PENGARUH EKSTRAK BUNGA BROKOLI (Brassica oleracea L. var. italica Plenck)
TERHADAP PENGHAMBATAN PENUAAN KULIT DINI (PHOTOAGING):
Kajian pada Ekspresi Matriks Metalloproteinase-1 dan Prokolagen Tipe 1 Secara in vitro pada Fibroblas Kulit Manusia
DISERTASI
NELVA KARMILA JUSUF NIM: 088102008
PROGRAM DOKTOR (S-3) ILMU KEDOKTERAN FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
Kajian pada Ekspresi Matriks Metalloproteinase-1 dan Prokolagen Tipe 1 Secara in vitro pada Fibroblas Kulit Manusia
DISERTASI
Diajukan sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Doktor dalam Program Ilmu Kedokteran pada Fakultas Kedokteran
Universitas Sumatera Utara
di Bawah Pimpinan Rektor Universitas Sumatera Utara Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H,M.Sc (CTM), Sp.A(K)
untuk dipertahankan di Hadapan Sidang Terbuka Senat Universitas Sumatera Utara
Oleh :
NELVA KARMILA JUSUF NIM: 088102008
PROGRAM DOKTOR (S-3) ILMU KEDOKTERAN FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
PROMOTOR
Prof. Dr. dr. Hardyanto Soebono, Sp.KK (K)
Guru Besar Tetap Ilmu Kesehatan Kulit dan Kelamin Fakultas Kedokteran Universitas Gadjahmada
Yogyakarta
KO-PROMOTOR
Prof. Drs. Sumadio Hadisahputra, Apt., Ph.D.
Guru Besar Tetap Ilmu Farmasi
Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara Medan
KO-PROMOTOR
dr. Adang Bachtiar,MPH., D.Sc.
Staf Pengajar Tetap Departemen Administrasi dan Kebijakan Kesehatan
(PHOTOAGING): Kajian pada Ekspresi Matriks
Metalloproteinase-1 dan Prokolagen Tipe 1
Secara in vitro padaFibroblas Kulit Manusia
Nama Mahasiswa : Nelva Karmila Jusuf
NIM : 088102008
Program Studi : Doktor (S-3) Ilmu Kedokteran
Menyetujui Komisi Pembimbing
Prof.Dr.dr.Hardyanto Soebono,Sp.KK(K) Promotor
Prof.Drs.Sumadio Hadisahputra,Apt.,Ph.D Co-Promotor
dr.Adang Bachtiar,MPH.,D.Sc Co-Promotor
Ketua Progran Studi Dekan
Prof.Dr.dr.Chairuddin P.Lubis,DTM&H,Sp.A(K) Prof.dr.Gontar A.Siregar,Sp.PD,K-GEH
PANITIA PENGUJI DISERTASI
Ketua : Prof. Dr. dr. Hardyanto Soebono, Sp.KK (K)
Anggota : Prof. Drs. Sumadio Hadisahputra, Apt., Ph.D. dr. Adang Bachtiar,MPH., D.Sc.
Prof. dr. Harun Rasyid Lubis, SpPD-KGH
Prof. Dr.dr. Irma D. Roesyanto Mahadi, SpKK(K) Dr. dr. Rosita Juwita Sembiring, SpPK
Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang
bertanda tangan dibawah ini :
Nama : Nelva Karmila Jusuf
Nim : 088102008
Program Studi : Ilmu Kedokteran
Jenis Karya : Disertasi
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan
kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-eksklusif
(Non-exclusive Royalty Free Right) atas disertasi saya yang berjudul :
PENGARUH EKSTRAK BUNGA BROKOLI (Brassica oleracea L. var. italica Plenck)
TERHADAP PENGHAMBATAN PENUAAN KULIT DINI (PHOTOAGING):
Kajian pada Ekspresi Matriks Metalloproteinase-1 dan Prokolagen Tipe 1 Secara in vitro pada Fibroblas Kulit Manusia
Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan), dengan Hak Bebas Royalti
Non-eksklusif ini Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan,
mengalih media/formatkan, mengelola dalam bentuk database, merawat
dan mempublikasikan disertasi saya tanpa meminta izin dari saya
sebagai penulis dan sebagai pemilik hak cipta.
Demikian pernyataan ini saya perbuat dengan sebenarnya.
Dibuat di Medan
Pada Tanggal Mei 2012
Yang menyatakan
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS
Hasil penelitian ini adalah hasil karya sendiri,
dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuk
telah saya nyatakan dengan benar
Nama : Nelva Karmila Jusuf
Nim : 088102008
Materai 6000
kepada kedua orang tua, suami dan anak-anakku tercinta sebagai kenangan dan teladan
Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman di antaramu dan orang-orang yang diberi ilmu pengetahuan beberapa derajat Dan Allah maha mengetahui apa yang kamu kerjakan (Al-Mujaadilah (58):11)
Siapa yang menghendaki kehidupan dunia hendaklah dicarinya dengan ilmu, siapa yang menghendaki kehidupan akhirat,
hendaklah dicarinya dengan ilmu, dan siapa yang menginginkan keduanya,
PENGARUH EKSTRAK BUNGA BROKOLI (Brassica oleracea L. var. italica Plenck)
TERHADAP PENGHAMBATAN PENUAAN KULIT DINI (PHOTOAGING): Kajian pada Ekspresi Matriks Metalloproteinase-1 dan Prokolagen Tipe 1
Secara in vitro pada Fibroblas Kulit Manusia
ABSTRAK
Latar belakang : Proses penuaan adalah proses fisiologis yang terjadi pada seluruh organ tubuh termasuk kulit. Sinar ultraviolet (UV) merupakan faktor luar yang paling berperan sebagai penyebab penuaan kulit dini (photoaging) melalui produksi spesies oksigen reaktif yang selanjutnya dapat menyebabkan peningkatan Matriks Metalloproteinase-1 (MMP-1) dan penurunan sintesis prokolagen tipe I. Indonesia sebagai negara dengan keanekaragaman hayati sangat potensial menghasilkan antioksidan herbal yang mampu bekerja menghambat proses penuaan kulit. Brokoli (Brassica oleracea L. var. italica Plenck) merupakan salah satu jenis tanaman kubis-kubisan yang kaya akan antioksidan.
Tujuan : Membuktikan ekstrak bunga brokoli (EBB) sebagai obat herbal baru yang efektif dan aman sebagai anti penuaan kulit dini (photoaging) secara in vitro.
Metode : Sebuah studi eksperimen laboratorium telah dilakukan meliputi uji kandungan fitokimia dari EBB, uji penghambatan penuaan kulit dini (photoaging) secara in vitro, dan uji sitotoksisitas. Uji fitokimia dilakukan dengan identifikasi secara kualitatif golongan senyawa yang terkandung dalam EBB. Uji penghambatan photoaging dilakukan dengan pengukuran ekspresi MMP-1 dan prokolagen tipe I pada tingkat mRNA dan tingkat protein pada kultur fibroblas kulit manusia yang dipajan sinar ultraviolet B (UVB). Pemeriksaan mRNA dilakukan dengan Real time RT-PCR sedangkan pemeriksaan protein dengan metode ELISA/EIA. Uji sitotoksitas dilakukan dengan uji MTT untuk menilai viabilitas sel fibroblas terhadap paparan EBB.
48,600g/ml pada penyinaran 50mJ/cm2 dan 32,467, 51,433, 60,867g/ml pada penyinaran 100mJ/cm2. Nilai rerata ekspresi protein prokolagen tipe I pada penyinaran UVB 50 dan 100mJ/cm2 adalah 163,878 dan 132,329ng/ml. Pemberian EBB 25, 50 dan 100g/ml mampu meningkatkan ekspresi protein prokolagen tipe I menjadi 179,434, 195,972, 336,342ng/ml pada penyinaran 50mJ/cm2 dan 135,624, 137,177, 168,969ng/ml pada penyinaran 100mJ/cm2. Dengan Uji Anova two ways
terdapat perbedaan bermakna rerata ekspresi mRNA MMP-1, protein MMP-1, mRNA prokolagen tipe I dan protein prokolagen tipe I berdasarkan dosis penyinaran (p < 0,05) dan konsentrasi ekstrak (p < 0,05) dan terdapat interaksi antara dosis penyinaran dan konsentrasi ekstrak (p < 0,05). Dengan uji korelasi Spearman’s terdapat hubungan negatif yang bermakna antara konsentrasi EBB dengan ekspresi mRNA MMP-1 pada penyinaran 50mJ/cm2 (r = - 0,972, p < 0,01) dan 100mJ/cm2 (r = - 0,972, p < 0,01). Demikian pula antara konsentrasi EBB dengan ekspresi protein MMP-1 pada penyinaran 50mJ/cm2 (r = - 0,973, p < 0,01) dan 100mJ/cm2 (r = - 0,972, p < 0,01). Terdapat hubungan positif yang bermakna antara konsentrasi EBB dengan ekspresi mRNA prokolagen tipe I pada penyinaran 50mJ/cm2 (r = 0,972, p < 0,01) dan 100mJ/cm2 (r = 0,972, p < 0,01). Demikian pula antara konsentrasi EBB dengan ekspresi protein prokolagen tipe I pada penyinaran 50mJ/cm2 (r = 0,975, p < 0,01) dan 100mJ/cm2 (r = 0,973, p < 0,01). Dengan uji korelasi Spearman’s terdapat hubungan searah yang bermakna antara ekspresi MMP-1 pada tingkat mRNA dan tingkat proteinnya pada penyinaran 50mJ/cm2 (r = 0,911, p < 0,01) ataupun penyinaran 100mJ/cm2 (r = 0,972, p < 0,01). Dengan uji korelasi Spearman’s terdapat hubungan searah yang bermakna antara ekspresi prokolagen tipe I pada tingkat mRNA dengan tingkat proteinnya pada penyinaran 50mJ/cm2 (r = 0,975, p < 0,01) maupun 100mJ/cm2 (r = 0,956, p < 0,01).
Simpulan : EBB mengandung alkaloid, glikosida, steroid/ triterpenoid, saponin, dan flavonoid. EBB dapat menurunkan ekspresi MMP-1 dan meningkatkan ekspresi prokolagen tipe I baik pada tingkat mRNA maupun tingkat protein. Ada hubungan konsentrasi EBB dengan ekspresi MMP-1 dan prokolagen tipe I pada tingkat mRNA ataupun protein. Ada hubungan hasil ekspresi MMP-1 dan prokolagen tipe I pada tingkat mRNA dengan tingkat proteinnya. EBB tidak menimbulkan efek sitotoksik terhadap sel fibroblas kulit manusia. Dengan demikian, EBB terbukti efektif dan aman sebagai anti penuaan kulit dini (photoaging) pada tingkat seluler dan molekuler secara in vitro. Selanjutnya diharapkan dapat diteliti pada hewan coba dan manusia.
THE EFFECT OF BROCCOLI FLOWER EXTRACT ON INHIBITION OF PHOTOAGING : IN VITRO STUDY OF MATRIX METALLOPROTEINASE-I
AND TYPE I PROCOLLAGEN EXPRESSION IN HUMAN SKIN FIBROBLAST
ABSTRACT
Background : Aging is a physiologic process which occurs in all organs including the skin. Ultraviolet (UV) irradiation is the major external factor that cause photoaging by generating reactive oxygen species that increase Matrix Metalloproteinase – 1 (MMP-1) and decrease synthesis of type I procollagen. Indonesia as one of a biodiversity country is very potential to produce herbal richest antioxidants that act as skin antiaging agent. Broccoli (Brassica oleracea L. var. italica Plenck) is a cruciferae group vegetables which has a great amount of antioxidant.
Objectives : To investigate broccoli flower extract (BFE) as an effective and safe skin anti photoaging agent in vitro.
Methods : An experimental (in vitro) study had been conducted including phytochemical test of BFE, photoaging inhibition test and cytotoxicity test. Phytochemical test had been done by qualitative identification of chemical compound of BFE. Photoaging inhibition test based on quantification of MMP-1 and type I procollagen expression at mRNA and protein level in ultraviolet B (UVB) irradiated human skin fibroblast culture. The mRNA assay had been done by Real time RT – PCR while the protein assay done by ELISA/EIA. The cytotoxicity test had been done by MTT assay to determine the cell viability by BFE exprosure
were significant differences of the mean value of between mRNA MMP-1, protein MMP-1, mRNA type I procollagen and protein type I procollagen expression based on irradiation dose (p < 0.05) and BFE concentration (p < 0.05). There were also an interaction between irradiation dose and BFE concentration (p < 0.05). By Spearman’s correlation test there were significant negative correlation between BFE concentration with mRNA MMP-1 expression (r = - 0.972, p < 0.01) at 50mJ/cm2 UVB irradition and at 100mJ/cm2 (r = - 0.972, p < 0.01), as well as BFE concentration and protein MMP-1 expression at 50mJ/cm2 irradiation (r = - 0.973, p < 0.01) and at 100mJ/cm2 (r = - 0.972, p < 0.01). There were significant positive correlation between BFE concentration and mRNA procollagen type I expression at 50mJ/cm2 UVB irradiation (r = 0.972, p < 0.01) and at 100mJ/cm2 (r = 0.972, p < 0.01), as well as BFE concentration with protein
procollagen type I expression at 50 mJ/cm2 UVB irradiation (r = 0.975, p < 0.01) and at 100 mJ/cm2 (r = 0.973, p < 0.01). By Spearman’s
correlation test there were significant positive correlation between MMP-1
expression at mRNA level with protein level at 50 mJ/cm2 (r = 0.911, p < 0.01) and at 100mJ/cm2 UVB irradiation (r = 0.972, p < 0.01). By
Spearman’s correlation test there were significant positive correlation between type I procollagen expression at mRNA level with protein level at
50mJ/cm2 (r = 0.975, p < 0.01) and at 100 mJ/cm2 UVB irradiation (r = 0.956, p < 0.01). The cytotoxicity test showed BFE until 1000g/ml did
not cytotoxic to human skin fibroblast. The mean value of viability cell was 111.79 %.
Conclusion : BFE contains alkaloids, glicosides, steroids/triterpenoids, saponin and flavonoids. BFE decrease MMP-1 expression and increase type I procollagen expression both at mRNA and protein level. There were correlations between BFE concentration with MMP-1 and type I procollagen expression at mRNA and protein level. There were correlations between MMP-1 and type I procollagen expression at mRNA level with protein level. BFE did not cytotoxic to human skin fibroblast. Therefore BFE has been proved as an effective and safe skin anti photoaging agent in cellular as well as molecular level, in vitro. Finally it is suggested further investigation involving animal and human subjects could be carried out in the future.
UCAPAN TERIMA KASIH
Assalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh.
Pertama-tama saya panjatkan puji dan syukur kehadirat Allah SWT
yang Maha Pengasih dan Penyayang, karena atas segala rahmat dan
karunia-Nya perjalanan panjang saya dalam menempuh studi S-3
Kedokteran ini dapat berakhir. Dengan izin-Nya dan disertai semangat
berjuang tak pernah padam akhirnya saya dapat menyelesaikan disertasi
ini. Dengan tulus dan segala kerendahan hati perkenankan saya
sampaikan rasa terima kasih dan penghargaan setinggi-tingginya kepada :
Rektor Universitas Sumatera Utara, Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu,
DTM&H, M.Sc (CTM), SpA(K) atas kesempatan dan fasilitas yang
diberikan kepada saya, untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan
program Doktor.
Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara, Prof. dr.
Gontar A. Siregar, SpPD,KGEH atas kesempatan, fasilitas dan bantuan
biaya pendidikan dalam mengikuti pendidikan S-3. Demikian pula
Pembantu Dekan I Prof. dr. Guslihan Dasa Tjipta, SpA(K) atas bantuan
dan dukungan dalam menyelesaikan pendidikan S-3.
Prof. dr. Chairuddin P. Lubis, DTM&H, SpA(K) sebagai Ketua
Program Studi S-3 Ilmu Kedokteran dan mantan Rektor Universitas
Sumatera Utara, di sela kesibukan menjalankan tugasnya masih bersedia
memberikan bimbingan dan dorongan. Demikian juga kepada Sekretaris
Program Studi S-3 Prof. Dr. dr. Delfitri Munir, SpTHT-KL yang secara
berkesinambungan memberikan dukungan, saran dan motivasi kepada
Gadjahmada Yogyakarta. Tiada kata terucap selain syukur Alhamdullillah
atas kesediaan dengan ikhlas menjadi Promotor, bersedia meluangkan
waktu membimbing, mendorong, memberi masukan, dan pengarahan
dengan penuh kesabaran dan ketelitian dalam pelaksanaan pendidikan,
penelitian ataupun penulisan disertasi ini. Saya sangat bangga dapat
dibimbing oleh tokoh sekaliber beliau yang benar-benar dapat menjadi
panutan sebagai seorang pendidik sejati dengan kedalaman dan keluasan
ilmu beliau.
Prof. Drs. Sumadio Hadisahputra, Apt., Ph.D, Guru Besar Tetap
Ilmu Farmasi Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara Medan,
sebagai Ko-Promotor yang telah membimbing terutama di bidang ilmu
Farmasi, mendorong, memberi pengarahan, serta fasilitas laboratorium
untuk penelitian saya. Saya kagum akan kearifan, kelapangan hati dan
sikap yang selalu siap menolong dari beliau.
Demikian pula dr. Adang Bachtiar, MPH., D.Sc., Staf Pengajar
Tetap Departemen Administrasi dan Kebijakan Kesehatan Fakultas
Kesehatan Masyarakat Universitas Indonesia Jakarta, sebagai
Ko-Promotor, yang bersedia membimbing, memberi petunjuk dan dorongan
semangat dalam menyelesaikan pendidikan dan disertasi ini. Beliau
adalah motivator dan fasilitator terbaik, selalu mengalirkan energi positif,
memberi solusi dan mengasah sisi spritual saya sejak menjalani
pendidikan S-3.
Penguji disertasi Prof. dr. Harun Rasyid Lubis, SpPD-KGH, Prof.
Sembiring, SpPK, Dr. Ir. Erna Mutiara, MKM, yang telah bersedia
memberikan penilaian dan masukan demi sempurnanya disertasi ini.
Demikian pula kepada Prof. Dr. dr. Hadyanto Lim, M.Kes, SpFKLF.E.S.C
yang telah berkenan memberikan koreksi serta saran-saran.
Para pemberi kuliah S-3 Prof. dr. Chairuddin P. Lubis DTM&H,
SpA-K; Prof. Dr. Ir. Sumono, MS ; Dr. Drs. Sutarman, MSc. Ph.D ; Prof. dr.
Iskandar Zulkarnaen Lubis, SpA-K ; Prof. Dr. dr. Rozaimah Zain Hamid,
MS, SpFK ; dr. Adang Bachtiar, MPH, DSc ; Dr. dr. Rosita Juwita
Sembiring, SpPK ; Dr. drs. Ridwan Siregar, M.Lib ; ; atas pengajaran,
bimbingan dan diskusi selama saya mengikuti pendidikan S-3.
Prof. dr. Harun Rasyid Lubis, SpPD, K-GH, sebagai mantan Ketua
Program Studi S-3 Ilmu Kedokteran dan Dr. drg. Ismet Danial Nasution,
SpPros, sebagai mantan Sekretaris Program Studi S-3 Kedokteran yang
selalu mendorong dan mendukung saya selama pendidikan S-3.
Ketua Departemen Ilmu Kesehatan Kulit dan Kelamin FK USU Prof.
Dr. dr. Irma D. Roesyanto Mahadi, SpKK(K), yang telah memberikan izin
dan kepercayaan kepada saya untuk mengikuti pendidikan program
doktor dan bersedia menjadi penguji mulai dari tahap usulan penelitian
hingga disertasi ini selesai.
Guru saya di bidang dermatologi kosmetik Prof. dr. Diana
Nasution, SpKK (K) yang telah banyak mengajarkan ilmu-ilmu dan
perkembangan dunia kosmetika pada saya.
Alm. Prof. dr. Namyo Hutapea, SpKK(K) yang selalu mendorong
sehubungan dengan penelitian yang saya lakukan.
Drs. Awaluddin Saragih, M.Si, Apt, sebagai Kepala Laboratorium
Obat Tradisional Fakultas Farmasi USU beserta stafnya Imam Bagus
Sumantri, S.Farm, M.Si, Apt. Demikian pula Dra. Dewajani Purnomosari,
PhD sebagai Konsultan beserta stafnya Fatma dan Aning di Laboratorium
Biologi Molekuler FK UGM serta Tri Yuliati, SKM sebagai analis tetap
Laboratorium Penelitian dan Penguji Terpadu UGM Yogyakarta, yang
semuanya sangat banyak membantu pelaksanaan penelitian dan
penyelesaian disertasi ini.
Ibu Herlina, pemilik kebun brokoli di desa Rumah Berastagi yang
telah menyediakan bahan baku bunga brokoli untuk pembuatan ekstrak.
Drs. Abdul Jalil Amra, M.Kes dan dr. Arlinda Sari Wahyuni, M.Kes,
yang telah membimbing dan memberikan bantuan di bidang statistik
penelitian.
Dr. Dwi Widayati, M.Hum dari Departemen Sastra Indonesia Fakultas
Ilmu Budaya USU atas koreksi bahasa Indonesia dalam disertasi saya.
Semua teman sejawat semasa pendidikan S-3 Kedokteran ini atas
bantuan informasi ilmiah, dorongan moril dan kekompakan selama
pendidikan S-3. Khususnya kepada dr. Imam Budi Putra, MHA, SpKK,
sahabat sejati dan seperjuangan dalam mengarungi pendidikan S-3
ataupun keseharian. Darinya saya belajar ketulusan, memberi tanpa
pamrih dan kesetiakawanan.
Yuli Handayani yang telah banyak membantu menyediakan
Shandra Sari, SH dan Marzuki, S.Kom yang telah banyak membantu
untuk penyiapan bahan disertasi ataupun audio visual, demikian juga
Rosminar, SE yang telah membantu di bidang administrasi pendidikan.
Guru besar Prof. Dr. dr. Marwali Harahap, Sp.KK(K), Prof. dr.
Mansur A. Nasution, Sp.KK(K), seluruh guru, teman sejawat, para medis,
dan pegawai di Departemen Ilmu Kesehatan Kulit dan Kelamin FK
USU/RSUP Haji Adam Malik dan RSUD Dr. Pirngadi Medan atas
dukungan kepada saya dalam menyelesaikan pendidikan S-3.
dr. Melda Deliana Armys, SpA(K) dan dr. Isma Aprita, SpKK
sahabat setia yang selalu mendukung saya selama ini.
Sembah sujud dan terima kasih yang tidak terhingga saya
sampaikan kepada ayahanda Prof. dr. H.M. Jusuf Hanafiah, SpOG(K) dan
ibunda Hj. Nurleily Jusuf, orang tua yang saya kagumi dan cintai, yang
telah memberi tauladan, membimbing, mengajarkan kesabaran,
kerendahan hati dan selalu bersyukur dalam menghadapi kehidupan ini,
serta senantiasa memanjatkan doa yang tulus bagi keberhasilan
anak-anaknya. Juga kepada kedua mertua yang telah mendahului kita
ayahanda (Alm) H. Hasballah Hadji dan ibunda (Almh) Hj. Maimunah.
Suami yang tercinta Ir. Fachry Hasballah, MSc, tidak dapat saya
ungkapkan dalam kata-kata rasa syukur dan penghargaan yang
setinggi-tingginya atas dukungan moril dan semangat yang telah mendampingi
saya dalam suka duka menjalani pendidikan S-3. Demikian pula saya
ungkapkan rasa cinta kasih dari lubuk hati yang paling dalam kepada
anak-anak saya M. Nevino Fachry dan Fara Shamara yang merupakan
pelita hati dan dasar ketegaran saya. Mereka begitu sabar menanti,
Saudara-saudaraku Dr. Ir. Hammam Riza Jusuf, MSc dan keluarga,
Dra. Elvi Andriani Jusuf, MSi dan keluarga, Melda Novita Jusuf, S.Sos dan
keluarga. Demikian juga kepada ipar saya, keluarga Fauzi Hasballah,
keluarga Fauziah Hasballah, keluarga Alm. Helmi Hasballah dan keluarga
drg. Helmiah Hasballah, serta seluruh keluarga besar yang telah
memberikan dukungan, perhatian serta persaudaraan yang erat
selama ini. Semoga kita dapat terus membina kerukunan keluarga dan
rasa saling mengasihi pada masa mendatang.
Semua pihak yang telah banyak membantu, baik langsung maupun
tidak langsung yang tidak dapat saya sebutkan namanya satu persatu,
hanya Allah SWT yang mampu memberikan balasan terbaik.
Akhirnya saya ingin menyampaikan suatu Sabda Rasullullah SAW : “Berobatlah wahai hamba-hamba Allah karena sesungguhnya Allah tidaklah menurunkan suatu penyakit kecuali telah diturunkan pula
obatnya, selain penyakit yang satu yaitu ketuaan. (HR. Ahmad, Ibnu
Hibban dan Al-Hakim). Jadi yang dapat dilakukan adalah usaha untuk
mencegah penuaan dini. Mudah-mudahan disertasi ini dapat memberi
sumbangan yang berharga bagi perkembangan dunia Ilmu dan
bermanfaat bagi orang banyak. Semoga Allah SWT senantiasa memberi
rahmat dan hidayahNya kepada kita semua. Amin.
Wabillahi taufiq walhidayah, wassalamualaikum warahmatullahi
RIWAYAT HIDUP
1. Data Pribadi :
Nama : dr. Nelva Karmila Jusuf, SpKK(K)
NIP : 19670915199702.2.001
NIDN : 0015096702
Tempat/Tgl. Lahir : Medan/ 15 September 1967
Agama : Islam
Jenis Kelamin : Perempuan
Pekerjaan : Staf Pengajar Ilmu Kesehatan Kulit dan Kelamin
FK USU
Pangkat/Gol : Pembina / IVa
Jabatan : Lektor Kepala
Instansi : Fakultas Kedokteran USU
Alamat Kantor : Departemen/SMF Ilmu Kesehatan Kulit dan
Kelamin FK USU-RSUP H. Adam Malik Medan
Jl. Bunga Lau No. 17 Medan
Telp. No. Fax : 061-8367396
Alamat Rumah : Jalan Sei Belutu Gg. Bilal No. 29 Medan 20131
Telp. Rumah : (061) 4534473
E-mail : nelva_jusuf@yahoo.com
Status Perkawinan : Kawin
Nama Suami : Ir. Fachry Hasballah, MSc
Nama Anak : 1. M. Nevino Fachry
- SMP : SMP Harapan Medan,1983
- SMA : SMA Negeri I Medan, 1986
- S-1 : Fakultas Kedokteran USU Medan, 1993
- Spesialis-1 (Sp-1) : Fakultas Kedokteran USU Medan, 2001
- Spesialis-2 (Sp-2)/Konsultan : Kolegium Ilmu Kesehatan Kulit dan
Kelamin, 2008
3. Riwayat Pekerjaan:
- Dokter PTT di Puskesmas Patumbak Kab. Deli Serdang Propinsi
Sumatera Utara 1993 – 1996.
Kepala Sekolah Perawat Kesehatan Malahayati Medan 1996
-1997.
- Dosen/ Staf Pengajar Tetap FK USU 1998 – Sekarang .
- Dosen/ Staf Pengajar Tetap FK USU Sub Bagian Kosmetik 2001 -
Sekarang.
- Sekretaris Dept – SMF. Ilmu Kesehatan Kulit dan Kelamin, Fakultas
Kedokteran USU – RSUP H. Adam Malik Medan 2004 – 2007.
4. Organisasi Profesi :
- Aggota Ikatan Dokter Indonesia (IDI) Cabang Medan.
- Pengurus PERDOSKI Cabang Medan Bidang Pengembangan
Pendidikan dan Profesi .
- Anggota Kelompok Studi Dermatologi Akibat Kerja Indonesia.
- Anggota Kelompok Studi Dermatologi Kosmetik Indonesia.
5. Pembicara :
- Kongres Nasional IX Perhimpunan Dokter Spesialis Kulit dan
Kelamin Indonesia (PERDOSKI). Judul : ”Stevens Johnson
Syndrome in an infant, Surabaya, 1999.
- Kongres dan Temu Ilmiah Nasional PMKI II. Judul : ”Sel Limfosit T
pada Dermatofitosis”, Jakarta, 2000.
- Simposium Paradigma Baru Penatalaksanaan Infeksi Herpes Virus.
Judul : “Herpes Zoster“, Medan, 2001.
- Kongres Nasional IV Perhimpunan Alergi Imunologi Indonesia.
Judul : “Pemfigoid Bulosa”, Medan, 2001.
- Kongres Nasional X PERDOSKI . Judul : “The Prevalence of
Sexually Transmitted Diseases and Cervical Cytologic Findings
Among Sex Workers at Warung Bebek, North Sumatera” , Medan,
2002.
- Simposium Cantik di Era Millenium .Judul : “Kulit Menua”, FK-USU
Medan, 2004.
- Instruktur Kursus “Peeling”, pada Kursus Cantik di Era Millenium.
Adam Malik Medan, Medan, 2004.
- Kongres Nasional XI PERDOSKI Judul: “Latex Sensitization Among
Health Care Workers”, Jakarta, 2005.
- Symposium Dermatology Update. Judul :“Cellulite and Strecth
mark”, FK-USU Medan, 2008.
- Seminar dan Workshop Dermatopathology
Clinico-Dermatopathology Update in Skin Disease Management. Judul:
“Penyakit Kulit Papuloeritroskuamosa”, FK-USU, Medan, 2009.
- Symposium Comprehensive Approach on Skin Aging Treatment,
PERDOSKI Cabang Medan. Judul : “An Overview of Skin Aging
and Photoaging”, Medan, 2009.
- Simposium Medical Expo. Judul: “Tren Perawatan Kulit Masa Kini”,
IDI Wilayah Sumatera Utara, Medan, 2010.
- Seminar sehari. Judul: “Tampil cantik dengan kosmetik yang tepat
dan aman”, Pekanbaru, 2010.
- Simposium Cosmetic Dermatology Update. Judul : “Cosmetics for
Pigmented Skin”, Kelompok Studi Dermatologi Kosmetik Indonesia,
PERDOSKI, Jakarta, 2011.
- Instruktur Pelatihan Peningkatan Pengetahuan Kesehatan Kulit
Bayi dan Anak Bagi Kader Posyandu, PERDOSKI, Medan, 2011
- Kongres Nasional XIII PERDOSKI Symposium : “All about Hair “
- Symposium & Workshop Cosmetic Dermatology Update
“Everything About Hair”. Judul : “Hair Waving & Straightening”,
Kelompok Studi Dermatologi Kosmetik Indonesia, Surabaya, 2012.
- Simposium Update In Skin Allergy & Clinical Immunology. Judul:
“Diagnosis Efek Samping Kosmetika Kulit Dan Rambut”, Dept. Ilmu
Kesehatan Kulit dan Kelamin FK-UI PERDOSKI Jaya, Jakarta,
2012.
6. Poster Ilmiah:
- Isolasi Jamur Keratinofilik dari Tanah. Kongres dan Temu Ilmiah
Nasional PMKI II, Jakarta, 2000.
- Pola Penyakit Kulit dan Kelamin Pada Pasien Geriatrik di RSUP
H. Adam Malik Medan. Kongres Nasional XII PERDOSKI,
Palembang, 2008.
- Pola Penyakit Kulit dan Kelamin dari Penderita di Instalasi Rawat
Inap RSUP H. Adam Malik Medan. Kongres Nasional XII
PERDOSKI, Palembang, 2008.
- Vitiligo in an Infant. Pertemuan Ilmiah Tahunan (PIT) XI
PERDOSKI, Denpasar, 2010.
- Black Piedra, a Case Report. PIT XI PERDOSKI, Denpasar, 2010.
- Dermaroller Therapy for Post Varicella Scars. PIT XI PERDOSKI,
Denpasar, 2010.
- Epidermolisis Bulosa Distropik, PIT XI PERDOSKI, Denpasar,
- Black Piedra- A Case Report (E-Poster), 22nd World Congres
Dermatology . Seoul, 2011.
- The Correlation Between Glycemic Index and Glycemic Load with
Insulin-Like Growth Factor-1 in Acne Vulgaris Patients (E-Poster),
22nd World Congres Dermatology. Seoul, 2011.
- The Correlation Between the Serum Insulin-Like Growth Factor-1
(IGF-1) Level and the Severity Degree of Acne Vulgaris (E-Poster),
22nd World Congres Dermatology. Seoul, 2011.
7. Publikasi Ilmiah:
- “Gambaran Plasmid kelas auksotipe/serotipe (A/S) dan
subdeterminan tipe tet M dari galur N. Gonorrhoeae yang diisolasi
dari pekerja seks di Sumatera Utara”. Majalah Dermatovenerologi
Indonesia 2001 ; 28/ 4.
- “Stevens Jhonson Syndrome in an infant”. Majalah
Dermato-venererologi Indonesia 2001 ; 28/ 4
- “The Prevalence of Sexually Transmitted Diseases and Cervical
Cytologic Findings among Sex Workers at Warung Bebek, North
Sumatra”. Majalah dermartovenerologi Indonesia 2002 ; 29/ 45.
- “Study Penyakit Menular Seksual pada Wanita Hamil di Medan”.
Majalah Dermatovenerologi Indonesia 2002 ; 29/ 2
8. Proceeding:
- “Stevens Johnson Syndrome in an infant”. Buku Kumpulan Abstak
Kongres Nasional IX PERDOSKI, Surabaya, 1999.
- “Sel Limfosit T pada Dermatofitosis”. Buku Kumpulan Abstak
Kongres dan Temu Ilmiah Nasional PMKI II. Jakarta, 2000.
- “Herpes Zoster”. Buku kumpulan abstrak Simposium Paradigma
Baru Penatalaksanaan Infeksi Herpes Virus, Medan, 2001.
- “Pemfigoid Bulosa”. Buku kumpulan abstrak Kongres Nasional IV
Perhimpunan Alergi Imunologi Indonesia. Medan, 2001.
- “Kulit Menua”. Buku Simposium Cantik di Era Millenium, Medan,
2003.
- “Efek Samping Kosmetik dan Penatalaksanaannya”. Buku
Simposium Kosmetik Cantik atau Berbahaya?, Medan, 2004.
- “Dermatitis Fotokontak pada Penderita Systemic Lupus
Erythematosus”. Buku kumpulan abstrak dan makalah PIT VIII
PERDOSKI, Bali, 2004.
- ”Hubungan Kadar IgE Serum dengan Derajat Klinis dan Adanya
Stigmata Atopi pada Pasien Dermatitis Atopik di 3 Puskesmas
Kota Medan”. Buku kumpulan abstrak dan makalah PIT VIII
PERDOSKI, Bali, 2004.
- “Sensitisasi terhadap lateks pada tenaga kesehatan yang memakai
sarung tangan karet di RSUP H. Adam Malik Medan”. Buku
kumpulan abstrak dan makalah Kongres Nasional XI PERDOSKI,
Nasional XII Perhimpunan Dokter Spesialis Kulit dan Kelamin
Indonesia, Palembang, 2008.
- “Pola Penyakit Kulit dan Kelamin dari Penderita di Instalasi rawat
inap RSUP H. Adam Malik Medan”. Buku kumpulan abstrak dan
Makalah Kongres Nasional XII Perhimpunan Dokter Spesialis Kulit
dan Kelamin Indonesia, Palembang, 2008.
- “Vitiligo in an Infant”, Buku kumpulan abstrak PIT XI PERDOSKI,
Denpasar , 2010.
- “Black Piedra, a case report”, Buku kumpulan abstrak PIT XI
PERDOSKI, Denpasar , 2010.
- “Dermaroller Therapy for Post Varicella Scars”. Buku kumpulan
abstrak PIT XI PERDOSKI, Denpasar, 2010.
- “Epidermolisis Bulosa Distropik”. Buku kumpulan abstrak PIT XI
PERDOSKI, Denpasar , 2010.
- “Cosmetics for Pigmented Skin”. Buku kumpulan makalah
Simposium Cosmetic Dermatology Update, Kelompok Studi
Dermatologi Kosmetik Indonesia, PERDOSKI, Jakarta, 2011.
- All about Hair “Dandruff Treatment”, Buku kumpulan abstrak dan
makalah Kongres Nasonal XIII PERDOSKI, Manado, 2011.
- Everything About Hair “Hair Waving & Straightening”, Buku
Dermatology Update, Kelompok Studi Dermatologi Kosmetik
Indonesia, Surabaya, 2012.
- “Diagnosis Efek Samping Kosmetika Kulit Dan Rambut”. Buku
Kumpulan Abstrak dan makalah Simposium Update In Skin Allergy
& Clinical Immunology, FK-UI, PERDOSKI Jaya, Jakarta, 2012.
9. Pendidikan Tambahan (Kursus, Workshop, Training, Lokakarya,
Simposium, Seminar):
- Kursus Imunodermatologi, Kelompok Studi Imunodermatologi,
PERDOSKI, Bandung, 2000
- Kursus Advances on Immunodermatology, Kelompok Studi
Imunodermatologi, PERDOSKI, Bandung, 2003.
- Kursus Management in Aging Skin, Yogyakarta, 2003.
- Kursus Pengembangan Keterampilan Dasar Teknik Instruksional,
USU, Medan, 2003.
- Workshop T. Lymphocyte, B. Lymphocyte, Lymphocyte
Transformation, HLA Typing, Ceramah tentang Torch, Dinas
Kesehatan Propinsi Sumatera Utara, Medan , 2003.
- Kursus Biologi Molekuler, FK-USU, 2004.
- Kursus Imunologi Dasar, FK USU, Medan, 2004.
- Basic Course Rejuvenation of Asian Skin, National Skin Centre of
Singapore, Singapore, 2004.
- Workshop Limfosit dan HLA Typing, Medan, 2004.
- Workshop “Blue Peel”, PERDOSKI, Bali, 2004.
- Workshop Fractional Photothermolysis, National Skin Center,
Singapore, 2006.
- Kursus Aesthetic Photodermatology, Bali, 2006.
- Pelatihan Pembuatan Soal MQC Utulnas Kolegium I.K. Kulit dan
Kelamin, Jakarta, 2006.
- Training of Trainer Komunikasi Dokter Pasien, Medan, 2007.
- Workshop New Skin Aesthetic, Palembang, 2008.
- Workshop Nasional III Pendidikan Bioetika dan Medikolegal,
Medan, 2009.
- Workshop Pendidikan Kedokteran Berkelanjutan, FK-USU, Medan,
2009.
- Workshop Prevention of Disability (Morbus Hansen), Medan, 2009
- Training Fasilitator “Inovasi Pembelajaran Bioetika, Humaniora dan
Hukum Kedoteran”. FK-USU, Medan, 2009
- Kursus Biologi Molekuler dan Imunologi, FK-UGM, Yogyakarta,
2009.
- Kursus/Magang Kultur Sel, Laboratorium Penelitian Pengujian
Terpadu UGM Yogyakarta, 2010.
- Kursus dan Workshop Teknik Biologi Molekuler, FK-UGM
Yogyakarta, 2010.
- Workshop Biomolekuler ”Pemeriksaan Biomolekuler dengan Teknik
- Pelatihan Cara Uji Klinik yang Baik, Komisi Nasional Etik Penelitian
Kesehatan, FK-USU, Medan, 2011.
- Symposium Allergy in Year 2000 From Different Angle”, FK-USU,
Medan, 1998.
- Kongres Nasional IX PERDOSKI, Surabaya, 1999.
- Seminar Perkembangan Terkini Bidang Kedokteran. Unit
Pengembangan Ilmiah FK-USU, 1999.
- Breakfast Symposium Penalataksanaan Penyakit Infeksi Jamur
Menjelang Tahun 2000. Perhimpunan Mikologi Kedokteran
Manusia dan Hewan Indonesia, 1999.
- Kongres dan Temu Ilmiah Nasional PMKI II. Perhimpunan Mikologi
Kedokteran Manusia dan Hewan Indonesia, Jakarta, 2000.
- Simposium Masalah Kulit pada Bayi dan Anak Serta
Penatalaksanaannya. PERDOSKI, Ikatan Dokter Anak Indonesia
(IDAI) Cabang Sumatera Utara, Medan, 2000
- Audio Telekonferensi Berbagai masalah dalam Penatalaksanaan
Dermatofitosis, Kelompok Studi Dermatomikosis Indonesia, medan,
2000.
- Kongres Nasional IV Perhimpunan Alergi Imunologi Indonesia.
Medan, 2001.
- Lokakarya Nasional Bedah Kulit di Daerah Mata dan Daerah Lain di
Muka, Perkumpulan Bedah Kulit Indonesia, Medan, 2001
- Simposium Paradigma Baru Penatalaksanaan Infeksi Herpes Virus.
Medan, 2002.
- Kongres Nasional X PERDOSKI, Medan, 2002.
- Simposium Kesehatan Reproduksi Manusia dalam Rangka
Purnabakti Prof.Dr.dr.M. Jusuf Hanafiah,SpOG-KFER. FK-USU,
Medan 2002,
- Simposium Peremajaan Kulit. Kelompok Studi Dermatologi
Kosmetik Indonesia, Jakarta, 2003.
- Simposium Cantik di Era Millenium, FK-USU Medan, 2004.
- 16th Regional Conference of Dermatology (Asian- Australasian),
Dermatological Society of Singapore, Singapore, 2004.
- Simposium Kosmetik Cantik atau Berbahaya? FK-USU, RSUP. H.
Adam Malik Medan, Medan, 2004.
- Pertemuan Ilmiah Tahunan VIII PERDOSKI, Bali. 2004.
- Lokakarya Rujukan Voluntary Counselling and Testing bagi Dokter
Spesialis Kulit dan Kelamin serta Spesialis Penyakit Dalam. Medan,
2005.
- Kongres Nasional XI PERDOSKI, Jakarta, 2005
- 17th Regional Conferences of Dermatovenereologi, PERDOSKI,
Bali, 2006.
- 5th World Congress IACD. Cosmetic Dermatology,
Melbourne-Australia, 2006.
- Seminar Sehari Valacyclovir, A Breakthrough for Herpes Disease,
FK-USU, Medan, 2007.
- Annual Scientific Meeting 2008. Seminar Pemutih Kulit pada
Kosmetik dan Kosmetikal, FK-UGM Yogyakarta, 2008.
- Simposium Penyakit Papuloeritroskuamosa dan Dermatomikosis
Superfisialis pada Bayi dan Anak, PERDOSKI Cabang Semarang,
Semarang, 2008.
- Kongres Nasional XII PERDOSKI, Palembang, 2008.
- Symposium Dermatology Update, FK-USU Medan, 2008.
- 8th Asian Dermatological Congress, Seoul, 2008.
- Lokakarya dan Workshop “Bedah Kulit Dasar”, PERDOSKI Cab.
Medan, FK-USU, Perhimpunan Bedah Kulit Indonesia, Medan,
2008.
- Seminar Ilmiah Hukum Kesehatan, Aspek Hukum dan Antisipasi
Malpraktek, IDI Cabang Medan, Medan, 2008.
- Seminar Dermatology Update, Medan, 2008.
- Seminar Update Etika Kedokteran, FK-USU, Dinas Kesehatan Kota
Medan, Medan, 2008.
- Symposium Advances in Breast Cancer. FK-USU, Medan, 2009.
- Simposium Everything About Skin Pigmentation. Kelompok Studi
Dermatologi Kosmetik Indonesia, PERDOSKI, Jakarta, 2009.
- Symposium Comprehensive Approach on Skin Aging Treatment,
PERDOSKI Cabang Medan, Medan, 2009.
Medan, 2009.
- Symposium and Workshop in Cosmetic Dermatology, Kelompok
Studi Dermatologi Kosmetik Indonesia, PERDOSKI, Jakarta, 2010
- Simposium Medical Expo. IDI Wilayah Sumatera Utara, Medan,
2010.
- Simposium New Preventation and Therapeutic Based on Evidence
Based Medicine and Evidence Based Practice, FK-USU, Medan,
2010.
- European Masters in Aesthetic & Anti-Aging Medicine,
Paris-France, 2010.
- Annual Scientific Meeting & Temu Alumni Kagama, FK-UGM, 2010.
- 11th Annual Scientific Meeting (PIT) , PERDOSKI, Bali, 2010.
- 16th International Union Against Sexually Transmitted Infections
(UISTI), PERDOSKI, Bali, 2010.
- Simposium Cosmetic Dermatology Update. Kelompok Studi
Dermatologi Kosmetik Indonesia, PERDOSKI, Jakarta, 2011.
- 22nd World Congress Dermatology, Seoul, 2011.
- Kongres Nasional XIII PERDOSKI, Manado, 2011
- Simposium Multi Lamellar Emulsion (MLE) Moisturizer, the New
Platform Technology for Skin Barrier Function, PERDOSKI, Dept.
- Symposium Cosmetic Dermatology Update “Everything About Hair”,
Kelompok Studi Dermatologi Kosmetik Indonesia, Surabaya, 2012.
- Simposium Update In Skin Allergy & Clinical Immunology, FK-UI
PERDOSKI Jaya, Jakarta, 2012.
10. Penulis Buku:
- Sifilis dan Frambusia : Aspek klinis, Serologis dan Imunologi, USU
Press, 2005.
11. Penghargaan:
- Piagam Tanda Kehormatan Satya Lancana Karya Satya 10 Tahun
ABSTRAK ... i
ABSTRACT ... iii
UCAPAN TERIMA KASIH ... v
RIWAYAT HIDUP ... xi
DAFTAR ISI ... xxvii
DAFTAR SINGKATAN ...
xxxii
DAFTAR DIAGRAM ... xxxiii
DAFTAR GAMBAR ... xxxiv
DAFTAR TABEL ... xxxvi
DAFTAR LAMPIRAN ... xxxviii
BAB I PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang ... 1
B. Rumusan Masalah ... 7
C. Tujuan Penelitian ... 8
1. Tujuan Umum ... 8
2. Tujuan Khusus ... 8
D. Manfaat Penelitian ... 9
E. Orisinalitas ... 10
F. Potensi Hak atas Kekayaan Intelektual (HAKI)... 10
1. Pengertian ... 12
2. Patogenesis Proses Penuaan ... 12
3. Proses Penuaan pada Kulit ... 15
4. Kerusakan Kulit Akibat Sinar UV ... 17
5. Pembentukan Radikal Bebas pada Kulit ... 18
6. Mekanisme Molekuler dari Photoaging ... 20
7. Matriks Metalloproteinase ... 24
8. Kolagen ... 26
B. Brokoli ... 30
1. Taksonomi ... 30
2. Sejarah Perkembangan Brokoli ... 30
3. Nama Asing ... 31
4. Daerah Tumbuh ... 32
5. Morfologi Tanaman ... 33
6. Kandungan Kimia ... 34
7. Khasiat dan Kegunaan ... 34
C. Keberadaan Obat Herbal di Indonesia ... 35
D. Kerangka Teori ... 39
E. Hipotesis ... 40
1. Hipotesis Mayor ... 40
2. Hipotesis Minor ... 40
F. Kerangka Konseptual ... 41
BAB III METODE PENELITIAN ... 42 A. Desain Penelitian ... 42
1. Uji Kandungan Fitokimia Ekstrak Bunga Brokoli ... 42
2. Uji Penghambatan Photoaging dari Ekstrak Bunga
Brokoli pada Kultur Sel Fibroblas Kulit Manusia ... 42
C. Tempat dan Waktu Penelitian... 44
1. Tempat Penelitian ... 44
2. Waktu Penelitian ... 44
D. Bahan Penelitian ... 44
E. Kriteria Inklusi dan Eksklusi Bahan Penelitian ... 45
1. Uji Fitokimia Ekstrak Bunga Brokoli ... 45
2. Uji Penghambatan Photoaging dan Uji Sitotoksisitas
pada Kultur Sel Fibroblas Kulit Manusia ... 45
F. Besar Sampel Penelitian ... 45
G. Identifikasi Variabel dan Definisi Operasional Variabel .. 46
1. Uji Fitokimia Ekstrak Bunga Brokoli ... 46
2. Uji Penghambatan Photoaging dengan Pengukuran
Ekspresi MMP-1 dan Prokolagen Tipe 1 pada
Tingkat mRNA dan Protein ... 47
3. Uji Sitotoksisitas Ekstrak Bunga Brokoli terhadap Sel
Fibroblas KulitManusia ... 49
H. Bahan, Alat, dan Cara Kerja Penelitian ... 50
1. Tahap Penyediaan Simplisia ... 50
2. Tahap Ekstraksi ... 51
3. Penetapan Standardisasi Simplisia ... 54
4. Uji Fitokimia Ekstrak Bunga Brokoli ... 57
5. Pembuatan Kultur Primer Sel Fibroblas ... 62
6. Uji Penghambatan Photoaging dengan Pengukuran
Ekspresi MMP-1 dan Prokolagen Tipe I pada Tingkat
mRNA dan Tingkat Protein ... 63
7. Uji Sitotoksisitas Ekstrak Bunga Brokoli terhadap
I. Manajemen dan Analisis Data ... 71
1. Manajemen Data ... 71
2. Analisis Data ... 71
J. Masalah Etika ... 72
BAB IV HASIL PENELITIAN ... 73 A. Hasil Identifikasi Tumbuhan ... 73
B. Hasil Identifikasi Organoleptik ... 73
C. Hasil Standardisasi Simplisia Bunga Brokoli ... 73
D. Hasil Uji Fitokimia ... 74
E. Hasil Uji Penghambatan Photoaging dari Ekstrak
Bunga Brokoli (Brassica oleracea L. var. italica Plenck) . 75
1. Efek Ekstrak Bunga Brokoli terhadap Ekspresi
MMP-1 pada TingkatmRNA ... 75
2. Efek Ekstrak Bunga Brokoli terhadap Ekspresi
MMP-1 pada Tingkat Protein ... 81
3. Efek Ekstrak Bunga Brokoli terhadap Ekspresi
Prokolagen Tipe I pada Tingkat mRNA ... 87
4. Efek Ekstrak Bunga Brokoli terhadap Ekspresi
Prokolagen Tipe 1 pada Tingkat Protein ... 93
5. Hubungan antara Hasil Ekspresi MMP-1 dan
Prokolagen Tipe I pada Tingkat mRNA dengan
Tingkat Protein ... 99
F. Hasil Uji Sitotoksisitas pada Sel Fibroblas Jaringan Kulit
Manusia ... 101
BAB V PEMBAHASAN ... 102 A. Analisis Fitokimia ... 103
B. Uji Penghambatan Photoaging dari Ekstrak
1. Paradigma Fitoterapi ... 117
2. Penelitian Lebih Lanjut dan Manfaat yang
Lebih Efektif ... 119
E. Peran Riset Biomedis dalam Upaya Pengembangan
Tanaman Obat ... 121
F. Kelemahan dan Kekuatan Penelitian ... 122
BAB VI SIMPULAN DAN SARAN ... 124 A. Simpulan ... 124
B. Saran ... 126
DAFTAR SINGKATAN
AP – 1 = Activator Protein – 1 BBT = Bahan Biologik Tersimpan
COX-2 = Siklooksigenase
DMEM = Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium DNA = Deoxyribonucleic Acid
EIA = Enzyme Immuno Assay
ELISA = Enzyme Link Immunosorbent Assay ERK = Extracellular signal Regulated Kinase
FBS = Fetal Bovine Serum
HAKI = Hak atas Kekayaan Intelektual
IL = Interleukin
JNK = c-Jun N-terminal Kinase
LIPI = Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia
LPPT – UGM = Laboratorium Penelitian dan Pengujian Terpadu – Universitas Gadjah Mada
MAP Kinase = Mitogen Activated Protein Kinase MMP = Matriks Metalloproteinase
mRNA = messenger Ribonucleic Acid
MTT = Dimethylthiazol Diphenyl Tetrazolium PBS = Phospate Buffer Saline
rDNA = ribosomal Deoxyribonucleic Acid
RNA = Ribonucleic Acid
ROS = Reactive Oxygen Species
RPMI = Roswell Park Memorial Institute Medium
RT – PCR = Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction SDS = Sodium Dodecyl Sulfate
SOD = Superoksida Dismutase
TGF – β = Transforming Growth Factor – Beta TIMP = Tissue Inhibitor Matrix Metalloproteinase
UV = Ultraviolet
UV A = Ultraviolet A
Diagram 1. Bagan Kerangka Teori ... 39
Diagram 2. Bagan Kerangka Konseptual ... 41
Diagram 3. Bagan Alur Penelitian ... 43
Diagram 4. Bagan Diagram Kerja Penyiapan Ekstrak ... 53
Diagram 5. Bagan Diagram Kerja Penetapan Standardisasi Simplisia ... 57
Diagram 6. Bagan Diagram Kerja Uji Fitokimia ... 61
Diagram 7. Bagan Diagram Kerja Uji Penghambatan Photoaging .... 67
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Mekanisme Molekuler photoaging ... 23
Gambar 2. Proses photoaging yang Melibatkan MMP-1 ... 25
Gambar 3. Tumbuhan Brokoli ... 34
Gambar 4. Grafik Perbandingan Rerata Ekspresi mRNA MMP-1 Tanpa Sinar dengan Dosis Sinar UVB 50mJ/cm2 ... 76
Gambar 5. Grafik Perbandingan Rerata Ekspresi mRNA MMP-1 Tanpa Sinar dengan Dosis Sinar UVB 100mJ/cm2 ... 77
Gambar 6. Kurva Garis Hubungan Konsentrasi Ekstrak Bunga Brokoli dengan Ekspresi mRNA MMP-1 pada Penyinaran UVB 50 mJ/cm2 ... 80
Gambar 7. Kurva Garis Hubungan Konsentrasi Ekstrak Bunga Brokoli dengan Ekspresi mRNA MMP-1 pada Penyinaran UVB 100mJ/cm2 ... 81
Gambar 8. Grafik Perbandingan Rerata Ekspresi Protein MMP-1 Tanpa Sinar dengan Dosis Sinar UVB 50mJ/cm2 ... 82
Gambar 9. Grafik Perbandingan Rerata Ekspresi Protein MMP-1 Tanpa Sinar dengan Dosis Sinar UVB 100mJ/cm2 ... 83
Gambar 10. Kurva Garis Hubungan antara Konsentrasi Ekstrak Bunga Brokoli dan Ekspresi Protein MMP-1 pada Penyinaran UVB 50mJ/cm2 ... 86
Gambar 11. Kurva Garis Hubungan antara Konsentrasi Ekstrak Bunga Brokoli dan Ekspresi Protein MMP-1 pada Penyinaran UVB 100mJ/cm2 ... 87
Gambar 12. Grafik Perbandingan Rerata Ekspresi mRNA Prokolagen Tipe I Tanpa Sinar dengan Dosis Sinar UVB 50mJ/cm2 ... 88
Gambar 13. Grafik Perbandingan Rerata Ekspresi mRNA Prokolagen Tipe I Tanpa Sinar dengan Dosis Sinar UVB 100mJ/cm2
Gambar 15. Kurva Garis Hubungan antara Konsentrasi Ekstrak Bunga Brokoli dan Ekspresi mRNA Prokolagen Tipe I pada Penyinaran UVB 100mJ/cm2 ... 93
Gambar 16. Grafik Perbandingan Rerata Ekspresi Protein Prokolagen Tipe I Tanpa Sinar dengan Dosis Sinar UVB 50mJ/cm2 ... 95
Gambar 17. Grafik Perbandingan Rerata Ekspresi Protein Prokolagen Tipe I Tanpa Sinar Dengan Dosis Sinar UVB 100mJ/cm2 ... 95
Gambar 18. Kurva Garis Hubungan antara Konsentrasi Ekstrak Bunga Brokoli dan Ekspresi Protein Prokolagen Tipe I pada Penyinaran UVB 50mJ/cm2 ... 98
Gambar 19. Kurva Garis Hubungan antara Konsentrasi Ekstrak Bunga Brokoli dan Ekspresi Protein Prokolagen Tipe I pada Penyinaran UVB 100mJ/cm2 ... 99
DAFTAR TABEL
Tabel 1 Hasil Pemeriksaan Standardisasi Serbuk Simplisia Bunga Brokoli ... 73
Tabel 2 Hasil Pemeriksaan Uji Fitokimia Ekstrak Bunga Brokoli .... 74
Tabel 3 Hasil Ekspresi mRNA MMP-1 pada Kelompok Perlakuan. 75
Tabel 4 Gambaran Ekspresi mRNA MMP-1 Berdasarkan Dosis Penyinaran dan Konsentrasi Ekstrak dengan Uji Anova
two ways ... 77
Tabel 5 Uji Komparasi Ganda Ekspresi mRNA MMP-1 Berdasarkan Dosis Penyinaran ... 78
Tabel 6 Uji Komparasi Ganda Ekspresi mRNA MMP-1 Berdasarkan Konsentrasi Ekstrak ... 79
Tabel 7 Hubungan Konsentrasi Ekstrak Bunga Brokoli dengan Ekspresi mRNA MMP-1 ... 80
Tabel 8 Hasil Ekspresi Protein MMP-1 pada Kelompok Perlakuan ... 81
Tabel 9 Gambaran Ekspresi Protein MMP-1 Berdasarkan Dosis Penyinaran dan Konsentrasi Ekstrak dengan Uji Anova
two ways ... 83
Tabel 10 Uji Komparasi Ganda Ekspresi Protein MMP-1 Berdasarkan Dosis Penyinaran ... 84
Tabel 11 Uji Komparasi Ganda Ekspresi Protein MMP-1 Berdasarkan Konsentrasi Ekstrak ... 85
Tabel 12 Hubungan Konsentrasi Ekstrak Bunga Brokoli dengan Ekspresi Protein MMP-1... 86
Tabel 13 Hasil Ekspresi mRNA Prokolagen Tipe I pada Kelompok Perlakuan ... 87
Tabel 16 Uji Komparasi Ganda Ekspresi mRNA Prokolagen Tipe I Berdasarkan Konsentrasi Ekstrak ... 91
Tabel 17 Hubungan Konsentrasi Ekstrak Bunga Brokoli dengan Ekspresi mRNA Prokolagen Tipe I ... 92
Tabel 18 Hasil Ekspresi Protein Prokolagen Tipe I pada Kelompok Perlakuan ... 93
Tabel 19 Gambaran Ekspresi Protein Prokolagen Tipe I Berdasarkan Dosis Penyinaran dan Konsentrasi Ekstrak dengan Uji Anova two ways ... 96
Tabel 20 Uji Komparasi Ganda Ekspresi Protein Prokolagen Tipe I Berdasarkan Dosis Penyinaran ... 96
Tabel 21 Uji Komparasi Ganda Ekspresi Protein Prokolagen Tipe I 97
Tabel 22 Hubungan Konsentrasi Ekstrak Bunga Brokoli dengan Ekspresi Protein Prokolagen tipe I ... 98
Tabel 23 Hubungan Ekspresi MMP-1 dan Prokolagen Tipe I pada Tingkat mRNA dengan Tingkat Protein ... 99
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Izin dari LPPT – UGM Yogyakarta ... 138
Lampiran 2 Persetujuan Komisi Etik ... 139
Lampiran 3 Hasil Identifikasi / Determinasi Tumbuhan ... 140
Lampiran 4 Bagan Kerja Pembuatan Serbuk Simplisia ... 141
Lampiran 5 Bagan Kerja Pembuatan Ekstrak ... 142
Lampiran 6 Pemeriksaan Ekspresi Protein MMP-1 (ELISA) ... 143
Lampiran 7 Pemeriksaan Ekspresi Protein Prokolagen Tipe I
(EIA)... 145
Lampiran 8 Perhitungan Pemeriksaan Standardisasi Serbuk Simplisia ... 147
Lampiran 9 Data Uji Penghambatan Photoaging ... 152
Lampiran 10 Data Hasil Uji Sitotoksisitas ... 153
Lampiran 11 Analisis Statistik ... 154
Kajian pada Ekspresi Matriks Metalloproteinase-1 dan Prokolagen Tipe 1 Secara in vitro pada Fibroblas Kulit Manusia
ABSTRAK
Latar belakang : Proses penuaan adalah proses fisiologis yang terjadi pada seluruh organ tubuh termasuk kulit. Sinar ultraviolet (UV) merupakan faktor luar yang paling berperan sebagai penyebab penuaan kulit dini (photoaging) melalui produksi spesies oksigen reaktif yang selanjutnya dapat menyebabkan peningkatan Matriks Metalloproteinase-1 (MMP-1) dan penurunan sintesis prokolagen tipe I. Indonesia sebagai negara dengan keanekaragaman hayati sangat potensial menghasilkan antioksidan herbal yang mampu bekerja menghambat proses penuaan kulit. Brokoli (Brassica oleracea L. var. italica Plenck) merupakan salah satu jenis tanaman kubis-kubisan yang kaya akan antioksidan.
Tujuan : Membuktikan ekstrak bunga brokoli (EBB) sebagai obat herbal baru yang efektif dan aman sebagai anti penuaan kulit dini (photoaging) secara in vitro.
Metode : Sebuah studi eksperimen laboratorium telah dilakukan meliputi uji kandungan fitokimia dari EBB, uji penghambatan penuaan kulit dini (photoaging) secara in vitro, dan uji sitotoksisitas. Uji fitokimia dilakukan dengan identifikasi secara kualitatif golongan senyawa yang terkandung dalam EBB. Uji penghambatan photoaging dilakukan dengan pengukuran ekspresi MMP-1 dan prokolagen tipe I pada tingkat mRNA dan tingkat protein pada kultur fibroblas kulit manusia yang dipajan sinar ultraviolet B (UVB). Pemeriksaan mRNA dilakukan dengan Real time RT-PCR sedangkan pemeriksaan protein dengan metode ELISA/EIA. Uji sitotoksitas dilakukan dengan uji MTT untuk menilai viabilitas sel fibroblas terhadap paparan EBB.
prokolagen tipe I pada penyinaran UVB 50 dan 100mJ/cm2 adalah 30,167 dan 22,633g/ml. Pemberian EBB 25, 50, dan 100g/ml dapat meningkatkan ekspresi mRNA prokolagen tipe I menjadi 43,767, 46,667, 48,600g/ml pada penyinaran 50mJ/cm2 dan 32,467, 51,433, 60,867g/ml pada penyinaran 100mJ/cm2. Nilai rerata ekspresi protein prokolagen tipe I pada penyinaran UVB 50 dan 100mJ/cm2 adalah 163,878 dan 132,329ng/ml. Pemberian EBB 25, 50 dan 100g/ml mampu meningkatkan ekspresi protein prokolagen tipe I menjadi 179,434, 195,972, 336,342ng/ml pada penyinaran 50mJ/cm2 dan 135,624, 137,177, 168,969ng/ml pada penyinaran 100mJ/cm2. Dengan Uji Anova two ways
terdapat perbedaan bermakna rerata ekspresi mRNA MMP-1, protein MMP-1, mRNA prokolagen tipe I dan protein prokolagen tipe I berdasarkan dosis penyinaran (p < 0,05) dan konsentrasi ekstrak (p < 0,05) dan terdapat interaksi antara dosis penyinaran dan konsentrasi ekstrak (p < 0,05). Dengan uji korelasi Spearman’s terdapat hubungan negatif yang bermakna antara konsentrasi EBB dengan ekspresi mRNA MMP-1 pada penyinaran 50mJ/cm2 (r = - 0,972, p < 0,01) dan 100mJ/cm2 (r = - 0,972, p < 0,01). Demikian pula antara konsentrasi EBB dengan ekspresi protein MMP-1 pada penyinaran 50mJ/cm2 (r = - 0,973, p < 0,01) dan 100mJ/cm2 (r = - 0,972, p < 0,01). Terdapat hubungan positif yang bermakna antara konsentrasi EBB dengan ekspresi mRNA prokolagen tipe I pada penyinaran 50mJ/cm2 (r = 0,972, p < 0,01) dan 100mJ/cm2 (r = 0,972, p < 0,01). Demikian pula antara konsentrasi EBB dengan ekspresi protein prokolagen tipe I pada penyinaran 50mJ/cm2 (r = 0,975, p < 0,01) dan 100mJ/cm2 (r = 0,973, p < 0,01). Dengan uji korelasi Spearman’s terdapat hubungan searah yang bermakna antara ekspresi MMP-1 pada tingkat mRNA dan tingkat proteinnya pada penyinaran 50mJ/cm2 (r = 0,911, p < 0,01) ataupun penyinaran 100mJ/cm2 (r = 0,972, p < 0,01). Dengan uji korelasi Spearman’s terdapat hubungan searah yang bermakna antara ekspresi prokolagen tipe I pada tingkat mRNA dengan tingkat proteinnya pada penyinaran 50mJ/cm2 (r = 0,975, p < 0,01) maupun 100mJ/cm2 (r = 0,956, p < 0,01).
Simpulan : EBB mengandung alkaloid, glikosida, steroid/ triterpenoid, saponin, dan flavonoid. EBB dapat menurunkan ekspresi MMP-1 dan meningkatkan ekspresi prokolagen tipe I baik pada tingkat mRNA maupun tingkat protein. Ada hubungan konsentrasi EBB dengan ekspresi MMP-1 dan prokolagen tipe I pada tingkat mRNA ataupun protein. Ada hubungan hasil ekspresi MMP-1 dan prokolagen tipe I pada tingkat mRNA dengan tingkat proteinnya. EBB tidak menimbulkan efek sitotoksik terhadap sel fibroblas kulit manusia. Dengan demikian, EBB terbukti efektif dan aman sebagai anti penuaan kulit dini (photoaging) pada tingkat seluler dan molekuler secara in vitro. Selanjutnya diharapkan dapat diteliti pada hewan coba dan manusia.
FIBROBLAST
ABSTRACT
Background : Aging is a physiologic process which occurs in all organs including the skin. Ultraviolet (UV) irradiation is the major external factor that cause photoaging by generating reactive oxygen species that increase Matrix Metalloproteinase – 1 (MMP-1) and decrease synthesis of type I procollagen. Indonesia as one of a biodiversity country is very potential to produce herbal richest antioxidants that act as skin antiaging agent. Broccoli (Brassica oleracea L. var. italica Plenck) is a cruciferae group vegetables which has a great amount of antioxidant.
Objectives : To investigate broccoli flower extract (BFE) as an effective and safe skin anti photoaging agent in vitro.
Methods : An experimental (in vitro) study had been conducted including phytochemical test of BFE, photoaging inhibition test and cytotoxicity test. Phytochemical test had been done by qualitative identification of chemical compound of BFE. Photoaging inhibition test based on quantification of MMP-1 and type I procollagen expression at mRNA and protein level in ultraviolet B (UVB) irradiated human skin fibroblast culture. The mRNA assay had been done by Real time RT – PCR while the protein assay done by ELISA/EIA. The cytotoxicity test had been done by MTT assay to determine the cell viability by BFE exprosure
100g/ml increased the protein type I procollagen expression to 179.434, 195.972, 336.342ng/ml at 50mJ/cm2 UVB irradiation and 135.624, 137.177, 168.969ng/ml at 100mJ/cm2. By Anova two ways we found there were significant differences of the mean value of between mRNA MMP-1, protein MMP-1, mRNA type I procollagen and protein type I procollagen expression based on irradiation dose (p < 0.05) and BFE concentration (p < 0.05). There were also an interaction between irradiation dose and BFE concentration (p < 0.05). By Spearman’s correlation test there were significant negative correlation between BFE concentration with mRNA MMP-1 expression (r = - 0.972, p < 0.01) at 50mJ/cm2 UVB irradition and at 100mJ/cm2 (r = - 0.972, p < 0.01), as well as BFE concentration and protein MMP-1 expression at 50mJ/cm2 irradiation (r = - 0.973, p < 0.01) and at 100mJ/cm2 (r = - 0.972, p < 0.01). There were significant positive correlation between BFE concentration and mRNA procollagen type I expression at 50mJ/cm2 UVB irradiation (r = 0.972, p < 0.01) and at 100mJ/cm2 (r = 0.972, p < 0.01), as well as BFE concentration with protein
procollagen type I expression at 50 mJ/cm2 UVB irradiation (r = 0.975, p < 0.01) and at 100 mJ/cm2 (r = 0.973, p < 0.01). By Spearman’s
correlation test there were significant positive correlation between MMP-1
expression at mRNA level with protein level at 50 mJ/cm2 (r = 0.911, p < 0.01) and at 100mJ/cm2 UVB irradiation (r = 0.972, p < 0.01). By
Spearman’s correlation test there were significant positive correlation between type I procollagen expression at mRNA level with protein level at
50mJ/cm2 (r = 0.975, p < 0.01) and at 100 mJ/cm2 UVB irradiation (r = 0.956, p < 0.01). The cytotoxicity test showed BFE until 1000g/ml did
not cytotoxic to human skin fibroblast. The mean value of viability cell was 111.79 %.
Conclusion : BFE contains alkaloids, glicosides, steroids/triterpenoids, saponin and flavonoids. BFE decrease MMP-1 expression and increase type I procollagen expression both at mRNA and protein level. There were correlations between BFE concentration with MMP-1 and type I procollagen expression at mRNA and protein level. There were correlations between MMP-1 and type I procollagen expression at mRNA level with protein level. BFE did not cytotoxic to human skin fibroblast. Therefore BFE has been proved as an effective and safe skin anti photoaging agent in cellular as well as molecular level, in vitro. Finally it is suggested further investigation involving animal and human subjects could be carried out in the future.
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Proses penuaan adalah proses fisiologis yang akan terjadi pada
semua makhluk hidup. Proses ini meliputi seluruh organ tubuh termasuk
kulit yang merupakan salah satu jaringan tubuh yang secara langsung
memperlihatkan terjadinya proses penuaan (Cunnningham, 2003; Yaar &
Gilchrest, 2007). Berbagai masalah dan kelainan kulit dapat timbul pada
penuaan kulit, yaitu kulit kering dan kasar, kendur, timbul kerutan dan
lipatan kulit, bercak pigmentasi, dan tumor kulit (Leijden, 1990).
Pada negara maju ataupun berkembang angka harapan hidup
semakin meningkat. Di Amerika Serikat diperkirakan 31% populasi berusia
55 tahun atau lebih tua pada tahun 2030 (Yaar & Gilchrest, 2007) dan
jumlah penduduk usia lanjut akan menjadi dua kali lipat bahkan tiga kali
lipat selama awal kuartal pertama pada abad ke-21 (Smith, 2001). Di
Indonesia menurut data Badan Pusat Statistik, pada periode tahun
2000-2005 angka harapan hidup penduduk Indonesia (laki-laki dan perempuan)
adalah 67,8 tahun, pada periode 2020-2025 meningkat menjadi 73,6
tahun (Data Statistik Indonesia, 2011). Hal ini mendorong semakin
meningkatnya ketertarikan dan kepedulian orang terhadap usaha-usaha
memperlambat proses penuaan (Yaar & Gilchrest, 2007).
Saat ini kesadaran untuk berpenampilan lebih baik, salah satunya
memiliki kulit wajah yang sehat dan tampak muda sudah menjadi
2
2003). Kelainan-kelainan kulit akibat proses penuaan yang dulu dianggap
bukan masalah kosmetik sekarang sering dikeluhkan dan dikhawatirkan
masyarakat. Di Amerika Serikat puluhan juta dolar dikeluarkan setiap
tahunnya untuk perawatan dan pengobatan dengan produk antipenuaan
(Yaar & Gilchrest, 2008).
Proses penuaan kulit mempunyai dua fenomena yang saling
berkaitan yaitu proses penuaan intrinsik (chronologic aging) dan proses
penuaan ekstrinsik (Leijden, 1990; Jenkins, 2000).
Proses penuaan intrinsik merupakan proses penuaan yang
berlangsung secara alamiah yang disebabkan berbagai faktor dari dalam
tubuh sendiri, seperti genetik, hormonal, dan ras. Fenomena ini tidak
dapat dicegah (Cunnningham, 2003; Yaar & Gilchrest, 2007; Baumann &
Saghari, 2009). Proses penuaan ekstrinsik terjadi akibat berbagai faktor
dari luar tubuh seperti sinar matahari/ultraviolet (Wlascheck, et al., 2001;
Yaar & Gilchrest, 2007; Baumann & Saghari, 2009), kelembaban udara
(Cunnningham, 2003; Yaar & Gilchrest, 2007), suhu (Leijden, 1990;
Baumann & Saghari, 2009), asap rokok, polusi (Baumann & Saghari,
2009), dan berbagai faktor eksternal lainnya yang dapat mempercepat
proses penuaan kulit sehingga terjadi penuaan dini. Proses ini dapat
dicegah dengan menghindari faktor-faktor yang mempercepat proses
tersebut (Cunnningham, 2003; Yaar & Gilchrest, 2007; Baumann &
Saghari, 2009).
Sinar ultraviolet (UV) merupakan faktor luar yang paling berperan
dipicu oleh pajanan sinar UV kronik dan repetitif yang disebut photoaging
dapat yang memperberat proses penuaan alami yang terjadi (Yaar &
Gilchrest, 2008). Paparan sinar UV kronik menghasilkan radikal bebas
yang menyebabkan berbagai kerusakan struktur dan lapisan kulit, tetapi
perubahan yang paling besar tampak pada lapisan dermis (Fisher, 2002).
Dermis terutama terdiri dari fibroblas dan matriks ekstraselular, yaitu
komponen-komponen yang terutama terdiri dari kolagen, elastin dan
substansi dasar. Semua komponen matriks ekstraselular dibentuk oleh
fibroblas (Yaar & Gilchrest, 2008). Manifestasi penuaan dini pada dermis
menimbulkan kerusakan protein dan asam amino yang merupakan
struktur utama kolagen dan jaringan elastin. Kolagen mengisi 90% bagian
dermis dan bertanggung jawab terhadap kekuatan dan elastisitas kulit
(Yamauchi, et al., 1988; Wlascheck, et al., 2001).
Radikal bebas merupakan unsur kimia yang tidak stabil dan
mudah bereaksi, serta mengandung satu atau lebih elektron yang
tidak berpasangan (Pillai, et al., 2005). Radikal bebas muncul di tubuh
melalui proses metabolisme tubuh normal dan akibat paparan dari luar,
seperti asap rokok, polusi, dan sinar UV (Brenneisen, et al., 2002).
Bahan radikal bebas dalam tubuh paling banyak berasal dari oksigen
yang disebut Reactive Oxygen Species (ROS), terbentuk akibat stres
oksidatif dan berperan sangat penting dalam proses penuaan (Wlascheck,
et al., 2001). ROS menyebabkan kerusakan sistem pertahanan
4
menyebabkan kerusakan deoxyribonucleic acid (DNA), ribonucleic acid
(RNA), protein, dan membran sel (Dong, et al., 2008 ; Pham, et al., 2008).
Sinar UV akan menginduksi rangkaian sinyal interseluler melalui jalur
Mitogen Activated Protein (MAP) kinase. Pembentukan ROS akibat
paparan sinar UV dapat menyebabkan Activator Protein-1 (AP-1), yaitu
suatu regulator produksi enzim Matriks Metalloproteinase (MMP) yang
dapat menimbulkan peningkatan MMP dan diikuti dengan meningkatnya
pemecahan kolagen (Choi, et al., 2007). Regulasi MMP secara primer terjadi
pada tingkat aktivitas transkripsi gen atau tingkat messenger Ribonucleic
Acid (mRNA) (Moon, et al., 2009). Ada beberapa jenis MMP yang berperan
pada degradasi kolagen di antaranya adalah MMP-1 (kolagenase), MMP-3
(stremolysin-1), dan MMP-9 (gelatinase-B), tetapi yang terpenting adalah
MMP-1 (Brennan, et al., 2003). Enzim MMP-1 ini berfungsi terutama pada
degradasi prokolagen tipe I (Fisher, 2002; Lee, et al., 2009). Setelah radiasi
sinar UV, bergantung dengan waktu, MMP-1 akan diinduksi pada mRNA
pada fibroblas dermal secara in vitro/in vivo pada kulit manusia dan
aktivasi yang kuat dari mRNA MMP-1 akan terjadi pada 24 jam setelah
paparan UV (Brennan, et al., 2003). Selain itu, sinar UV mendorong
penurunan ekspresi Transforming Growth Factor-β (TGF-β), yaitu suatu
sitokin yang merangsang produksi kolagen (Choi, et al., 2007 ; Tanaka,
et al., 2008). Meningkatnya degradasi kolagen dan penurunan sintesis
kolagen merupakan hal yang utama pada photoaging (Helfrich, et al.,
2008). Setiap paparan sinar UV menginduksi respon jejas dengan
