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