Rabu, 19 September 2012

Patologi Umum



GANGGUAN METABOLISME PIGMEN MELANIN

A.    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 disebut melanosit dan melalui proses melanogenesis (Pembentukan melanin oleh sel-sel hidup).  
http://1.bp.blogspot.com/-cWAlGZ-XNjM/TeH9PCzXgHI/AAAAAAAAACc/Q3ynmjSjRa4/s1600/MELANIN.JPG
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 melanin adalaheumelanin. Eumelanin berwarna cokelat-hitam 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 .
melanin.jpg
 Skin-Colour-Tutorial.jpg
Gambar. Dari semua pigmen pembentuk warna kulit tersebut, melaninlah yang paling menentukan warna kulit kita.
B.     JENIS PIGMEN (MELANIN)

1.      Eumelanin --> coklat / hitam.
Eumelanin (yang artinya melanin sejati) memberi warna gelap pada rambut. Ditinjau dari struktur kimianya, eumelanin merupakan protein yang mengandung asam amino tirosin. Pembentukan eumelanin membutuhkan enzim tirosinase, yang menggabungkan asam amino tirosin ke molekul dopa dan dopamin. Tirosinase lebih aktif pada orang dewasa dibanding pada anak-anak atau remaja. Namun pada orang tua tidak begitu aktif lagi. Karena itu, defisiensi tirosin dapat mempengaruhi warna rambut manusia. Kurangnya tirosin menyebabkan warna rambut yang seharusnya gelap akan memudar. Warna eumelanin ada 2 macam, yaitu coklat atau hitam. Rambut yang memiliki konsentrasi melanin hitam tinggi tentu saja akan memperlihatkan warna hitam. Sedangkan rambut dengan konsentrasi melanin coklat tinggi akan memperlihatkan warna coklat. Jika pigmen melanin hitam rendah, warna yang terlihat adalah kelabu atau putih. Dan jika pigmen melanin coklat yang rendah, warna yang terlihat adalah kuning (pirang). Melanin coklat lebih stabil dan bertahan lama daripada melanin hitam.
2.      Phaeomelanin --> merah.

Sedangkan feomelanin berwarna kemerahan atau pirang dan ditemukan pada sebagian besar orang; namun paling banyak pada orang yang berambut merah. Feomelanin juga tersusun atas asam amino tirosin; dan juga membutuhkan enzim tirosinase. Namun feomelanin itu sendiri merupakan produk antara dalam produksi eumelanin, yang bereaksi dengan asam amino sistein. Asam amino sistein mengandung atom sulfur; sehingga inilah yang memberi warna kemerahan atau oranye pada rambut. Semakin banyak interaksi dengan sistein, maka semakin merah warna rambut yang terbentuk. Biasanya rambut merah juga berhubungan dengan penghambatan pembentukan eumelanin. Feomelanin memiliki stabilitas di antara melanin coklat dan hitam. Pheomelanin membentuk warna merah, banyak terdapat di rambut merah dan juga terkonsentrasi di bibir, puting susu, kelenjar penis, dan vagina.



C.    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.

http://1.bp.blogspot.com/-5kGSsEBDJU8/TeyiTKX3IcI/AAAAAAAAACk/Eq8bNi_m4h8/s320/MEL2.JPG
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 sulit terlihat.
Tahap 4 : Granul melanin matang dapat terlihat dengan mikroskop cahaya dan melanin secara sempurna mengisi vesikel. Utrastruktur 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 sel-sel 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.

D.    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.

E.      APLIKASI UNTUK KEBUTUHAN MANUSIA

1.      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 tumbuhan-tumbuhan 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:
ü  Kain katun (birkolin) dan sutera 
ü  Ekstrak adalah bahan yang diambil dari bagian tanaman di sekitar kita yang ingin kita jadikan 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
ü  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. 
Gambar Dari Pigmen Kulit

Berikut adalah beberapa foto yang menunjukkan gangguan kulit seperti
·         Hiperpigmentasi
·         Kulit Pigmen Melanin
·         Kulit Pigment Spots
·         Pigmentasi Kulit Penyakit
·         Pigmentasi Kulit Gangguan
·         Vitiligo
kulit pigmen melanin
Addison penyakit pigmentasi
krim kulit pigmentasi
hiper pigmentasi kulit
hipo pigmentasi
gangguan pigmentasi kulit

F.     KEKURANGAN DAN KELEBIHAN
Hipopigmentasi adalah hilangnya / berkurangnya warna kulit. Hal ini disebabkan berkurangnya sel melanosit di kulit akibat dari berkurangnya asam amino tirosin yang digunakan melanosit untuk membuat melanin atau sel pigmentasi (pewarna kulit). Hipopigmentasi dapat disebabkan oleh beberapa hal, yaitu :
o    hipopigmentasi pasca peradangan/luka di kulit
o    pitiriasis versikolor atau dikenal dengan panu
o    vitiligo
o    albino
o    lepra
o    pitiriasis alba
Untuk menghilangkan bercak tersebut harus dicari apa penyebabnya. Bila penyebabnya adalah pitiriasis versikolor maka dapat diberikan obat jamur yang sesuai. Terapi disesuaikan dengan penyebabnya. Pada hipopigmentasi pasca peradangan, sel melanosit kulit di daerah tersebut sudah rusak sehingga terjadilah hipopigmentasi, hal ini sulit dihilangkan kecuali dengan operasi / laser.
Hipopigmentasi yang tiba-tiba muncul dengan sendirinya dapat juga disebabkan oleh vitiligo. Vitiligo adalah gangguan pigmentasi dimana melanosit (sel yang membentuk pigment) di area kulit hancur/rusak. Sebagai hasilnya, terdapatlah bercak putih yang muncul pada kulit di berbagai bagian tubuh. Penyebab dari vitiligo masih belum diketahui. Vitiligo diperkirakan merupakan penyakit autoimun atau gangguan kekebalan tubuh seseorang. Dilaporkan bahwa sengatan dinar matahari atau stress dan emosi dapat memicu terjadinya vitiligo. Jenis terapi untuk vitiligo adalah medikal (obat), operasi, dan terapi tambahan. Pemberian obat untuk penderita vitiligo harus sesuai dengan petunjuk dokter yang memeriksa. Masing-masing individu berespon berbeda terhadap terapi yang dilakukan.
Karena banyaknya kemungkinan penyebab terjadinya hipopigmentasi, kami sarankan Anda berkonsultasi ke dokter kulit untuk dilakukan pemeriksaan secara langsung agar dapat diketahui penyebabnya. Dengan demikian, dokter dapat memberikan pengobatan sesuai penyebabnya. Penyakit kulit akan lebih mudah didiagnosis apabila dilihat secara langsung karena perlu diketahui lokasi tepatnya, ukuran dan lainnya. Penggunaan salep secara sembarangan tanpa mengetahui penyebabnya tidak akan memberikan hasil yang efektif.  
Dalam dermatologi, hiperpigmentasi adalah penggelapan area kulit atau kuku yang disebabkan oleh melanin meningkat. Hiperpigmentasi dapat disebabkan oleh kerusakan akibat sinar matahari, peradangan, atau cedera kulit lainnya, termasuk yang terkait dengan acne vulgaris. Orang dengan warna kulit lebih gelap Asia, Mediterania atau Afrika juga lebih rentan terhadap hiperpigmentasi, terutama jika mereka memiliki paparan sinar matahari berlebih. Banyak bentuk hiperpigmentasi disebabkan oleh kelebihan produksi melanin.
Hiperpigmentasi dapat menyebar atau fokal, yang mempengaruhi bidang-bidang seperti wajah dan punggung tangan. Melanin dihasilkan oleh melanosit pada lapisan bawah epidermis. Melanin adalah kelas bertanggung jawab untuk memproduksi pigmen warna dalam tubuh di tempat-tempat seperti mata, kulit, dan rambut. Sebagai usia tubuh, distribusi melanosit menjadi kurang menyebar dan regulasi yang kurang dikendalikan oleh tubuh. Sinar UV merangsang aktivitas melanosit, dan di mana konsentrasi dari sel-sel lebih padat dari daerah sekitarnya, hiperpigmentasi dipengaruhi.
Hiperpigmentasi dikaitkan dengan sejumlah penyakit atau kondisi, termasuk:
·         Addison penyakit dan sumber-sumber lain dari ketidakcukupan adrenal, di mana hormon yang merangsang sintesis melanin, seperti melanosit-stimulating hormone (MSH), yang sering meningkat.
·         Cushing penyakit atau adrenokortikotropik hormon lainnya yang berlebihan (ACTH) produksi, karena produksi MSH adalah produk sampingan dari sintesa ACTH dari proopiomelanocortin (POMC).
·         Acanthosis nigricans - hiperpigmentasi area intertriginosa berhubungan dengan resistensi insulin.
·         Melasma, juga dikenal sebagai''''kloasma - hiperpigmentasi tambal sulam sering ditemukan pada wanita hamil.
·         Linea nigra - garis hiperpigmentasi yang ditemukan pada perut selama kehamilan.
·         Peutz-Jeghers sindrom - gangguan dominan autosomal makula ditandai dengan hiperpigmentasi di bibir dan mukosa oral dan polip pencernaan.
·         Beberapa bahan kimia seperti asam salisilat, bleomycin, dan cisplatin.
·         Perokok melanosis
·         Penyakit celiac
·         Cronkite-Kanada sindrom
·         Porfiria
·         Tinea infeksi jamur seperti kurap
·         Hemokromatosis - kelainan genetik yang umum tetapi yang melemahkan ditandai oleh akumulasi kronis besi dalam tubuh.
·         Bubuk jet injeksi
Hiperpigmentasi terkadang dapat disebabkan oleh prosedur laser dermatologis. Pengobatan hiperpigmentasi mungkin termasuk hidrokuinon, asam kojic, asam hidroksi alfa, asam azelaic, asam askorbat, tretinoin (Retinol), glukokortikoid topikal, dan ekstrak licorice. Semua perlakuan gagal jika daerah yang terkena terkena sinar matahari tanpa memadai UVA / UVB perlindungan.

REFERENSI


Tidak ada komentar:

Posting Komentar