## MELATONIN SEBAGAI ANTIPENUAAN KULIT AKIBAT SINAR ULTRAVIOLET

## MELATONIN AS AN ANTI ULTRAVIOLET-RAYS-INDUCED SKIN AGING

## ARTIKEL TINJAUAN PUSTAKA
1 Fakultas Kedokteran Universitas Katolik Indonesia Atma Jaya, Jl. Pluit Raya 2, Jakarta 14440
2 Departemen Ilmu Kesehatan Kulit dan Kelamin, Fakultas Kedokteran Universitas Katolik Indonesia Atma Jaya, Jl. Pluit Raya 2, Jakarta 14440
3 Departemen Anatomi, Fakultas Kedokteran Universitas Katolik Indonesia Atma Jaya, Jl. Pluit Raya 2, Jakarta 14440

## Korespondensi:
Marcelina Grace Tjondro Putri. Fakultas Kedokteran Unika Atma Jaya. E-mail : marcelinagrace@ hotmail.com

## ABSTRACT
Skin aging is an inevitable structural alteration of the skin which happens naturally as a consequence of aging. Ultraviolet rays exposure, which is known to induce the formation of Reactive Oxygen Species (ROS) and Reactive Nitrogen Species (RNS), could accelerate the rate of aging. The emergence of aging signs could disturbed someone’s appearance, thus some people are now increasingly looking for skin care products. Melatonin cream is one of skin care products expected to have an antiskin-aging benefit, but the use of melatonin as an antiskin-aging caused by UV-rays exposure remains unclear. Human skin cell is known for its capability to synthesize melatonin. It also has some melatonin receptors. Melatonin and its metabolites are potent antioxidants which can suppressed ROS and RNS formation. Melatonin also decreased skin cells’ inflammatory response to UV-rays exposure. In some researches, melatonin was proved to diminished damages and the amounts of apoptotic skin cells caused by UV-rays exposure. In conclusion, melatonin can be used as an anti ultraviolet-rays-induced skin aging, but further in-depth research about form, safe dosage and the side effects of melatonin are still needed to be done.
Key Words: Antiaging, antioxidant, melatonin, reactive oxygen species, skin aging, ultraviolet rays

## ABSTRAK
Penuaan kulit adalah perubahan struktur pada kulit yang merupakan konsekuensi dari bertambahnya usia. Paparan sinar ultraviolet (UV), yang dapat menginduksi pembentukan reactive oxygen species (ROS) dan reactive nitrogen species (RNS) sehingga merusak sel, dapat mempercepat timbulnya penuaan. Munculnya tanda-tanda penuaan kulit tersebut dapat mengganggu penampilan sehingga banyak orang mulai menggunakan produk perawatan kulit. Melatonin diperkirakan memiliki efek antipenuaan kulit, namun penggunaannya sebagai antipenuaan kulit akibat sinar UV belum banyak dipelajari. Sel kulit manusia diketahui dapat mensintesis serta memiliki beberapa jenis reseptor melatonin. Melatonin dan metabolitnya merupakan antioksidan poten yang dapat menekan formasi ROS dan RNS serta menurunkan respons inflamasi akibat sinar UV pada kulit. Pada beberapa penelitian, melatonin terbukti dapat menurunkan kerusakan dan jumlah sel yang mengalami apoptosis akibat paparan sinar UV. Disimpulkan bahwa melatonin dapat digunakan sebagai antipenuaan kulit akibat sinar UV, namun
Vol. 14, No. 1, Februari 2015: hlm. 67-79
Marcelina Grace Tjondro Putri 1 , Lorettha Wijaya 2 , Poppy K. Sasmita 3
masih dibutuhkan penelitian lebih lanjut mengenai bentuk sediaan, dosis, dan efek samping penggunaannya.
Kata Kunci: Antioksidan, antipenuaan kulit, melatonin, penuaan kulit, reactive oxygen species, sinar ultraviolet

## PENDAHULUAN
Penuaan adalah perubahan struktur orga- nisme yang terjadi secara gradual seiring ber- tambahnya waktu, yang tidak disebabkan oleh penyakit atau kecelakaan dan dapat menye- babkan terjadinya peningkatan risiko kema- tian. 1 Penuaan dapat terjadi di berbagai bagian tubuh manusia, termasuk kulit. Munculnya penuaan kulit ditandai dengan adanya keriput pada beberapa bagian kulit. 2 Beberapa faktor, seperti paparan sinar ultraviolet (UV), diduga dapat berkontribusi dan bahkan mempercepat timbulnya penuaan kulit. 2-4 Penuaan kulit akibat sinar UV ditandai dengan adanya pigmentasi, keriput yang lebih terlihat jelas dan dalam, serta telangiektasis. 4
Tanda-tanda penuaan kulit ini dapat meng- ganggu penampilan, sehingga banyak orang mulai memberikan perhatian lebih pada kondisi kulit mereka. Helfrich et al. menyebutkan bah- wa masyarakat kini cenderung terobsesi untuk terlihat tetap muda ( youth-obsessed ), yang terbukti dari tingginya permintaan masyarakat terhadap produk kosmetik dan produk anti- penuaan. 5 Pada tahun 2004, angka penjual- an produk-produk tersebut di Amerika Serikat mencapai 12,4 miliar dolar. Angka ini diperki- rakan meningkat hingga 16,5 miliar dolar pada tahun 2010 dan akan terus meningkat. 5
Salah satu produk perawatan kulit yang kini mulai dijual di pasaran adalah substansi mela-
tonin dalam bentuk krim dan spray yang dipa- kai pada malam hari sebelum tidur. Melatonin adalah hormon yang diproduksi oleh badan pineal pada saat gelap. 1 Sebenarnya, fungsi utama melatonin adalah untuk mengatur pola tidur seseorang karena berhubungan dengan pengaturan irama sirkadian, sehingga melato- nin lebih banyak digunakan untuk menangani insomnia dan jetlag . 6,7 Namun, ternyata sel kulit manusia juga memiliki beberapa jenis resep- tor melatonin, sehingga melatonin juga dapat bekerja pada sel kulit. 8 Selain itu, berkurangnya jumlah melatonin yang dihasilkan oleh tubuh akibat pinealektomi atau pengangkatan badan pineal diketahui dapat mempercepat proses penuaan, sehingga diduga melatonin juga me- miliki fungsi sebagai antipenuaan kulit. 9 Namun, fungsi melatonin sebagai antipenuaan kulit aki- bat sinar UV belum banyak dimengerti. Pada studi pustaka ini, kami akan memaparkan cara kerja melatonin sebagai antipenuaan kulit aki- bat sinar UV.

## PEMBAHASAN

## Penuaan Kulit
Penuaan kulit adalah perubahan struktur pada kulit yang bersifat alami, tidak terelakkan, dan merupakan konsekuensi dari bertambahnya usia, maka tanda-tanda penuaan masih diang- gap normal apabila sesuai dengan usia krono- logis seseorang.
Penuaan pada kulit dapat terjadi akibat dua fenomena, yaitu penuaan intrinsik dan penuaan ekstrinsik. Faktor penuaan intrinsik mencakup peranan Reactive Oxygen Species (ROS) yang berasal dari metabolisme aerob dalam tubuh, meningkatnya sitokin proinflamasi, adanya teori telomer yang berhubungan dengan berkurang- nya kapasitas perbaikan molekul deoxyribo- nucleic acid (DNA), faktor genetik, serta faktor lainnya. 10 Adapun faktor ekstrinsik yang utama adalah paparan cahaya matahari. Penuaan yang diakibatkan oleh paparan cahaya mataha- ri ini dikenal dengan istilah photoaging . Sinar UVA dianggap lebih berperan menyebabkan photoaging dibandingkan sinar UVB karena penetrasinya ke kulit jauh lebih besar. 10 Sinar UVA lebih banyak diserap oleh dermis, sedang- kan sinar UVB lebih banyak diserap oleh epi- dermis. 10,11 Paparan keduanya pada epidermis akan menimbulkan kerusakan dan apoptosis dari keratinosit, sementara paparan pada der- mis akan menimbulkan kerusakan dan apopto- sis fibroblas. 11

## Mekanisme Penuaan Kulit Akibat Sinar UV
Penuaan kulit akibat sinar UV dapat terjadi se- bagai akibat:

## a)   Stres Oksidatif dan Sitokin Proinflamasi
Paparan sinar UV akan menginduksi terben- tuknya reactive oxygen species (ROS), se- hingga menimbulkan stres oksidatif. 10,11 ROS yang bersifat agresif, reaktif, dan tidak stabil ini akan memicu aktivasi inducible nitric oxide syn- thase (iNOS) yang merupakan salah satu jenis reactive nitrogen species (RNS). 12,13 iNOS ini akan meningkatkan produksi nitric oxide (NO)
yang dapat bereaksi secara cepat dengan an- ion superoksida dan membentuk peroxynitrite (ONOO - ) . Bentuk ini menyebabkan efek toksik, seperti peroksidasi lipid, oksidasi protein, dan kerusakan DNA. 13 Selain itu, peroksinitrit dapat menginduksi faktor transkripsi kappa B (NF-kB) yang menyebabkan timbulnya inflamasi kronis, serta menginduksi activator protein 1 (AP-1) yang akan menurunkan jumlah reseptor Trans- forming Growth Factor (TGF)-b yang berperan dalam transkripsi gen kolagen. 5 Jumlah AP-1 yang tinggi juga dapat meningkatkan jumlah dan aktivitas enzim yang berfungsi untuk men- degradasi komponen matriks, seperti kolage- nase, serta menurunkan pembentukan kolagen yang baru. 5 (Skema 1)
Stres oksidatif juga dapat meningkatkan jumlah protein yang berfungsi untuk merespons stres tersebut. Protein ini akan menginduksi sitokin proinflamasi, seperti interleukin 1 dan 6, vascu- lar endothelial growth factor (VEGF), dan tumor necrosis factor (TNF)-a, yang dapat mengin- duksi  terjadinya  inflamasi  kronik  dan  akhirnya merusak sel. 10
Sebenarnya kulit memiliki antioksidan yang berperan sebagai pertahanan terhadap oksidan reaktif ini. Antioksidan tersebut terdapat dalam bentuk enzim (superoksida dismutase, kata- lase, glutation peroksidase) dan dalam ben- tuk nonenzim (vitamin E, vitamin C, dll), tetapi antioksidan ini kurang efektif untuk mencegah penuaan kulit karena produksinya menurun seiring dengan bertambahnya usia, sedangkan paparan oksidan akan terus berlangsung. 10

## b)   Kerusakan DNA
Stres oksidatif selanjutnya akan menyebab-
kan kerusakan sel. Kerusakan ini akan diikuti de ngan mekanisme perbaikan, namun me- kanisme perbaikan ini terbatas. Perbaikan sel diperantarai oleh gen tumor protein 53 (TP53) yang akan mengaktifkan gen Cyclin-Depen- dent Kinase Inhibitor 1A (CDKN1A) atau yang lebih sering disebut gen p21 dan gen Growth Arrest and DNA Damage 45 (GADD45). Gen p21 akan menghentikan proses pembelahan sementara pada tahap G1 ( growth 1), semen- tara GADD45 akan melakukan perbaikan DNA.
Proses perbaikan ini dapat berhasil atau gagal. Perbaikan yang gagal akan memicu gen BCL- 2/B-Cell Lymphoma-2 Associated X (BAX) un- tuk menginduksi terjadinya apoptosis atau ke- matian sel. 10,14
Sel masih dapat memperbaiki kerusakan de- ngan melakukan pembelahan sel beberapa kali sebelum akhirnya berhenti, mengalami repli- cative senescence (sel dalam keadaan refrak- ter terhadap stimulus mitogenik) dan akhirnya apoptosis. Peristiwa ini didasari adanya hipo-
Skema 1 . Mekanisme Penuaan Kulit
tesis mengenai konsekuensi pemendekan telomer. Penuaan adalah konsekuensi dari pembelahan yang terjadi terus selama berta- hun-tahun serta adanya apoptosis dan penu- runan kapasitas proliferatif sel. 15,16

## c)   Lainnya
Sinar UV dapat menurunkan jumlah reseptor retinoat,  sehingga  terjadi  defisiensi  vitamin  A fungsional pada kulit, padahal asam retinoat berperan dalam pertumbuhan dan diferensiasi epitel kulit. 11

## Sintesis dan Metabolisme Melatonin
Melatonin (N-Asetil-5-metroksitriptamin) adalah hormon yang disintesis oleh pinealosit yang terdapat pada kelenjar pineal dan diketahui memiliki peran utama dalam mengatur irama sirkadian. 9 Konsentrasi melatonin pada plas- ma mencapai puncaknya pada usia 3-5 tahun, menurun pada fase remaja dan menetap hing- ga usia 35-40 tahun. 9 Setelah itu, konsentrasi melatonin pada plasma akan semakin menu- run. Konsentrasi rerata melatonin pada orang dewasa adalah sekitar 60-70 pg/dl. 9
Selain dihasilkan oleh pinealosit, melatonin juga dapat disintesis oleh organ tubuh dan ja- ringan lain, termasuk kulit. 8 Proses sintesis me- latonin pada kulit tidak berbeda dengan proses sintesis melatonin pada pinealosit. Kulit me- miliki enzim triptofan hidroksilase yang dapat mengubah triptofan menjadi 5-hidroksitripto- fan. 8,17,18 Pada kulit, enzim ini disebut TPH1 dan TPH2. Kemudian 5-hidroksitriptofan akan diubah menjadi 5-hidroksitriptamin/serotonin oleh 5-HTP-dekarboksilase. Dengan bantuan
arilalkilamin-N-asetiltransferase (AA-NAT), se- rotonin akan diubah menjadi N-asetilserotonin (NAS). Selanjutnya NAS dapat tetap berada di dalam sel kulit dan diubah menjadi melatonin oleh hidroksiindol-O-metiltransferase/HIOMT atau dilepaskan ke pembuluh darah untuk di- alirkan ke seluruh tubuh. 17-19
Melatonin pada kulit selanjutnya dimetabolisme melalui 2 jalur, yaitu jalur klasik dan jalur kin- urenin. 8,17 Pada jalur klasik, degradasi mela- tonin melibatkan 6-hidroksilase menghasilkan 6-hidroksimelatonin yang akan dikonjugasikan dengan sulfat dan hasilnya akan diekskresi- kan lewat urin. Pada jalur ini melatonin juga akan diubah oleh melatonin deasetilase men- jadi 5-metoksitriptamin yang akan diubah lagi menjadi 5-metoksiindolasetaldehid oleh mono- aminoksidase. Selanjutnya, 5-metoksiindolas- etaldehid akan diubah menjadi asam 5-metok- siindolasetik oleh aldehid dehidrogenase dan menjadi 5-metoksitriptofol oleh alkohol dehi- drogenase.
Pada jalur kinurenin, melatonin akan diubah dengan bantuan hemeprotein menjadi 2-hi- droksimelatonin. Selanjutnya, 2-hidroksimela- tonin diubah menjadi melatonin-2-indolinon, kemudian diubah lagi menjadi 3-hidroksimel- atonin-2-indolinon sebelum akhirnya menjadi melatonin dioksetan. Melatonin dioksetan ini akan dubah menjadi AFMK (N 1 -asetil-N 2 -formil- 5-metoksikinuramin) yang merupakan me- tabolit poten. Selain itu, melatonin juga diubah menjadi 3-hidroksimelatonin pada jalur ini. 3-hidroksimelatonin juga akan diubah menjadi AFMK. Proses perubahan senyawa kimia pada jalur kinurenin ini dipengaruhi oleh paparan
sinar UV dan ROS. 8,17

## Reseptor Melatonin pada Kulit
Selain menghasilkan melatonin, sel kulit juga dapat menerima asupan melatonin dari luar sel karena memiliki reseptor yang terletak pada membran dan inti selnya. 8,17 Membran sel kulit manusia memiliki dua jenis reseptor melatonin, yaitu MT 1 dan MT 2 . Kedua reseptor ini akan bekerja melalui beberapa mekanisme transduk- si  sinyal  dan  menghasilkan  respons  fisiologis yang spesifik. 19 Jumlah reseptor MT 1 dan MT 2 bervariasi, tergantung pada faktor genetik dan faktor lingkungan, seperti paparan sinar UVB dapat menginduksi ekspresi gen terkait resep- tor MT 1 pada melanosit yang terdapat di epider- mis dan juga menginduksi ekspresi gen terkait reseptor MT 2 pada keratinosit normal maupun pada keratinosit HaCaT. 20
Reseptor melatonin yang terletak pada nuk- leus disebut sebagai retinoid-related orphan receptor α (ROR α) . 8,17 Terdapat 4 varian resep- tor ROR α, yaitu ROR α 1, ROR α 2, ROR α 3, dan ROR α 4 (RZR α ). Kulit manusia mengekspresi- kan setidaknya satu jenis reseptor ROR α ke- cuali ROR α 3. 8 Jumlahnya juga dapat dimodi- fikasi  oleh  paparan  sinar  UV.  Paparan  sinar UVB menurunkan ekspresi gen terkait reseptor ROR α 4 pada keratinosit HaCaT, namun me- ningkatkan ekspresi gen tersebut pada mela- nosit normal. 8
Melatonin juga diketahui memiliki afinitas terha - dap kuinon reduktase 2 (QR2 atau NQO2) yang sebelumnya dikenal sebagai MT 3 . 8,17,19 NQO2 adalah  flavoprotein  yang  memiliki  situs  pengi -
katan melatonin dan berperan dalam memper- tahankan sel dari kerusakan sel akibat stres ok- sidatif. 8,17 Gen terkait NQO2 ini diekspresikan di berbagai sel kulit. 8,17,19

## Melatoninergic Antioxidative System (MAS)
Melatonin yang dihasilkan oleh kulit serta mela- tonin yang didapatkan kulit dari luar, baik dari melatonin yang beredar di darah ataupun dari luar tubuh, selanjutnya akan bereaksi dengan radikal bebas yang banyak dihasilkan karena pengaruh sinar UV. Salah satunya adalah radi- kal hidroksil. Reaksi melatonin dengan radikal hidroksil akan menginduksi terbentuknya cyclic 3-hydroxymelatonin (C3-OHM), 2-OH-mela- tonin, dan 4-OH-melatonin yang akan dimeta bolisme menjadi AFMK (N 1 -asetil-N 2 -formil- 5-metoksikinuramin). 18,21 AFMK juga dapat ter- bentuk dari hasil oksidasi cincin indol melatonin setelah melatonin bereaksi dengan hidrogen peroksida (H 2 O 2 ). 21 AFMK merupakan salah satu metabolit melatonin yang diduga dapat berperan sebagai antioksidan poten yang lebih kuat daripada melatonin itu sendiri. 8,22 Hal ini dibuktikan oleh Tan et al. , dengan menggu- nakan metode cyclic voltametry (CV), mereka menemukan AFMK menghasilkan dua gelom- bang anodik sedangkan vitamin C, vitamin E, melatonin, serta glutation hanya menghasilkan sebuah gelombang anodik. Gelombang anodik mengindikasikan kemampuan senyawa terse- but untuk mendonasikan elektron dan mene- tralisir radikal bebas. AFMK yang menghasilkan gelombang anodik lebih banyak menunjukkan kemampuan AFMK untuk mendonasikan lebih banyak elektron daripada antioksidan klasik
dan prekursornya. 22
Proses penetralan radikal bebas oleh melato- nin ini disebut sebagai melatoninergic antioxi- dative system (MAS). 18 Sistem ini ditemukan secara luas pada epidermis, dermis, hingga folikel rambut. Hal ini diakibatkan karena sifat li- pofilik melatonin yang menyebabkan melatonin dapat berdifusi ke kompartemen sel kulit secara luas. 18

## Fungsi Sitoproteksi Melatonin
Pada penelitian yang dilakukan oleh Izykowska et al. , paparan sinar UVA/UVB pada kerati- nosit  dan  fibroblas  diketahui  dapat  menimbul - kan penurunan jumlah sel yang bertahan hidup apabila dibandingkan dengan kelompok kerati- nosit yang tidak diberikan paparan sinar UVB/ UVA. 23 Total jumlah keratinosit setelah diberikan paparan sinar UVB adalah sebesar 95% pada paparan sinar UVB 10 mJ/cm 2 , 83% pada 30 mJ/cm 2 , dan 77% pada 60 mJ/cm 2 ( p <0,05), dibandingkan dengan kontrol. Paparan sinar UVA pada keratinosit juga menyebabkan penurunan jumlah sel, dengan total jumlah sel setelah diberikan paparan tersebut sebesar 9 0 % pada paparan sinar UVA 5 J/cm 2 , 93% pada 15 J/cm 2 , 87% pada 30 J/cm 2 , dan 75% pada 45 J/cm 2 ( p <0,05). 23
Jumlah  sel  fibroblas  yang  diberikan  paparan sinar UVA juga menunjukkan penurunan, yaitu menjadi sebesar 91% pada paparan sinar 5 J/ cm 2 , 84% pada 15 J/cm 2 , 76% pada 30 J/cm 2 , dan 60% pada 45 J/cm 2 ( p <0,05). Total jumlah sel  fibroblas  setelah  diberikan  paparan  sinar UVB adalah sebesar 81% pada paparan sinar
10 mJ/cm 2 , 66% pada 30 mJ/cm 2 , dan 53% pada 60 mJ/cm 2 ( p <0,05). 23 Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa paparan sinar UV terha- dap sel kulit yang tidak mendapatkan proteksi apapun dapat menginduksi terjadinya keru- sakan sel, bahkan kematian atau apoptosis ku- lit. 23
Inkubasi keratinosit dengan berbagai konsen- trasi melatonin sebelum diberikan paparan sinar UV menunjukkan peningkatan jumlah sel yang dapat bertahan sebesar 30-35% ( p <0,05) dibandingkan dengan kelompok kontrol yang ti- dak diinkubasi dengan melatonin sebelumnya. Peningkatan jumlah sel yang dapat bertahan di bawah sinar UV juga ditemukan pada inkubasi sel  fibroblas  dengan  melatonin,  yaitu  sebesar 6-17% ( p <0,05), dibandingkan kelompok kon- trol. 23
Pada penelitian lain yang dilakukan oleh Fischer et al. , ditemukan adanya supresi penggabung- an [ 3 H]-thymidine pada kelompok sel yang ter- papar sinar UV dibandingkan dengan kelom- pok kontrol yang tidak mendapatkan paparan sinar UV. Penggabungan [ 3 H]-thymidine pada sel yang terpapar sinar UV 10 mJ/cm 2 hanya sebesar 85,3% dari kelompok kontrol, sebesar 46% pada 25 mJ/cm 2 , 15,5% pada 50 mJ/cm 2 , dan 2,8% pada 100 mJ/cm 2 ( p <0,001). Menu- runnya jumlah penggabungan [ 3 H]-thymidine menunjukkan rendahnya tingkat viabilitas atau kemampuan sel untuk bertahan hidup serta menurunnya sintesis DNA. 24 Melatonin diketa- hui dapat mengurangi supresi penggabungan [ 3 H]-thymidine. Hal ini berarti melatonin dapat meningkatkan sintesis DNA, tingkat viabilitas sel, dan proliferasi sel. 24 Sintesis DNA pada sel
yang diberikan paparan sinar UV sebesar 25 mJ/cm 2 beserta melatonin dengan konsentrasi 10 -4 M mencapai 124,8% dan pada konsentrasi melatonin 10 -3 M mencapai  145,7% ( p <0,001) jika dibandingkan dengan kontrol. Pada pa- paran UV sebesar 50 mJ/cm 2 , sintesis DNA pada sel mencapai 114,3% pada konsentrasi melatonin sebesar 10 -4 M dan 136,1% pada konsentrasi melatonin 10 -3 M ( p <0,001). 24
Fischer et al. , juga mendapati bahwa melato- nin dapat meminimalisasi fragmentasi DNA dan apoptosis keratinosit hingga 24 jam setelah paparan sinar UV. 24 Fischer et al. , menyimpul- kan bahwa melatonin memiliki fungsi proteksi yang kuat, yang kemungkinan disebabkan oleh fungsinya yang dapat menekan ROS. 24 Hal ini menunjukkan adanya fungsi melatoninergic an- tioxidative system (MAS) pada kulit yang sudah dibahas sebelumnya.
Hasil penelitian ini didukung oleh penelitian Lee et al. , yang mendapati jumlah sel fibroblas yang mengalami apoptosis setelah terpapar sinar UV lebih banyak ditemukan pada kelompok yang tidak diberikan melatonin (35,1 ± 8,21%) dari- pada kelompok yang diberikan melatonin (10,4 ± 5,95%) ( p <0,01). Hal ini menunjukkan fungsi sitoproteksi melatonin sebagai antiapoptosis sel. 25
Kesimpulan yang dapat ditarik dari penelitian- penelitian di atas memang menunjukkan bahwa melatonin memiliki fungsi proteksi terhadap sel. Namun mekanisme proteksi ini tidak diketahui jelas, bahkan cenderung hanya diungkapkan secara kemungkinan. Mekanisme ini barulah diteliti pada sebuah penelitian yang dilakukan oleh Cho et al ., Pada penelitiannya dengan
menggunakan analisis cDNA microarray , mere- ka menemukan adanya peningkatan transkripsi beberapa gen yang terkait respons terhadap stres oksidatif, inflamasi, dan regulasi apopto - sis pada keratinosit HaCaT yang terpapar sinar UVB. 26 Namun hal ini dapat diminimalisasi de- ngan pemberian melatonin, sehingga jumlah sel yang dapat bertahan akan mening kat. Se- lain itu, melalui pengukuran jumlah ROS pada keratinosit HaCaT yang diberikan melatonin, ditemukan bahwa melatonin dapat mengurangi pembentukan ROS. Dari hasil penelitiannya, Cho et al. , menyimpulkan bahwa melatonin da- pat mengurangi timbulnya stres oksidatif de- ngan cara menekan pembentukan ROS, serta dapat mengurangi jumlah sel yang mengalami apoptosis. 26
Kemampuan melatonin untuk menekan pem- bentukan ROS ini dianggap lebih baik daripa- da vitamin C ataupun antioksidan lain. 8,13 Hal ini disebabkan karena melatonin tidak hanya menekan pembentukan ROS, namun juga da- pat menghambat aktivasi transkripsi iNOS. 13
Kelebihan melatonin ini tidak dimiliki antioksi- dan lain. Seperti yang sudah dipaparkan sebe- lumnya, iNOS dapat menyebabkan terjadinya kerusakan sel. Dengan penghambatan aktivasi iNOS oleh melatonin, timbulnya peroksidasi lipid dan inflamasi kronis pada sel akan menu - run dan pada akhirnya kerusakan serta kema- tian sel dapat dicegah. Kelebihan melatonin lainnya adalah melatonin tidak bersifat prook- sidan, seperti antioksidan klasik lain. Antioksi- dan lain, seperti vitamin C, akan berada dalam bentuk yang teroksidasi setelah mendonasikan elektronnya untuk menetralkan radikal bebas. Bentuk teroksidasinya ini dapat mengoksidasi
molekul lain, sedangkan melatonin tidak ber- partisipasi dalam reaksi reduksi-oksidasi selan- jutnya setelah menetralkan radikal bebas, se- hingga disebut sebagai antioksidan terminal. 13
(Skema 2)
Penelitian Fischer et al. , mengemukakan meka- nisme proteksi melatonin yang berbeda dari Cho et al . 24,26 Fischer et al. , menggunakan keratinosit HaCaT yang diinkubasi dengan melatonin dengan konsentrasi 10 -3 dan 10 -6 M selama 30 menit dan 24 jam. 26 Setelah diinkubasi, sel diberikan paparan sinar UV sebesar 25, 50, 75, dan 100 mJ/cm 2 , kemudian produk melatonin yang dihasilkan di bawah pengaruh sinar UV diukur. Fischer et al. , menemukan adanya empat jenis metabolit melatonin pada keratinosit HaCaT yang proporsional konsentrasinya terhadap dosis sinar UV dan melatonin yang diberikan. Keempat jenis metabolit itu adalah
6-hidroksimelatonin, 2-hidroksimelatonin, 4-hidroksimelatonin, dan N 1 -asetil-N 2 -formil- 5-metoksikinuramin (AFMK). Metabolit yang merupakan antioksidan poten ini dihasilkan dari metabolisme melatonin yang meningkat di bawah paparan sinar UV. Dari penelitian ini di- simpulkan bahwa melatonin dapat melindungi sel dari kerusakan akibat sinar UV melalui fungsi antioksidan metabolitnya. Selain itu, Fischer et al. , juga menyimpulkan bahwa kombinasi melatonin endogen dan melatonin eksogen (sistem MAS pada kulit) dapat berfungsi efektif melindungi sel kulit dari kerusakan akibat sinar UV. 27

## Dependensi Dosis terkait Fungsi Sitopro- teksi Melatonin
Fungsi sitoproteksi melatonin yang sudah di- paparkan di atas seluruhnya menggambarkan
Skema 2. Mekanisme Kerja Melatonin sebagai Antipenuaan Kulit
adanya dependensi dosis, yang diperkirakan berkaitan erat dengan mekanisme kerja resep- tor melatonin ataupun kemampuan penetrasi melatonin yang berbeda. Dosis rendah pada umumnya tidak atau kurang menunjukkan ha- sil  yang  signifikan.  Pada  percobaan  dengan menggunakan kultur keratinosit, dosis melato- nin sebesar 10 -3 dan 10 -6 M terbukti dapat me- ningkatkan ketahanan sel, namun dosis 10 -9 M tidak menunjukkan efek proteksi terhadap sinar UVB. Namun, pada pemberian sinar UVA, ha- nya dosis 10 -3 M yang menunjukkan efek pro- teksi. Ditemukan jumlah sel yang dapat berta- han mencapai angka 92%, sedangkan jumlah sel yang dapat bertahan tanpa pemberian me- latonin hanya sebesar 73%. 23
Pada penelitian yang sama, namun dengan menggunakan  kultur  fibroblas,  dosis  tertinggi melatonin (10 -3 M) malah bersifat sitotoksik.
Jumlah sel fibroblas yang dapat bertahan hidup setelah terpapar sinar UVB ditemukan menurun hingga 60% dibandingkan kontrol. Hanya dosis 10 -6 M yang memberi efek proteksi terhadap paparan sinar UVB, dengan total jumlah sel yang dapat bertahan sebesar 71%, sedangkan jumlah sel pada kontrol tanpa melatonin hanya sebesar 66 %. Dosis 10 -3 M hanya terbukti efek- tif melindungi sel dari paparan sinar UVA. Pada percobaan  ini  ditemukan  jumlah  sel  fibroblas yang dapat bertahan sebesar 95%, dibanding- kan pada kelompok kontrol yang hanya berjum- lah 86%. 23
Lain halnya pada penelitian dengan meng- gunakan keratinosit HaCaT, dosis yang dapat memberikan efek perlindungan sel secara signifikan  hanyalah  dosis  10 -3 M dan 10 -4 M.
Konsentrasi melatonin yang lebih rendah ti- dak menunjukkan efek tersebut. 24 Fischer et al. menduga hal ini mungkin disebabkan karena keratinosit HaCaT tidak mengekspresikan re- septor MT1, sedangkan kultur keratinosit memi- liki reseptor MT1 yang dapat teraktivasi selama penelitian. 23,24 Namun, keratinosit HaCaT dike- tahui mengekspresikan reseptor MT2, sehing- ga melatonin tetap dapat bekerja pada sel. 28
Dari hasil penelitian di atas, disimpulkan bahwa fungsi sitoproteksi melatonin pada kulit berkait- an erat dengan jenis sel kulit, dosis melatonin yang diberikan, serta reseptor melatonin pada kulit.

## Fungsi Melatonin sebagai Filter Sinar UV
Dalam penelitiannya, Nickel dan Wohlrab meng- gunakan keratinosit HaCaT yang diinkubasi dengan berbagai jenis konsentrasi melatonin (0,01; 0,1; 1 mM) selama beberapa jam sebe- lum dilakukan penyinaran dengan sinar UVA dan UVB. 29 Waktu inkubasi yang digunakan adalah 2 jam dan 24 jam sebelum terpapar sinar UVB serta 2 jam sebelum terpapar sinar UVA. Paparan sinar matahari yang diberikan adalah sebesar 100 mJ/cm 2 UVB dan 10 J/cm 2 UVA. Fungsi proteksi melatonin terhadap sinar UVB tidak ditemukan apabila melatonin lang- sung dihapus dari objek setelah inkubasi dan sebelum penyinaran. Demikian pula pada pe- nyinaran menggunakan sinar UVA, fungsi pro- teksi melatonin tidak ditemukan. Namun fungsi proteksi ini cukup signifikan apabila sel disuple - mentasi dengan melatonin selama penyinaran UVB. Dengan konsentrasi melatonin sebe- sar 1 mM (10 -3 M), ditemukan nilai rerata sel
yang masih dapat bertahan dari paparan sinar UV sebesar 87,85±1,41% dengan p <0,05 bila dibandingkan dengan kelompok kontrol yang tidak diberi perlakuan apapun (39,40±6,94%). Namun, pada konsentrasi melatonin sebesar 0,1 mM (10 -4 M) didapatkan jumlah sel yang masih dapat bertahan dari paparan sinar UV sebesar 59,34±11,73% dibandingkan kontrol (37,63±2,85%) ( p <0,05). Untuk menjelaskan hasil penelitian yang didapat, Nickel dan Wohl- rab melakukan pengukuran menggunakan spe- ktrofotometer dan ditemukan adanya kemam- puan melatonin untuk menyerap sinar UVB pada rentang 280-320 nm, namun melatonin tidak menunjukkan adanya kemampuan me- nyerap sinar UVA. 29
Selanjutnya, Nickel dan Wohlrab melakukan eksperimen lain dengan menginkubasi sel de- ngan 3 H-melatonin selama 2 jam. Hal ini dilaku- kan untuk membuktikan adanya penyerapan melatonin oleh sel, sehingga melatonin dapat bekerja sebagai filter sinar UV di dalam sel. Dari hasil penelitian ditemukan adanya 3 H-melato- nin di dalam keratinosit tersebut. 29 Pada akhir penelitian, Nickel dan Wohlrab menyimpulkan bahwa fungsi sitoprotektif melatonin didapatkan dari kemampuannya menyerap sinar UVB. 29
Namun, hal ini masih perlu dibuktikan kebena- rannya melalui penelitian yang lebih mendalam. (Skema 2)

## SIMPULAN
Sinar UV dapat menginduksi terjadinya stres oksidatif yang berujung pada kerusakan sel ku- lit. Kerusakan sel dan kegagalan perbaikan sel kulit ini akan menyebabkan terjadinya penua-
an dini. Kulit sebenarnya memiliki antioksidan dalam bentuk enzim dan nonenzim yang dapat berperan sebagai pertahanan terhadap dampak paparan sinar UV, namun kadarnya berkurang seiring bertambahnya usia, sedangkan paparan oksidan terus berlangsung. Melatonin diperki- rakan dapat berperan sebagai antioksidan yang lebih baik daripada antioksidan klasik yang di- miliki oleh sel kulit tersebut, meskipun kadarnya di dalam plasma juga akan semakin berkurang seiring bertambahnya usia.
Melatonin dapat disintesis dan dimetabolisme di dalam sel kulit. Metabolisme melatonin ini me- ningkat di bawah pengaruh sinar UV. Selain itu, melatonin juga dapat menerima asupan mela- tonin dari luar sel kulit karena memiliki resep- tor melatonin pada membran dan inti selnya. Ekspresi gen terkait reseptor melatonin ini juga dapat dipengaruhi oleh sinar UV sehingga kerja melatonin untuk memproteksi sel kulit menjadi lebih efektif. Melatonin endogen maupun mela- tonin eksogen keduanya akan bereaksi dengan oksidan reaktif, menekan formasi ROS dan RNS, serta menghasilkan metabolit yang meru- pakan antioksidan poten. Hal ini dikenal de- ngan sebutan melatoninergic antioxidative sys- tem (MAS) dan terdapat di seluruh lapisan kulit, sehingga diduga melatonin juga dapat bekerja secara luas pada kulit.
Berdasarkan hal ini, disimpulkan bahwa melato- nin merupakan substansi potensial yang dapat digunakan sebagai antipenuaan kulit akibat sinar UV, namun penggunaannya masih perlu dipertimbangkan karena melatonin juga memi- liki fungsi untuk mengatur pola tidur seseorang. Dosis yang aman, bentuk sediaan, serta efek
samping penggunaannya pada kulit juga belum banyak diteliti sehingga masih diperlukan pene- litian yang lebih mendalam.

## DAFTAR PUSTAKA
1.  Dorland. Dorland’s illustrated medical dic- tionary. 32nd ed. USA: Saunders; 2011.
2.  Rexbye H, Petersen I, Johansen M, Klitkou L, Jeune B, Christensen K. Influence of en - vironmental factors on facial ageing. Age ageing. 2006;35(2):110–5.
3.  Christensen K, Iachina M, Rexbye H, To- massini C, Frederiksen H, McGue M, et al. “Looking old for your age”: genetics and mortality. Epidemiology. 2004;15:251-2.
4.  Yaar M, Ellen MS, Gilchrest BA. Fifty years of skin aging. J Investig Dermatol Symp Proc. 2002;7:51-8.
5.  Helfrich YR, Sachs DL, Voorhees JJ. Over- view of skin aging and photoaging. Derma- tol Nurs. 2008;20(3):177-83.
6.  Rogers NL, Dinges DF, Kennaway DJ, Dawson D. Potential action of melatonin in insomnia. Sleep. 2003;26(8):1058-9.
7.  Srinivasan V, Singh J, Pandi-Perumal SR, Brown GM, Spence DW, Cardinali DP. Jet lag, circadian rhythm sleep disturbances, and depression: the role of melatonin and its analogs. Adv Ther. 2010;27(11):796– 813.
8.  Slominski A, Tobin DJ, Zmijewski MA, Wortsman J, Paus R. Melatonin in the skin: synthesis, metabolism and functions. Trends Endocrinol Metab. 2008;19(1):17–
24.
9.  Arendt J. The pineal gland: basic physiol- ogy and clinical impactions. In: Degroot LJ, Jameson JL, editor. Endocrinology. 4th ed Philadelphia: W.B Saunders; 2001. p. 377- 85.
10. Yaar M, Gilchrest BA. Aging of skin. In: Wolff K, Goldsmith LA, Katz SI, Gilchrest BA, Paller AS, Leffell DJ, editors. Fitzpat- rick’s dermatology in general medicine. 7th ed. USA: McGraw-Hill; 2008. p. 963-71.
11.  Gonzaga ER. Role of UV light in photodam- age, skin aging, and skin cancer: impor- tance of photoprotection. Am J Clin Derma- tol. 2009;10:19-24.
12. Bergamini CM, Gambetti S, Dondi A, Cer- vellati C. Oxygen, reactive oxygen spe- cies and tissue damage. Curr Pharm Des. 2004;10:1611-26.
13. Korkmaz A, Reiter RJ, Topal T, Manchester LC, Oter S, Tan DX. Melatonin: an estab- lished antioxidant worthy of use in clinical trials. Mol Med. 2009;15(1-2):43-50.
14.  Kumar V, Abbas AK, Aster JC, editors. Neo- plasia. In: Basic pathology. 9th ed. Canada: Elsevier; 2013. p. 185-90.
15. Siegel, Lee J. Are telomeres the key to ag- ing and cancer? [document on the Internet] 2013 [updated 2013, cited 2013 August 29]. Available from: http://learn.genetics.utah. edu/content/chromosomes/telomeres/.
16. Gilchrest BA, Eller MS, Yaar M. Telomere- mediated effects on melanogenesis and skin aging. J Invest Dermatol Symp Proc. 2009;14(1):25–31.
17. Slominski A, Fischer TW, Zmijewski MA,
Wortsman J, Semak I, Zbytek Blazej, et al. On the role of melatonin in skin physiology and pathology. Endocrine 2005;27(2):137- 47.
18. Keszczynski K, Fischer TW. Melatonin and human skin aging. Dermatoendocrinol 2012;4(3):245-52.
19.  Pandi-Perumal SR, BaHammam AS, Brown GM, Spence DW, Bharti VK, Kaur C, et al. Melatonin antioxidative defense: thera- peutical implications for aging and neuro- degenerative processes. Neurotox Res. 2012;23(3):267–300.
20. Low, Malcolm J. Neuroendocrinology. In: Kronenberg HM, Melmed S, Polonsky KS, Larsen PR, editors. Williams textbook of endocrinology. 11th ed. Canada: Saunders, Elsevier; 2008. p. 94-6.
21. Reiter RJ, Tan DX, Terron MP, Flores LJ, Czarnocki Z. Melatonin and its metabolites: new findings regarding their production and their radical scavenging actions. Acta Bio- chim Pol. 2007;54(1):1-9.
22. Tan DX, Manchester LC, Burkhardt S, Sainz RM, Mayo JC, Kohen R, et al. N 1 - acetyl-N 2 -formyl-5-methoxykynuramine, a biogenic amine and melatonin metabolite, functions as a potent antioxidant. FASEB J.
2001;15(12):2294-6.
23. Izykowska I, Cegielski M, Gebarowska E, Podhorska-Okolow M, Piotrowska A, Zabel Maciej, et al. Effect of melatonin on human
keratinocytes  and  fibroblasts  subjected  to UVA and UVB radiation in vitro. In Vivo. 2009;23:739-46.
24. Fischer TW, Zbytek B, Sayre RM, Aposto- lov EO, Basnakian AG, Sweatman TW, et al. Melatonin increases survival of HaCaT keratinocytes by suppresing uv-induced apoptosis. J Pineal Res. 2006;40:18-26.
25. Lee KS, Lee WS, Suh SI, Kim SP, Lee SR, Ryoo YW, et al. Melatonin reduces ultravio- let-B induced cell damages and polyamine levels  in  human  skin  fibroblast  in  culture. Exp Mol Med. 2003;35(4): 263-8.
26.  Cho  JW,  Kim  CW,  Lee  KS.  Modification of gene expression by melatonin in UVB- irradiated of HaCaT keratinocytes cell lines using cDNA microarray. Oncol Rep. 2007;17:573-7.
27.  Fischer TW, Sweatman TW, Semak I, Sayre RM, Wortsman J, Slominski A. Constitutive and UV-induced metabolism of melatonin in keratinocytes and cell free systems. FASEB J. 2006;20:897-907.
28. Slominski A, Pisarchik A, Zbytek B, Tobin DJ, Kauser S, Wortsman J. Functional ac- tivity of serotoninergic and melatoninergic systems expressed in the skin. J Cell Physi- ol. 2003;196:144-53.
29. Nickel A, Wohlrab W. Melatonin protects human keratinocytes from UVB irradiation by light absorption. Arch Dermatol Res. 2000;292:366-8.