Proses apa yang menyebabkan terbentuknya lapisan kulit mati pada kulit?

 

Kulit dikenal sebagai organ terbesar yang dimiliki manusia dan beratnya mencapai 15% dari total berat badan manusia. Salah satu fungsi penting kulit adalah sebagai penghalang mekanis, sehingga mencegah masuknya mikroorganisme ke dalam tubuh. Kulit juga membuat tubuh kita kedap air, sehingga kita tidak menggembung saat berendam di air tawar dan juga tidak mengerut saat berendam di air garam. Nah, fungsi tersebut dimiliki oleh organ kulit karena adanya lapisan sel yang telah mengalami kornifikasi (penandukan) pada lapisan terluar epidermis kulit. 

Kornifikasi merupakan proses diferensiasi yang khas pada sel kulit, karena memungkinkan kulit memiliki fungsi sebagai pelindung, namun pada tahap akhir proses diferensiasi tersebut, sel kulit tidak lagi dalam keadaan hidup atau sudah berupa sel mati. Namun, proses kornifikasi ini tidak sama dengan proses apoptosis sel. 

Penasaran tentang bagaimana sebenarnya proses kornifikasi terjadi pada sel kulit? Yuk, baca artikel berikut ini.

***

1. Apa itu kornifikasi?

Kornifikasi merupakan suatu proses kematian sel terprogram (programmed cell death) unik yang terjadi pada sel-sel korneosit di lapisan epidermis kulit. Proses kornifikasi terdiri atas tiga elemen penting (Eckhart, et al., 2013), yaitu:

a. Organel-organel sel berdegenerasi, digantikan oleh sitoskeleton berprotein padat.

b. Protein pada bagian periferal sel saling terhubung untuk membentuk "selubung sel bertanduk" (cornified cell envelope).

c. Korneosit saling terhubung satu sama lain, membentuk struktur fungsional namun telah mati secara biologis. 

Jika Anda memperhatikan tiga hal yang terjadi pada proses keratinisasi, terbentuknya hubungan antara korneosit yang telah mati secara biologis, membedakan proses kornifikasi ini dengan proses apoptosis yang umumnya bertujuan untuk menghilangkan sel yang telah rusak. Dalam hal kornifikasi ini, sel-sel yang telah mati justru dipertahankan (Eckhart, et al., 2013). 

Ada berbagai variasi proses kornifikasi sehingga menghasilkan produk kornifikasi yang beragam pula, seperti proses kornifikasi pada kuku, helai rambut, dan stratum korneum epidermis kulit.

2. Mengapa kornifikasi itu penting?

Kornifikasi itu penting karena memungkinkan kulit memiliki fungsi sebagai penghalang terluar tubuh. Akumulasi protein keratin yang mengisi seluruh interior sel memberikan kekuatan mekanis pada lapisan terluar kulit. Selain itu, proses kornifikasi juga berperan dalam pembentukan kuku dan rambut (Eckhart, et al., 2013). 

3. Apa saja tahapan kornifikasi?

1. Tahap pertama diferensiasi keratinisasi terjadi pada stratum basal. Sel-sel pada stratum basal yang terikat ke membran basal dengan hemidesmosom memiliki kemampuan untuk berproliferasi (membelah) dan menghasilkan sel-sel baru yang akan berdiferensiasi ke arah permukaan sel kulit. 

2. Sel yang terdapat pada stratum spinosum sudah tidak membelah lagi, dan mengekspresikan marker diferensiasi seperti Keratin K1, Keratin K10, dan Caspase-14.

3. Pada stratum granulosum, terdapat granula keratohyalin dan terdapat kompleks protein Epidermal-Differentiation Complex (EDC).

4. Pada transisi dari stratum granulosum ke stratum korneum, terjadi beberapa peristiwa, yaitu: 

- Caspase-14 aktif, dan berkontribusi pada degradasi filaggrin

- Keratin dan protein lainnya terhubung melalui aktivitas enzim transglutaminase.

- Di sisi sitoplasma, ikatan silang terbentuk antara protein untuk membentuk selubung terkornifikasi (cornified enveloped). 

5. Fungsi penghalang dimiliki oleh lapisan terluar kulit, yang dibentuk oleh tight junction / taut kedap (yang menghubungkan sel-sel bertetangga) dan lipid yang mengisi ruang antar-sel korneosit. 

6. Ketika terjadi deskuamasi (pelepasan korneosit dari lapisan epidermis), corneodesmosom yang menghubungkan korneosit didegradasi oleh enzim ekstraselular, sehingga korneosit dapat terlepas pada proses deskuamasi. 

4. Apa pentingnya proses deskuamasi?

Deskuamasi atau pelepasan keratinosit pada lapisan terluar epidermis merupakan proses penting untuk homeostasis kulit. Untuk menjaga homeostasis kulit, lapisan terluar kulit (stratum korneum) secara kontinu terlepas melalui proses deskuamasi dan digantikan oleh keratinosit yang telah terdiferensiasi yang berasal dari stem sel pada stratum basal epidermis. 

Referensi:

1. Keratinization and Its Order.  https://www.omjournal.org/images/282_m_deatials_pdf_.pdf 

2. Patophysiology of Keratinization https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5917548/ 

3. Cell Death by Cornification https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167488913002334