Radiasi Ultraviolet dari Matahari dan Risiko Kanker Kulit

Defenisi

Radiasi ultraviolet adalah radiasi elektromagnetik pada panjang gelombang antara (100 – 400) nm.

Pendahuluan

• Sinar matahari yang mengandung radiasi ultraviolet B (UVB) dalam jumlah kecil sewaktu mengenai kulit akan diabsorbsi akan merangsang proses pembentukan vitamin D3.

• Namun akhir-akhir ini sinar matahari sudah merupakan ancaman tidak langsung buat kehidupan di bumi, hal ini terjadi oleh karena umat manusia itu sendiri yang mengakibatkan lapisan ozon di stratosphere semakin menipis akibat polusi kimia chlorofluorocarbon (CFC).

Konsep dan Pajanan

• Komisi Internasional bidang proteksi radiasi non ionisasi (ICNIRP) dan komisi Internasional iluminasi (CIE) merekomendasikan batasan maksimum untuk kulit yang dinyatakan dengan dosis eritema minimum (MED) yang berhubungan dengan pajanan radiasi UV.

• MED didefenisikan sebagai paparan radiant dari radiasi monokromatik pada spektrum maksimum untuk eritema ( 200 nm) sekitar 150 – 2000 Jm-2 bergantung pada jenis kulit (lihat tabel-2)

Jenis-jenis radiasi ultraviolet

• UVA• UVB• UVC • Tergantung pada panjang gelombang dan efek

biologis

Tabel.1. Pembagian daerah radiasi ultraviolet (UVR) dan hubungannya dengan efek biologis

Daerah Rentang spektrum(nm)

Efek biologi pada mata

Efek biologis pada kulit

UVC 100 – 280 Fotokeratin Anemia kanker

UVB 280 – 315 Fotokeratitis, katarak Eritema kanker

UVA 315 – 400 Katarak Penggelapan pigment, percepatan penuaan.

Cermin Dunia Kedokteran No 122, 199 hal 9

Tabel.2. Dosis Eritema minimum untuk tipe kulit manusia

Jenis Kulit

Warna Kulit

Kepekaan terhadap

UV

Dosis UV eritema

minimum (Jm-2)

Warna yang timbul oleh sun burn

I Putih Sangat Peka 150 -300 Selalu mudah terbakar tanpa kehitam-hitaman

II Putih Sangat peka 250 – 350 Mudah terbakar. Kehitam-hitaman minimal

III Putih Peka 300 – 500 Kebakaran sedang, perubahan kulit ke coklat muda

IV Coklat muda

Cukup peka 450 – 600 Kebakaran minimal, perubahan kulit ke saw matang

V Cok S matang

Kurang peka 600 – 1000 Jarang terbakar, perubahan warna ke coklat tua

VI Co Tua, hitam

Tidak peka 1000 - 2000 Tidak terbakar, perubahan warna ke hitam

Distribusi Sinar UV di Bumi

Radiasi Sinar ultraviolet sewaktu melewati lapisan ozon di stratosphere sebagian besar diabsorbsi oleh ozon sehingga tinggal UVA dan UVB yang sampai dipermukaan bumi dalam jumlah sedikit.

Sedangkan UVC berinteraksi secara fotolisis dengan oksigen menghasilkan ozon.

Efek biologi radiasi UVB lebih besar dari UVA meskipun persentasi UVA lebih besar dari UVB dengan perbandingan 95 % : 5 %

Radiasi ultraviolet yang sampai di bumi bergantung pada garis lintang, ketinggian dan adanya awan atau partikel aerosol

• Keberadaan awan dan polusi udara (asap atau partikel uap air) dapat menurunkan UVB.

• Pengaruh adanya awan pada iradiasi spiral dapat didekati dengan faktor pengali F

• F= 1 – 0,056C• C adalah indeks awan total yang berkisar antara

0 – 10. Nilai 10 untuk awan pekat yang menutupi langit total

• Perkiraan penurunan radiasi ultraviolet-B karena awan berdasarkan pengukuran dengan satelit UVB yaitu 30 % pada 60o garis lintang , 10 % pada 20o dan 20% pada equator.

• Intensitas relatif radiasi ultraviolet B dari waktu ke waktu tidak tetap, maksimum pada siang hari (pukul 12.00) dan minimum pada pagi dan sore hari (jam 06.00 dan 19.00)

Risiko Kanker Kulit

• Pajanan sepanjang hidup (kronik) radiasi UV dari matahari akan mengakibatkan perubahan struktur dan komposisi kulit, hilangnya kelenturan kulit (elastosis) dan penebalan kulit keratoses)

• Radiasi UVB pada tingkat seluler (membran, protein dan DNA) mungkin merusak DNA yang merupakan awal dari keratinosites yang dalam perkembangannya bisa menjadi kanker kulit

Jenis-jenis kanker kulit

1. Basal Cell Carcinoma (BCC) 2. Squamos Cell Carcinoma (SCC) 3. Cutaneous Malignant Melanoma

(CMM) Dari ketiga jenis kanker tersebut, CMM

yang berasal dari cell pigment (melanocytes) merupakan jenis tumor ganas

Potensi penyebaran kanker kulit

Karakteristik penduduk dengan risiko kanker kulit terbesar adalah bila memiliki tahi lalat (moles) banyak, kulit putih dengan bintik-bintik dan mudah terbakar oleh sinar matahari yaitu jenis kulit I dan albino.

Kebanyakan kanker kulit pada daerah betis, tangan dan leher dengan tipe nodular, lentigo, dan bintik dangkal menyebar.

Namun tipe nodular yang paling berbahaya

Kerusakan kulit akibat Radiasi

• Tingkat kerusakan pada kulit akibat paparan radiasi bergantung pada berbagai faktor meliputi

1. Jenis radiasi 2. Besar dan laju dosisi radiasi 3. Luas kulit yang terkena radiasi4. Karakateristik kualitas kulit (tekstur, umur, warna,

ketebalan dan lokasi kulit)

Kulit daerah leher yang paling radiosensitif karena sangat tipis dan tanpa pelindung.

Penyakit DM dan genetik seperti ataxia telangiestasia menyebabkan kulit menjadi lebih sensitip terhadap radiasi.

Kerusakan kulit bila ditinjau dari segi waktu

• Bila ditinjau dari segi waktu timbulnya kerusakan pada kulit maka urutan kerusakan akibat paparan radiasi dapat dikelompokkan dalam 2 periode yaitu periode awal dan akhir.

• Pada periode awal efek radiasi segera terjadi dalam waktu 70- 120 hari setelah terkena paparan radiasi dengan kerusakan berupa eritema, deskuamasi (terkelupasnya kulit) kering dan basah.

• Kerusakan pada periode akhir sebagai efek tertunda terjadi 4 – 6 bulan sampai beberapa tahun berupa etropi (pengerasan) kulit pada epidermis dan dermis, telangiectasia, fibrosis dan nekrosis kulit

Dosis Radiasi

• Dosis tunggal 10 – 20 Gy atau dosis terbagi (2Gy/hari) dengan total 20 – 40 Gy menyebabkan terjadinya eritema

• Dosis tunggal > 27 Gy atau dosis terbagi >60 Gy dapat mengakibatkan terjadinya nekrosis pada kulit yang tidak dapat disembuhkan sehingga sel kulit kehilangan fungsi proteksinya sebagai pelindung tubuh terhadap faktor lingkungan

Tabel. 3 Efek Radiasi pada kulit Akibat radiasi pengion

Total dosis tunggal (GY)

Total dosis terbagi (2Gy/har)

Efek Radiasi Masa Laten

5 – 7 20 Epilasi (rambut rontok) 18 hari

10 – 20 20 - 40 Eritema 12 – 17 hari

20 – 30 20 – 40 Eritema 2 – 6 hari

10 – 20 ~ 45 Pigmentasi

10 – 20 ~45 Deskuamasi 30 – 70 hari

20 – 24 45 – 50 Deskuamasi lembab (sem) 30 – 50 hari

>24 >50 Deskuamasi lembab (T.sem) 30 – 50 hari

17 – 24 45 – 50 Telangiectasia 6 bl – thnan

>24 >60 Nekrosis bl - thnan

Efek Radiasi pada kulit Akibat radiasi pengion

• Eritema adalah proses perubahan warna kulit menjadi kemerahan, sebagai akibat keruskan pada kulit yang segera terlihat pasca radiasi

• Derajat keparahan eritema merupakan indikator tingkat kerusakan pada epidermis

• Eritema akibat radiasi terbagi dalam dua tahap : eritema awal muncul setelah beberapa menit/jam pasca radiasi dan eritema kedua yang muncul dalam waktu 2- 3 mig

• Gejala ini muncul akibat paparan radiasi dosis tunggal sekitar 12 – 20 Gy.

• Semakin besar dosis, semakin parah dan cepat eritema terjadi

Tahapan Perkembagan Eritema

• Tahapan perkembangan gejala eritema dapat dibagi dalam 3 fase

1.Memerahnya kulit

2.Pengkerutan kulit

3.Lepasnya sel-sel epidermis

Proteksi Diri

• Untuk melindungu diri dari radiasi UV salah satu cara yang paling mudah dengan cara memakai pakaian yang berwarna gelap atau dengan memakai lotion khusus dengan tabir surya yang dapat dioleskan pada tangan, kaki maupun leher.

• Pakaian yang terbuat dari katun maupun polyester cukup efektif mengabsorbsi radiasi UV demikian juga beberap lotion sehingga radiasi UV yang mengenai kulit dapat diminimalkan bergantung pada nilai SPF (Sun Protection factor)

Nilai SPF • Nilai SPF adalah perbandingan antara dosis radiasi UV

yang diterima kulit tanpa perlindungan cotton/lotion (ED) dengan dosis radiasi UV yang diterima kulit tanpa pelindung cotton/ lotion (ED) dengan dosis radiasi UV yang diterima kulit dengan pelindung cotton/lotion (EDm) dan dinyatakan dengan persamaan berikut

•

• Contoh Jika SPF 10, mk radiasi UV yang mengenai kulit hanya 1/10 dari radiasi UV yang datang, dan 9/10 bagian lagi diserap oleh lotion. Mk Makin tinggi nilai SPF makin kecil radiasi UV yang mengenai kulit

m

EDEDSPF

Efek Radiasi Pengion terhadap tubuh

• Komisi Internasional untuk perlindungan radiasi ( International Commission on Radiological Protection, ICRP) membagi efek radiasi pengion terhadap tubuh manusia menjadi dua :

• Efek Stokastik (stochastic efftect)

• Efek Deterministik (deterministic effect)

Efek Stokastik

• Efek Stokastik adalah efek yang kemunculannya pada individu tidak bisa dipastikan, tetapi tingkat kebolehjadian munculnya efek tersebut dapat diperkirakan berdasarkan data statistik yang ada.

• Efek stokastik ini berkaitan dengan penerimaan radiasi dosis rendah dan tidak dikenal adanya dosis ambang. Jadi sekecil apapun dosis yang diterima tubuh ada kemungkinan akan menimbulkan kerusakan sel.

Efek deterministik• Efek deterministik adalah efek yang pasti

muncul apabila jaringan tubuh terkena paparan radiasi dengan dosis tertentu bergantung pada jenis efeknya.

• Efek deterministik ini dapat berupa : 1. Eritema pada kulit dengan dosis ambang 3000 mSv

2. Kemandulan sementara dosis ambang 2000 mSv

3. Kemandulan permanent dosis ambang 100 mSv

4. Katarak dosis ambang 2000 mSv

5. Kematian jaringan dosis diatas 100.000 mSv

Apakah efek radiasi terhadap kulit?

• Perlu dosis radiasi yang sangat besar untuk menyebabkan rusaknya kulit. Pertama kulit akan memerah, kemudian jika dosis lebih besar kulit akan menjadi kering dan terkelupas, jika dosis lebih tinggi lagi maka kulit membengkak benjol sama seperti yang terbakar

• Semua efek diatas perlu radiasi yang sangat besar yang sangat jarang ditemui dalam kehidupan normal, baik dari radiasi alamiah maupun radiasi karena radiasi mesin sinar-x

Apakah efek radiasi terhadap sel manusia?

• Efek radiasi terhadap sel bergantung pada jenis sel, besar dan jenis radiasi.

• Dosis diatas 50 rad sel mamalia (manusia) dapat langsung mati. Dosis yang lebih kecil yang tidak menyebabkan kematian, mungkin dapat menyebabkan mutasi sel atau kanker

• Efek radiasi terhadap sel yang cepat membelah (sel tulang sumsum atau kulit) sangat berbeda dengan sel yang lambat atau jarang membelah diri (sel otak dewasa atau otot)

Bagaimana Radiasi berinteraksi dengan sel?

• Efek Biologik radiasi menghasilkan kerusakan pada sel yaitu berupa kerusakan DNA yang merupakan sasaran utama pajanan radiasi.

• Ketika suatu bentuk radiasi baik sinar-X, Gamma atau partikel bermuatan maupun tidak bermuatan mengenai suatu jaringan tubuh organisme maka ada kemungkinan berinteraksi langsung dengan dengan sel atau sub selluler dengan sasaran kritis inti sel yang mengandung kromosom.

Bagaimana Radiasi berinteraksi dengan sel?

• Atom dalam sasaran dapat tereksitasi atau terionisasi dan akan memulai serangkaian kejadian yang mengarah ke perubahan biologik.

• Radiasi juga dapat berinteraksi dengan atom atau molekul lain dalam sel terutama air untuk menghasilkan radikal bebas yang dapat berdiffusi lebih jauh untuk mencapai dan melukai sasaran kritik dalam sel.

Bagaimana Radiasi berinteraksi dengan sel?

• Interaksi radiasi pengion dalam sel mamalia dapat menginduksi sejumlah besar jenis kerusakan molekuler dalam DNA seperti

• single strand breaks (ssb)• double strand breaks (dsb) • berbagai jenis kerusakan basa dan ikat silang

(cross links) DNA-protein• Kombinasi lokal dari semua kerusakan diatas

Bagaimana Radiasi berinteraksi dengan sel?

• Sifat yang khas dari radiasi pengion adalah kemampunya dalam menyebabkan sejumlah kerusakan dengan dimensi DNA helix

• Kerusakan DNA oleh radiasi terbukti berperan dalam menyebabkan mutasi, aberasi kromosom, inaktivasi sel dan efek seluler lainnya yang tergantung pada integritas genom

• Studi menunjukkan bahwa sel raksasa setelah radiasi mengalami tiga tahapan sehingga volume sel dan DNA, RNA serta massa protein bertambah hingga 20-200 kali lipat dengan dosis radiasi 1,5 Gy atau lebih walau terkadang dosis serendah 0,12 Gy