BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1 Penuaan (Aging)

Proses penuaan dimulai dengan menurunnya bahkan terhentinya

fungsi berbagai organ tubuh. Akibat penurunan fungsi itu, muncul berbagai

tanda dan gejala proses penuaan, yang pada dasarnya dibagi dua bagian,

yaitu:

1. Tanda fisik, seperti massa otot yang berkurang, lemak meningkat,

kulit berkerut, daya ingat berkurang, fungsi seksual terganggu,

kemampuan kerja menurun, dan sakit tulang.

2. Tanda psikis antara lain menurunnya gairah hidup, sulit tidur, mudah

cemas, mudah tersinggung, dan merasa tidak berarti lagi

(Pangkahila, 2007).

Konsep baru dari ilmu kedokteran anti penuaan atau Anti-aging

Medicine.Anti-aging medicine ini didefinisikan sebagai bagian ilmu

kedokteran yang didasarkan pada penggunaan ilmu pengetahuan dan

teknologi kedokteran terkini untuk melakukan deteksi dini, pencegahan,

pengobatan, dan perbaikan ke keadaan semula berbagai disfungsi, kelainan,

dan penyakit yang berkaitan dengan penuaan, yang bertujuaan untuk

memperpanjang hidup dalam keadaan sehat (Pangkahila, 2007).

Beberapa perubahan kulit secara klinis dan histologi adalah sebagai

berikut: Pada lapisan epidermis terjadi dermo-epidermal junction yang

menyempit, ketebalan bervariasi, ukuran dan bentuk sel bervariasi, nukleus

9

2

atipik berkala, sel melanosit berkurang dan sel Langerhans berkurang.

Lapisan dermis terjadi atrofi, fibroblas berkurang, sel mast berkurang,

pembuluh darah berkurang, loop kapiler memendek, ujung saraf abnormal.

Adapun perubahan yang lain adalah rambut kehilangan pigmen, rambut

rontok, rambut terminal menjadi rambut halus, dasar kuku abnormal, dan

jumlah kelenjar berkurang (Yaar, 2004).

2.2 Kulit

Kulit adalah merupakan organ paling besar pada tubuh manusia.

Penampilan kulit membuat gambaran yang memberi informasi tentang

individu tersebut seperti kesehatannya secara umum, etnis atau ras, gaya

hidup dan usia. Kualitas penampilan kulit ditentukan oleh warna kulit,

tekstur dan bentuk (Fisher, 2008).

Kulit terdiri dari 3 lapisan berturut-turut dari luar ke dalam yaitu

epidermis, dermis, dan hipodermis (subkutan). Epidermis terdiri dari 5

lapisan berturut-turut dari luar ke dalam yaitu stratum korneum, stratum

lusidum, stratum spinosum, stratum granulosum, dan stratum basalis.

Epidermis adalah struktur yang dinamis dimana 95% tersusun oleh

keratinosit yang terdiferensiasi. Sel-sel lain pada epidermis yaitu melanosit,

sel Langerhans, dan sel Merkel. Melanosit adalah sel penghasil melanin,

yaitu pigmen kulit. Sel Langerhans memiliki fungsi imunologis dan sel

Merkel berperan pada persepsi sensoris (Edmondson et al., 2003).

Dermis terdiri dari 2 lapisan yaitu papillary dermis di bagian

permukaan dan reticular dermis di bagian dalam. Di papillary dermis

3

terdapat kolagen, elastin, fibrous dan ground substance (mukopolisakarida,

asam hyaluronat, kondroitin sulfat), serta kaya akan mikrosirkulasi. Di

reticular dermis terdapat kumpulan kolagen yang lebih kasar dengan

serabut-serabut elastin yang tersebar (Khazanchi et al., 2007).

Gambar 2.1 : Anatomi Kulit

(diambil dari Kuliah Kedokteran Estetika, Wiraguna, 2013)

Tabel 2.1

Manifestasi histologis penuaan kulit kronologis (YaarM,2006 )

Epidermis Dermis Jaringan Lain

Perataan dermo-

epidermal junction

Athropy ( kurangnya

volume dermis )

Depigmentasi rambut

Perubahan ketebalan Perubahan jaringan

penunjang kulit

Rambut rontok

Bentuk dan ukuran sel

yang bervariasi

Fibroblast yang

berkurang

Konversi dari rambut

terminal menjadi

vellus

Terdapat inti sel

atipik

Mast cell berkurang Nail plates abnormal

Melanosit berkurang Pembuluh darah

berkurang

Kelenjar berkurang

Sel Langerhans

berkurang

Pemendekan loop

kapiler

Pembuluh saraf

abnormal

4

2.2.1 Penuaan Kulit Kronologis

Manifestasi klinis dari penuaan kulit kronologis meliputi xerosis,

kendor, keriput, lamban dan munculnya seborrheic keratosis dan cherry

angioma. Relatif sedikit terjadi perubahan ketebalan di epidermis, bentuk

keratinosit dan kohesi korneosit, dan terjadi banyak kehilangan melanosit

dan sel Langerhans. Perubahan kulit yang besar pada penuaan kulit

kronologis terlihat pada dermoepidermal junction yang memperlihatkan

perataan rete ridges yang menyebabkan reduksi kontak antara epidermis dan

dermis menyebabkan reduksi pertukaran nutrien dan metabolit diantara

kedua kompartemen ini.

Penuaan kulit adalah proses biologi kompleks yang merupakan

konsekuensi dari faktor intrinsik dan faktor ekstrinsik. Penuaan intrinsik

atau disebut juga penuaan kronologis mengakibatkan perubahan di semua

lapisan kulit. Epidermis mengalami perlambatan regenerasi. Pada kulit usia

muda, epidermal turnover membutuhkan waktu 28 hari, tetapi pada usia tua

membutuhkan waktu 40-60 hari. Perlambatan ini mengakibatkan penipisan

epidermis sehingga kulit tampak translusen. Perlambatan regenerasi

epidermis juga mengganggu fungsi pertahanan dan perbaikan kulit.

Korneosit berkumpul di permukaan kulit sehingga kulit tampak kasar dan

bersisik. Pada histologi kulit tua akan tampak penipisan dermal-epidermal

junction sehingga meningkatkan kerapuhan kulit dan penurunan transfer

nutrisi pada epidermis dan dermis. Populasi melanosit di epidermis semakin

berkurang dan melanosit yang ada akan mengalami penurunan aktivitas.

Kulit tua mengalami perubahan diskromik seperti bintik-bintik pigmentasi,

5

freckles dan lentigines. Kulit tua juga mudah terbakar sinar matahari sebab

kulit menipis dan sedikit melanosit. Penuaan kulit juga mempengaruhi sel-

sel Langerhans, Penurunan jumlah sel-sel Langerhans sampai 50% sehingga

terjadi penurunan imunitas kulit dan peningkatan risiko kanker kulit

(McCullough dan Kelly, 2006).

Dermis tampak hiposelular dengan lebih sedikit fibroblast dan mast

cells danhilangnya volume dermis. Penelitian dengan mikroskop elektron

menunjukkan bahwa serabut kolagen menjadi longgar dan terjadi

peningkatan moderat dan penebalan serabut elastin dengan resorbsi

sebagian besar serabut sub-epidermis. Selain itu, terjadi penurunan jumlah

pembuluh darah dermis, pemendekan capillary loop, dan penurunan

densitas Pacinian corpuscles dan Meissner’s corspuscles, yakni organ-

ujung kulit yang bertanggung jawab terhadap persepsi tekanan dan sentuhan

ringan. Kehilangan inervasi sensorik dan otonom yang melibatkan

epidermis maupun dermis (Ulfhak, 2002 ).

Di bawah ini adalah struktur anatomi dan fisiologi lapisan

epidermal:

1) Lapisan Korneum

Jaringan sangat berpegas oleh karena: sampul penandukan

(cornified envelope), interdigitasi korneosit yang berdekatan,

penarikan korneosit melalui desmosom, elastisitas stratum

korneum. Sedangkan elastisitas lapisan korneum ini dipengaruhi

oleh tingkat hidrasi protein sitosolik, gliserol yang dihasilkan

oleh kelenjar sebasea, dan perubahan kelembaban eksternal.

6

Fungsi lapisan korneum ini adalah integritas mekanik (cross

linked peptides), pertahanan xenobiotic (lipid solubility),

pertahanan antimikroba (acidic pH, FFA, antimicrobial

peptides). Pertahanan anti oksidan (keratins), barier permeabilitas

(hydrophobic lipid) dan anti hidrasi.

2) Lapisan Lusidum

Lapisan tipis ini terletak hanya pada jari jari, telapak tangan dan

kaki. Terdiri dari 3-5 baris lapisan sel keratinosit yang jernih,

tipis, dan mati. Tersusun atas zat keratin.

3) Lapisan Granulosum

Adalah lapisan sel lebih dalam yang terbentuk dari sel kulit yang

baru. Sebagian besar lapisan ini menghasilkan keratohialin dan

serabut keratin yang berfungsi sebagai penguat dan pemberi

ketebalan kulit. Sel mulai mengalami dehidrasi dan mati menuju

lapisan korneum.

4) Lapisan Spinosum

Lapisan ini terdiri atas 8-10 baris sel keratinosit dengan ikatan

tonofilamen juga didapatkan sel melanosit dan sel langerhans.

5) Lapisan Basale

Adalah lapisan yang terdiri dari satu baris sel keratinosit yang

melakukan pembelahan sel secara cepat. Disebut basal sel (Stem

cell) karena sifatnya yang selalu membelah diri. Di lapisan ini

terletak sel melanosit dan sel Merkel (reseptor peraba) (Materi

7

Kuliah Anatomi dan Fisiologi Kulit, Kedokteran Estetika,

Wiraguna A.A.G.P., 2013).

2.2.2 Penuaan kulit biologis (Photoaging)

Photoaging meliputi perubahan kulit yang diakibatkan oleh paparan

sinar matahari kronik diatas lapisan penuaan kulit kronologis. Photoaging

dihasilkan dari kerusakan kumulatif dari radiasi sinar UV yang

menyebabkan kelainan kulit yang parah. Radiasi ini dibagi menjadi UVA

(320-400 nm), UVB (280-320 nm) dan UVC (100-280 nm). Bagian

UVC dari spektrum tersebut tidak terdapat pada sinar mahatari di bumi,

kecuali pada garis bujur tinggi, karena bagian UVC tersebut diserap

oleh lapisan ozon atmosfer melalui absorpsi sinar UVA dan UVB oleh

kromofor seluler seperti urocanic acid, riboflavin dan precursor melanin

yang bekerja sebagai fotosensitizer berperan utama untuk produksi reactive

oksigen species (ROS) dan radikal bebas.

Penelitian oleh Lavker et al. menunjukkan bahwa radiasi

UVA, jika diberikan terus-menerus, dapat menginduksi perubahan

yang sama dengan yang diinduksi oleh UVB, termasuk hiperplasia

dermis, penebalan stratum corneum, penipisan sel langerhans,

inflamasi dermis dan akumulasi lisozim diatas serabut dermis. Kulit

yang mengalami photoaging secara klinis menunjukkan karakteristik kasar,

kerutan halus dan kasar, hiperpigmentasi yang tidakmerata dapat berupa

lentigen atau bercak (freckles), kelemahan, bengkak, dan teleangiektasis

(Rigel , 2004).

8

Gambar 2.2Efek radiasi UV pada keratinosit (KC) dan fibroblas (FB).

Radiasi UV memicu terbentuknya reactive oxygen species (ROS)

yang dapat merusak DNA dan menghambat kerja enzim tirosin fosfatase.

UV juga dapat menurunkan reseptor asam retinoat (RA) dan memicu

peningkatan nuclear factor-kB (NFkB), dengan efek akhir penurunan

produksi kolagen, pemecahan kolagen, akibat aktivitas matriks

metaloproteinase (MMP). (Rigel et al.,2004; Rabe et al., 2006).

Radiasi UVB utamanya mengenai epidermis. Ini diserap

langsung oleh DNA selular, mengakibatkan pembentukan lesi DNA,

utamanya dimer cyclobutane dan photoproduct pyrimidine (6-4)

pyrimidone. Meski mempunyai sistem perbaikan kerusakan nuclear

DNA, kerusakan DNA jarang diperbaiki secara menyeluruh. Jika sel

terus menyimpan banyak DNA rusak, maka mereka mengalami

apoptosis, suatu proses yang utamanya diperantarai oleh protein tumor

9

suppressor p53 (Kulms, 2000). P53 juga ikut serta dalam perbaikan

kerusakan DNA dan dalam penghentian siklus sel transien sesudah

kerusakan DNA. Sel yang tidak mengalami apoptosis dan yang

kerusakannya tidak diperbaiki secara menyeluruh akan beresiko mutasi

dan pada akhirnya menjadi kanker. Ini sangat penting mengingat

beberapa penelitian epidemiologi terbaru menunjukkan bahwa lebih

dari 90% squamous cellcarcinoma pada epidermis dan lebih dari 50%

basal cell carcinoma (BCC) memperlihatkan mutasi terinduksi UV yang

menonaktifkan actinic keratosis . Selanjutnya, mutasi p53 terdapat pada

premalignant actinic keratosis, menunjukkan bahwa mutasi p53 terjadi

secara dini, meningkatkan risiko transformasi ganas pada sel yang

terserang.

Terlepas dari efek langsungnya terhadap DNA epidermis,

beberapa penelitian pada sistem mencit menunjukkan bahwa iradiasi

UVB mempengaruhi respons imun kulit dan sistemik yang

menyebabkan presentasi antigen defektif dan pembentukan suppressor

T-cells, sehingga memungkinkan penyebaran sel kanker yang akan

ditolak (Kulms, 2000). Dalam hal ini, UVB dengan menginduksi

peroksidasi lipid menstimulasi migrasi keluar sel respons imun dari

epidermis dan dengan demikian turut menyebabkan imunospuresi.

Iradiasi UVB juga menginduksi sekresi sitokin epidermis, dan bukti

menunjukkan bahwa, diantara sitokin yang terinduksi, tumor necrosis

factor- dan interleukin-10 berperan penting dalam imunosupresi

terinduksi UVB ( Granstein, 2003 ).

10

Secara histologis, terdapat tebalan epidermis tak beraturan.

Dermis papilla memperlihatkan agregasi nodular elastotik abnormal

berbentuk serabut hingga tak berbentuk. Jumlah glikosaminoglikan

dan proteoglikan pada zat dasar dermis meningkat sedangkan serabut

kolagen menurun dan sebagian terurai sebagai akibat dari sintesis dan

sekresi metalloproteinase pengurai matriks melalui induksi oleh UV

(Kulms, 2000).

Elastosis adalah suatu bahan yang terdiri dari jalinan massa

besar dari jaringan elastis yang terurai. Terdapat pita tipis yang

mengandung suatu zat eosinofilik yang utamanya terdiri dari

glikosaminoglikan dan kolagen yang baru terbentuk dan disebut Green

zone. Zona ini dianggap sebagai suatu area tempat berlangsungnya

perbaikan aktif photodamage dan secara histologis mengingatkan akan

jaringan parut pada luka. Lebih dalam lagi pada dermis, serabut kolagen

tampak terurai, menggumpal dan terfragmentasi. Dermis juga sering

memperlihatkan banyak infiltrat inflamatorik yang terdiri dari mast

cells, histiosit dan sel mononukleus lain (Fisher et al, 2002 ).

Gambar 2.3 Gambaran Histologis Photodamage. Pewarnaan

HE menunjukkan adanya masa keunguan yang

meliputi serat fibrotik, lapisan subepidermal yang

tipis yang disebut ‘Green Cone’ tampak terlihat

jelas ( diambil dari Yaar et al.,2002 )

11

2.2.3 Fibroblas

Fibroblas adalah sel yang membentuk jaringan ikat tubuh. Ada

banyak macam jaringan ikat antara lain jaringan ikat padat, longgar, elastik,

retikularis dan jaringan adiposa.Selain itu bisa ditambahkan bahwa jaringan

ikat ada yang embrionik dan ada yang terspesialisasi seperti tulang, tulang

rawan dan darah.Jaringan ikat padat membentuk ligamentum, tendon dan

matriks ekstraseluler di dermis kulit.Matriks ekstraseluler ini terbentuk

hampir seluruhnya oleh kolagen, yang diproduksi oleh fibroblas. Fibroblas

tersebar di antara kolagen yang juga memproduksi glikoprotein,

glikosaminoglikan, serta proteoglikan yaitu polisakarida yang berbentuk gel

seperti pelumas untuk menjaga ligamentum dan tulang rawan tetap

berfungsi baik. Selain itu fibroblas juga mempunyai kemampuan untuk

memperbaiki jaringan yang rusak dan akan bertambah jumlahnya apabila

terjadi luka.

Gambar 2.4. Fibroblas (diambil dari Mescher, 2013)

12

Setiap sel saling berhubungan satu dengan lainnya melalui berbagai

cara. Mereka bersatu membentuk jaringan atau organ. Beberapa jaringan,

seperti epitel pembatas atau epitel penutup terdiri dari kelompok sel yang

rapat dan saling melekat erat secara langsung dengan sedikit sekali ruang

antara. Kelompok jenis ini adalah lunak, lentur dan tidak dapat

mempertahankan bentuk organ ataupun menopang seluruh tubuh.

Sebenarnya jaringan penyambung yang mempersatukan sel-sel tersebut

menjadi tubuh karena jaringan ini memiliki substansi interselular. Jaringan

penyambung menghasilkan kolagen. Kolagen adalah suatu protein

berbentuk serabut yang amat kuat (seperti tendon, ligamentum dan elastin)

yang juga dibentuk menjadi serabut, serta mempunyai sifat-sifat kenyal.

Diantara serabut-serabut elastik ini terdapat matriks atau zat dasar seperti

agar-agar. Kombinasi serabut kuat dan serat elastik serta matriks

memberikan kekuatan, bentuk dan gaya pegas pada tubuh. Pada rangka, zat

antar sel ini diisi dengan garam-garam kalsium, menghasilkan tulang

penyokong tubuh yang kuat (Mescher, 2013).

Fibroblas adalah sel yang paling banyak terdapat dalam jaringan

ikat. Fibroblas adalah sel memanjang yang dibedakan terutama oleh

banyaknya anyaman retikulum endoplasma kasar yang melapisi rongga

lebar dalam sitoplasmanya. Fibrosit berukuran lebih kecil daripada

fibroblas. Ia cenderung berbentuk gelendong, dengan lebih sedikit cabang-

cabangnya daripada fibroblas. Ia memiliki inti yang panjang, lebih gelap,

lebih kecil dan sitoplasmanya bersifat asidofil serta mengandung sedikit

retikulum endoplasma kasar. Bila cukup dirangsang, fibrosit dapat berubah

13

menjadi fibroblas dan aktivitas sintetiknya diaktifkan kembali. Hal ini

terjadi pada penyembuhan luka dan dalam keadaan demikian sel-sel

mengambil bentuk dan tampak seperti fibroblas muda. Miofibroblas, suatu

sel dengan gambaran fibroblas dan otot polos, juga diamati selama

penyembuhan luka. Sel ini mempunyai sifat morfologis sebagai suatu

fibroblas tetapi mengandung banyak mikrofilamen aktin dan miosin.

Aktivitas sel-sel tersebut berperan pada penutupan luka akibat cedera

jaringan, suatu proses yang disebut kontraksi luka (Mescher, 2013).

Fibroblas membuat serat-serat kolagen, retikulin, elastin,

glikosaminoglikan dan glikoprotein dari substansi intercellular amorf. Serat

kolagen adalah serat yang paling banyak dijumpai dalam jaringan

penyambung. Serat-serat kolagen segar merupakan benang-benang tanpa

warna, namun bila terdapat dalam jumlah besar akan menyebabkan jaringan

tempat beradanya tampak putih, misalnya pada tendon dan aponeurosis

(Mescher, 2013).

Fibroblas mensekresi molekul prokolagen ke dalam matriks intersel,

dan polismerisasi mereka menjadi mikrofibril terjadi diluar sitoplasma

tersebut.Pada orang dewasa, fibroblas dalam jaringan ikat jarang mengalami

pembelahan. Mitosis hanya tampak bila organisme memerlukan fibroblas

tambahan, yaitu bila jaringan ikat cedera (Spector dan Spector, 2002).

2.2.4 Kolagen

Merupakan polipeptida yang ditemukan pada hampir semua organ tubuh.

Sampai saat ini sudah ditemukan sebanyak 12 tipe kolagen, jumlah dan

14

jenisnya berbeda-beda pada berbagai organ tubuh manusia (Rhein and

Santiago, 2010).

Kolagen adalah triple helical protein yang tersebar di seluruh tubuh

dan mempunyai berbagai fungsi seperti pengikat jaringan, adesi sel, migrasi

sel, pembentukan pembuluh darah baru (angiogenesis), morfogenesis

jaringan dan perbaikan jaringan. Kolagen adalah elemen yang membentuk

matriks ekstraseluler jaringan, yang berguna untuk kekuatan tegang jaringan

seperti tendon, tulang, tulang rawan dan kulit. Kolagen juga mempunyai

fungsi yang berkaitan dengan lokasinya, misalnya membran basalis pada

glomerulus ginjal yang berfungsi untuk filtrasi molekul (Kadler dkk., 2007).

Kolagen terdiri dari 3 rantai polipeptida (α) dengan konformasi

poliprolin yang panjang. Setiap rantai polipeptida memiliki pengulangan

Gly-X-Y triplet dimana residu glycyl menempati setiap posisi ketiga dan

posisi X dan Y ditempati oleh prolin dan 4-hidroksiprolin. Ketiga rantai α

saling berikatan melalui ikatan rantai hidrogen.

Ada 28 jenis kolagen pada vertebrata yang diberi nomor I-XXVIII. Kolagen

dihasilkan oleh sel fibroblas. Kolagen tipe I adalah jenis yang paling

banyak di jaringan ikat kulit. Selain itu, kulit juga mengandung kolagen (III,

V, VI), elastin, proteoglikan dan fibronektin (Kadler et al, 2007).

Kolagen tipe I merupakan jenis serabut kolagen terbanyak yang dijumpai

dalam tubuh manusia seperti pada tendon, tulang, kulit. Serabut kolagen

tipe I berperan penting dalam pembentukan jaringan parut. Kolagen tipe

II, IX, X, XI ditemukan pada kartilago. Kolagen tipe III banyak dijumpai

pada kulit, dinding pembuluh darah, pada jaringan yang ada serabut

15

retikuler, seperti pada jaringan yang mengalami pertumbuhan cepat

terutama pada tahap awal penyembuhan luka. Kolagen tipe III

penyebarannya hampir sama dengan kolagen tipe I. Sedangkan kolagen tipe

VII kebanyakan lokasinya terletak pada anchoring fibril di dermal

epidermal junction pada kulit, mukosa dan servik. Kolagen tipe VII juga

banyak terdapat pada dinding pembuluh darah (Uito et al., 2008).

Kolagen dipengaruhi oleh faktor intrinsik dan ekstrinsik. Faktor

intrinsik meliputi genetik dan hormon, sedangkan faktor ekstrinsik meliputi

sinar ultraviolet, polusi, dan diet. Faktor ekstrinsik dapat memperberat

kerusakan kolagen yang disebabkan oleh faktor intrinsik. Pengaruh faktor

genetik tampak pada studi penuaan kulit pada berbagai etnis. Etnis dengan

pigmentasi lebih gelap, seperti ras Afrika-Amerika, memiliki daya

perlindungan yang lebih tinggi terhadap ultraviolet photodamaged daripada

ras Kaukasia. Sinar ultraviolet memicu pembentukan radikal bebas sehingga

merusak kolagen kulit. Kulit ras Afrika-Amerika mengandung lipid

interseluler lebih banyak daripada ras Kaukasia sehingga lebih resisten

terhadap penuaan. Kerutan wajah pada ras Asia terjadi lebih lambat dan

lebih ringan daripada ras Kaukasia (Farage et al, 2008). Produksi kolagen

dipengaruhi oleh hormon-hormon. Estrogen dapat meningkatkan sintesis

kolagen. Penurunan kolagen kulit tampak signifikan pada wanita

menopause. Kolagen kulit orang dewasa berkurang 1% setiap tahun.

Penurunan kolagen ini lebih tampak pada wanita daripada pria. Hormon

seks wanita lebih dominan pada kolagen daripada hormon seks pria

(Pangkahila, 2007).

16

Kolagen merupakan serat utama pada lapisan dermis kulit dan merupakan

protein yang berfungsi untuk kekuatan mekanik dan penyangga kulit.

Semakin bertambah umur maka struktur protein kulit dan komponen kulit

lain akan berubah dan hal ini menyebabkan penuaan kulit. Perubahan

jumlah kolagen merupakan bagian integral dari proses penuaan kulit.

Diperkirakan bahwa akan terjadi penurunan kolagen sekitar 1% pertahun

perunit area kulit akan tetapi pada kulit yang terpapar sinar U V dijumpai

penurunan sampai 59% seperti yang ditemukan pada kulit yang mengalami

photodamage (Uito et al, 2008; Griffits et al.,2009).

Sinar ultraviolet mengaktifkan matriks metalloprotease, yaitu enzim

yang mendegradasi kolagen. Akumulasi paparan sinar ultraviolet

mengakibatkan penuaan kulit berupa kulit kendor dan kerutan wajah sebab

akumulasi kerusakan kolagen. Sinar ultraviolet juga memicu pembentukan

radikal bebas, yang dapat bereaksi dengan protein seperti kolagen sehingga

terjadi kerusakan kolagen. Polusi seperti rokok merusak kulit termasuk

kolagen. Rokok memicu pembentukan radikal bebas sehingga terjadi

kerusakan kolagen. Rokok juga mengurangi aliran darah kapiler kulit

sehingga terjadi penurunan oksigen dan nutrisi ke kulit, maka produksi

kolagen juga berkurang. Diet yang memicu pembentukan radikal bebas

juga dapat mempercepat penuaan sebab radikal bebas bereaksi dengan sel

dan matriks ekstraseluler kulit termasuk kolagen (Farage et al, 2008).

2.3 Sel Punca

Untuk dapat digolongkan menjadi sel punca, suatu sel harus

17

memiliki sejumlah karakteristik yaitu antara lain: belum berdiferensiasi

(undifferentiated), mampu memperbanyak dirinya sendiri (self renewal),

dan dapat berdiferensiasi menjadi lebih dari satu jenis sel

(multipotent/pluripotent) (Halim,et al., 2010). Sel punca adalah sel yang

mempunyai kemampuan membentuk dan menyusun jaringan tubuh (Sell,

2004). Sel punca adalah merupakan sel awal kehidupan yang bisa

berkembang menjadi sel lain dan membentuk jaringan yang lain dalam

tubuh (multipotent). Jika sel punca ditransplantasikan dalam tubuh ia akan

membentuk jaringan tubuh di tempat tersebut (Cherian, 2011).

Sel punca mempunyai berbagai tingkatan kemampuan

perkembangbiakan yaitu totipoten, pluripoten, multipoten, oligopoten, dan

unipoten (Bongso, 2005). Totipoten dalah kemampuan membentukseluruh

jenis sel dan organisme baru. Pluripoten adalah kemampuan membentuk

seluruh jenis sel tetapi tidak dapat membentuk organisme baru. Multipoten

adalah kemampuan membentuk berbagai jenis sel dewasa dalam lini yang

sama. Oligopoten adalah kemampuan menghasilkan beberapa jenis sel

dewasa. Unipoten adalah kemampuan menghasilkan satu jenis sel dewasa

(Wagers, 2004). Seluruh kemampuan tersebut dipengaruhi oleh faktor

internal (jenis dan genetik sel), dan faktor eksternal (media, faktor

pertumbuhan, lingkungan mikro dan kontak fisik antar sel) (Bryant, 2008).

Sel punca dibedakan menjadi sel punca embrional dan sel punca

jaringan (Bongso, 2005). Sel punca embrional berasal dari sel blastosit dan

sel lapisan embrional lempeng kelamin. Sel ini dapat diisolasi dari manusia,

primate dan tikus (Richardson, 2005). Penggunaanya mempunyai kendala

18

etik, teknis, reaksi penolakan, dan resiko teratoma (Shenaq, 2010). Sel

punca jaringan adalah sel punca yang berada di berbagai jaringan dan organ

tubuh, keberadaanya diperlukan untuk menjaga homeostasis jaringan

tempatnya berada (Halim, et al, 2010). Sel punca ini terdapat di lapisan

germinal dan sel somatik. Sel punca somatik terdiri atas sel punca

mesenkimal dan sel punca hematopoietik. Sel punca mesenkim adalah sel

yang dapat memperbanyak diri dan membentuk berbagai jenis jaringan ikat

mesenkim (Dennis, 2004). Sel ini dapat ditemukan di sumsum tulang, darah,

tali pusat, plasenta, cairan amnion, lemak, kulit, pembuluh darah, otot,

sinovium, periosteum, tulang, hati,dan paru (Shenaq, 2010). Sel punca

mesenkim merupakan sumber potensial untuk rekayasa jaringan namun

aplikasinya terkendala oleh pengambilan dan sifatnya (English, 2009).

Pengambilan dari kulit akan menimbulkan rasa nyeri, morbiditas dan

kemungkinan infeksi, Sifatnya seperti jumlah, rentang usia, proliferasi, dan

diferensiasinya menurun dengan bertambahnya usia (Supartono, 2012).

Kendala lain adalah memerlukan kultur, penghantaran, pemicu diferensiasi,

serta regenerasinya beresiko menghasilkan jaringan ikat dan integrasi

(English, 2004). Khan menyarankan perlunya alternatif lain yang mudah

pengambilannya, minimal komplikasinya, konsentrasi selnya tinggi,

proliferasi dan diferensiasinya baik tanpa dipengaruhi umur. Menurut

Terayama alternatif itu adalah sel punca hematopoietik yaitu sel punca

CD34+(Terayama, 2011).

2.3.1 Sel Punca Hematopoietik

Sel punca hematopoietik adalah sel progenitor pembentuk sel darah.

19

Sumbernya berasal dari sumsum tulang dan darah (Ponting, 2004). Sel

punca ini dapat diisolasi dari darah tepi secara langsung maupun dengan

teknik mobilisasi (Raghunath, 2009). Sel punca hematopoietik mempunyai

sifat pluripoten dan plastis sehingga dapat membentuk sel non

hematopoietik (Richardson, 2005). Isolasi langsung dilakukan dengan

melakukan proses isolasi darah tepi donor tanpa bantuan obat. Sel hasil

isolasi dikultur dan diidentifikasi dengan analisis sitometri, selanjutnya

diberikan media agar berkembang dan dapat diaplikasikan Sel punca

hematopoietic dapat diisolasi dari darah tepi secara langsung atau dengan

bantuan mobilisasi. Isolasi langsung dilakukan dengan melakukan proses

isolasi donor tanpa bantuan obat (Supartono, 2012).

Sel punca hematopoietik diidentifikasi berdasarkan sifat fisiologis

dan sifat metabolik. Identifikasi metabolik berdasarkan respon sel terhadap

zat Rhodamin 123 dan Hoechst 33342. Identifikasi dapat juga dilakukan

dengan pemeriksaan genetik dan penanda permukaan sel. Penanda tersebut

diantaranya adalah CD 14, CD 34, AC 133, CD 133 (Ponting, 2004).

2.3.2 Sifat Plastis Sel Punca Hematopoietik

Sel punca hematopoietik mempunyai sifat plastis yaitu dapat

membentuk sel yang berbeda dengan garis keturunan aslinya, yang dapat

dijelaskan melalui beberapa mekanisme yaitu: 1) model keturunan ganda, 2)

model somatik, 3) model transdeferensiasi, 4) model dedeferensiasi

redeferensiasi (Korbling, 2003).

20

Gambar. 2.5

Sifat Plastis Sel Punca Hematopoietik (diambil dariKorbling, 2003)

Sel punca ganda adalah mekanisme perubahan sel punca jaringan

membentuk sel punca seperti dirinya dan membentuk sel dengan garis

keturunan baru (Wagers, 2004).

Transdeferensiasiadalah mekanisme perubahan dan pembentukan

sel yang berbeda dari garis keturunannya. Sel punca jaringan

bertransdeferensiasi sesuai dengan lokasinya berada. Sel punca sumsum

tulang atau sel punca dalam aliran darah membentuk sel bukan darah. Sel

punca sumsum tulang hematopoietik dan mesenkimal dapat bergerak

menuju jaringan tertentu dan berubah menjadi sel jaringan tersebut.

Peristiwa ini melalui mekanisme transdeferensiasi, fusi atau sinyal inflamasi

(Pera, 2005). Suatu sel dikatakan mengalami transdeferensiasi bila

memenuhi kriteria: 1) adanya sel transisi 2) adanya rekayasa inti sel yang

bertransdeferensiasi 3) manipulasi sel minimal 4) mempunyai penanda sel

yang jelas 5) diteliti di lebih dari satu laboratorium dengan lebih dari satu

model percobaan.

1.

model keturunan ganda

2.

model somatik 3.

model transdeferensiasi

4.

model dedeferensiasi

redeferensiasi

21

Dediferensiasiadalah mekanisme perubahan sel punca jaringan

menjadi sel yang lebih primitif atau sel multipoten , dan membentuk sel

dengan garis keturunan baru (Wagers, 2004).

Sel punca pluripotent adalah mekanisme perubahan sel punca

jaringan menjadi sel punca pluripotent dan pembentukan dua sel punca baru

dan dua garis keturunan baru (Wagers, 2004).

Sifat sel ini memungkinkan sel punca hematopoietik membentuk sel

jantung, hepar, pankreas, kulit, otot dan tulang. Mekanismenya melalui

model transdiferensiasi atau fusi. Untuk membuktikan sifat plastis maka sel

punca harus diidentifikasi pada awal isolasi dan saat menjadi sel baru. Sel

tersebut harus terbukti dapat berintegrasi dan berfungsi serta mengeluarkan

protein yang sesuai dengan jaringan baru (Kraft, 2005).

2.3.3 Sel Punca CD34+

Sel CD34+ adalah sel punca hematopoietik yang positif terhadap

penanda sel CD 34. CD 34 adalah penanda sel punca hematopoietik terbaik.

Antigen CD 34 terdapat di sel punca darah pluripoten, sel mieloid unipoten,

endotel pembuluh darah, struktur membran saraf, dan folikular sel kulit

manusia (Zvaifler, 2000).

Karakter sel CD34+ memberi peluang penelitian plastisitas yaitu

perubahan sel punca hematopoietik menjadi sel non hematopoietik (Hu,

2010). Matsumoto dan kawan kawan (2006) melaporkan penyembuhan

patah tulang femur tikus dengan pemberian sel CD34+ secara intra vena. Shi

dan kawan kawan (2009) melaporkan terjadinya regenerasi otot tikus yang

22

cedera, setelah pemberian sel CD 133+ secara intra vena. Sel CD 133

+

adalah sub populasi dari sel CD34+. Pemeriksaan histologis jaringan baru

membuktikan peran sel CD 133+ dalam regenerai otot. Jaringan tersebut

fungsional terbukti dari adanya peningkatan angiogenesis dan pengurangan

jaringan parut. Hal ini membuktikan kemampuan sel CD 133+ dalam

menciptakan lingkungan yang baik untuk proses regenerasi dan

pembentukan jaringan otot (Shiet al., 2009). Terayama dan kawan kawan

(2011) melaporkan penyembuhan osteonekrosis femur tikus dengan

pemberian sel CD34+ secara intra vena. Hasil tersebut menunjukkan potensi

diferensiasi sel CD34+ membentuk sel endotel dan sel osteoblas (Terayama,

2011).

Gambar 2.6

Skin Tissue Engineering(dimodifikasi dari Supartono, 2012)

Pada penelitian anti-aging medicine ini sel punca hematopietik

CD34+ yang berasal dari darah tepi manusia akan diinjeksikan secara

subkutan dalam kulit tikus jantan wistar yang telah dipajan sinar ultraviolet

B untuk dilihat kemampuan meregenerasi lapisan dermal kulit tersebut.

23

Regenerasi sel fibroblas dan kolagen ditentukan oleh sel punca

CD34+, jaringan mikro perancah dan sinyal molekul. Terdapat sejumlah sel

punca yang belum berdiferensiansi di lapisan basal membran pada lapisan

kulit epiderma. Adapun sinyal molekul yang paling dominan adalah

keratinocytes stem cells (KSCs) dan sytokeratine (CK5/14/15), p63, α6β4-

dan α3β1-integrins dan transport ATP-binding cassette (ABC).KSCs

memegang peran penting dalam kelangsungan regenerasi sel keratin dalam

epidermis baik dalam keadaan normal maupun pasca trauma(sinar UV)

(Mimeault, 2010).

Hubungan yang kompleks ditunjukkan oleh sinyal molekul EGFR,

Notch, Insulin-like Growth Factor (IGF-1) / IGF-R1, immunoglobulin-like

domain 1 (Lrig 1), Myc, Transforming Growth Factor – β (TGF-β) dan

Polycom-group protein BMI-1. Semua sinyal molekul tersebut memperkuat

peran KSCs dalam regenerasi sel fibroblas dan kolagen (Mimeault, 2010).

Gambar 2.7 Alur kerja sel punca CD34+ untuk regenerasi sel fibroblas dan

kolagen. SCS meregenerasi lapisan epitel kulit dengan cara

mengganti sel keratin.bESCs yang ada dalam folikel rambut ikut

berdeferensiasi menjadi sel epitel setelah trauma kulit (UV). Stem

sel CD34+ meregenerasi precursor melanosit menjadi

keratinosit.Degedrasi dari kolagen pada lapisan dermal melalui

pengeluaran matriks metalo proteinase (MPPs) dengan mengaktivasi

sel fibroblas yang akan meningkatkan regenerasi kulit(diambil dari

Mimeault, 2010).

CD34+ CD133+