertambahnya usia atau proses penuaan kuit.49 AQP3 memfasilitasi transpor air
melewati membran sel, ekspresi AQP3 gen-hidrasi kulit sehingga bahan aktif kosmetika yang
dapat memodulasi ekspresi AQP3 akan merupakan agen hidrasi dan proliferasi sel-sel kulit yang
efektif.47,48
Beberapa penelitian memperlihatkan regulasi ekspresi AQP3 pada sel keratinosit. Cao
dkk meneliti asam retionat sebagai regulator proliferasi dan diferensiasi sel keratinosit dapat
meningkatkan ekspresi AQP3 dua kali lipat setelah 2 jam pada kultur sel keratinosit.45 Ekstrak
Piptadenia colubrina menjaga hidrasi seluler dan menginduksi gen AQP3, gen involucoin dan
fillagrin pada kultur sel keratinosit.47 Green Coffee Arabica L seed oil berkhasiat menjaga
fisiologis water balance pada kulit dengan menginduksi ekspresi AQP3 m-RNA pada sel
fibroblas kulit.82 Ekstrak Ajuga turkestanica yang diformulasikan dalam emulsi minyak dalam air
berfungsi sebagai pelembab dengan meningkatkan hidrasi kulit dan meregulasi ekspresi AQP3.80
AQP3 berlimpah di epidermis kulit manusia, terletak di membran plasma sel keratinosit
dalam stratum basal dan stratum spinosum. AQP3 tidak terdeteksi dalam stratum granulosum dan
stratum korneum (lapisan superfisial epidermis).43,44
Ekspresi gen AQP3 dan protein menurun pada penuaan kulit akibat paparan sinar matahari.49
Gambar 2.2 Ekspresi Aquaporin 3 (AQP3) pada kulit manusia normal. (a) imunositokimia
AQP3 berlabel (coklat) pada epidermis untuk setiap kelompok (x400). (b) Grafik meringkas data
yang disajikan dalam (a) n = 20 Kelompok umur <20 tahun: 0.80-0.13; Kelompok umur 30-45
tahun : 0.56-0.12; Kelompok >60 tahun: 0.27-0.09. * Signifikan secara statistik pada p<0.05.49
Ekspresi AQP3 Pada Sel Fibroblas Dermis Kulit Manusia
AQP3 diekspresikan dalam membran sitoplasma sel fibroblas, dinyatakan sangat banyak
dalam kelompok umur <20 tahun dan usia 30-45-tahun (Gbr 2.2). Hasil RT-PCR,
imunositokimia dan analisis western blot menunjukkan bahwa AQP3 mRNA dan protein dalam
fibroblas pada kelompok umur >60 tahun menurun secara signifikan (p <0.05). Tidak ada
perbedaan yang signifikan antara kelompok umur < 20 tahun dan kelompok umur 30-45 tahun (n
= 6) (p> 0.05) (gambar 2.3).49
Gambar 2.3 Ekspresi Aquaporin-3 (AQP3) dalam fibroblas. (a) Imunositokimia AQP3 berlabel
(coklat) fibroblas dalam setiap kelompok (x200). (b) Grafik meringkas data yang disajikan dalam
(a) n = 6 Kelompok umur <20 tahun: 0.38-0.12; Kelompok umur 30-45 tahun: 0.35-0.11;
Kelompok umur >60 tahun: 0.17-0.06. * Signifikan secara statistik pada p<0.05. Hasil percobaan
ditunjukkan untuk sel yang dipilih tunggal merupakan perwakilan dari hampir semua populasi
sel diuji.49
Ekspresi AQP3 Pada Sel Keratinosit Epidermis Kulit Manusia
Ekspresi AQP3 ini dinyatakan dalam membran keratinosit epidermis dan sitoplasma,
tampak sangat banyak dalam kelompok umur <20 tahun (Gbr.1). RT-PCR, imunositokimia dan
analisis western blot menunjukkan bahwa AQP3 mRNA dan protein secara signifikan lebih
rendah pada kelompok umur >60 tahun daripada usia 30-45-tahun (p< 0.05) dan kelompok umur
<20 tahun dalam keratinosit epidermis kulit manusia yang normal (NHEK) (p <0.05). AQP3
mRNA dan protein di NHEK berasal dari kelompok umur 30-45 tahun secara signifikan lebih
rendah daripada yang berasal dari dari kelompok umur <20 tahun (n = 6).49
Penelitian Cao dkk membuktikan bahwa AQP3 juga terekspresi pada kultur sel fibroblas
kulit manusia, yang pada proses penyembuhan luka normal adanya EGF (Epidermal Growth
Factor), mengontrol migrasi sel fibroblas dan juga menginduksi ekspresi AQP3 dimana sangat
tergantung pada dosis dan waktu. (EGFR-Mediated expression).93
Gambar 2.4 Ekspresi Aquaporin-3 (AQP3) dalam keratinosit. (a) Imunositokimia AQP3 berlabel
(coklat) normal keratinosit epidermal manusia (NHEK) di masing-masing kelompok (x400). (b)
Grafik meringkas data yang disajikan dalam (a). n = 6 kelompok umur <20 tahun : 0.64-0.12;
Kelompok umur 30-45 tahun : 0.34-0.08; Kelompok umur >60 tahun : 0.18-0.06. * Signifikan
secara statistik pada p< 0.05. Hasil percobaan ditunjukkan untuk sel yang dipilih tunggal
merupakan perwakilan dari hampir semua populasi sel.49
AQP3 diekspresikan pada lapisan basal keratinosit pada kulit normal, di mana fungsinya
terutama untuk memungkinkan gliserol pindah ke lapisan atas dari epidermis dan stratum
korneum. Studi pada tikus yang kekurangan AQP3 menunjukkan kulitnya kering dengan
berkurangnya hidrasi stratum korneum, penurunan elastisitas, dan gangguan biosintesis. Hal ini
menunjukkan pentingnya AQP3 dalam fisiologi kulit dan menyediakan dasar ilmiah yang
rasional untuk pengujian sebagai bahan aktif dalam kosmetika pelembab. 42,44,46,94
Gambar 2.5 Immunolocalization dari AQP3 dengan imunofluoresensi langsung (hijau) pada
epidermis manusia (a) dan tikus (b). Dalam epidermis manusia, AQP3 ditemukan dalam stratum
basale dan stratum spinosum. Dalam epidermis tikus, AQP3 hanya terdeteksi pada stratum
basale, sedikit atau tidak ada pewarnaan stratum granulosum atau stratum korneum terdeteksi
baik spesies.42