Anatomi Dan Fisiologi Melanin

ANATOMI DAN FISIOLOGI MELANIN Diposkan Oleh SEA DRAGON Pada Kamis, 20 Januari 2011 | 21:49 Sel Melanosit merupakan derivat Krista neuralis yang bermigrasi melalui mesenkim ke epidermis dan folikel rambut selama proses embryogenesis. Pada pemeriksaan sediaan h apusan imunohistokimia, melanosit teridentifikasi pada epidermis fetus sejak umur kehamilan 50 hari. Melanosom baru teridentifikasi pada bulan keempat kehamilan dengan menggunakan mikroskop electron. Melanosit merupakan sel berdendrit yang terdapat pada stratum basalis epidermis dimana dendritnya bisa mencapai bagian tengah stratum spinosum. Sebuah sel melanosit dapat mentransfer melanosom kepada 30-40 sel keratinosit disekitarnya.1,2 Fungsi utama melanosit adalah mensintesis melanin pada melanosom melanoso m dan mentransfer melanosom ke keratinosit terdekat. Melanin berguna untuk melindungi terhadap pajanan sinar ultraviolet dari sinar matahari. Sintesis, distribusi dan pigmentasi melanin pada epidermis melalui beberapa tahapan. Dibutuhkan protein transkripsi untuk proses melanogenesis, biogenesis melanosom, sorting protein melanogenik ke dalam melanosom, transport melanosom ke ujung dendrite dan transfer melanosom ke keratinosit. Kerusakan pada fungsi ini dapat menyebabkan terjadinya hipopigmentasi.3 Pigmentasi pada kulit normal tergantung pada proses transfer melanoso dari melanosit ke sel keratinosit disekitarnya. Apabila terjadi gangguan dalam proses ini, misalnya pada penyakit keturunan Chediak Higashi dan sindroma Griscelli atau penyakit yang didapat seperti pada dermatitis atopik, dapat terjadi hipopigmentasi. Pada kulit terang, ukuran melanosom lebih kecil dan di bagi dua sampai sepuluh grup di dalam lisosom sekunder keratinosit dan mengalami degradasi di bagian b agian tengah stratum spinosum. Pada kulit gelap, ukuran melanosom lebih besar dan satu demi satu disebarkan ke dalam lisosom keratinosit dan mengalami degradasi lebih lambat di stratum spinosum sehingga granul melanin masih bisa ditemukan di stratum korneum

Fisiologi kulit Histologi kulit Kulit merupakan organ tubuh paling luar dan membatasi bagian dalam tubuh dari lingkungan luar. Luas kulit pada orang dewasa sekitar 1.5 m 2 dan beratnya sekitar 15% dari berat badan secara keseluruhan. Kulit terdiri atas tiga bagian utama, yaitu epidermis, dermis, dan hipodermis. Epidermis terdiri dari stratum korneum yang kaya akan keratin, stratum lucidum, stratum granulosum yang kaya akan keratohialin, stratum spinosum dan stratum basal yang mitotik. Dermis terdiri dari serabutserabut penunjang antara lain kolagen dan elastin. Sedangkan S edangkan hipodermis terdiri dari sel-sel lemak, ujung saraf tepi, pembuluh darah dan pembuluh getah bening. untuk lebih lanjut silakan baca Histologi baca  Histologi Kulit  Fungsi kulit Kulit memiliki banyak fungsi, yang berguna dalam menjaga homeostasis tubuh. Fungsi-fungsi tersebut dapat dibedakan menjadi fungsi proteksi, absorpsi, ekskresi, persepsi, pengaturan suhu tubuh (termoregulasi), (termoregulasi), dan pembentukan vitamin D. 1. Fungsi proteksi Kulit menyediakan proteksi terhadap tubuh dalam berbagai cara sebagai yaitu berikut:

Keratin melindungi kulit dari mikroba, abrasi (gesekan), panas, dan zat kimia. Keratin merupakan struktur yang keras, kaku, dan tersusun rapi dan erat seperti batu bata di permukaan kulit. Lipid yang dilepaskan mencegah evaporasi air dari permukaan kulit dan dehidrasi; selain itu juga mencegah masuknya air dari lingkungan luar tubuh melalui kulit. Sebum yang berminyak dari kelenjar sebasea mencegah kulit dan rambut dari kekeringan serta mengandung zat bakterisid yang berfungsi membunuh bakteri di permukaan kulit. Adanya sebum ini, bersamaan dengan ekskresi keringat, akan menghasilkan mantel asam dengan kadar pH 5-6.5 yang mampu menghambat pertumbuhan mikroba. Pigmen melanin melindungi dari efek dari sinar UV yang berbahaya. Pada stratum basal, sel-sel melanosit melepaskan pigmen melanin ke sel-sel di sekitarnya. Pigmen ini bertugas melindungi materi genetik dari sinar matahari, sehingga materi genetik dapat tersimpan dengan baik. Apabila terjadi gangguan pada proteksi oleh melanin, maka dapat timbul keganasan. Selain itu ada sel-sel yang berperan sebagai sel imun yang protektif. Yang pertama adalah sel Langerhans, yang merepresentasikan antigen terhadap mikroba. Kemudian ada sel fagosit  yang bertugas memfagositosis mikroba yang masuk melewati keratin dan sel Langerhans. 2. Fungsi absorpsi Kulit tidak bisa menyerap air, tapi bisa menyerap material larut-lipid seperti vitamin A, D, E, dan K, obat-obatan tertentu, oksigen dan karbon dioksida. Permeabilitas kulit terhadap oksigen, karbondioksida dan uap air memungkinkan kulit ikut mengambil bagian pada fungsi respirasi. Selain itu beberapa material toksik dapat diserap seperti aseton, CCl 4, dan merkuri. Beberapa obat juga dirancang untuk larut lemak, seperti kortison, sehingga mampu berpenetrasi ke kulit dan melepaskan antihistamin di tempat peradangan. Kemampuan absorpsi kulit dipengaruhi oleh tebal tipisnya kulit, hidrasi, kelembaban, metabolisme dan jenis vehikulum. Penyerapan dapat berlangsung melalui celah antarsel atau melalui muara saluran kelenjar; tetapi lebih banyak yang melalui sel-sel epidermis daripada yang melalui muara kelenjar. 3. Fungsi ekskresi Kulit juga berfungsi dalam ekskresi dengan perantaraan dua kelenjar eksokrinnya, yaitu kelenjar sebasea dan kelenjar keringat: - Kelenjar sebasea Kelenjar sebasea merupakan kelenjar yang melekat pada folikel rambut dan melepaskan lipid yang dikenal sebagai sebum menuju lumen. Sebum dikeluarkan ketika muskulus arektor pili berkontraksi menekan kelenjar sebasea sehingga sebum dikeluarkan ke folikel rambut lalu k e permukaan kulit. Sebum tersebut merupakan campuran dari trigliserida, kolesterol, protein, dan elektrolig. Sebum berfungsi menghambat pertumbuhan bakteri, melumasi dan memproteksi keratin. - Kelenjar keringat Walaupun stratum korneum kedap air, namun sekitar 400 mL air dapat keluar dengan cara menguap melalui kelenjar keringat tiap hari. Seorang yang bekerja dalam ruangan mengekskresikan 200 mL keringat tambahan, dan bagi orang yang aktif jumlahnya lebih banyak lagi. Selain mengeluarkan air dan panas, keringat juga merupakan sarana untuk mengekskresikan garam, karbondioksida, dan dua molekul organik hasil pemecahan protein yaitu amoniak dan urea.

Terdapat dua jenis kelenjar keringat, yaitu kelenjar keringat apokrin dan kelenjar keringat merokrin. Kelenjar keringat apokrin terdapat di daerah aksila, payudara dan pubis, serta aktif pada usia pubertas dan menghasilkan sekret yang kental dan bau yang khas. Kelenjar keringat apokrin bekerja ketika ada sinyal dari sistem saraf dan hormon sehingga sel-sel mioepitel yang ada di sekeliling kelenjar berkontraksi dan menekan kelenjar keringat apokrin. Akibatnya kelenjar keringat apokrin melepaskan sekretnya ke folikel rambut lalu ke permukaan luar. Kelenjar keringat merokrin (ekrin) terdapat di daerah telapak tangan dan kaki. Sekretnya mengandung air, elektrolit, nutrien organik, dan sampah metabolisme. Kadar pH-nya berkisar 4.0 – 6.8. Fungsi dari kelenjar keringat merokrin adalah mengatur temperatur permukaan, mengekskresikan air dan elektrolit serta melindungi dari agen asing dengan cara mempersulit perlekatan agen asing dan menghasilkan dermicidin, sebuah peptida kecil dengan sifat antibiotik. 4. Fungsi persepsi Kulit mengandung ujung-ujung saraf sensorik di dermis dan subkutis. Terhadap rangsangan panas diperankan oleh badan-badan Ruffini di dermis dan subkutis. Terhadap dingin diperankan oleh badan-badan Krause yang terletak di dermis, badan taktil Meissner terletak di papila dermis berperan terhadap rabaan, demikian pula badan Merkel Ranvier yang terletak di epidermis. Sedangkan terhadap tekanan diperankan oleh badan Paccini di epidermis. Saraf-saraf sensorik tersebut lebih banyak jumlahnya di daerah yang erotik. 5. Fungsi pengaturan suhu tubuh (termoregulasi) Kulit berkontribusi terhadap pengaturan suhu tubuh (termoregulasi) melalui dua cara: pengeluaran keringat dan menyesuaikan aliran darah di pembuluh kapiler. Pada saat suhu tinggi, tubuh akan mengeluarkan keringat dalam jumlah banyak serta memperlebar pembuluh darah (vasodilatasi) sehingga panas akan terbawa keluar dari tubuh. Sebaliknya, pada saat suhu rendah, tubuh akan mengeluarkan lebih sedikit keringat dan mempersempit pembuluh darah (vasokonstriksi) sehingga mengurangi pengeluaran panas oleh tubuh. 6. Fungsi pembentukan vitamin D Sintesis vitamin D dilakukan dengan mengaktivasi prekursor 7 dihidroksi kolesterol dengan bantuan sinar ultraviolet. Enzim di hati dan ginjal lalu memodifikasi prekursor dan menghasilkan calcitriol, bentuk vitamin D yang aktif. Calcitriol adalah hormon yang berperan dalam mengabsorpsi kalsium makanan dari traktus gastrointestinal ke dalam pembuluh darah. Walaupun tubuh mampu memproduksi vitamin D sendiri, namun belum memenuhi kebutuhan tubuh secara keseluruhan sehingga pemberian vitamin D sistemik masih tetap diperlukan. Pada manusia kulit dapat pula mengekspresikan emosi karena adanya pembuluh darah, kelenjar keringat, dan otot-otot di bawah kulit. Keratinisasi kulit Keratinisasi merupakan suatu proses pembentukan lapisan keratin dari sel-sel yang membelah. Keratinosit dimulai dari sel basal mengadakan pembelahan, lalu sel basal akan berpindah ke atas dan berubah bentuknya menjadi sel spinosum, makin ke atas sel menjadi makin gepeng dan bergranula menjadi sel granulosum. Makin lama inti menghilang, mengalami apoptosis dan menjadi sel tanduk yang amorf. Sel-sel yang sudah mengalami keratinisasi akan meluruh dan digantikan dengan sel di bawahnya yang baru saja mengalami keratinisasi untuk kemudian meluruh kembali, begitu seterusnya. Proses ini memakan waktu sekitar empat minggu untuk epidermis dengan

ketebalan 0.1 mm. Apabila kulit di lapisan terluar tergerus, seperti pada abrasi atau terbakar, maka sel-sel basal akan membelah lebih cepat. Mekanisme pertumbuhan ini terutama dipengaruhi oleh hormon epidermal growth factor  (EPF). Pembentukan warna pada kulit Warna pada kulit dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu pigmentasi epidermis dan sirkulasi kapiler  yang ada di lapisan dermis. Pigmentasi epidermis dipengaruhi oleh dua pigmen, yaitu karoten dan melanin Karoten merupakan pigmen merah-jingga yang berakumulasi di epidermis. Paling banyak terdapat di stratum korneum pada orang berkulit terang, juga di jaringan lemak pada lapisan dermis dan subkutis. Perubahan warna yang diakibatkan oleh karoten paling terlihat pada orang berkulit pucat, sedangkan pada orang berkulit gelap sulit terlihat. Karoten dapat dikonversi menjadi vitamin A yang diperlukan untuk pemeliharaan epitel dan sintesis fotoreseptor di mata. Melanin merupakan pigmen kuning-coklat, atau hitam yang diproduksi oleh melanosit. Melanosit sendiri berada di antara sel-sel basal dan memiliki juluran ke sel-sel di atasnya. Perbandingan jumlah melanosit dan sel basal bervariasi, mulai dari 1:20 sampai 1:4. Badan Golgi melanosit membentuk melanin dari tyrosin dengan bantuan Cu dan oksigen, lalu mengemasnya menjadi vesikel-vesikel melanosom. Melanosom ini akan dihantarkan melalui juluran melanosit dan mewarnai sel-sel keratin di atasnya sampai didegradasi oleh lisosom. Jumlah melanosit baik pada orang kulit hitam maupun kulit putih adalah sama, yang berbeda adalah aktivitas dan produksi pigmennya (melanosit). Pada orang kulit pucat transfer melanosom hanya sebatas stratum spinosum, sedangkan pada orang berkulit gelap melanosom dapat dihantarkan hingga ke stratum granulosum. Sirkulasi darah yang ada di dalam pembuluh kapiler pada dermis juga berperan dalam menentukan warna kulit. Hemoglobin yang fungsinya untuk mengangkut oksigen adalah bersifat pigmen. Ketika berikatan dengan oksigen, hemoglobin akan berwarna merah terang sehingga memberikan pewarnaan merah pada pembuluh kapiler. Ketika pembuluh-pembuluh tersebut mengalami dilatasi, maka warna merah pada kulit akan semakin jelas. Contohnya jika saat suhu tubuh sedang tinggi, maka pembuluh darah akan melebar untuk melepaskan panas dan pada saat yang sama akan menimbulkan citra merah pada kulit tersebut. Sebaliknya ketika suplai darah berkurang (misalnya pada gagal jantung) maka kulit akan berubah relatif pucat akibat penyempitan pembuluh kapiler. Efek penuaan pada kulit Usia yang menginjak 40 tahun akan memberi gambaran penuaan berupa perubahan-perubahan tertentu pada kulit. Kebanyakan perubahan tersebut terjadi di lapisan dermis. Fibroblas, yang memproduksi serat kolagen dan elastin, akan mengalami penurunan jumlah dalam proses penuaan. Serat kolagen menjadi berkurang, mengeras, dan terurai ke dalam bentuk  yang tidak beraturan. Sedangkan serat elastin menjadi kehilangan elastisitasnya, menebal dan robek. Sehingga kulit pada penuaan akan menghasilkan gambaran celah yang disebut sebagai kerut. Sel-sel Langerhans akan berkurang jumlahnya dan makrofag menjadi kurang aktif sehingga menurunkan aktifitas imun pada kulit. Produksi keringat berkurang dan kelenjar sebasea akan mengecil sehingga produksi sebum akan berkurang menyebabkan kulit menjadi kering dan lebih rentan terhadap infeksi (karena mantel asam tidak efektif).

Melanosit fungsional akan berkurang sehingga menyebabkan rambut berwarna putih (uban) dan pigmentasi yang atipikal. Sedangkan beberapa melanosit lain akan mengalami pembesaran dan menghasilkan ruam-ruam pigmen. Dinding pembuluh darah dermis menjadi lebih tebal dan kurang permeabel. Jaringan lemak adiposa menjadi longgar. Proses migrasi sel basal menjadi sel permukaan berjalan lebih lambat, sehingga penyembuhan apabila ada cedera juga menjadi lama. Proses perbaikan pada kulit yang cedera Kerusakan (cedera) pada kulit akan memicu suatu sekuens yang akan memperbaiki jaringan yang rusak. Terdapat dua jenis penyembuhan: (1) penyembuhan epidermis untuk cedera yang tidak terlalu dalam dan (2) penyembuhan mendalam, yaitu apabila cedera tidak h anya merusak jaringan epidermis saja, tapi juga ikut merusak jaringan dermis dan subkutan. 1. Penyembuhan epidermis Penyembuhan epidermis terjadi apabila cedera terdapat hanya sebatas epidermis. Sel-sel basal  yang dipisahkan oleh daerah cedera akan menyatu, dan berkembang mengisi daerah yang mengalami cedera. Mekanisme pengisian daerah cedera ini diperantarai oleh EGF ( epidermal   growth factor ) yang akan menyebabkan sel basal berproliferasi dan menyebabkan penebalan epidermis yang rusak. 2. Penyembuhan mendalam Penyembuhan mendalam terjadi apabila cedera meliputi hingga ke daerah dermis dan subkutis. Karena cederanya lebih luas dibandingkan dengan cedera epidermis saja, maka proses penyembuhannya lebih kompleks dibanding penyembuhan epidermis. Selain itu, terbentuknya  jaringan parut dapat membuat daerah penyembuhan kehilangan fungsi fisiologisnya. Penyembuhan mendalam ini meliputi empat fase: Fase inflamatorik Pada fase inflamatorik, terjadi peristiwa inflamasi (respons selular dan vaskular) yang meliputi antara lain vasodilatasi, peningkatan permeabilitas pembuluh darah, serta rekrutmen sel-sel fagosit untuk mengeliminasi agen penyebab cedera/jejas. Selain itu pada fase i nflamatorik juga terjadi penggumpalan darah untuk menyatukan daerah yang terpisah akibat cedera. Fase migratorik Pada fase migratorik, terjadi perpindahan fibroblas untuk membentuk jaringan parut. Juga akan terbentuk keropeng di daerah cedera. Fase proliferatif Pada fase proliferatif, terjadi pertumbuhan sel-sel epitel di bawah keropeng, deposisi fibroblas  yang semakin banyak dan pembentukan kapiler-kapiler baru. Fase maturasi Pada fase maturasi, keropeng yang terbentuk akan meluruh dan digantikan den gan jaringan sehat dan kulit kembali ke ketebalannya semula. Kolagen menjadi lebih tersusun, fibroblas berkurang, dan kapiler darah telah normal kembali. Hubungan fisiologi kulit dengan organ-organ lain Sistem kulit membentuk permukaan eksternal tubuh dan melindungi dari dehidrasi, kimia lingkungan, dan pajanan terhadap agen asing. Sistem kulit dipisahkan dari sistem tubuh yang lain oleh jaringan subkutan namun tetap terhubung dengan sistem tubuh yang lain dengan sistem

sirkulasi, limfatik serta sistem saraf. Hasilnya, aktifitas fisiologis kulit selalu terintegrasi dengan sistem-sistem tubuh yang lain. 1. Sistem skeletal Kulit mengaktifkan vitamin D 3 (calcitriol) yang akan membantu penyerapan kalsium dan fosfor di saluran cerna. Kalsium dan fosfor berfungsi unuk membangun dan memelihara tulang. Sistem skeletal menyediakan dukungan struktural untuk kulit. 2. Sistem muskular Kulit, melalui produksi vitamin D (calcitriol) membantu menyediakan ion kalsium yang berguna untuk kontraksi otot. Kontraksi otot di daerah kulit muka menghasilkan ekspresi wajah. 3. Sistem saraf Ujung saraf pada kulit akan menghantarkan sinyal terkait sentuhan, tekanan, suhu, dan nyeri. Sistem saraf pusat mengatur aliran darah dan pengeluaran keringat untuk termoregulasi. Sistem saraf menstimulasi kontraksi muskulus arektor pili untuk menegakkan rambut. 4. Sistem endokrin Keratinosit pada kulit membantu mengaktivasi vitamin D menjadi calcitriol, sebuah hormon yang mempermudah penyerapan kalsium dan fosfor di saluran cerna. Hormon seks menstimulasi aktivitas kelenjar sebasea, mempengaruhi pertumbuhan, distribusi lemak subkutan, dan aktifitas kelenjar keringat. Hormon adrenal mengatur aliran darah di dermis dan membantu memobilisasi lemak di adiposit. 5. Sistem kardiovaskular Perubahan kimia setempat di kulit (dermis) akan menyebabkan perubahan vaskular (melebar atau menyempit) yang mempengaruhi aliran darah setempat. Sistem kardiovaskular menyediakan oksigen dan nutrien, menghantarkan hormon dan selsel imun. Pembuluh darah menghantarkan karbondioksida, sampah metabolisme, dan toksin. Sistem kardiovaskular menyediakan panas untuk mengatur suhu kulit. 6. Sistem limfatik dan imunologi Kulit adalah pertahanan pertama dalam imunitas, menyediakan sawar mekanik dan sekret kimia untuk menghalau penetrasi mikroba. Sel-sel Langerhans pada epidermis berperan dalam imunologi dengan cara pengenalan antigen terhadap agen asing. Makrofag memfagosit mikroba yang berhasil mempenetrasi permukaan kulit. Sistem limfatik melindungi integumen dengan menyediakan makrofag tambahan dan memobilisasi limfosit. 7. Sistem pernapasan Rambut hidung berfungsi menyaring partikel debu dari udara yang dihirup. Stimulasi pada ujung saraf nyeri dapat mengubah laju pernapasan. Sistem pernapasan menyediakan oksigen untuk jaringan dan mengeliminasi karbondioksida. 8. Sistem pencernaan

Kulit mengaktifkan vitamin D 3 (calcitriol) yang akan membantu penyerapan kalsium dan fosfor di saluran cerna. Sistem pencernaan menyediakan nutrien untuk sel dan simpanan lipid di adiposit. 9. Sistem saluran kemih Ginjal menerima sebagian hormon vitamin D dari kulit dan mengubahnya menjadi calcitriol Ekskresi sampah metabolisme melalui kelenjar keringat turut berperan dalam menentukan  jumlah ekskresi melalui tubulus ginjal. 10. Sistem reproduksi Ujung saraf di kulit dan subkutan berespon terhadap stimulus erotik dan berkontribusi terhadap kepuasan seksual. Gerakan menghisap bayi pada puting susu ibu menstimulasi ujung saraf di kulit dan menyebabkan keluarnya ASI. Kelenjar susu (modifikasi dari kelenjar keringat) memproduksi ASI. Kulit mengalami pelebaran (hiperplasia) selama kehamilan terkait pertumbuhan fetus. Hormon-hormon seks mempengaruhi distribusi rambut, sel adiposa dan perkembangan kelenjar payudara. Referensi 1. Djuanda A. Ilmu Penyakit Kulit dan Kelamin. 5 th ed. Jakarta: Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia; 2007. p. 7-8. 2. Martini F. Fundamentals of Anatomy and Physiology. 7 th ed. USA: Pearson Education Inc; 2006. p. 153-78. 3. Tortora G, Derrickson B. Principles of Anatomy and Physiology. 11 th ed. USA: John Wiley & Sons Inc; 2006. p. 145-70. Anatomi dan Fisiologi Kulit

Kulit adalah alat indera kita yang mampu menerima rangsangan temperatur suhu, sentuhan, rasa sakit, tekanan, tekstur, dan lain sebagainya. Pada kulit terdapat reseptor yang merupakan percabangan dendrit dari neuron sensorik yang banyak terdapat di sekitar ujung jari, ujung lidah,

dahi, dll. Kulit manusia terdiri atas epidermis dan dermis. Kulit juga berfungsi sebagai alat eksresi karena adanya kelenjar keringat (kelenjar sudorifera) yang terletak di lapisan dermis. Epidermis

Pada epidermis tidak terdapat pembuluh darah dan sel saraf. Epidermis tersusun atas empat lapis sel. dari bagian dalam ke bagian luar, berturut-turut, lapisan germinativum, lapisan stratum spinosum, lapisan granulosum, stratum lusidum dan stratum korneum. Lapisan korneum merupakan lapisan kulit mati, yang dapat mengelupas dan digantikan oleh sel-sel baru. Lapisan Malpighi terdiri atas lapisan spinosum danlapisan germinativum . Lapisan spinosum berfungsi menahan gesekan dari luar. Lapisan germinativum mengandung sel-sel yang aktif membelah diri, mengantikan lapisan sel-sel pada lapisan korneum.Lapisan Malphighi mengandung pigmen melanin   yang memberi warna pada kulit. Bagian dari Epidermis a. Lapisan Germinatum / lapisan basal

Lapisan terbawah dari lapisan epidermis yang bergerak secara terus menerus menuju keatas memisahkan antara lapisan epidermis dengan lapisan dermis, gambaran dari lapisan ini adalah: Disusun oleh sel basal aktif yang terus menerus membelah diri, seperti terlihat pada gambar, sel di bagian ini mempunyai inti (berwarna gelap) yang sangat penting dalam proses pembelahan sel, sehingga bagian inilah yang terus menerus membuat sel-sel kulit baru untuk mengantikan bagian sel-sel yang tua dan rusak, oleh karena itu disebut juga sel induk. lapisan ini setiap harinya selalu melakukan pembelahan (mitosis). Proses mitosis ini sendiri dapat dipicu dengan bahan Natrium Lauril sulfat sehingga terjadi peremajaan sel secara terus menerus, namun kortikoid dan flusinolon asetonida dapat menganggu proses regenerasi sel dengan menghambat proses mitosis. Bagian ini juga cikal bakal terbentuknya keratinocit baru. Terdapat melanocyt yaitu sel yang memproduksi melanin untuk memberi warna pada kulit, dan yang paling penting fungsi melanocyt untuk melindungi DNA di inti sel kulit agar tidak bermutasi karena radiasi sinar matahari. Mutasi DNA di inti sel kulit karena sinar matahari dapat menyebabkan kerusakan sel sehingga terlihat lebih cepat menua dan dapat menyebabkan kanker. Semua jenis kulit putih mempunyai resiko lebih besar menderita kanker kulit.Inilah contoh kanker kulit pada wajah : Paparan sinar matahari yang sering pada kulit wajah menyebabkan produksi melanin makin meningkat dan sel-sel melanocyt yang memproduksi melanin menggandakan diri lebih cepat yang sebenarnya bertujuan melindungi sel kulit dari kerusakan tapi menjadikan warna kulit lebih gelap dan terbentuk flek. b. Lapisan Stratum Spinosum/prickle-cell layer

Adalah lapisan di atas sel basal tersusun dari sel keratinocyt bertugas mengisi sel-sel dengan protein keratin yang bersifat bahan keras sehingga dapat melindungi lapisan sel basal yang aktif membelah agar terhindar dari subtansi yang dapat merusak dan dari infeksi mikroorganisme serta mengurangi kehilangan kelembaban sel kulit. Keratinocyt yang ada dilapisan i ni juga memproduksi lemak perekat dilapisan tanduk. Sel-sel dibagian ini ada sebagian yang masih hidup dan aktif membelah diri terutama sel yang paling dekat dengan lapisan sel basal. Sel-sel yang sudah penuh terisi keratin secara berangsur-angsur akan mati dan naik kepermukaan. c. Stratum Granulosum

Sel dilapisan ini sudah merupakan sel mati dan tidak dapat membelah diri tersusun dari sel-sel keratin atau sel yang sudah berisi bahan protein dan mengeras, dan banyak terdapat filaggrin merupakan bahan penghubung sel keratin dengan bagian luar sel untuk tetap memberikan nutrisi bagi sel keratin melalui cairan antar sel karena bagian sel ini semakin jauh dari aliran darah. Pada orang kekurangan filaggrin dapat menyebabkan kulit kering bersisik dan mengelupas secara terus menerus. Karena letak lapisan ini makin jauh dari aliran darah maka sedkit saja pembuluh darah  yang ada di lapisan dermis mengalami gangguan aliran darah, maka akan sangat mempengaruhi lapisan ini, sehingga sel kulit di lapisan ini akan menjadi semakin pipih dan mati sebelum waktunya, itulah yang menyebabkan kondisi kulit kita terlihat kusam dan tidak sehat, bila aliran darah kepermukaan kulit tidak lancar, padahal sering sekali pada kenyataannya pembuluh kapiler darah di lapisan dermis yang memberi nutisi pada kulit mudah sekali mengalami hambatan dan gangguan salah satunya disebabkan oleh diding pembuluh kapiler dan struktur jaringan kolagen di lapisan dermis tidak adekuat, hal itu juga yang menyebabkan mengapa walaupun sudah mencuci muka dengan bersih tapi wajah tidak terlihat bersinar.

d. Stratum Lucidum

Adalah lapisan tebal sel berbentuk gepeng yang tidak berwarna dan bening, banyak terdapat zat eleidin (lapisan mengeras) yang ditemukan hanya pada lapisan telapak k aki dan tangan sehingga terlihat pada bagian tersebut lebih tebal, tentusaja ketebalan ini berfungsi sebagai pelindung. Contohnya adalah pada telapak kaki. e. Stratum Corneum /lapisan Horny/ lapisan tanduk/lapisan bersisik

Merupakan lapisan paling atas tersusun dari 15 -20 lapisan sel, diantara sel-selnya terdapat lemak yang berfungsi sebagai perekat antara sel-sel, ibarat seperti susunan batu bata dengan semen.

Selain itu lemak antar sel juga untuk menstabilkan lapisan tanduk, menjaga kesediaan air untuk kelembaban dengan kemampuan tinggi menyerap air , mencegah kulit dari kekeringan dan dehidrasi saat penguapan akibat panasnya matahari, menjaga elastisitas dan kekenyalan kulit, dan sebagai lapisan yang menyaring serta mencegah sel-sel kontak dengan mikroorganisme, toksin, bahan-bahan kimia atau zat alergen yang dapat merusak. Lemak yang ada di lapisan ini di buat oleh sel keratinocyt di lapisan stratum granulosum seperti yang sudah di jelaskan di atas MELANIN

•

Sejarah Melanin adalah senyawa biologi yang ditemukan pada manusia, tanaman, hewan, dan protista, yang berfungsi sebagai pigmen. Pigmen yang dihasilkan biasanya merupakan turunan dari asam amino tirosina. Melanin merupakan zat yang memberikan warna pada kulit, rambut dan mata. Melanin terbentuk dari metabolisme asam

amino tyrosin. Pada kulit melanin dibentuk oleh sel yang dis ebut melanosit dan melalui proses melanogenesis (Pembentukan melanin oleh sel-sel hidup).

Melanin merupakan suatu metabolit sekunder. Metabolit sekunder merupakan senyawa metabolit yang tidak esensial bagi pertumbuhan organisme dan ditemukan dalam bentuk yang unik atau berbeda-beda antara spesies yang satu dan lainnya. Setiap organisme biasanya menghasilkan senyawa metabolit sekunder yang  berbeda-beda, bahkan mungkin satu jenis senyawa metabolit sekunder hanya ditemukan pada satu spesies dalam suatu kingdom. Senyawa ini juga tidak selalu dihasilkan, tetapi hanya pada saat dibutuhkan saja atau pada fase-fase tertentu. Fungsi metabolit sekunder adalah untuk mempertahankan diri dari kondisi lingkungan yang kurang menguntungkan, misalnya untuk mengatasi hama dan penyakit, menarik  polinator , dan sebagai molekul sinyal. Singkatnya, metabolit sekunder digunakan organisme untuk berinteraksi dengan lingkungannya. Adanya melanin tersebut menyebabkan terjadinya keragaman warna kulit pada makhluk hidup, misalnya  pada manusia. Manusia memiliki warna kulit yang bermacam-macam, kisarannya yaitu dari hampir hitam sampai putih. Manusia dengan kulit gelap memiliki jumlah melanin yang lebih tinggi, dan sebaliknya manusia yang memiliki melanin lebih sedikit akan memiliki kulit yang lebih putih. Pada dasarnya jumlah melanosit pada manusia yang memiliki kulit hitam maupun kulit putih adalah sama, yang membedakan adalah ukuran dari sel melanosit dan penyebarannya. Pada manusia yang memiliki kulit hitam, melanositnya lebih  besar dan penyebarannya lebih merata, sedangkan pada manusia yang memiliki kulit lebih putih melanositnya lebih kecil dan kurang menyebar. Pada manusia yang memiliki kulit putih, aktivitas melanosit untuk  menghasilkan melanin lebih rendah dibandingkan pada manusia yang kulit hitam. Melanin akan sangat berguna bagi makkhluk hidup jika kandungannya dalam tubuh tepat. Artinya kandungan melanin dalam tubuh tidak kurang dan tidak berlebihan. Efek yang ditimbulkan jika makhluk hidup tersebut mengalami kekurangan melanin adalah penyakit yang biasa disebut albino. Abinno bisa menyerang manusia, tanaman maupun hewan. Jenis melanin yang paling umum adalah eumelanin dan pheomelanin. Bentuk umum sebagian besar  Eumelanin berwarna cokelat-hitam melanin adalah eumelanin. yang merupakan  polimer dari dihidroksi indol asam karboksilat. Bentuk lain melanin adalah pheomelanin berwarna merah-coklat dan merupakan polimer dari benzothiazine. Melanin ini bertanggung jawab untuk memberikan warna rambut merah dan bintik-bintik. Pheomelanin dan eumelanin ditemukan di kulit manusia dan rambut , tetapi eumelanin adalah melanin melimpah paling pada manusia, serta bentuk paling mungkin kekurangan albinisme . •

Proses Sintesis dari Organisme Asal Pembentukan Pigmen Melanin Melanin dibentuk oleh melanosit dengan enzim tirosinase memainkan peranan penting dalam proses  pembentukannya. Sebagai akibat dari kerja enzim tironase, tiroksin diubah menjadi 3,4 dihidroksiferil alanin (DOPA) dan kemudian menjadi dopaquinone, yang kemudian dikonversi, setelah melalui beberapa tahap transformasi menjadi melanin. Enzim tirosinase dibentuk dalam ribosom, ditransfer dalam lumer retikulum

endoplasma kasar, melanosit diakumulasi dalam vesikel yang dibentuk oleh kompleks golgi. 4 tahapan yang dapat dibedakan pada pembentukan granul melanin yang matang. Tahap 1 : Sebuah vesikel dikelilingi oleh membran dan menunjukkan awal proses dari aktivitas enzim tirosinase dan  pembentukan substansi granul halus; pada bagian perifernya. Untaian-untaian padat elektron memiliki suatu susunan molekul tirosinase yang rapi pada sebuah matrik protein. Tahap 2 : Vesikel (melanosom) berbentuk oval dan memperlihatkan pada bagian dalam filamen-filamen dengan jarak  sekitar 10 nm atau garis lintang dengan jarak sama. Melanin disimpan dalam matriks protein.

Gambar 1. Diagram Melanosit, ilustrasi gambaran utama melanogenesis. Tirosinase di sintesis dalam retikulum endoplasma yang kasar dan diakumulasikan dalam vesikel kompleks Golgi. Vesikel yang bebas  sekarang dinamakan melanosom. Sintesis melanin dimulai pada melanosom tahap II, di mana melanin diakumulasikan dan membentuk melanosom tahap III. Terakhir struktur ini hilang dengan aktivitas tirosinase dan membentuk granul melanin. Granul melanin bermigrasi ke arah juluran melanosit dan masuk ke dalam keratinosit. Tahap 3 : Peningkatan pembentukan melanin membuat struktur halus agak s ulit terlihat.

•

Tahap 4 : Granul melanin matang dapat terlihat dengan mikroskop cahaya dan melanin secara sempurna mengisi vesikel. Utrastruk tur tidak ada yang terlihat. Granul yang matang berbentuk elips, dengan panjang 1 μm dan diameter  0,4 μm. Ketika dibentuk granul melanin migrasi di dalam perluasan sitoplasma melanosit dan ditransfer ke selsel dalam stratum germinativum dan spinosum dari epidermis. Proses transfer ini telah diobservasi secara langsung pada kultur jaringan kulit. Granul melanin pada dasarnya diinjeksikan ke dalam keratinosit. Ketika di dalam keratinosit, granul melanin berakumulasi di dalam sitoplasma di daerah atas inti (supranuklear), jadi melindungi nukleus dari efek  merusak radiasi matahari. Meskipun melanosit yang membentuk melanin, namun sel-sel epitel/keratinositlah yang menjadi gudang dan berisi lebih banyak melanin, dibandingkan melanosit sendiri. Di dalam keratinosit, granul melanin  bergabung dengan lisosom – alasan mengapa melanin menghilang pada sel epitel bagian atas. Faktor-faktor penting dalam interaksi antara keratinosit dan melanosit yang menyebabkan pigmentasi pada kulit: 1. Kecepatan pembentukan granul melanin dalam melanosit.

2. Perpindahan granul ke dalam keratinosit, dan 3. Penempatan terakhirnya dalam keratinosit

 Mekanisme umpan balik bisa bertahan selama dalam keratinosit  Melanosit dapat dengan mudah dilihat dengan fragmen inkubasi epidermis pada dengan dopa. Komposisi ini dikonversikan menjadi deposit coklat gelap melanin pada melanosit, reaksinya dikatalisasi oleh enzim tirosinase. Metode ini memungkinkan untuk menghitung jumlah melanosit per unit area epidermis. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa melanosit tidak didistribusikan secara random di antara keratinosit, agak tampak ada pola pada distribusinya, yang disebut dengan epidermal-melanin unit.

•

Proses sintesis melanin dari asam amino tirosin :

Pada manusia, ratio dopa-positif melanosit terhadap keratinosit pada statum basah adalah konstan di dalam setiap area tubuh, tetapi bervariasi dari satu regio ke regio yang lain. Sebagai contoh, ada sekitar 1000 melanosit/mm2 di kulit daerah paha dan 2000/mm2 di kulit skrotum. Jenis kelamin dan ras tidak mempengaruhi  jumlah melanosit/unit area. Perbedaan pada warna kulit terutama karena perbedaan jumlah granul mela nin pada keratinosit.

Gambar 2. Section of the stratum spinosum showing the localized deposits of melanin covering the cell nuclei.  Melanin protects the DNA from the UV radiation of the sun. This explains why people with light skin have a higher incidence of skin cancer than do people with dark skin. The highest concentration of melanin occurs in the cells that are more deeply localized; these cells divide more actively. (The DNA of cell populations that  multiply more actively is particularly sensitive to har mful agents.)

Makin gelapnya kulit (tanning) setelah terpapar radiasi matahari ( panjang gel: 290-320mm) adalah akibat proses tahap 2. Pertama, reaksi fisis dan kimiawi menggelapkan warna melanin yang belum muncul ke luar melanosit, dan merangsangnya secara cepat untuk masuk ke keratinosit. Kedua, kecepatan sintesis melanin dalam melanosit mengalami akselerasi, sehingga semakin meningkatkan jumlah pigmen melanin.

•

•

Fungsi Melanin bagi Organisme Asalnya Melanin yang sering disebut dengan pigmen terdapat dalam semua makhluk hidup. Fungsi melanin atau  pigmen tersebut tergantung pada makhluk hidup yang memproduksinya. Misalnya pada manusia melanin  berfungsi sebagai pembari warna pada kulit, rambut dan mata, melanin juga berfungsi melindungi kulit dari  paparan sinar ultra violet. Semakin sering kulit tubuh terkena paparan sinar ultra violet maka produksi melanin dalam tubuh bertambah banyak sehingga kulit akan terlihat lebih gelap. Untuk hewan melanin berfungsi sebagai  pemberi warna untuk kulit, mata dan bulu. Tetapi pada beberapa serangga pigmennya berubah menjadi senyawa  beracun dan digunakan sebagi signal apabila ada bahaya disekitarnya. Jadi pada serangga tersebut pigmen  barfungsi ganda. Pada tanaman pigmen berfungsi sebagai pemberi warna pada daun dan bunga bagi tanaman yang memiliki bunga. Warna daun dan bunga setiap tanaman berbeda-beda, hal tersebut dikarenakan molekul  pigmen yang ada pada tanaman tersebut berbeda.

Aplikasi untuk Kebutuhan Manusia

Zat warna untuk tekstil

Zat warna alam untuk bahan tekstil pada umumnya diperoleh dari hasil ekstrak berbagai bagian tumbuhan seperti akar, kayu, daun, biji ataupun bunga. Pengrajin-pengrajin batik telah banyak mengenal tumbuhantumbuhan yang dapat mewarnai bahan tekstil beberapa diantaranya adalah : daun pohon nila (indofera), kulit  pohon soga tingi (Ceriops candolleana arn), kayu tegeran (Cudraina javanensis), kunyit (Curcuma), teh (Tea), akar mengkudu (Morinda citrifelia), kulit soga jambal (Pelthophorum ferruginum), kesumba (Bixa orelana), daun jambu biji (Psidium guajava). (Sewan Susanto,1973). Menurut R.H.MJ. Lemmens dan N Wulijarni-Soetjipto (1999) sebagian besar warna dapat diperoleh dari  produk tumbuhan, pada jaringan tumbuhan terdapat pigmen tumbuhan penimbul warna yang berbeda tergantung menurut struktur kimianya. Golongan pigmen tumbuhan dapat berbentuk klorofil, karotenoid, flovonoid dan

kuinon. Untuk itu pigmen  –  pigmen alam tersebut perlu dieksplorasi dari jaringan atau organ tumbuhan dan dijadikan larutan zat warna alam untuk pencelupan bahan tekstil. Proses eksplorasi dilakukan dengan teknik  ekstraksi dengan pelarut air. Proses pembuatan larutan zat warna alam adalah proses untuk mengambil pigmen  –  pigmen penimbul warna yang berada di dalam tumbuhan baik terdapat pada daun, batang, buah, bunga, biji ataupun akar. Proses eksplorasi pengambilan pigmen zat warna alam disebut proses ekstraksi. Proses ektraksi ini dilakukan dengan merebus bahan dengan pelarut air. Bagian tumbuhan yang di ekstrak adalah bagian yang diindikasikan paling kuat/banyak memiliki pigmen warna misalnya bagian daun, batang, akar, kulit buah, biji ataupun buahnya. Untuk proses ekplorasi ini dibutuhkan bahan  – sebagai berikut: - Kain katun (birkolin) dan sutera

- Ekstrak adalah bahan yang diambil dari bagian tanaman di sekitar kita yang ingin kita j adikan sumber pewarna alam seperti : daun pepaya, bunga sepatu, daun alpokat, kulit buah manggis, daun jati, kayu secang, biji makutodewo, daun ketela pohon, daun jambu biji ataupun jenis tanaman lainnya yang ingin kita eksplor  - Bahan kimia yang digunakan adalah tunjung (FeSO4) , tawas, natrium karbonat/soda abu (Na2CO3) , kapur  tohor (CaCO3), bahan ini dapat di dapatkan di toko-toko bahan kimia. Peralatan yang digunakan adalah timbangan, ember, panci, kompor, thermometer , pisau dan gunting.