Eksosom: Solusi Teknologi Nano dalam Dermatologi dan Kosmetik 

Potensi terapeutik eksosom, yaitu vesikel ekstraseluler (EV) berukuran nano yang disekresikan oleh berbagai jenis sel mulai dimanfaatkan dalam bidang dermatologi dan kosmetika. Eksosom memiliki kemampuan unik untuk memfasilitasi komunikasi antarsel, mengirimkan molekul bioaktif, dan memodulasi respons imun. Kemampuan ini menjadikan mereka kandidat yang sangat menjanjikan untuk regenerasi kulit, penyembuhan luka, dan pengobatan berbagai kelainan dermatologis. Secara khusus, eksosom yang berasal dari sel punca mesenkimal (MSC) dan sel punca turunan adiposa (ADSC) memiliki banyak aplikasi dalam perbaikan dan regenerasi kulit. Selain itu, aplikasi eksosom juga dapat diperluas dalam perawatan dan terapi terkait rambut. Artikel ini akan mengeksplorasi efikasi aplikasi topikal dan transdermal eksosom, menyoroti potensi transformatif terapi berbasis eksosom dalam dermatologi.

1. Vesikel Ekstraseluler dan Karakteristik Eksosom

Vesikel Ekstraseluler (EVs) adalah partikel terikat membran yang dilepaskan oleh sel-sel, memainkan peran penting dalam proses fisiologis dan patologis, serta menarik perhatian untuk penggunaan terapeutik potensial dalam pengobatan regeneratif. EVs dikategorikan menjadi beberapa jenis utama: Eksosom, Ektosom (Ectosomes), Badan Apoptotik (Apoptotic Bodies), Onkosom Besar (Large Oncosomes), dan Eksoemere (Exomeres).

• Ektosom adalah vesikel dengan rentang ukuran 0,1 hingga 1 nm yang muncul langsung dari membran plasma.
• Badan Apoptotik adalah vesikel terikat membran yang diproduksi selama apoptosis, berfungsi membawa informasi dan zat dari sel yang mati ke sel penerima yang sehat.
• Onkosom Besar adalah jenis EV spesifik yang secara signifikan lebih besar dari eksosom, biasanya berukuran 1 hingga 10 mikrometer, dan dilepaskan dari membran plasma sel kanker.
• Eksoemere adalah subkelompok EV yang baru diidentifikasi, dicirikan sebagai nanovesikel non-membran dengan diameter ≤50 nm.

Eksosom sendiri adalah vesikel berukuran nano, berkisar antara 30 hingga 150 nm, yang disekresikan oleh sebagian besar sel dalam tubuh. Vesikel-vesikel mungil ini terbungkus oleh membran lipid bilayer dan berfungsi sebagai saluran penting untuk molekul pensinyalan vital. Muatan mereka kaya akan berbagai molekul biologis, termasuk protein, lipid, dan asam nukleat (DNA, mRNA, dan miRNA). Karena karakteristiknya seperti biokompatibilitas, kemampuan membawa muatan (payload capability), dan imunogenisitas yang rendah, eksosom dapat bertindak sebagai alat pengiriman obat yang sangat baik.

Biogenesis Eksosom

Biogenesis eksosom adalah proses biologis yang kompleks dan sangat teregulasi, melibatkan beberapa langkah berurutan. Proses dimulai ketika endosom awal matang menjadi endosom akhir atau badan multivesikular (MVBs). Masuk ke dalam membran endosom MVB menghasilkan Vesikel Intraluminal (ILVs) di dalam lumen organel. Langkah penting berikutnya adalah memutuskan apakah ILVs akan didegradasi oleh lisosom atau diproduksi sebagai eksosom.

2. Tantangan Penghalang Kulit dan Pengiriman Transdermal

Kulit, organ terbesar dalam tubuh manusia, terdiri dari tiga lapisan utama: epidermis, dermis, dan hipodermis. Lapisan terluar, epidermis, dibagi menjadi lima lapisan: stratum corneum, stratum lucidum, stratum granulosum, stratum spinosum, dan stratum basale. 

Fungsi penghalang kulit utama sebagian besar diatribusikan pada stratum korneum. Lapisan terluar ini terdiri dari sel-sel mati yang padat (korneosit) dan bertindak sebagai penghalang fisik, lingkungan, dan mikroba yang tangguh. Stratum korneum berfungsi sebagai penghalang yang efektif yang membatasi penetrasi sebagian besar obat, menjadikannya tantangan untuk menyeberangi kulit.

Penghalang terbesar kedua pada kulit adalah ikatan ketat (tight junctions), yang merupakan bagian dari stratum granulosum. Ikatan ketat ini terdiri dari berbagai protein (termasuk claudins, occludins, dan JAMs) yang menyegel ruang antara sel-sel yang berdekatan. Struktur ini membentuk lapisan kontinu yang mencegah lewatnya obat molekul kecil.

Rute Penetrasi dan Eksosom sebagai Nanokarier

Terdapat beberapa mode utama penetrasi obat melalui kulit, termasuk rute paracellular (antar sel stratum corneum), transcellular (langsung melalui korneosit), dan trans-appendageal (melalui tambahan seperti folikel rambut dan kelenjar). Rute trans-appendageal adalah yang paling relevan untuk molekul besar dan nanopartikel, karena melewati stratum corneum. 

Pemanfaatan nanokarier telah muncul sebagai alternatif yang menjanjikan untuk memperluas spektrum obat yang tersedia untuk pengiriman transdermal. Eksosom, yang berasal dari membran endositik, menonjol di antara nanopartikel seperti liposom karena sifatnya yang heterogenitas dan endogenitas (berasal dari dalam tubuh), membuat mereka banyak dimanfaatkan dalam mengobati penyakit dermal. Aplikasi eksosom secara topikal, seperti dalam krim, serum, dan masker, telah dimulai karena keuntungan terapeutiknya yang luas. 

3. Aplikasi Terapeutik dan Kosmetik Eksosom

Eksosom telah menarik perhatian signifikan dalam industri kosmetik dan dermatologi. Komposisi eksosom yang kaya akan protein, lipid, dan berbagai molekul mendukung penyembuhan, hidrasi, dan perlindungan kulit.

1. Efek Anti-Penuaan (Anti-Aging) dan Foto-aging

   Penuaan kulit dipengaruhi oleh proses intrinsik (faktor genetik) dan ekstrinsik (faktor lingkungan seperti paparan sinar matahari, stres oksidatif).
   
   

   -	Eksosom Sel Punca Turunan Adiposa (ADSC-Exos): ADSC-Exos telah terbukti mengurangi penuaan (senescence) pada fibroblas dermal manusia (HDFs). Mereka secara signifikan meningkatkan ekspresi kolagen tipe I (komponen kunci ECM), mengurangi Spesies Oksigen Reaktif (ROS), dan menurunkan aktivitas β-galaktosidase terkait penuaan (SA-β-Gal). Selain itu, ADSC-Exos menghambat ekspresi protein terkait penuaan seperti p53, p21, dan p16.
   -	Eksosom iPSC : Eksosom yang berasal dari human induced pluripotent stem cells (iPSCs) terbukti melindungi HDFs dari kerusakan yang diinduksi oleh iradiasi UVB. Mereka juga menekan ekspresi berlebihan enzim perusak matriks, yaitu MMP-1 dan MMP-3. Efek positif ini kemungkinan disebabkan oleh aksi gabungan sitokin, protein membran, dan jenis RNA (mRNA, miRNA, lncRNA) yang dibawanya.
   -	Eksosom Tumbuhan dan Hewan :

   >	Nanovesikel mirip eksosom dari Phellinus linteus (jamur) terbukti meningkatkan resistensi terhadap foto-penuaan kulit dengan menghambat ekspresi Mical2 (Molekul berinteraksi Cas L 2 gen) melalui regulasi silang spesies miRNA.
   >	Eksosom Bovine Milk (MK-Exo) memiliki sifat anti-penuaan, menghasilkan pengurangan kerutan dan pelembapan kulit. MK-Exo menunjukkan kemampuan untuk menembus lapisan penghalang kulit sampai batas tertentu.
   >	Eksosom Kolostrum Sapi mencegah pembentukan ROS intraseluler pada keratinosit yang diinduksi UV, menekan ekspresi matriks metalloproteinase, dan meningkatkan proliferasi sel serta produksi kolagen pada fibroblas dermal.
   >	Nanovesikel Turunan Apel (ADNV) menunjukkan efek anti-inflamasi pada fibroblas dermal, berpotensi melawan penuaan kulit. ADNV bekerja dengan menurunkan regulasi jalur NF-kB dan mengurangi degradasi matriks ekstraseluler (ECM) dengan meningkatkan sintesis kolagen dan menurunkan produksi MMP1, MMP8, dan MMP9.

2. Hiperpigmentasi dan Melanogenesis

   Eksosom dan vesikel ekstraseluler menunjukkan kapasitas untuk melawan melanogenesis (proses produksi melanin).
   

   -	ASC-Exos : Eksosom yang diisolasi dari media terkondisi (CM) Sel Punca Turunan Adiposa (ASC) menunjukkan efikasi pencerah kulit pada kulit manusia. Studi menunjukkan ASC-Exos secara efektif menurunkan kadar melanin intraseluler. Lebih lanjut, formulasi topikal yang mengandung ASC-Exos berhasil mengurangi hiperpigmentasi dalam studi prospektif, tersamar ganda, terkontrol plasebo.
   -	miRNA Eksosom : MicroRNA (miRNA) yang dibawa oleh eksosom memainkan peran penting. Misalnya, miR-2478 dari eksosom susu menekan ekspresi Rap1a, yang mengarah pada berkurangnya produksi melanin dan penurunan regulasi gen terkait melanogenesis.

    

3. Peradangan Kulit Akibat Kondisi Patologis

   Eksosom telah diidentifikasi sebagai modulator respons inflamasi yang efektif dalam berbagai kondisi penyakit.
   

   -

   Psoriasis : Kondisi autoimun kronis ini dapat diringankan dengan aplikasi topikal eksosom sel punca mesenkimal (MSC-Exos). Meskipun penetrasi terbatas, aplikasi topikal MSC-Exos dalam model tikus yang diinduksi Imiquimod menghasilkan pengurangan signifikan dalam tingkat IL-17. Pengiriman obat berbasis eksosom telah dikembangkan, seperti sistem pengiriman eksosomal untuk tofacitinib (TFC). Eksosom TFC menunjukkan sitotoksisitas yang lebih rendah dan penekanan tinggi pada gen pro- inflamasi (TNF $\alpha$, IL-23, IL-6, dan IL-15) yang terkait dengan psoriasis tipe plak.

   -

   Dermatitis Atopik (DA) : Eritema wajah (Facial Erythema - DFR) adalah efek samping yang dilaporkan dari pengobatan Dupilumab (antagonis reseptor alfa interlukin-4). Aplikasi topikal ASCEs (eksosom sel punca turunan adiposa) telah dilaporkan dapat mengurangi gejala eritema. ASCEs mengurangi peradangan, meningkatkan ekspresi protein terkait penghalang kulit, dan mendorong angiogenesis.

4. Penyembuhan Luka (Wound Healing)
   
   Eksosom merupakan kontributor berpengaruh dalam proses seperti angiogenesis, proliferasi sel, dan modulasi peradangan, menjadikannya menarik untuk terapi penyembuhan luka.

   -	Mekanisme Regenerasi : MSC-Exos menekan sitokin pro-inflamasi (misalnya, IL-6, TNF-a), mendorong respons anti-inflamasi, memfasilitasi perombakan Matriks Ekstraseluler (ECM), dan dengan demikian mempromosikan regenerasi jaringan.
   -	Ulkus Diabetik : Eksosom dari sel punca adiposa (ASC-Exos) terbukti meningkatkan penutupan ulkus diabetes, suatu kondisi yang sulit diobati.
   -	Sinergi dan Perbaikan Jaringan : Kombinasi ASC-EXOs dengan Asam Hialuronat (HA) memperkuat manfaat dalam penyembuhan luka dan perombakan jaringan68. Dalam penyembuhan luka senilis (pada kulit tua), eksosom yang berasal dari fibroblas muda (Y EXOs) yang dilapisi pada microneedle patch (MNP) menunjukkan janji untuk mengatasi berkurangnya aktivitas fibroblas dan diskrupsi imunoreaksi.
   -	Nanovesikel Tumbuhan (PELNVs) : PELNVs dari tanaman (misalnya, brokoli, kalus kulit Aloevera) mendorong proliferasi dan pergerakan fibroblas, memfasilitasi re epitelialisasi, dan meningkatkan sintesis kolagen, elastin, serta fibronektin. PELNVs dapat melintasi stratum corneum melalui jalur trans- dan inter-seluler.

   
   
   

5. Aplikasi pada Regenerasi Rambut

   Eksosom melepaskan sinyal dan faktor pertumbuhan yang memengaruhi aktivitas sel epitel terdekat, mendorong pertumbuhan dan pembentukan rambut.
   

   -

   Regenerasi Folikel Rambut : Eksosom yang diisolasi dari sel punca turunan adiposa (ADSC-Exos) mampu meningkatkan regenerasi folikel rambut in vivo.

   -

   Stimulasi Pertumbuhan : Terapi vesikel ekstraseluler turunan sel punca mesenkimal (MSC-EVs) meningkatkan proliferasi dan migrasi sel papila dermal (DP). Sel DP yang diobati dengan MSC-EVs menunjukkan peningkatan ekspresi dan sekresi faktor pertumbuhan penting seperti VEGF dan IGF-1. Injeksi intradermal MSC-EVs memfasilitasi transisi dari fase telogen ke anagen (fase pertumbuhan), disertai dengan peningkatan ekspresi wnt3a dan wnt5a.

    

Kesimpulan

Eksosom merupakan pendekatan mutakhir dalam pengobatan anti-penuaan dan terapi dermatologi, memanfaatkan kemampuan alami mereka untuk memediasi komunikasi seluler, memodulasi respons imun, dan meregenerasi jaringan. Dengan potensi untuk meningkatkan peremajaan kulit, mengurangi peradangan kronis, dan mendukung perbaikan jaringan yang kompleks, terapi berbasis eksosom menawarkan potensi yang menjanjikan untuk membalikkan atau memperlambat efek penuaan dan mengobati berbagai kondisi kulit. Seiring kemajuan penelitian, terutama dalam metode pengiriman transdermal dan standardisasi muatan eksosom, terapi eksosom diposisikan untuk menjadi landasan pengobatan anti-penuaan dan solusi inovatif untuk menjaga keremajaan dan kesehatan kulit di masa depan. 

REFERENSI : 

Harsha Sreeraj , R. AnuKiruthika, K.S. Tamilselvi, D. Subha (2024). Exosomes for skin  treatment: Therapeutic and cosmetic applications. Nano TransMed. www.keaipublishing.com/en/journals/nano-transmed/

Chen et al. Journal of Biomedical Science (2024). Exosomes: a review of biologic function, diagnostic and targeted therapy applications, and clinical trials. 31:67 https://doi.org/10.1186/s12929-024-01055-0

Minat untuk mengembangkan produkmu dengan teknologi terkini?

KONSULTASIKAN RENCANA BRAND ANDA HARI INI : 

Dapatkan prioritas penjadwalan dan konsultasi formulasi eksklusif bersama tim ahli kami.

• WhatsApp Fast Response: +62 811 2643 186
• Intip Pabrik Kami: @tissan.official (Instagram/TikTok)
• Website Resmi: www.tissan.co.id
• Factory : Kebak, Jetis, Nangsri, Kec. Kebakkramat, Karanganyar
• Office Marketing: Ruko Aniva Junction, Gading Serpong, Tangerang.

#WithTissanWeCan

#ProduksiTepatWaktu

#OnTimeSelalu