Mekanisme Pigmentasi

Warna kulit tergantung pada 3 (tiga) komponen menurut derajat yang bervariasi. Jaringan memiliki warna inheren kekuningan akibat kandungan karoten. Adanya Hb beroksigen dalam dasar kapiler dari dermis memberinya warna kemerahan. Dan warna kecoklatan sampai kehitaman adalah akibat jumlah pigmen melanin yang bervariasi. Dr Retno Iswari Tranggono, SpKK dalam bukunya yang berjudul Buku Pegangan Ilmu Pengetahuan Kosmetik juga menyebutkan bahwa
warna kulit terutama ditentukan oleh oxyhemoglobin yang berwarna merah, hemoglobin tereduksi yang berwarna merah kebiruan, melanin berwarna coklat, keratohyalin yang memberikan penampakan opaqe pada kulit, serta lapisan stratum corneum yang memiliki warna putih kekuningan atau keabu-abuan. Kurang penting adalah caroten, suatu pigmen warna kuning yang sedikit sekali jumlah dan efeknya, serta eleidin dalam stratum lucidum yang hanya terlihat pada yang menebal dari telapak kaki bagian tumit.

Dari semua bahan-bahan pembangun warna kulit itu, yang paling menentukan warna kulit adalah pigmen melanin. Jumlah, tipe, ukuran, dan distribusi pigmen melanin ini akan menentukan variasi warna kulit berbagai golongan ras/bangsa di dunia.

Gambar 1. Penampang kulit

Histologi Melanosit

Melanosit merupakan sel khusus yang terdapat pada epidermis, dijumpai di bawah atau di antara sel-sel stratum basalis dan pada folikel rambut. Asal embriologi dari melanosit berasal dari sel krista neural. Melanosit memiliki bentuk badan sel bulat tempat bermulanya cabang-cabang panjang yang ireguler dalam epidermis. Cabang-cabang ini berada di antara sel-sel stratum basalis dan stratum spinosum. 

Gambar 2. Diagram Melanosit. Juluran melanosit meluas hingga ke antara keratonosit. Granul melanin disintesis di dalam melanosit, kemudian bermigrasi ke dalam keratinosit.

Dengan mikroskop elektron terlihat sel yang berwarna pucat, berisikan banyak mitokondria kecil, kompleks golgi sangat berkembang, sisterna pendek pada retikulum endoplasma yang kasar.
Meskipun melanosit tidak dilekatkan dengan keratinosit yang berdekatan dengannya oleh desmosom, melanosit ini diletakkan ke lamina basalis dengan hemidesmosom.

Gambar 3. Gambaran mikroskop electron kulit manusia. Terdiri dari melanosit dan keratinosit. Terlihat granul melanin yang sangat banyak pada keratinosit di sebelah kanan dibandingkan yang terdapat di melanosit sendiri. Gambaran material putih di bagian bawah adalah kolagen dermis.

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.

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..

Gambar 4. 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. Terakhirstruktur ini hilang dengan aktivitas tirosinase dan membentuk granul melanin. Granul melanin bermigrasi ke arah juluran melanosit dan masuk ke dalam keratinosit.

Untuk lebih jelasnya tentang terbentunya melanin mari kita bahas lagi secara sederhana dan mendetail. Coba perhatikan gambar 2.

Gambar 2.

Pada gambar ini, melanosit terletak di bagian bawah, yang sitoplasmanya menjulur ke atas. Maksud kata ‘di atas’ di sini adalah yang lebih dekat dengan permukaan kulit.
Melanin dibentuk oleh melanosit dalam beberapa tahap. Ketika dibentuk, granul melanin migrasi di dalam perluasan sitoplasma melanosit lalu ditransfer ke keratinosit, terutama pada lapisan stratum germinativum dan stratum spinosum. Keratinosit merupakan sel-sel yang membentuk jaringan epidermis. Akibatnya sel-sel keratinosit banyak mengandung melanin, bahkan lebih banyak daripada yang terdapat pada melanosit yang merupakan penghasil melanin itu sendiri. Artinya, melanosit di situ hanya bertugas memberi warna pada keratinosit.

Melanin yang diterima oleh keratinosit, lama-kelamaan akan dicerna oleh lisosom di dalam keratinosit karena mungkin dianggap sebagai benda asing. Ini menyebabkan sel-sel keratinosit pada lapisan epidermis bagian atas tidak mengandung melanin. Jadi, setelah melanosit bersusah payah menjulurkan sitoplasmanya dan memberikan melanin kepada keratinosit, ternyata pada akhirnya melaninnya dimakan oleh lisosom pada keratinosit. Namun ternyata melanosit tidak sakit hati, bahkan dia tetap menjalankan tugasnya memberikan melanin kepada keratinosit.

Setelah melanin ditransfer ke keratinosit, melanin tidak diletakkan secara sembarangan, granul melanin berakumulasi di dalam sitoplasma di daerah atas inti pada keratinosit. Akumulasi melanin di daerah atas inti bukan tidak ada fungsinya, tetapi bertujuan melindungi nukleus dari efek merusak radiasi ultraviolet. Nukleus yang mengandung DNA di dalamnya bisa mengalami mutasi apabila terkena radiasi ultraviolet. Dan ini bisa menyebabkan terjadinya kanker kulit.
Perhatikan arah datangnya sinar matahari! Melanin akan menghalangi radiasi ultraviolet agar tidak bisa terus menembus ke bawah sehingga bagian di bawah melanin akan terselamatkan.

Gambar 5. garanul melanin berakumulasi di dalam sitoplasma di daerah atas inti (supranuklear), jadi melindungi nukleus dari efek merusak radiasi matahari.

Mengapa melanosit harus menjulurkan sitoplasmanya ke atas untuk memberikan melanin yang dihasilkannya kepada keratinosit?

Seandainya melanosit hanya mementingkan dirinya sendiri, dia akan menempatkan melanin di atas nukleusnya sendiri tanpa perlu menjulurkan sitoplasmanya. Jika ini terjadi, melanosit bisa selamat tetapi sel-sel keratinosit yang berada di atasnya akan mengalami kerusakan akibat radiasi ultraviolet. Melanosit menyelamatkan sel-sel keratinosit yang berada di atasnya dengan memberikan melaninnya kepada mereka. Dengan cara ini melanin akan melindungi segala sesuatu yang berada di bawahnya, termasuk melanosit yang terletak di dasar lapisan epidermis. Akibatnya melanosit pun terselamatkan dengan cara ini walaupun tidak ada melanin di dalam sitoplasmanya.
Lalu mengapa melanosit susah-susah menjulurkan sitoplasmanya ke atas? Mengapa dia tidak menempatkan dirinya di atas keratinosit dan bertindak sebagai pahlawan dengan cara menempatkan melanin pada sitoplasmanya untuk menyelamatkan keratinosit yang berada di bawahnya? Bukankah cara ini lebih mudah daripada dia harus menjulurkan sitoplasmanya? Kita tahu bahwa keratinosit merupakan salah satu bagian dari jaringan epitel yang aktif membelah dan terus memperbarui dirinya, berbeda dengan melanosit yang merupakan jaringan ikat. Seseorang yang pergi ke tengah laut dan berjemur di sana kulitnya akan menjadi lebih hitam akibat jumlah melanin yang dihasilkan lebih banyak. Setelah ia kembali ke Bandung, dalam beberapa bulan kulitnya bisa kembali memutih. Hal ini terjadi karena melanin terletak pada keratinosit, seiring berjalannya waktu, keratinosit yang mengandung melanin ini akan tergantikan dengan keratinosit yang baru yang belum mengandung melanin. Seandainya melanosit berada di atas keratinosit dan menempatkan melanin pada sitoplasmanya, kulit orang itu akan tetap hitam setelah beberapa bulan karena melanosit bukanlah sel yang aktif membelah. Melanin akan terus berada di sana sehingga kulitnya akan tetap hitam.

Selain penjelasan di atas, manfaat dari melanosit yang diletakkan di bawah adalah untuk menyelamatkan melanosit itu sendiri. Seandainya melanosit berada di atas dan bertindak sebagai pahlawan, keratinosit di bawahnya memang akan terlindungi, tetapi melanosit sendiri bisa mengalami kerusakan apabila radiasi yang dipancarkan matahari terlalu besar. Jika melanosit mengalami kerusakan, sel ini akan lama tergantikan dengan yang baru. Akibatnya melanin sudah tidak bisa dihasilkan lagi karena penghasil melanin mengalami kerusakan. Akan tetapi, jika melanosit diletakkan di bawah, radiasi ultraviolet akan ditahan oleh melanin yang berada di atasnya. Jika radiasinya terlalu besar, radiasi ini akan merusak keratinosit sebelum sampai pada melanosit. Artinya keratinosit akan dikorbankan lebih dulu sehingga melanosit bisa terselamatkan. Karena keratinosit merupakan sel yang aktif membelah dan terus memperbarui diri, walaupun sel ini mengalami kerusakan, sel ini akan digantikan dengan yang baru. Melanosit menggunakan cara ini walaupun harus bersusah-susah menjulurkan sitoplasmanya dan menyerahkan melanin kepada keratinosit.

Referensi:

Alya Amila Fitrie, 2004,  Histologi Dari Melanosit, Fakultas Kedokteran Bagian Histologi Universitas Sumatera Utara

Junquiera L.C, Carneiro J, Kelley R.O. Basic Histology. 10th edition, Washington, Lange, 2003: 316-23

Ross M.H. Histology, A Text And Atlas, New York, Harper & Row 1985:416-23

Bloom & Fawcett. Buku Ajar Histologi. Edisi ke-12, Jakarta, Penerbit Buku Kedokteran EGC, 11994 : 536-46

Cormack D.H. Introduction to Histology. Philadelphia, J.B. Lippincott Company, 1984:299-303

Retno Iswari T, 2007, Buku Pegangan Ilmu Pengetahuan Kosmetik, Jakarta, Gramedia Pustaka Utama

firmanahmad.wordpress.com