## Tinjauan Literatur
EFEK ASTAXANTHIN PADA ANGIOGENESIS DAN JARINGAN GRANULASI LUKA BAKAR
Dhany Prafita Ekasari*  , Rizki Hapsari Nugraha*
 E-mail: dhanyprafita@yahoo.com

## Abstrak
Penyembuhan  luka  adalah  proses  yang  kompleks  dan  dinamis.  Luka  bakar  merupakan  jenis  luka yang unik karena memerlukan interaksi antara sel dan jaringan yang berbeda dengan berbagai sinyal intra- seluler  dan  ekstraseluler.  Luka  bakar  menghasilkan  radikal  bebas  yang  lebih  tinggi  dibanding  luka  lain. Konsentrasi radikal bebas yang rendah diperlukan untuk memulai proses perbaikan normal. Dalam proses ini, angiogenesis sangat penting untuk penyembuhan luka bakar. Sinyal radikal bebas mengatur pemben- tukan pembuluh darah baru yang ditandai dengan pembentukan jaringan granulasi. Antioksidan diperlukan untuk  menunjang  proses  ini  dengan  menghambat  reaksi  oksidasi  dengan  mengikat  radikal  bebas  dan molekul yang sangat reaktif, sehingga kerusakan sel akan terhambat. Astaxanthin (ATX) merupakan anti- oksidan  poten  yang  bersifat  larut  lemak.  Astaxanthin  memiliki  aktivitas  penetralan  radikal  bebas  oksigen tunggal dan berpotensi dalam perlindungan dari peroksidasi lipid. Dosis kecil ATX dapat menurunkan kadar radikal bebas dan dosis yang lebih tinggi semakin meningkatkan penurunan regulasi ini. Peningkatan dosis ATX lebih lanjut akan mengurangi apoptosis sel di zona stasis dengan mempengaruhi jalur apoptosis yang terkait mitokondria. Peran astaxanthin ini sangat penting dimulai dari tahap inisiasi angiogenesis yang men- stimulasi  faktor  pertumbuhan,  sehingga  meningkatkan  jaringan  granulasi.  Hal  tersebut  didukung  dengan sifat antiinflamasi dari astaxanthin, sehingga penyembuhan luka bakar lebih baik.
Kata kunci: angiogenesis, astaxanthin, jaringan granulasi, luka bakar, penyembuhan luka.

## THE EFFECT OF ASTAXANTHIN ON ANGIOGENESIS AND GRANULATION TISSUE OF BURN

## Abstract
Wound healing is a complex and dynamic process. A burn is a unique injury because it requires inter- action between different cells and tissues with various intracellular and extracellular signals. Burn produces higher free radicals than other injuries. A low concentration of free radicals is needed to initiate the normal wound healing process. In this process, angiogenesis is crucial for burn healing. Free radical signals regu- late the formation of new blood vessels which are characterized by the formation of granulation tissue. An antioxidant is needed to support this process by inhibiting oxidation reactions, binding free radicals, and mo- lecules  to  inhibit  further  cell  damage.  Astaxanthin  (ATX)  is  a  potent  lipid-soluble  antioxidant.  Astaxanthin affects quenching singlet oxygen radical and protects against lipid peroxidation. Small doses of ATX can reduce levels of free radicals and higher doses increase the antioxidant regulation. Increasing the ATX dose will  further  reduce  cell  apoptosis  in  the  stasis  zone  by  affecting  the  mitochondrial-related  apoptotic  path- ways. The role of astaxanthin is significant from the initiation stage of angiogenesis which stimulates growth factors  thereby  increasing  granulation  tissue.  This  is  supported  by  the  anti-inflammatory  properties  of astaxanthin, so it has a beneficial effect on the healing process of burn.
Keywords: angiogenesis, astaxanthin, burn, granulation tissue, wound healing.
*Departemen  Dermatologi  dan  Venereologi,  Fakultas  Kedokteran  Universitas  Brawijaya-RSUD  Dr.  Saiful Anwar, Malang

## Pendahuluan
Penyembuhan  luka  adalah  proses  yang kompleks  dan  dinamis  yang  dimulai  setelah cedera  dan  berlanjut  selama  berbulan-bulan hingga terjadi proses remodeling . 1 Luka bakar merupakan  jenis  luka  yang  unik  dan menghadirkan  tantangan  bagi  dokter  karena kedalaman  dan  luas  luka  bakar.  Proses penyembuhan  luka  bakar  sangat  kompleks karena  memerlukan  interaksi  antara  sel  dan jaringan yang berbeda dengan berbagai sinyal intraseluler  dan  ekstraseluler,  yang  pada akhirnya membantu mengembalikan integritas dan fungsi kulit. 1,2
Dibandingkan  dengan  penyembuhan luka  lain,  luka  bakar  menghasilkan  radikal bebas yang lebih tinggi. 1 Selain itu, luka bakar ditandai dengan kerusakan mendasar ke jari- ngan  yang  mempersulit  respons  penyem- buhan  normal.  Jaringan  yang  rusak  akibat trauma  selain  luka  bakar,  sebagian  besar jaringannya  hidup  dan  disuplai  oleh  aliran darah  yang  mendasarinya,  sedangkan  pada jaringan  yang  terbakar  parah,  sel-sel  dan pembuluh  darah  sering  hancur. 3 Dalam  pro- ses  ini,  angiogenesis  sangat  penting  untuk penyembuhan  luka  bakar  pada  fase  awal  in- flamasi,  proliferasi, remodeling dan  pemata- ngan  jaringan  granulasi  serta  untuk  kelang- sungan  hidup  keratinosit. 4 Sejumlah  faktor mengatur angiogenesis luka, termasuk hipok- sia,  peradangan  dan  faktor  pertumbuhan. Saat  ini  banyak  dikembangkan  strategi penyembuhan luka untuk menghasilkan faktor pertumbuhan ke dasar luka dan memilih inter- vensi  yang  tepat  untuk  meningkatkan  granu- lasi dan penyembuhan luka. 4,5
Konsentrasi radikal bebas ( reactive oxy- gen  species ,  ROS)  yang  rendah  diperlukan untuk memulai proses perbaikan normal. Da- lam angiogenesis, sinyal ROS mengatur pem- bentukan  pembuluh  darah  baru.  Antioksidan diperlukan  untuk  menunjang  proses  ini dengan  menghambat  reaksi  oksidasi  dengan
mengikat  radikal  bebas  dan  molekul  yang sangat  reaktif  sehingga  kerusakan  sel  akan terhambat. 6
Target perawatan luka bakar antara lain perawatan  luka  dengan dressing ,  mencegah infeksi  dan  mencegah  radikal  bebas  yang berkelanjutan.  Perawatan  luka  yang  saat  ini sudah  banyak  digunakan  yaitu  krim  yang mengandung silver karena  dapat  membantu menyembuhkan  luka  lebih  cepat  dan mencegah  infeksi.  Dari  26  penelitian  (yang melibatkan  2.066  peserta)  membandingkan krim silver dan yang tidak mengandung silver. Sebanyak  20  penelitian  dilakukan  pada  luka bakar,  sedangkan  sisanya  dilakukan  pada jenis  luka  lain.  Hasil  penelitian  menunjukkan bahwa  belum  cukup  bukti  untuk  mendukung penggunaan dressing atau  krim  yang mengandung  silver  dalam  proses  penyem- buhan  luka.  Mekanisme  silver  sulfadiazine lebih  mengarah  kepada  pencegahan  infeksi, namun tidak menahan radikal bebas sehigga pemberian antioksidan diperlukan pada kasus luka  bakar.  Pemberian  antioksidan  ini  dapat mempengaruhi  proses  penyembuhan  luka bakar lebih maksimal. 7
Astaxanthin  (ATX)  merupakan  antioksi- dan  poten  yang  bersifat  larut  lemak  yang ditemukan pada organisme di lingkungan aku- atik seperti udang, salmon, kepiting. Astaxan- thin  memiliki  aktivitas  penetralan  radikal bebas oksigen tunggal dan berpotensi dalam perlindungan dari peroksidasi lipid 40 kali lipat lebih poten dibanding beta karoten serta 1000 kali  lipat  dari  vitamin  E. 8 Menurut  sejumlah penelitian in vitro dan in vivo , ATX melindungi terhadap  kerusakan  sel  atau  jaringan  yang diinduksi  stres  oksidatif  dan  terbukti  menjaga fungsi fisiologis tersebut melalui regulasi selu- lar  reduksi  oksidasi  (redoks). 9 Astaxanthin juga  dapat  meningkatkan  efek  ROS  dalam mengaktifkan  angiogenesis  fisiologis  dan mengatur agar ROS berada pada tingkat yang sesuai  sehingga  tidak  berbahaya  bagi  sel endotel. 10
Berdasarkan  latar  belakang  tersebut  akan dibahas  lebih  lanjut  mengenai  efek  antioksi- dan  astaxanthin  pada  angiogenesis  dan  jari- ngan granulasi luka bakar.

## Luka Bakar
Luka  bakar  adalah  kerusakan  atau hilangnya  jaringan  yang  disebabkan  kontak dengan sumber panas seperti kobaran api di tubuh  ( flame ),  jilatan  api  ( flash ),  terkena  air panas ( scald ), tersentuh benda panas (kontak panas),  akibat  sengatan  listrik,  akibat  bahan- bahan  kimia,  serta  sengatan  matahari ( sunburn ). 2,11
Insiden  luka  bakar  tampaknya  masih tinggi,  namun  sejak  awal  1990-an  terjadi penurunan  sebesar  60%  karena  terdapat  im- plementasi keselamatan, pengurangan penggunaan  tembakau  dan  penyalahgunaan alkohol, program pendidikan dan pencegahan,
perubahan  pola  memasak  di  rumah,  dan penurunan  pekerjaan  dalam  bidang  industri. Meskipun  beberapa  profesi  memiliki  pening- katan  risiko  luka  bakar,  sebagian  besar  luka bakar terjadi di rumah. Pria berisiko lebih ting- gi  mengalami  luka  bakar.  Hampir  setiap  2,5 jam  seseorang  meninggal  akibat  kebakaran, membuat kemungkinan kematian terkait keba- karan di Amerika Serikat sebesar 1,5:1000. 12
Data kejadian kasus luka bakar di Indo- nesia belum sepenuhnya diketahui. Berdasar- kan data Unit Luka Bakar Rumah Sakit Umum Daerah (RSUD) Dr. Saiful Anwar pada tahun 2018, terdapat 177 kasus luka bakar dengan mortalitas 13 %. Pada tahun 2019 terjadi pe- ningkatan  kasus  luka  bakar  yaitu  181  kasus dengan  mortalitas  17  %  (data  tidak  dipu- blikasikan). Data dari Unit Luka Bakar Rumah Sakit  Umum  Pusat  Nasional  (RSUPN)  Dr. Cipto  Mangunkusumo,  terdapat  203  pasien dewasa dengan luka bakar dan yang mening- gal dunia sebanyak 76 orang. Data mortalitas menyebutkan  hampir  semua  pasien  pasien yang meninggal dunia termasuk kategori luka bakar  derajat  2  (mengenai  lapisan  dermis
dalam)  dan  derajat  3.  Penyebab  kematian pada pasien luka bakar ini adalah septikemia (42,1%),  kegagalan  multi  organ  (31,6%),  sin- drom respons inflamasi sistemik (17,6%), dan sindroma respiratori akut (8,7%). 13
Luka  bakar  dapat  dibagi  menjadi  tiga zona  berdasarkan  keparahan  kerusakan  jari- ngan  dan  perubahan  aliran  darah  (Gambar 1). 14 Bagian  tengah  dari  luka,  yang  dikenal sebagai  zona  koagulasi  (zona  kematian  sel) yang terpapar panas paling besar dan paling banyak  mengalami  kerusakan.  Denaturasi protein terjadi pada suhu di atas 41 °C (106 ° F).  Panas  yang berlebihan  menghasilkan  de- naturasi  protein  yang  luas  disertai  degradasi dan  koagulasi  sehingga  terjadi  nekrosis  jari- ngan. 15
Di  sekitar  zona  koagulasi  merupakan zona  stasis  (terdapat  cedera  sel  yang  dapat membaik  atau  bertransformasi  menjadi  zona koagulasi)  atau  zona  iskemia,  yang  ditandai dengan penurunan perfusi. Di zona ini, hipok- sia dan iskemia dapat menyebabkan nekrosis jaringan  dalam  waktu  48  jam  tanpa  adanya intervensi. Mekanisme yang mendasari apop- tosis  dan  nekrosis  pada  zona  iskemik  masih kurang  dipahami,  tetapi  tampaknya  melibat- kan autofagi langsung dalam 24 jam pertama setelah  cedera  dan  onset  apoptosis  tertunda sekitar  24  hingga  48 jam setelah  luka  bakar. Penelitian  lain  menunjukkan  apoptosis  aktif terjadi lebih awal 30 menit setelah luka bakar tergantung  pada  intensitas  luka  bakar.  Stres oksidatif  berperan  dalam  pengembangan  ne- krosis.  Uji  praklinis  menunjukkan  nekrosis berkurang  dengan  pemberian  antioksidan sistemik. Area terluar luka bakar adalah zona hiperemia  yang  mendapatkan  peningkatan aliran  darah  melalui  vasodilatasi  dan  bagian yang  dapat  pulih  kembali  kecuali  ada  infeksi atau cedera lainnya. 14,15
Penyembuhan  luka  terjadi  dalam  tiga tahap  utama  yang  saling  tumpang  tindih:  (1) fase  inflamasi;  (2)  fase  proliferatif;  (3)  fase remodeling .
Angiogenesis  penting  untuk  penyem- buhan  luka  karena  melibatkan  pertumbuhan kapiler  baru  untuk  membentuk  jaringan granulasi  (Gambar  2).  Tiga  sampai  lima  hari setelah cedera jaringan, kapiler baru menjadi terlihat di dasar luka sebagai jaringan granu- lasi,  yang  bertindak  sebagai  matriks  untuk proliferasi  pembuluh  darah,  migrasi  fibroblas dan kolagen baru. 16
Kapiler  yang  berproliferasi  membawa oksigen  dan  mikronutrien  ke  jaringan  yang berkembang  dan  menyingkirkan  produk limbah katabolik. Pembuluh ini muncul dalam endotelium  yang  mensekresikan  faktor parakrin  untuk  meningkatkan  kelangsungan hidup sel yang berdekatan dengan mencegah apoptosis.  Karena  angiogenesis  diperlukan untuk  penyembuhan  luka,  induksi  ini bermanfaat dalam banyak situasi klinis untuk mencapai penutupan luka. 6,16 Dengan proses perkembangan  kapiler,  terjadi  proses  men- cerna  sel  endotel  dan  menginvasi  stroma extracellular matrix (ECM) setelah menembus melalui  v ascular  baseme  membrane (VBM)
yang  mendasarinya  dan  membentuk  struktur mirip  tubular  yang  terus  meluas,  bercabang, dan membentuk jaringan. Selama angiogene- sis,  pe-ningkatan  kapiler  pada  ECM  terjadi oleh  proliferasi  sel  endotel  dan  arah  pertum- buhan  dipandu  oleh  kemotaksis  dari  daerah target. Interaksi antara sel-sel endotel, faktor- faktor  angiogenesis  dan  protein-protein  ECM di  sekitarnya  disinkronisasi  secara  temporal dan spasial. 16,17
Angiogenesis  dapat  diinduksi  sebagai respons  terhadap  cedera  melalui  faktor  pro dan  antiangiogenik  yang  ada  di  seluruh tubuh.  Faktor  proangiogenik  terdiri  dari trombin, fragmen fibrinogen, thymosin β4 dan faktor  pertumbuhan. Faktor  pertumbuhan angiogenik disimpan dalam trombosit dan sel- sel  inflamasi  yang  bersirkulasi  dalam  aliran darah  dan  tersimpan  dalam  ECM.  Produksi faktor-faktor  ini  diatur  oleh  gen  yang diekspresikan  sebagai  respons  terhadap hipoksia  dan  peradangan,  seperti hypoxia- inducible factors (HIF) dan cyclooxygenase -2 (COX-2).
Gambar 1. Mode luka bakar Jackson. 15
Sebaliknya,  faktor-faktor  penghambat  angio- genesis  menekan  pertumbuhan  pembuluh darah.  Beberapa  inhibitor  bersirkulasi  dalam aliran  darah  pada  level  fisiologis  rendah,  se- dangkan  yang  lain  disimpan  dalam  ECM  di sekitar pembuluh darah. Pertumbuhan vasku- lar ditekan ketika ada keseimbangan fisiologis antara stimulator angioge-nesis dan inhibitor. Segera setelah cedera, rangsangan angioge- nik dilepaskan ke dasar  luka dan  perubahan terjadi  pada  regulator  yang  mendukung  per- tumbuhan vaskular. 16,17
Angiogenesis  terdiri  dari  5  tahap  yaitu inisiasi, amplifikasi, proliferasi vaskular, stabi- lisasi  vaskular  dan  supresi  angiogenesis. Pada  tahap  inisiasi  angiogenesis,  faktor pertumbuhan fibroblast dasar ( basic fibroblast growth factor , bFGF) disimpan dalam sel utuh dan  ECM  dilepaskan  dari  jaringan  yang rusak. Pendarahan dan hemostasis pada luka memicu angiogenesis. Reseptor seluler untuk faktor  pertumbuhan  endotel  vaskuler (v ascular  endothel  growth  factor ,  VEGF) diregulasi  oleh  trombin  pada  luka.  Sel-sel endotel yang terpapar trombin juga melepas- kan  gelatinase  A  (MMP-2),  yang  menyebab- kan peleburan lokal dari membran basal dan merupakan langkah awal yang diperlukan dari angiogenesis. Trombosit melepaskan bebera-
pa  faktor  pertumbuhan,  termasuk platelet- derived  growth  factor (PDGF),  VEGF, trans- forming growth factor (TGF- α, TGF- β), bFGF, platelet-derived  endothelial  cell  growth  factor (PDGF)  dan  angiopoietin-1  (Ang-1).  Faktor- faktor  ini  merangsang  proliferasi  endotel, migrasi  dan  pembentukan  tubular  (Gambar 3). 6,17
Pada  tahap  amplifikasi  angiogenesis, makrofag  dan  monosit  melepaskan  banyak faktor  angiogenik  termasuk  PDGF,  VEGF, Ang-1, TGF- α, bFGF, interleukin-8 (IL-8) dan t umor  necrosis  factor (TNF- α) ke  area  luka selama fase inflamasi yang memperkuat angi- ogenesis  lebih  lanjut.  Beberapa  faktor pertumbuhan  (PDGF,  VEGF  dan  bFGF) bersinergi  untuk  melakukan  vaskularisasi jaringan.  Protease  yang  memecah  matriks jaringan  yang  rusak  selanjutnya  melepas- kan  stimulator  angiogenik  terikat-matriks ( matrix-bound  angiogeneic ).  Pembelahan enzimatik  menghasilkan  fibrin  fragmen  E, yang merangsang angiogenesis secara lang- sung dan juga meningkatkan efek VEGF dan bFGF.        Ekspresi enzim COX-2 yang dapat diinduksi  selama  tahap  inflamasi  juga mengarah pada produksi VEGF dan promotor angiogenesis lainnya. 16,17
Gambar 3. Keseimbangan faktor stimulasi dan inhibisi angiogenesis pada proses penyembuhan luka. 16
Pada tahap proliferasi vaskular, hipoksia adalah  kekuatan  pendorong  yang  penting untuk angiogenesis luka. Ekspresi gen HIF-1 α, karena  gradien  hipoksia  antara  jaringan yang terluka  dan  sehat  memicu  produksi  VEGF. Vascular  endothelial  growth  factor berada  di jaringan luka dan eksudat. Vascular endotheli- al  growth  factor juga  dikenal  sebagai  faktor permeabilitas pembuluh darah karena mening- katkan  permeabilitas  kapiler.  Hipoksia  juga menyebabkan  produksi  sel  endotel  dari  nitrat oksida  (NO).  Nitrat  oksida  meningkatkan vasodilatasi  dan  angiogenesis  untuk  mening- katkan aliran darah lokal. 16,17
Tahap  stabilisasi  vaskular  diatur  oleh Ang-1, tirosin kinase dengan immunoglobulin- like  and EGF-like  domains 2  (Tie-2),  sel-sel otot  polos  dan  perisit.  Produksi  PDGF  dan perekrutan  sel  otot  polos  dan  perisit  ke pembuluh  darah  yang  baru  terbentuk  diatur dengan  mengikat  Ang-1  ke  reseptor  Tie-2 pada sel endotel teraktivasi. Defisiensi PDGF menyebabkan  pembentukan  pembuluh  darah imatur yang kurang baik. 16,17
Supresi angiogenesis ditekan pada tahap akhir  dari  penyembuhan.  Ketika  hipoksia  jari- ngan pulih, peradangan mereda, tingkat faktor pertumbuhanpun  menurun  pada  luka.  Perisit yang  menstabilkan  sel  endotel  mengeluarkan faktor  penghambatan  TGF- β teraktivasi  yang menghambat  proliferasi  vaskular.  Produk pemecah kolagen XVIII, endostatin muncul di sekitar  VBM  dan  menghambat  vaskularisasi luka. 16,17
Jaringan  granulasi  adalah  jaringan  ikat baru  dan  pembuluh  darah  mikroskopis  yang terbentuk  pada  permukaan  luka  selama proses  penyembuhan.  Jaringan  granulasi biasanya  tumbuh  dari  dasar  luka.  Jaringan granulasi  terdiri  dari  matriks  seperti  gel  dari kolagen,  asam  hialuronat,  dan  fibronektin dalam  jaringan  pembuluh  darah  yang  baru terbentuk.  Jaringan  granulasi  pertama  kali muncul berwarna merah muda pucat, kemudi- an  menjadi  merah  cerah. 18,19 Jaringan  granu- lasi  memberi  makan  makrofag  dan  fibroblas
yang  telah  bermigrasi  ke  dalam  luka  dan seiring  penyembuhan  berlanjut  baik  untuk membantu  proses  penyembuhan  dan  me- lindungi dari patogen, karena luka sering tidak memiliki  penghalang  kulit  yang  efektif  untuk bertindak sebagai garis pertahanan pertama. 19 Dalam  angiogenesis,  sel-sel  endotel  dengan cepat  tumbuh  ke  dalam  jaringan  dari  pem- buluh  darah  yang  ada  dan  intak  kemudian bercabang  secara  sistematis,  membentuk anastomosis dengan pembuluh lain. 18,19

## Astaxanthin pada Luka Bakar
Astaxanthin  (ATX)  adalah  salah  satu oksikarotenoid  yang  secara  kimiawi  mirip dengan  beta  karoten.  Kemampuan  sebagai antioksidan  berupa  aktivitas  penyingkiran oksigen tunggal yang lebih kuat dibandingkan beta-karoten,  likopen,  lutein. 20 Penelitian menyebutkan ATX adalah antioksidan karote- noid alami terkuat, 65 kali lebih kuat daripada vitamin  C,  54  kali  lebih  kuat  daripada  beta karoten,  dan  14  kali  lebih  kuat  daripada  vita- min E. Hal ini membuat ATX disebut sebagai "supernutrien"  karena  beberapa  manfaat  luar biasa yang jarang ditemukan pada antioksidan lain. 21
Astaxanthin  pertama  kali  diisolasi  oleh Kuhn  dan  Sorensen  dari  lobster. Food  and Drug  Administration (FDA)  telah  mengizinkan pemanfaatan  astaxanthin  sebagai  pewarna makanan  dalam  makanan  hewan  sedang- kan  Komisi  Eropa  telah  menyetujui penggunaan  alami  astaxanthin  sebagai pewarna           makanan. 20 Haematococcus pluvialis , mikroalga hijau mengakumulasi ATX dalam  jumlah  besar  dan  dianggap  sebagai sumber alami utama untuk konsumsi manusia. Astaxanthin  ditemukan  secara  luas  di  ling- kungan  perairan,  terutama  karena  ditemukan sebagai  pigmen  oranye  di  beberapa  spesies laut.  Saat  ini,  ATX  adalah  senyawa  yang terkenal  dengan  penggunaan  komersial  di berbagai industri meliputi akuakultur,
kosmetik, makanan, nutraceuticals ,  dan  obat- obatan. 22,23
Selain  bersumber  dari  mikroalga  dan fitoplankton, ATX juga dapat ditemukan pada jamur,  bakteri,  ragi,  salmon,  ikan  forel,  krill, udang, udang karang dan crustasea. Haemto- coccus  pluvialis memiliki  konsentrasi  ATX tertinggi  (Tabel  1). 20 Mikroalga  ini  tumbuh dalam  dua  fase.  Pada  fase  pertama,  sel-sel mendapatkan  banyak  nutrisi  untuk  mening- katkan  proliferasi  sel.  Pada  fase  berikutnya, sel-sel  kekurangan  nutrisi  dan  mendapatkan paparan  sinar  matahari  yang  intens,  saat alga  menghasilkan  tingkat  astaxanthin  yang tinggi  sebagai  mekanisme  perlindungan  dari stres  lingkungan.  Hal  tersebut  menunjukkan mekanisme  bertahan  hidup  alga  dari  keku- rangan  nutrisi  dan/atau  sinar  matahari  yang intens,  maka  produksi  astaxanthin  berfungsi sebagai perisai untuk melindungi alga. Sekitar 40 gram astaxanthin dapat diperoleh dari 1 kg alga kering. 22,23
Astaxanthin mengandung ikatan rangkap  terkonjugasi,  gugus  hidroksil  dan keto.  Astaxanthin  memiliki  struktur  molekul unik  yang  memungkinkannya  untuk  tetap berada  di  dalam  dan  di  luar  membran  sel. Astaxanthin memiliki sifat lipofilik dan hidrofil- ik. 19 Warna  merah  disebabkan  oleh  ikatan rangkap terkonjugasi di pusat senyawa. Jenis ikatan  rangkap  terkonjugasi  ini  bertindak  se- bagai  antioksidan  kuat  dengan  me- nyumbangkan  elektron  dan  bereaksi  dengan radikal  bebas  untuk  mengubahnya  menjadi produk  yang  lebih  stabil  dan  menghentikan reaksi berantai radikal bebas dalam berbagai macam organisme hidup. Astaxanthin menun- jukkan  aktivitas  biologis  yang  lebih  baik  da- ripada  antioksidan  lainnya  karena  dapat  ter- hubung  dengan  membran  sel  dari  dalam  ke luar. 22,23
Tabel 1. Sumber alami astaxanthin 21 Sumber Konsentrasi astaxanthin (ppm) Salmon 5 Plankton 60 Krill 120 Artic shrimp 1200 Phaffia yeast 10.000 Haematococcus pluvialis 40.000
Gambar 4. Perbandingan kelompok hidroksil astaxanthin dan beta karoten. 22
Astaxanthin memiliki lebih banyak gugus hidroksil  daripada  xantofil  lainnya,  yang memungkinkannya  melakukan  lebih  banyak aktivitas antioksidan di dalam tubuh manusia. Beta  karoten  terlihat  serupa,  kecuali  untuk ujung  molekul  yang  memiliki  gugus  hidroksil "O"  dan  "OH"  (Gambar  4). 22 Perbedaan  kecil ini  menambah  perbedaan  besar  dalam  hal kemampuan  fungsional  yaitu  penyingkiran oksigen  tunggal,  menangkap  radikal  untuk mencegah  reaksi  berantai,  menjaga  struktur membran  dengan  menghambat  peroksidasi lipid dan peningkatan fungsi sistem kekebalan tubuh serta regulasi ekspresi gen. 24
Keunggulan ATX antara lain: 1). Sifatnya laruk  lemak  dapat  melewati  sawar  otak  dan membawa  antioksidan  untuk  perlindungan antiinflamasi  ke  otak  dan  sistem  saraf  pusat sedangkan  beta  karoten  dan  likopen  tidak dapat melewati. Grey matter di otak terdiri dari 60%  asam  lemak  dengan  komposisi  yang sangat rentan terhadap kerusakan oleh radikal bebas, yang pada akhirnya dapat mengakibat- kan  degenerasi  sel-sel  saraf,  2).  Dapat melewati  sawar  retina  darah  dan  membawa perlindungan antioksidan dan antiinflamasi ke mata,  3).  Menyebar  ke  seluruh  tubuh  secara efektif  untuk  membawa  perlindungan  anti- oksidan  dan  antiinflamasi  pada  tingkat aktivitas  tinggi  ke  semua  organ  dan  kulit,  4). Menjangkau  membran  sel,  5).  Berikatan dengan  jaringan  otot,    6).  Bekerja  sebagai antioksidan  yang  sangat  kuat  dan  cepat menghilangkan  radikal  bebas  dan  menetral- kan oksigen tunggal, 7). Penyerap poten sinar ultraviolet  B  (UVB)  yang  terbukti  dari  alga, Haematococcus pluvialis yang melindungi diri dari  radiasi  UV  yang  intens  dengan  men- ciptakan  peningkatan  jumlah  pigmen  ATX yang berfungsi sebagai tabir surya alami. 24
Dosis  ATX  yang  dianjurkan  adalah  2-4 mg/hari. Suplemen ATX 3,6 mg per hari dapat bermanfaat  bagi  kesehatan.  Penelitian menunjukkan  bahwa  pada  dosis  2  mg/hari diberikan secara oral kepada manusia selama
4  minggu,  terdapat  pengurangan  kerusakan DNA  oksidatif  endogen  secara  signifikan sekitar  40%. 23,24 Pada  pemberian  topikal, konsentrasi ATX berkisar 0,01% hingga 5%. 25 Dalam  sebuah  penelitian  yang  menggunakan tikus  menunjukkan  kemampuan  astaxanthin 5%  mampu  menekan  pembentukan  keriput yang  diinduksi  oleh  UVB  setelah  5  minggu. Penelitian menunjukkan, formulasi topikal ole- oresin  dan  ekstrak  alga  yang  mengandung astaxanthin  5%  memiliki  aktivitas  kadar  anti- oksidan terbaik. 26,27
Berdasarkan  penelitian,  efek  penyem- buhan  dengan  menggunakan  ATX  secara signifikan  terlihat  pada  hari  pertama  (fase  in- flamasi)  setelah  luka. 28 Efek  ini  dimediasi dengan  menekan  tingkat  inflamasi  atau dengan  mempercepat  fase  inflamasi.  Pera- dangan  minimal  diketahui  berkontribusi  untuk penyembuhan  luka  yang  lebih  baik.  Astaxan- thin  dapat  berpengaruh  maksimal  terhadap kondisi  penyembuhan  luka  yang  disebabkan faktor  berikut  ini:  1).  Menyeimbangkan  stres oksidatif  karena  produksi reactive  oxygen species (ROS)  pada  fase  awal  secara  sig- nifikan  lebih  tinggi  untuk  bertahan  melawan invasi  mikroorganisme  dan  mengirimkan sinyal antar sel yang mendukung proses pera- dangan. Astaxanthin meredakan dan menyingkirkan  ROS  dan reactive  nitrogen species (RNS) yang berlebihan. Hal ini secara signifikan menurunkan ekspresi inducible nitrit oxide synthase (iNOS)  yang  merupakan penanda  stres  oksidatif.  Selanjutnya,  aktivasi jalur nuclear  factor (NF-k β) dapat  dicegah sehingga  mengurangi  transkripsi  gen  proin- flamasi  dan  produksi  sitokin  proinflamasi. Produksi  ROS  dalam  mitokondria  ditemukan terlibat  dalam  jalur  sinyal  inflamasi  dan  efek perlindungan dari astaxanthin dapat melindungi  terhadap  molekul  oksidatif  intra- seluler, 2). Efek penghambatan pada ekspresi molekul  adhesi.  Sumber  utama  ROS  selama peradangan  adalah  NADPH  oksidase  dalam membran plasma neutrofil dan makrofag.
Ditemukan  bahwa  antioksidan  menekan ekspresi  molekul  adhesi  ( intercellular  adhe- sion  molecule /ICAM-1, vascular  adhesion molecule /VCAM-1,  E-selectin)  dan  kemokin (interleukin  8)  selama  peradangan.  Astaxan- thin juga dapat menghambat ekspresi molekul -molekul ini yang mengarah ke penghambatan infiltrasi  sel  inflamasi.  Selain  itu,  aktivitas antikomplemen  juga  dapat  terlibat  dalam penekanan peradangan. 38,29
Astaxanthin  menekan  sintesis  mediator inflamasi  seperti tumor  necrosis  factor (TNF-
α), prostaglandin, leukotriene  dan  interleukin, nitrit oksida, cyclooxygenase -1 dan -2 (COX-1 dan  COX-2).  Penelitian  eksperimental  juga telah  menunjukkan  bahwa  terdapat  pengu- rangan kadar serum  mediator  dalam  lipopoli- sakarida  (LPS),  menghambat  aktivasi  sel NF-k β serta  aktivitas  promotor  nitrat  oksida
sintetase  dalam  sel  RAW264,7  yang  dirang- sang dengan LPS. 38,29
Astaxanthin meningkatkan bFGF selama fase  proliferasi  dan remodeling sehingga berpotensi  signifikan  untuk  mengurangi  uku- ran luka. Faktor bFGF memiliki peran penting dalam  pembentukan  jaringan  granulasi, reepitelisasi,  pembentukan  matriks  dan remodeling. Penelitian in vitro telah menunjuk- kan  bahwa  bFGF  mengatur  sintesis  dan  pe- ngendapan  berbagai  komponen  ECM, meningkatkan  motilitas  keratinosit  selama reepitelisasi, mendorong migrasi fibroblas dan merangsang untuk memproduksi kolagenase. Peningkatan  ekspresi  bFGF  mRNA  pada kelompok  yang  diobati  dengan  astaxanthin selama  fase  awal  penyembuhan  luka  dapat berkontribusi  pada  percepatan  penutupan luka yang signifikan (Gambar 5). 6,38
Gambar 5. Mekanisme astaxanthin pada proses angiogenesis dan pembentukan jaringan granu- lasi (dimodifikasi dari berbagai sumber). 10,28,29,30,31 Keterangan: panah merah (menghambat), panah biru (Menginduksi).
Luka  bakar  merupakan  energi  termal yang  secara  langsung  menghasilkan  radikal bebas  melalui  fisi  ikatan  homolitik,  aktivasi leukosit  neutrofil  polimorfonuklear  (PMN), xanthine oksidase (XO) dan oksidase NADPH (Nox). 10 Stres  oksidatif  terbukti  berkontribusi terhadap peradangan lokal dan apoptosis sel jaringan  pada  luka  bakar  dan  organ  lainnya. Mitokondria  adalah  organel  seluler  yang sensitif  terhadap  ROS  dan  fungsi  membran mitokondria  dapat  dirusak  oleh  peroksidasi lipid yang diinduksi oleh ROS, menghasilkan pelepasan  Cyto  C6.  Lebih  lanjut,  sitokin  in- flamasi seperti TNF- α, juga dapat meningkat- kan  aktivitas  Nox,  yang  mengarah  pada produksi  ROS.  Sebagian  besar  ROS  dapat menghabiskan  enzim  antioksidan  endogen (seperti superoxide  dismutase /SOD  dan gluthatione  peroxidase /GPx)  yang  dapat mengurangi  fungsi  sistem  pertahanan  anti- oksidan  endogen.  Penelitian  sebelumnya telah menemukan bahwa ROS berpartisipasi dalam  penghancuran  jaringan  progresif  di zona  stasis.  Oleh  karena  itu,  stres  oksidatif yang  diinduksi  ROS  adalah  target  terapi potensial  untuk  mencegah  perkembangan luka  bakar.  Sebagai  antioksidan  alami  dan kuat,  ATX  memberikan  efek  perlindungan terhadap cedera jaringan dan   organ dengan mengurangi  stres  oksidatif  dan mempengaruhi  aktivitas  enzim  antioksidan atau oksidase (XO atau Nox) yang sebaliknya berkontribusi  pada  produksi  radikal  bebas. Penelitian sebelumnya yang menyelidiki efek ATX  pada  cedera  ginjal  akut  pada  tikus dengan  luka  bakar,  mengungkapkan  bahwa ATX  mengurangi  kadar malondialdehyde (MDA)  dan  meningkatkan  aktivitas  enzim antioksidan dalam jaringan ginjal setelah luka bakar  dengan  cara  yang  tergantung  pada dosis. 30 Pemberian  ATX  memiliki  efek  yang serupa  pada  cedera  organ  lain  setelah cedera traumatis yang  parah. Dalam sebuah penelitian,  ATX  dosis  sedang  dan  tinggi tampaknya efektif dalam memperbaiki peroksi -dasi  lipid  dan  meningkatkan  aktivitas  SOD
dan GPx. Efeknya tergantung pada dosis dan memuncak  pada  100  mg/kg.  Lebih  lanjut, efek  ATX  mungkin  dimediasi  oleh  XO  dan Nox.    Kadar  XO  dan  Nox  pada  luka  bakar meningkat  seiring  waktu.  Bahkan  dosis  kecil ATX  menurunkan  kadar  XO  dan  Nox  dan dosis  yang  lebih  tinggi  semakin  meningkat- kan  penurunan  regulasi  ini.  Data  ini  menun- jukkan  bahwa  ATX  mungkin  melindungi  ter- hadap  perkembangan  luka  bakar  dengan melemahkan  stres  oksidatif  yang  diinduksi ROS, suatu efek yang mungkin juga melibat- kan  regulasi  produksi  radikal  bebas  dengan mempengaruhi XO dan Nox. 28,29,30
Setelah  terjadi  luka  bakar,  beberapa faktor seperti iskemia, peradangan stres oksi- datif, dan kematian sel (nekrosis atau apopto- sis)  berkontribusi  pada  prognosis  luka  bakar sehingga dapat terjadi perubahan progresif di zona sekitar luka bakar yang mencakup zona stasis  dan  hiperemia.  Perubahan  ini  me- nyebabkan  pendalaman  atau  perluasan  luka awal. Serangkaian outcome pasca luka bakar seperti  jaringan  parut  hipertrofik,  kontraktur luka,  infeksi,  dan  sepsis,  menjadi  perhatian. Dengan  adanya  keterkaitan  luka  bakar dengan  stres  oksidatif,  apoptosis  dan  pe- radangan,  ATX  dinilai  bermanfaat  selama transformasi  zona  stasis. 31 Dalam  penelitian efek potensial ATX pada perkembangan luka bakar, hasil menunjukkan sebagai berikut: 1). Astaxanthin  meringankan  perubahan  histolo- gis  luka  bakar,  2).  Dosis  ATX  secara  de- penden  melemahkan  stres  oksidatif  pada tahap  awal  luka  bakar  sebagai  respons  ter- hadap produksi radikal bebas dengan meng- hambat  peroksidasi  lipid  dan  aktivasi  sistem oksidase yang bergantung pada nicotinamide adenine  dinucleotide  phosphate (NADPH) serta  meningkatkan  aktivitas  enzim  antioksi- dan endogen, 3). Astaxanthin dapat mereda- kan peradangan pada tahap awal luka bakar, dan  4).  Meningkatkan  dosis ATX  lebih  lanjut akan mengurangi apoptosis sel di zona stasis dengan  mempengaruhi  jalur  apoptosis  yang terkait mitokondria. 29,30

## Kesimpulan
Proses penyembuhan luka bakar meliputi pemulihan  jaringan  vaskular  dermal  yaitu angiogenesis  yang  sangat  penting  untuk penyembuhan  luka  bakar.  Angiogenesis ditandai  adanya  pembentukan  jaringan  gra- nulasi.  Tahap  angiogenesis  terdiri  inisiasi, amplifikasi, proliferasi, stabilisasi vaskular dan supresi.  Penghambatan  radikal  bebas  meng- optimalkan  proses  angiogenesis  yang  bisa dicapai  dengan  pemberian  antioksidan  yaitu astaxanthin  yang  efektif  tanpa  menimbulkan radikal  bebas  baru  dan  bermanfaat  selama transformasi  zona  stasis.  Peran  astaxanthin dimulai tahap inisiasi angiogenesis yang meli- batkan  bFGF  serta    menurunkan  infiltrasi  sel inflamasi  sehingga  perbaikan  luka  bakar semakin baik.

## Daftar Pustaka
1.  Singer  AJ,  Boyce  ST.  Burn  Wound  Heal- ing  and  Tissue  Engineering. Journal  of Burn Care & Research . 2017; 38(3):1-13. 2.  Gibran NS, Wiechman S, Meyer W. Amer- ican  Burn  Association  Consensus  State- ments. Journal of Burn Care & Research .
2013; 34:361 – 385.
3.  Jose  LF,  Chan  RK.  The  Burn  Wound  Mi- croenvironment. Advances  In  Wound Care . 2014; 5(3):1-13.
4. Busuioc RJ, Mogoşanu GD, Popescu FC, Lascăr  I,  Pârvănescu  H,  Mogoantă  L. Phases  of  The  Cutaneous  Angiogenesis Process  in  Experimental  Third-Degree
Skin Burns: Histological and Immunohisto- chemical Study. Romanian Journal of Mor- phology  &  Embryology .  2013;  54(1):163 – 171.
5.  Liapakis I, Anagnostoulis S, Karayiannakis A,  Korkolis  D,  Lambropoulou  M, Matarasso  A., et  al .  Burn  Wound  Angio- genesis is Increased by Exogenously Ad- ministered  Recombinant  Leptin  in  Rats.
Acta Cirúrgica Brasileira . 2009; 23(2):118- 124.
6.  Pries AR, Secomb TW. Making Microvas- cular  Networks  Work:  Angiogenesis,  Re- modeling, and Pruning. Physiology . 2014; 29:446 – 455.
7.  Storm-Versloot  MN,  Vos  CG,  Ubbink  DT,
Vermeulen H. Topical Silver for Preventing Wound  Infection. Cochrane  Database  of Systematic Reviews . 2010; 3:1-2.
8.  Singh  KN,  Patil  S,  Barkate  H.  Protective Effects  of  Astaxanthin  on  Skin:  Recent Scientific Evidence, Possible Mechanisms, and  Potential  Indications. Journal  of  Cos- metic Dermatology. 2019; 00:1 – 6.
9.  Fakhri S, Abbaszadeh F, Dargahi L, Jorja- ni  M,  Astaxanthin:  A  Mechanistic  Review on its Biological Activities and Health ben- efits. Pharmacol Res . 2018; 136:1-20. doi: 10.1016/j.phrs.2018.08.012.
10.  Fang Q, Guo S, Zhou H, Han R, Wu P, Ha
C. Astaxanthin Protects against Early Burn -Wound  Progression  in  Rats by  Attenuat- ing Oxidative Stress-Induced Inflammation and  Mitochondria-Related  Apoptosis. Sci- entific Reports . 2017; 7:1-12.
11.  Wolff K, Goldsmith L, Katz S, Gilchrest B, Paller  AS,  &  Leffell  D.  Thermal  Injuries. Fitzpatrick's Dermatology in General Medi- cine. 8 th Edition.  New  York:  McGraw-Hill.
2011.
12.  Kang S, Amagai M, Bruckner AL, Enk AH, Margolis DJ, McMichael et al . Burns. Fitz- patrick's  Dermatology  in  General  Medi- cine. 9 th Edition.  New  York:  McGraw-Hill.
2019.
13. Pujisriyani,  Wardhana  A.  Epidemiology  of Burn  Injuries  in  Cipto  Mangunkusumo Hospital from 2009 to 2010. Jurnal Plastik Rekonstruksi . 2012; 1:1-5.
14. Singer  AJ,  SA  McClain,  BR  Taira,  JL
Guerriero, W Zong. Apoptosis and Ne- crosis  in  the  Ischemic  Zone  Adjacent to  Third  Degree  Burns. Academic Emergency  Medicine .  2008;  15:  549-
554.
15.  Rose  LF,  Chan  RK.  The  Burn  Wound
Microenvironment. Advances  in  Wound Care . 2014; 5(3):1-13. 16.  Honnegowda TM, Kumar P, Udupa EGP,
Kumar S, Kumar U, Rao P. Role of Angi- ogenesis  and  Angiogenic  Factors  in Acute and Chronic Wound Healing. Plas- tic and Aesthetic Research . 2015; 2:243-
249. 17.  Li  WW,  Li  VW.  Angiogenesis  in  Wound
Healing.  A  Supplement  to  Contempory Surgery. Boston; Dowden Health Media. 2014.
18.  McCulloh JM, Kloth LC.  Wound Healing.
Wound  Healing:  Evidence-Based  Ma- nagement. 4 th Edition.  Philadelphia:  FA Davis Company. 2010. 19.  Bhat S. Srb's Manual of Surgery . 4 th Edi- tion.  India:Jaypee  Brother  Medical  Pub. 2013.
20.  Shah MMR, Liang Y, Cheng JJ, Daroch
M.  Astaxanthin-Producing  Green  Micro- alga Haematococcus  pluvialis :  from
Single  Cell  to  High  Value  Commercial Products. Frontiers  in  Plant  Science . 2016; 7(531):1-28.
21.  Biswal S. Oxidative Stress and Astaxan- thin:  The  Novel  Supernutrient  Carote- noid. International  Journal  of  Health  &
Allied Sciences . 2014;3(3):147-153.
22.  Seabra LMJ, Pedrosa LFC. Astaxanthin: Structural  and  Functional  Aspects. Re- vista  de  Nutrição .  2010;  23(6):1041- 1050.
23.  Davinelli  S,  Nielsen  ME,  Scapagnini  G. Astaxanthin  in  Skin  Health,  Repair,  and Disease:  A  Comprehensive  Review. 2018;10(522):1-12.
24.  Ambati RR, Phang SM, Ravi S, Aswatha-
narayana  RG.  Astaxanthin:  Sources, Extraction,  Stability,  Biological  Activities
and Its Commercial Applications — A Re- view. Marine Drugs . 2014; 12:128-152. 25. Eren B, Tanrıverdi ST, Kose FA, Ozer O. Antioxidant  Properties  Evaluation  of Topical Astaxanthin Formulations as Anti -Aging  Products. Journal  of  Cosmetic Dermatology . 2019; 18:242 – 250. 26.  Cheng. Highly Concentrated Astaxanthin for  Topical  Application. United  States Patent Application Publication . USA: US Patent Application Publication. 2014. 27.  Nurdianti L, Sari DA, Yulianti R. Formula- tion  and  Evaluation  of  Astaxanthin Lotions  as  Natural  Antioxidants  for  The Skin. International  Conference  on  Phar- maceutical Research and Practice . 2016: 1-8.
28.  Meephansan J, Rungjang A, Werayut Y, Deenonpoe  R,  Ponnikorn  S.  Effect  of
Astaxanthin on Cutaneous Wound Heal-
ing. Clinical,  Cosmetic  and  Investiga- tional Dermatology . 2017; 10:259 – 265. 29.  Yuan  JP,  Peng  J,  Yin  K,  Wang  JH.  Po- tential  Health-Promoting  Effects  of Astaxanthin:  A  High-Value  Carotenoid Mostly from Microalgae. Molecular Nutri- tion  &  Food  Research .  2011;  55:150 – 165.
30.  Wolf  AM,  Asoha  S,  Hiranumaa  H, Ohsawaa  I,  Iioc  K,  Satouc  A, et  al . Astaxanthin  Protects  Mitochondrial  Re- dox  State  and  Functional  Integrity Against Oxidative Stress. Journal of Nu- tritional Biochemistry . 2010;21:381 – 389. 31.  Pan SC. Burn Blister Fluids in The Neo- vascularization  Stage  of  Burn  Wound Healing:  A  Comparison  Between  Super- ficial  and  Deep  Partial-Thickness  Burn Wounds. Burns & Trauma. 2013; 1(1):27 -31.