BAB I

PENDAHULUAN

Sebagai organ paling luar tubuh, kulit langsung terpapar dengan lingkungan

pro oksidatif seperti radiasi ultra violet, obat –obatan, polusi udara, asap rokok,

radiasi, alkohol dan paparan zat tertentu.1

Radikal bebas di kenal juga sebagai spesies oksigen reaktif yang di bentuk

apabila molekul oksigen mempunyai 1 elektron yang tidak berpasangan di orbit

luarnya. Spesies oksigen reaktif ini berperan dalam proses penuaan kulit dan

terlibat dalam proses photoaging, karsinogenesis dan inflamasi.1,2,3

Radikal bebas berasal dari dalam (endogen) maupun luar tubuh (eksogen).

Reactive Oxygen Species (ROS), radikal bebas endogen, terbentuk saat proses

metabolisme aerobik dan reaksi sekunder transisi logam seperti copper dan besi;

sedangkan radikal bebas eksogen dapat berasal dari asap rokok, polusi, sinar

ultraviolet, radiasi pengion, dan lain lain.2,3,4,5

Kerusakan akibat pajanan radikal bebas diminimalkan dengan antioksidan.

Di dalam tubuh, sistem pertahanan antioksidan bekerja meminimalkan dampak

pajanan radikal bebas endogen dan eksogen berlebih. Pada kondisi stres fisik,

infeksi, pajanan radikal bebas yang berlebih menyebabkan kapasitas antioksidan

menjadi tidak memadai untuk mencegah radikal bebas. Kapasitas antioksidan

tubuh juga semakin menurun sejalan dengan pertambahan usia.1,2,3,4,5

Mekanisme kerusakan yang disebabkan oleh oksidan cukup kompleks dengan

melalui reaksi berantai hingga terjadi stres oksidatif. Stres oksidatif adalah

gangguan pada status equilibrium dari sistem pro oksidan dan antioksidan pada

sel yang intak. Kulit secara alamiah menggunakan antioksidan untuk melindungi

dari efek kerusakan sinar matahari.1,6,7,8

Sistim perlindungan ini terdiri atas antioksidan endogen yaitu enzim – enzim

dan berbagai senyawa yang disintesis oleh tubuh dan antioksidan eksogen yang di

peroleh dari bahan makanan yang tergolong senyawa fitofarmaka seperti buah dan

sayuran. Antioksidan bekerja melindungi kulit baik intra seluler maupun ekstra

seluler.

1

Untuk mencegah stres oksidatif oleh oksidan tersebut perlu ditambahkan

antioksidan dalam diet maupun langsung digunakan pada kulit secara topikal.(9)

Banyak antioksidan eksogen yang digunakan untuk meredam efek buruk radikal

bebas yang tergolong vitamin seperti vitamin C dan vitamin E, beta karoten atau

yang lain seperti ubikuinon dan glutation, isoflavonoid, silimerin, tea polifenol,

dll.1,2

2

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Radikal Bebas

Radikal bebas adalah atom atau molekul (kumpulan atom) yang

memiliki elektron yang tidak berpasangan (unpaired electron). Radikal

bebas memiliki sifat reaktifitas tinggi, karena kecenderungan menarik

elektron dan dapat mengubah suatu molekul menjadi suatu radikal oleh

karena hilangnya atau bertambahnya satu elektron pada pada molekul lain.

Radikal bebas akan mencari dan mengambil elektron dari komponen

seperti DNA, sitoskeleton, protein seluler, dan membrane sel, yang

menyebabkan kerusakan sel. Akibat radikal bebas, dapat berpengaruh

terhadap jalur homeostatis untuk proliferasi, diferensiasi, penuaan, dan

kematian sel.1,2,3

Terdapat 2 jenis radikal bebas yaitu: Reactive Oxygen Species (ROS)

dan Reactive  Nitrogen Species (RNS). Yang termasuk ROS adalah anion

superoksida (O2), peroksida, radikal hidroksil (OH), ion hidroksil, dan

singlet oksigen (1O2). Nitrat oksida (NO) dan peroxynitrite (ONOO-)

adalah RNS utama dalam sistem biologi.2,3,4,5

Radikal bebas diproduksi secara endogen dan diperoleh pula secara

eksogen. Secara endogen, radikal bebas diproduksi oleh mitokondria,

membran plasma, lisosom, retikulum endoplasma, dan inti sel. Secara

eksogen, radikal bebas berasal dari asap rokok, polutan, radiasi ultraviolet,

obat-obatan, dan pestisida. Reactive Oxygen Species (ROS) dapat

terbentuk secara endogen atau fisiologis sebagai produk metabolisme

normal dan peroksidasi lipid misalnya ketika leukosit memfagosit mikro

organisme dan membentuk radikal super oksida yang kemudian di rubah

menjadi H2O2 oleh enzim mieloperoksidase sehingga terjadi degradasi

bakteri secara oksidasi dan auto oksidasi spontan pada membran sel. Sifat

toksik ROS dapat menyebabkan kerusakan DNA, RNA, protein dan

membran sel.1,2,3,6,7,8

3

Pada kulit yang sehat, hampir semua jenis sel kulit menghasilkan

Reactive Oxygen Species (ROS) dan Reactive  Nitrogen Species (RNS).

Adanya faktor eksogen dan endogen yang menganggu fungsi sawar kulit

menimbulkan ketidak seimbangan antara faktor pro oksidan dan

antioksidan yang akan menyebabkan cedera oksidatif. Berbagai penelitian

membuktikan bahwa stres oksidatif merupakan salah satu faktor utama

yang berperan pada patologi kulit secara umum dan patogenesis berbagai

penyakit kulit.3

Molekul radikal bebas ini bersifat sangat reaktif, dapat menimbulkan

perubahan kimiawi dan merusak berbagai komponen sel hidup. Terhadap

protein, radikal bebas dapat menyebabkan terjadinya fragmentasi dan

cross linking sehingga mempercepat terjadinya proteolisis. Terhadap lipid

menyebabkan peroksidasi yang dapat mencetuskan proses otokatalitik dan

membran yang mengandung asam lemak tidak jenuh menjadi rentan

terhadap oksidasi. Terhadap karbohidrat, radikal bebas dapat mengikat

komponen karbohidrat membran plasma secara kovalen, sehingga fungsi

dan struktur reseptor menjadi berubah. Jika radikal bebas terbentuk dekat

DNA, perubahan struktur dapat menyebabkan mutasi dan

sitotoksisitas.1,2,3,5

Stres oksidatif kronis merupakan penyebab dari banyak penyakit

manusia baik akut maupun misalnya obesitas, penyakit jantung, kanker,

cedera paru akut, degenerasi retina, penyakit Alzheimer, penyakit

Parkinson dan multiple sclerosis. Stress oksidatif juga berperan dalam

berbagai gangguan dermatologis seperti penuaan kulit misalnya, elastosis

surya, kerutan, tekstur kasar, telangiectasia dan pigmentasi, psoriasis,

dermatitis kontak alergi, dermatitis atopik, vitiligo, jerawat vulgaris,

pemfigus vulgaris (PV), lichen planus, alopecia areata, dan melanoma.2,8

4

B. Antioksidan

Antioksidan adalah molekul-molekul yang mampu menghambat

oksidasi molekul lain. Berfungsi untuk memelihara homeostatis dengan

menetralisir radikal bebas yang dapat enyebabkan kerusakan sel. Oksidasi

adalah proses di mana ada kehilangan elektron atau peningkatan oksidasi

oleh molekul, atom atau ion. Antioksidan yang biasa digunakan dalam

dermatologi diklasifikasikan menjadi antioksidan endogen dan antioksidan

eksogen.1,2,3,4,5,6

Tabel 1.1 Klasifikasi Antioksidan2

Berdasarkan cara kerjanya, antioksidan dibedakan menjadi dua

golongan:

1. Antioksidan pencegah (preventive anti oxidant).

Contoh : Enzim super oksida dismutase (SOD), katalase, glutation

peroksidase, glutation, sistein.

2. Antioksidan pemutus reaksi rantai (chain breaking anti oxidants).

Contoh : Vitamin C, vitamin E, glutation dan sistein.

Beberapa antioksidan yang terdapat pada lapisan kulit:2,5,8

1. Edermis: vitamin E, katalase, superoksida dismutase, glutation

peroksida.

2. Ruang ekstraselular dari epidermis dan dermis kulit: asam askorbat,

asam urat, dan glutation.

5

3. Lapisan tanduk: glutation, vitamin C, asam urat, αtochopherol,

squalene, dan koenzim Q10 yang didistibusikan dalam gradien dengan

konsentrasi tertinggi pada lapisan tanduk terdalam.

Antioksidan bekerja melindungi sel dan jaringan dengan cara:1,2,3

1. Memusnahkan (scavenge) ROS secara enzimatik atau dengan reaksi

kimia langsung.

2. Mengurangi pembentukan ROS.

3. Mengikat ion logam.

4. Memperbaiki kerusakan sel sasaran secara biomolekul.

Gambar 2.1 Antioksidan dalam Lapisan Kulit3

C. Peranan Antioksidan dalam Dermatologi

Banyak antioksidan memiliki kemampuan untuk mencegah atau

mengobati tanda-tanda klinis dari photoaging kulit, yang berhubungan

dengan stres oksidatif dan penampilan ROS. Pencegahan sekunder dan

pengobatan secara kronologis dan kulit menua melibatkan aplikasi dari

produk kosmetik yang berbeda mengandung berbagai zat aktif kosmetik

dengan aktivitas antioksidan.2,3 Antioksidan yang dominan dalam kosmetik

topikal merupakan antioksidan non-enzimatik, seperti vitamin E dan

turunannya, vitamin C dan turunannya, koenzim Q10 dan senyawa fenolik,

serta berbagai kombinasi dan aktivitas antioksidan dapat mengurangi efek

berbahaya dari radikal bebas dan memberikan kontribusi pada pencegahan

dan pengobatan photoaging kulit.2,3,5,6

6

Pada kulit, pemberian antioksidan oral dapat mengurangi stress

oksidatif tetapi pemberian antioksidan topikal juga mampu mencegah

kerusakan kulit yang disebabkan oleh stress oksidatif. Meskipun anti

oksidan juga dapat diberikan melalui diet tetapi adanya pengaruh absorbsi,

kelarutan dan perjalanan obat sehingga yang sampai ke kulit hanya dalam

jumlah terbatas. Pemakaian langsung pada kulit akan menambah

perlindungan terhadap paparan pro oksidatif.1,2

L- asam askorbat yang merupakan antioksidan fase air utama,

glutation melindungi kompartemen intra seluler dan vitamin E dan

ubiquinol melindungi membran. Pada basis molar L- asam askorbat adalah

antioksidan utama pada kulit, konsentrasinya adalah 15 kali lipat lebih

besar dari glutation, 200 kali lipat lebih besar dari vitamin E dan 1000 kali

lipat lebih besar dari pada ubiquinol. Konsentrasi antioksidan lebih besar

pada epidermis dari dermis; 6 kali lipat L- asam askorbat dan glutation, 2

kali lipat vitamin E dan ubiquinol.1,2,3

Pada kulit orang tua dan penuaan kulit, tingkat α- tokoferol dan L-

asam askorbat berkurang secara bermakna, 60%-70%. Sinar UV

menyebabkan berkurangnya antioksidan, di mana yang paling fotosensitif

adalah ubiquinol dan vitamin E, sedangkan L- asam askorbat relatif lebih

tahan. Antioksidan bekerja bersama-sama di dalam kulit, sesudah proses

oksidasi, antioksidan ubiquinol dan vitamin E yang bersifat lipofilik

diperbaharui oleh L-asam askorbat.1,2,3,7,8

1. Vitamin E (α- tokoferol) sebagai Antioksidan

Vitamin E adalah antioksidan non-enzimatik lipofilik yang terletak

pada membran sel dan organel sel. Vitamin E (α- tokoferol) banyak

terdapat dalam stratum corneum. Vitamin E (α- tokoferol) penting

untuk melindungi struktur lipid dan melindungi protein stratum

korneum dari oksidasi. Sifat lipofilik alamiah vitamin E (α-

tokoferol) menyebabkan ia mudah di aplikasikan dan di serap oleh

kulit.1,2,3,5,8 Banyak data menunjukkan bahwa fungsi antioksidan

7

vitamin E terkait dengan banyak sistem antioksidan enzimatik dan

non-enzimatik.2

Vitamin E (α- tokoferol) mempunyai fungsi utama mencegah

peroksidasi lipid. Bila radikal bebas oksigen/ ROS merusak membran

lipid maka akan terbentuk radikal peroksil. Tokoferol dan tokotrienol

akan memusnahkan radikal tersebut. Bila α- tokoferol teroksidasi

maka akan di bentuk kembali oleh L– asam askorbat tanpa

membentuk struktur membran yang baru.1,2,3,5,6

Pemakaian topikal α- tokoferol akan mengurangi pembentukan sel

sunburn, mengurangi kerusakan kulit karena UVB dan menghambat

foto karsinogenesis dengan menghambat pembentukan dimmers

siklopirimidin pada gen P53 epidermis dan menghambat

melanogenesis.1,3 Literatur menjelaskan bahwa vitamin E asetat

melindungi kulit dari efek sinar UV, memberikan efek anti inflamasi,

melembabkan dan menenangkan kulit, mencegah munculnya keriput

baru.2

Dalam produk kosmetik, direkomendasikan bahwa vitamin E asetat

harus digunakan pada konsentrasi 1-10%, meskipun hasil penulis lain

telah menunjukkan bahwa efek terbaik di kulit dicapai dengan

konsentrasi 5% Contoh produk kosmetik yang mengandung vitamin

E : Soft E care, Youthfull Cr, natur E lotion, Skin Ceutical E.

2. Vitamin C (L- Asam Askorbat) sebagai Antioksidan

Vitamin C adalah suatu α- ketolatone yang terdiri dari anion

hidroksil monovalen hidrofilik. Bila 2 elektron ditambahkan pada

pada asam askorbat maka akan terbentuk dehydro- L- ascorbic acid

(DHAA).1,3,8 Vitamin C (L- asam askorbat) merupakan vitamin

hidrofilik yang penting dalam mencegah dan melindungi kulit dari

stres oksidatif, bersifat hidrofilik, menetralisir radikal bebas dan

melindungi struktur intraseluler terhadap stres oksidatif. Karena

potensi reduktan yang tinggi, maka asam askorbat dapat berfungsi

sebagai antioksidan dengan cara menetralisir spesies oksigen

8

reaktif.1,2,3,6 Hal ini penting dalam dermatologi, karena banyak studi

menunjukkan manfaat yang signifikan dari penggunaan vitamin C.2,6

Vitamin C oral dihubungkan dengan penurunan resiko kanker,

penyakit kardiovaskuler, katarak, penyembuhan luka dan modulasi

imunitas. Sedangkan vitamin C topikal digunakan untuk mencegah

kerusakan karena radiasi ultra violet, terapi melasma, strie alba dan

eritem postoperatif laser. Di samping itu vitamin C dapat

mengaktifkan antioksidan lain seperti vitamin E melalui pengaktifan

kembali α- tokoferol dari radikal tokoferol. Meski L- asam askorbat

(vitamin C) tidak dapat memusnahkan radikal lipofilik secara

langsung, asam askorbat dapat bekerja secara sinergis dengan vitamin

E untuk menghancurkan radikal perosil lemak.1,2,3

L-asam askorbat juga penting untuk sintesis kolagen, yang

merupakan kofaktor untuk enzim prolil dan lisil hidrosilase yang

berguna untuk kestabilan dan reaksi silang inter molekuler di samping

sebagai regulasi transkripsi kolagen tersebut. Asam askorbat juga

dapat meningkatkan laju transkripsi gen prokolagen dan menstabilkan

mRNA prokolagen.1,2,3,6,7,8

Dalam formulasi kosmetik, sodium ascorbil phosphate sering

digunakan dalam berbagai konsentrasi sebagai perlindungan terhadap

matahari 0,2 - 2%, dan untuk pemutihan pigmentasi kulit pada 3-5%.

Kombinasi vitamin C dan E memberikan perlindungan yang sangat

baik terhadap radiasi UVB. Namun, itu menunjukkan bahwa vitamin

C memberikan perlindungan yang lebih baik daripada vitamin E

terhadap efek fototoksik dari sinar UVA pada kulit. 2,3,8

Vitamin C dapat ditemukan pada hampir semua tumbuh–tumbuhan

dan hewan. Manusia adalah pengecualian karena tidak mempunyai

enzim L- gulono-λ -laktonoksidase akibat adanya mutasi fungsi.

Manusia harus mendapatkan L-asam askorbat melalui nutrisi untuk

memenuhi kebutuhan.

9

Contoh produk yang mengandung L-asam askorbat : Skin Ceutical

topical vitamin C, Obagi C, Cellex-C, Youthfull cream, Soft C care.

3. Vitamin A

Karotenoid (provitamin A) yang mikronutrien diperoleh dalam

sayuran dan buah-buahan, lebih dari 600 karotenoid termasuk α-

acrotene, beta karoten, crocetin, canthaxanthin, dan fucoxanthin.

Dalam hal ini, beta karoten lebih banyak digunakan sebagai pro

vitamin untuk antioksidan, antimutagenik, dan antineoplastik.2,3,8

Retinoid topical tetap menjadi andalan untuk mengobati

photoaging karena terbukti pada hasil klinis dan histologis. Penerapan

retinoid secara klinis dan biokimia tidak hanya memperbaiki kulit

menua, tetapi juga mencegah photoaging. Peningkatan retinoid

sebagai photoaging dikaitkan dengan peningkatan sintesis kolagen I,

peningkatan serat kolagen, dan peningkatan jumlah elastisitas

kolagen. 2,8

4. Koenzim Q10 (ubiquinone)

Koenzim Q10 adalah antioksidan yang baik dalam membran

subselular. CoQ10 memberikan perlindungan terhadap degradasi

kolagen UVA. Bersama dengan tokoferol, menghambat produksi dan

ekspresi fibroblast kolagenase.2,5,8

Konsentrasi CoQ10 dalam kulit cukup rendah, dan diatur

sedemikian rupa sehingga tingkat CoQ10 adalah sepuluh kali lebih

tinggi di epidermis daripada di dermis. CoQ10 diserap setelah aplikasi

topikal. Aktivitas antioksidan dari CoQ10 telah dikonfirmasikan

dalam banyak studi. Pemberian topikal 0,3% CoQ10, selama satu

minggu dua kali sehari pada kulit yang sebelumnya terkena radiasi

UVA yang menyebabkan penurunan aktivitas antioksidan dari kulit,

terjadi peningkatan yang signifikan dalam aktivitas antioksidan.2

CoQ10, sebagai antioksidan yang sangat efektif dalam perlindungan

terhadap kulit, photoaging dan penuaan kulit.2

10

Table 2.2 Peranan Antioksidan dalam Dermatologi2

11

BAB III

KESIMPULAN

1. Radikal bebas oksigen/ ROS sangat berbahaya terhadap kehidupan sistim

biologis dengan merusak molekul biologis seperti DNA, membran lipid,

struktur kolagen, dan juga berperan dalam proses penuaan maupun kanker

kulit.

2. Antioksidan oral dan topikal memiliki peranan dalam memperbaiki

kerusakan kulit akibat radikal bebas.

3. Peranan antioksidan dalam dermatologi diantaranya: melindungi kulit dari

efek sinar UV, memberikan efek anti inflamasi, melembabkan kulit,

mencegah munculnya keriput, photoaging, dan mencegah kanker kulit.

12

DAFTAR PUSTAKA

1. Fitra, D. Sri LK. Zainal, H. 2006. Penggunaan Vitamin E dan Vitamin C

Topikal dalam Bidang Kosmetik. Majalah Kedokteran Andalas, Volume

Desember.

2. Varadraj, VP. Pankaj, S. Naveen, NK. 2014. Antioxidants in Dermatology.

Indian Dermatology Online Journal. Vol. V Issue. 2. Diunduh dari:

htpp://www.idoj.in on Sunday, September 27, 1015, IP: 103.47.103.14

3. Hassan, MAR. 2001. The Role of Antioxidants in Dermatology. The Gulf

Journal of Dermatology. Vol. VIII No. 2. Diunduh dari:

http://www.gulfdermajournal.com/pdf/2001-10/1.pdf

4. Harvian, SD. 2012. Peranan Antioksidan Endogen dan Eksogen terhadap

Kesehatan. Cermin Dunia Kedokteran. Vol. XXXIX No. 10. Diunduh dari:

http://www.kalbemed.com/Portals/6/27_198Info%20produk-Peranan

%20Antioksidan%20Endogen%20dan%20Eksogen%20terhadap

%20Kesehatan.pdf

5. Dragana, S. Dusica, P. Ivana, A. 2014. Riview article: Oxidative Stress,

Skin Aging and Antioxidant Therapy. Acta Facultatis Medicae Naissensis.

Vo. XXXI No. 4. Diunduh dari: http://www.medfak.ni.ac.rs/Acta

%20facultatis/2014/4-2014/1.pdf

6. Pumori, ST. 2013. Vitamin C in Dermatology. Indian Dermatology Online

Journal. Vol. IV Issue. 2. Diunduh dari:

http://www.idoj.in/temp/IndianDermatolOnlineJ42143-

1502733_041027.pdf

7. Komang, AW. 2011. Asthaxanthin Memberikan Efek Proteksi Terhadap

Photoaging. Damanius Journal of Medicine. Vol. X No. 3. Diunduh dari:

http://ojs.atmajaya.ac.id/index.php/damianus/article/view/272/224.

8. Ruza, P. Borut, P. dkk. 2013. Review Article: Skin Photoaging and the

Role of Antioxidants in Its Prevention. Hidawary Publishing Corporation

ISRN Dermatology. Diunduh dari:

http://downloads.hindawi.com/journals/isrn/2013/930164.pdf.

13