BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Seiring dengan kemajuan riset dan teknologi bidang kedokteran untuk meningkatkan kesejahteraan kesehatan manusia, ditemukanlah beberapa pembaruan ilmu dan terapan kedokteran konvensional yang selama ini belum bisa menjawab pertanyaan bagaimana penuaan dan penurunan atau kerusakan jaringan dari organ tubuh manusia bisa kembali berfungsi dengan baik. Kulit yang mengalami penuaan oleh karena aging factorbisa regenerasi dan muda lagi, demikian pula dengan sel lain yang menyusun jaringan dari seluruh organ tubuh manusia yang mengalami kerusakan akan bisa regenerasi dan memperlihatkan fungsi yang lebih baik. Penuaan adalah suatu proses yang disebabkan oleh kemunduran dan kematian sel, seiring dengan pertambahan usia. Kulit adalah organ terluas 16% dari berat tubuh manusia di tubuh kita. Setiap hari sepanjang hidupnya dia terpajan olehpolusi sinar matahari dan bahan berbahaya lain. Perbandingan berdasar jenis kelamin juga menunjukkan usia harapan hidup masyarakat negara maju, lebih tinggi daripada negara sedang berkembang atau negara miskin. Laporan WHO tahun 2006 menunjukkan usia harapan hidup wanita di Swiss pada tahun 2004 mencapai 83 tahun, sedang prianya 78 tahun. Di Amerika Serikat pada tahun 2004 usia harapan hidup wanita mencapai 80 tahun, dan pria mencapai 75 tahun. Wanita Jepang mencapai 86 tahun, dan pria 79 tahun. Wanita Malaysia dan Vietnam 74 tahun, dan 1
2
pria hanya 69 tahun, sedangkan wanita Indonesia mencapai 68 tahun, dan pria hanya 65 tahun. Lebih pendek lagi wanita Kenya hanya 51 tahun, dan pria hanya 50 tahun (Pangkahila, 2007) Proses penuaan terjadi pada semua organ tubuh, begitu pula dengan kulit manusia. Penuaan kulit dapat disebabkan baik oleh faktor ekstrinsik seperti paparan sinar ultra violet (UV), asap rokok,
dan polusi udara
maupun oleh faktor intrinsikseperti genetik, ras, dan hormonal (Ichihashi et al., 2009). Fakta menunjukkan bahwa pada proses penuaan terjadi kemunduran dan deplesi jumlahsel Langerhans di epidermis, yakni sel efektor imunogen pada kulit, yang mengakibatkan penurunan daya tahan terhadap paparan stressordari lingkungan. Beberapa perubahan kulit secara klinis dan histologi adalah sebagai berikut: Pada lapisan epidermis terjadi dermo-epidermal junction yang menyempit, ketebalan bervariasi, ukuran dan bentuk sel bervariasi, nukleus atipik berkala, sel melanosit berkurang dan sel langerhans berkurang. Lapisan dermis terjadi atrofi, fibroblas berkurang,
sel mast berkurang,
pembuluh darah berkurang, loop kapiler memendek, ujung saraf abnormal. Adapun perubahan yang lain adalah rambut kehilangan pigmen, rambut rontok, rambut terminal menjadi rambut halus, dasar kuku abnormal, dan jumlah kelenjar berkurang (Yaar, 2004). Sinar ultraviolet (UV) sampai saat ini dianggap sebagai salah satu faktor yang sangat berperan pada penuaan dini kulit, sehingga istilah
3
penuaan dini kulit sering disebut pula dengan istilah photoaging (Garmyn et al., 2004). Photoaging akan terjadi apabila kulit terpapar sinar UV secara kronik dan berulang dalam kurun waktutertentu. Sinar UV merupakan salah satu spektrum sinar matahari yang mencapai bumi di samping sinar tampak dan sinar infra merah. Sesuai panjang gelombangnya, sinar UV dapat dibagi lagi menjadi sinar ultraviolet A (UV-A), sinar ultraviolet B(UV-B) dan sinar ultraviolet C (UV-C) (Moyal dan Fontunier, 2004). Pajanan kronis sinar UV-A dan UV-B sangat berperan dalam terjadinya photoaging dan photocarcinogenesis(Holder and Richard, 2004; Gloster and Nail, 2006; Kochevar and Taylor, 2008). Kerusakan kulit pada photoaging dapat terjadi pada komponen epidermis, dermis maupun jaringan appendages kulit.Salah satu perubahan mikroskopis yang terjadi pada lapisan dermis kulit yang mengalami photoaging dapat berupa
berkurangnya jumlah serat kolagen secara
bermakna (Yaar, et al., 2008) Kolagen adalah salah satu komponen serat yang dominan pada lapisan dermis kulit. Serat kolagen banyak berperan pada kekompakan dan kekenyalan kulit. Apabila terjadi kerusakan pada dermis akibat paparan UV, maka akan terjadi perubahan berupa berkurangnya jumlah serat kolagen dan berakibat pada ketebalan kolagenberkurang, sifat kelarutan serat kolagen. Kerusakan tersebut akan menimbulkan tanda klinis seperti: keriput halus, kerutan pada wajah, garis-garis ekspresi lebih jelas dan bahkan sampai terjadi kekenduran pada kulit. Kolagen merupakan protein yang sangat labil
4
dan banyak faktor yang dapat berpengaruh dalam proses pembentukan maupun degradasinya (Uitto, 2011; Walker et al., 2008) Kerusakan kolagen akibat pajanan sinar UVB diduga akibat pengaruh radikal bebas, yang menimbulkan kerusakan pada tingkat seluler dan pada akhirnya berakibat padakematian sel serat kolagen maupun sel fibroblas yang memproduksi kolagen (Fischer et al., 2002). Apabila terjadi kerusakan pada serat kolagen maka akan terjadi pula kerusakan pada gugus asam amino. Kolagen merupakan polipeptida dengan struktur utama berbentuk triple helix. Setiap rantai komposisinya merupakan pengulangan Gly-X-Y dan apabila rangkaian ini rusak dengan enzim tertentu maka gugus glycine akan lepas. Saat ini pengecatan kolagen dermis diidentikkan dengan jumlah glycine yang tampak. Pengecatan glycine dapat dilakukan dengan menggunakan pewarna Sirius Red serta hasil pewarnaan tersebut secara kuantitatif dapat dinilai dengan metode analisis digital antara lain dengan menggunakan piranti lunak adobe photoshop Cs2 versi 9 (Kiernanet al., 2010). Pendekatan baru yang menjanjikan adalah rekayasa jaringan kulit menggunakan sel punca (Kimet al., 2007). Sel punca adalah sel yang mempunyai kemampuan membentuk dan menyusun jaringan tubuh. Sel punca adalah merupakan sel awal kehidupan yang bisa berkembang menjadi sel lain dan membentuk jaringan yang lain dalam tubuh (multipotent). Jika sel punca ditransplantasikan dalam tubuh ia akan membentuk jaringan tubuh di tempat tersebut (Cherian,2011). Karakteristik dari sel punca adalah belum berdiferensiasi (Undifferentiated), mampu memperbanyak diri sendiri (self
5
renewal), dapat berdiferensiasi menjadi lebih dari satu jenis sel (Multipoten/Pluripoten) (Halimet al, 2010). Sel punca dibedakan menjadi sel punca embrional dan sel punca jaringan (Bongso, 2005). Sel punca embrional berasal dari sel blastosit. Sel ini dapat diisolasi dari manusia, primata dan tikus (Richardson, 2005). Penggunaanya mempunyai kendala etik, teknis, reaksi penolakan, dan risiko teratoma. Sel punca jaringan adalah sel punca yang berada di berbagai jaringan dan organ tubuh, keberadaanya diperlukan untuk menjaga homeostasis jaringan tempatnya berada (Halim et al., 2010). Sel punca ini terdapat di lapisan germinal dan sel somatik. Sel punca somatic terdiri atas sel punca mesenkim dan sel punca hematopoietic. Sel punca mesenkim adalah sel yang dapat memperbanyak diri dan membentuk berbagai jenis jaringan ikat mesenkim (Dennis, 2004). Sel ini dapat ditemukan di sumsum tulang, darah, tali pusat, plasenta, cairan amnion, lemak, kulit, pembuluh darah, otot, sinovium, periosteum, tulang, hati,dan paru. Sel punca mesenkim merupakan sumber potensial untuk rekayasa jaringan namun aplikasinya terkendala oleh pengambilan dan sifatnya (English, 2009). Pengambilan dari kulit akan menimbulkan rasa nyeri, morbiditas dan kemungkinan infeksi. Sifatnya seperti jumlah, rentang usia, proliferasi, dan diferensiasinya menurun dengan bertambahnya usia (Supartono, 2012). Kendala lain adalah memerlukan kultur, penghantaran, pemicu diferensiasi, serta regenerasinya beresiko menghasilkan jaringan ikat dan integrasi (English, 2009). Khan menyarankan perlunya alternatif lain yang mudah pengambilannya, minimal komplikasinya, konsentrasi selnya tinggi,
6
proliferasi dan diferensiasinya baik tanpa dipengaruhi umur. Menurut Terayama (2011) alternatif itu adalah sel punca hematopoietik yaitu sel punca CD34+. Sel punca hematopoietik adalah sel progenitor pembentuk sel darah. Sumbernya berasal dari sumsum tulang dan darah (Ponting, 2004). Sel punca ini dapat diisolasi dari darah tepi secara langsung maupun dengan teknik mobilisasi. Sel punca hematopoietik mempunyai sifat pluripoten dan plastis sehingga dapat membentuk sel non hematopoietik (Richardson, 2005). Penelitian pemberian sel punca CD34+ darah tepi manusia secara subkutan pada kulit tikus jantan wistar yang dipajan sinar ultraviolet B dengan pengamatan jumlah sel fibroblas dan kolagen belum pernah dilakukan sehingga merupakan novelty.
1.2 Rumusan Masalah Rumusan masalah penelitian ini adalah: 1. Apakah pemberian sel punca CD34+ darah tepi manusia secara subkutan dapat meningkatkan jumlah sel fibroblast pada kulit tikus jantan wistar yang dipajan sinar ultra violet B? 2. Apakah pemberian sel punca CD34+ darah tepi manusia secara subkutan dapat meningkatkan jumlah kolagen pada kulit tikus jantan wistar yang dipajan sinar ultra violet B?
7
1.3 Tujuan Penelitian 1.3.1
Tujuan Umum Mengetahui pemberian sel punca CD34+ darah tepi manusia secara
subkutan meningkatkan jumlah sel fibroblas dan jumlah kolagen pada kulit tikus jantan wistar yang dipajan sinar ultra violet B. 1.3.2
Tujuan Khusus 1. Membuktikanpemberian sel punca CD34+ darah tepi manusia secara subkutan dapat meningkatkan jumlah sel fibroblast pada kulit tikus jantan wistar yang dipajan sinar ultra violet B. 2. Membuktikanpemberian sel punca CD34+ darah tepi manusia secara subkutan dapat meningkatkan jumlah kolagen pada kulit tikus jantan wistar yang dipajan sinar ultra violet B.
1.4 Manfaat Penelitian 1.4.1
Manfaat Metodologis Mendapatkan model hewan coba yang diberi perlakuan pemberian sel punca CD34+ darah tepi manusia pada kulit tikus jantan wistar. Mendapatkan metode seleksi, evaluasi, dan penyimpanan sel punca CD34+.
1.4.2
Manfaat Ilmiah Menjelaskan
sifat
sel
punca
CD34+
yang
belum
berdiferensiasi, bisa berdiferensiasi menjadi sel lain dalam regenerasi sel fibroblas dan jumlah kolagen.
8
1.4.3
Manfaat Aplikatif Menjadi potensi alternatif uji klinis penggunaan sel punca CD34+ darah tepi manusia untuk tujuan pengobatan regenerasi kulit, oleh karenaproses aging.
