Jerawat (acne vulgaris) merupakan penyakit kulit yang banyak dialami oleh remaja dan umumnya diakibatkan oleh adanya papula folikuler non–inflamasi, nodul, pustule dan radang papula. Faktor – faktor penyebab terjadinya jerawat diantaranya adalah karena meningkatnya produksi sebum, penyumbatan saluran pilosebasea, kolonisasi bakteri di saluran pilosebasea serta proses inflamasi. Secara alami dalam kulit normal terkandung
beberapa bakteri penyebab jerawat seperti Propionibacterium acnes, Propionibacterium granulosum, Staphylococcus epidermidis serta Malassezia furfur, dan jika kondisi
memungkinkan bakteri tersebut dapat berproliferasi secara cepat dan memicu tumbuhnya jerawat (Chomnawang, et al., 2005). Senyawa kimia jenis antibiotik seperti clindamycin dan tetracyclin telah lama digunakan untuk mengatasi jerawat, tetapi terkadang ada efek samping berupa iritasi kulit dan gangguan kesehatan lainnya sehingga penggunaanya dibatasi.
Dengan sentuhan teknologi nano diharapkan zat aktif akan mampu menembus lapisan dermis dari kulit. Pemilihan produk perawatan wajah dan kosmetik yang baik harus
mempunyai kemampuan menembus lapisan kulit sampai ke lapisan dermis, karena pada lapisan ini banyak pembuluh darah yang memberi nutrisi dan menjaga keseimbangan proses regenerasi kulit. Kosmetik yang hanya mampu bekerja di lapisan epidermis tidak banyak memperbaiki keadaan kulit wajah, karena bekerja di lapisan sel kulit mati yang sudah pasti akan terangkat dalam hitungan hari. Selain itu lapisan kulit terutama lapisan tanduk yang merupakan bagian dari lapisan epidermis bersifat selektif dalam memilih senyawa-senyawa tertentu untuk dapat masuk ke lapisan lebih dalam atau lapisan dermis, sehingga tidak semua produk perawatan wajah memiliki senyawa yang mampu menembus lapisan ini.
Salah satu contoh penelitian mengenai aplikasi nanopartikel pada terapi anti acne adalah sintesis nanopartikel kitosan-ekstrak kulit buah manggis dan khasiat antimikrobanya terhadap Propionibacterium acnes. Diharapkan penyediaan dan penggunaan nanopartikel kitosan - ekstrak kulit buah manggis yang mensinergiskan efek wound healing dari kitosan serta efek antibakteri dan antiinflamasi dari kulit buah manggis yang diproses menggunakan teknologi nano akan memberikan efek penyembuhan jerawat lebih baik. Hasil uji aktivitas anti mikroba dari contoh sediaan antiacne dengan bahan aktif nanopartikel kitosan – ekstrak kulit buah manggis menunjukkan bahwa sediaan dengan konsentrasi bahan aktif 1 – 2 % mampu menghambat pertumbuhan mikroba Propionibacterium acnes setara dengan salah satu sampel sediaan antiacne yang ada di pasar yang berbahan aktif antibiotik (Rismana, dkk., 2013).
Perbandingan aktivitas anti acne nanopartikel kitosan ekstrak G. mangostana-C. asiatica dengan antibiotik dan ekstrak tanaman lain
Adanya aktivitas antibakteri sediaan anti acne berupa daya hambat terhadap pertumbuhan Propionibacterium acnes setelah penyimpanan selama 24 minggu pada suhu kamar dan 12 minggu pada suhu 400C/RH75% menunjukkan bahwa sediaan mempunyai stabilitas khasiat yang baik. Stabilitas aktivitas antibakteri tersebut ditunjukkan oleh besarnya diameter daya hambat yang relatif stabil yakni pada rentang 19–21 mm. Bila membandingkan daya hambat aktivitas antibakteri sediaan anti acne nanopartikel kitosan ekstrak G. mangostana-C. asiatica dengan 2 contoh sediaan pembanding yang berbahan baku aktif antibiotik dengan daya hambat masing–masing sebesar 14 dan 22 mm, maka aktivitas sediaan yang diuji adalah berada diantara kedua contoh produk tersebut. Sedangkan bila dibandingkan aktivitas anti acne dengan penelitian lainnya, diantaranya dengan hasil uji Vats dan Sharma yang menggunakan bahan aktif minyak Coriander dari Coriandrum sativum
(ketumbar) sebagai bahan aktif sediaan anti acne dengan daya hambat 31,4 mm maka daya hambat kitosan/ekstrak G. mangostana-C.asiatica adalah lebih rendah. Dan bila
dibandingkan dengan hasil penelitian Hadawiyah R yang menggunakan bahan aktif 20% ekstrak etanol belimbing wuluh dan Rasheed, dkk yang menggunakan campuran ekstrak Andrographis paniculata, Glycyrrhiza glabra, Ocimum sanctum, Azadiracta indica, dan teh hijau masing–masing dengan aktivitas daya hambat 15 mm dan 21 mm, maka aktivitas kitosan/ekstrak G. mangstana-C. asiatica adalah lebih kuat (Rismana, dkk., 2013).
Aktivitas Antimikroba pada Nanopartikel Kitosan-Alginat
Tujuan utama dari pengobatan jerawat adalah resolusi lesi inflamasi, mencegah
formasi komedo yang akan datang, dan pencegahan inflamasi yang persisten. Oleh karena itu, untuk terapi jerawat, agen dengan dua sifat antimikroba dan antiinflamasi sangatlah efektif. Kitosan telah menunjukkan aktivitas antimikroba terhadap berbagai patogen, termasuk Staphylococcus aureus, nanopartikel (NP) Kitosan-Alginat telah dievaluasi aktivitasnya sebagai antimikrobanya untuk melawan bakteri kutan paling sering dijumpai yakni P. Acnes (Friedman, et al., 2012).
Untuk mensintesis nanopartikel yang nontoksik, biodegradable, dan yang dapat digunakan untuk pengobatan infeksi kulit, lebih dipilih turunan dari biostruktural crustacean shell polymer chitin, kitosan, dan dengan agen termal yang banyak dikenal sebagai
pembentuk gel yang stabil yaitu alginat. Sintesis yang dari nanopartikel kitosan-alginat yang dibuktikan berhasil menggunakan visualisasi mikroskop elektron transmisi (TEM), yang menunjukkan bahwa mayoritas diameter nanopartikel individu adalah <50 nm (Gambar a).
a
Dengan menggunakan hamburan cahaya dinamis, partikel yang ditemukan memiliki rata-rata diameter hidrodinamik dari 341,6 ± 11.1nm (Gambar b) dengan polidispersitas 23,7. Hal ini tidak mengejutkan karena pengukuran dilakukan di dalam air dan NP kitosan telah terbukti mengembang cepat dalam kondisi ini (Friedman, et al., 2012).
Untuk mengukur aktivitas antimikroba terhadap P. acnes, langkahnya dengan menginkubasi bakteri pada media dengan penambahan berbagai dosis nanopartikel kitosan- alginat, serta dengan kontrol kitosan dan kontrol alginat selama 4 jam. Selanjutnya, bakteri itu ditentukan jumlahnya dengan uji colony-forming unit (CFU).
Berbagai konsentrasi (1,0,5,0,2, dan 0,1%) dari NP kitosan – alginat diinkubasi dengan Propionibacterium acnes selama 4 jam dan diuji untuk aktivitas antimikroba
menggunakan colony forming unit (CFU) (rata-rata CFU per ml) dan dibandingkan dengan kitosan dan alginat sebagai kontrol. Data ini berasal dari delapan percobaan independen ± SEM (P-value: †≤0.005, ‡≤0.001).
Nanopartikel kitosan-alginat efektif menghambat pertumbuhan P. acnes secara dosis- dependent, dan sekitar empat log pada dosis yang paling terkonsentrasi nanopartikel telah diuji (Gambar b). Kemudian ditunjukkan juga hanya kitosan saja bisa menghambat pertumbuhan P. acnes dengan penurunan 5.0 log, tapi alginat tidak berpengaruh pada pertumbuhan P. acnes. Data ini menunjukkan bahwa nanopartikel kitosan-alginat memiliki
aktivitas antimikroba terhadap P. acnes, dan bahwa aktivitas antimikroba dari nanopartikel adalah karena kitosan dan bukan alginat (Friedman, et al., 2012) enkapsulasi dengan nanopartikel bisa menjadi salah satu pendekatan untuk meningkatkan efikasi dengan mengurangi efek samping terkait dengan aplikasi topikal dan akhirnya meningkatkan kepatuhan pasien.
Aktivitas Antiinflamasi pada Nanopartikel Kitosan-Alginat
Kitosan telah terbukti memiliki berbagai sifat anti-inflamasi, pada penelitian diselidiki apakah inflammatory cytokines dan chemokines diinduksi oleh P. acnes dapat dimodulasi dengan adanya nanopartikel alginat-kitosan. Monosit manusia diisolasi dari darah perifer dan sel dirangsang dengan P. acnes dengan adanya berbagai konsentrasi nanopartikel kitosan- alginat.
Seperti ditunjukkan dalam Gambar 3a, P. acnes menginduksi sitokin IL-12p40, yang
sebelumnya terbukti terlibat dalam respon inflamasi pada jerawat, dihambat oleh nanopartikel kitosan-alginat dengan cara dosis-dependent, menunjukkan pengurangan IL-12 protein pada konsentrasi tertinggi NP kitosan-alginat diuji. Demikian pula, keratinosit sel HaCaT manusia dikultur dan dirangsang dengan P. acnes dengan adanya berbagai konsentrasi nanopartikel kitosan-alginat. Dan ditemukan bahwa induksi IL-6 oleh P. acnes dalam keratinosit terhambat dengan adanya nanopartikel kitosan-alginat hampir sepenuhnya, bahkan pada konsentrasi dosis rendah (Gambar 3c). % untreated cell adalah jumlah sel yang tidak
terinduksi P. Acnes, sehingga jika tidak terinduksi maka tidak terjadi toksisitas. Semakin besar % untreated cell, toksisitasnya semakin kecil.Nanopartikel kitosan-alginat tidak memiliki efek toksik pada monosit manusia seperti yang ditunjukkan dalam uji MTT (Gambar 3b), sedangkan natrium kromat, kontrol positif, memiliki efek sitotoksik yang signifikan pada monosit manusia. Di sisi lain, ada toksisitas ringan pada sel HaCaT pada konsentrasi yang lebih tinggi dari nanopaertikel; namun, bila dibandingkan dengan
konsentrasi subklinis dari benzoil peroksida (BP), dampak ini tidak signifikan (Gambar 3d). Oleh karena itu, data menunjukkan bahwa nanopartikel kitosan-alginat dapat menghambat P. acnes yang disebabkan produksi sitokin dalam monosit manusia dan keratinosit, dan ini bukan hanya karena pelepasan sitokin akibat kematian sel (Friedman, et al., 2012).
Dari penelitian tesebut menunjukkan bahwa nanopartikel kitosan-alginat memiliki sifat, baik sebagai antimikroba dan anti-inflamasi, selain itu juga menunjukkan bahwa nanopartikel kitosan-alginat memiliki potensi sebagai topikal antimikroba untuk pengobatan acne vulgaris serta infeksi kulit lainnya dan kondisi inflamasi. Bahkan lebih penting lagi, kombinasi aktivitas antimikroba antara kitosan dan BP (benzoil peroksida) membatasi risiko munculnya spesies yang resisten. Selain itu pada penelitian menunjukkan bahwa kitosan- alginat nanopartikel enkapsulasi, menawarkan peningkatan antimikroba dan anti-inflamasi serta pelepasan terkontrol yang menjanjikan, termasuk regimen delivery multidrug untuk memerangi mikroba yang resisten dan pada keadaan peradangan (Friedman, et al., 2012).