Kamis, Desember 23, 2010

Morfologi sperma

Morfologi yang terlihat pada mikroskop bukanlah morfologi dari spermatozoon hidup, tetapi citra yang kita buat. Citra ini tergantung pada beberapa faktor, seperti: spermiogenesis, transport sperma, pematangan, aging, lamanya di plasma semen, teknik pengecatan, fiksasi, pewarnaan maupun kualitas mikroskop yang dipergunakan. Pewarnaan dan pengecatan dengan kualitas tinggi sangat penting ketika melakukan morfologi sperma. Setiap spermatozoon tanpa ”cacat” secara morfologi adalah normal, diluar itu adalah abnormal.
Evaluasi yang dilakukan meliputi : kepala, midpiece, dan ekor pada 200 spermatozoa.
Kriteria morfologi sperma disebut normal bila:
Ø  Kepala: berbentuk oval, akrosom menutupi 1/3 bagian kepala, panjang 3-5 mikron, lebar 1/2 s/d 2/3 panjangnya.
Ø  Bagian tengah: langsing (< 1/2 lebar kepala), panjang 2x panjang kepala, dan berada dalam satu garis lengan sumbu panjang kepala.
Ø  Ekor: batas tegas, berupa garis panjang 9 x panjang kepala.
Istilah-istilah yang dipakai pada bentuk yang abnormal adalah:
Ø  Makro: 25 % > kepala normal
Ø  Mikro: 25 % < kepala normal
Ø  Taper: kurus, lebar kepala ½ yng normal, tidak jelas batas akrosom, memberi gambaran cerutu
Ø  Amorf: Bentuk kepala yg ganjil, permukaan tidak rata, tidak jelas batas akrosom
Ø  Round: bentuk kepala seperti lingkaran, tidak menunjukkan akrosom
Ø  Piri: tidak jelas adanya kepala, tampak midpiece dan ekor saja
Ø  Cytoplasmic droplet: menempel pada kepala atau midpiece, lebih cerah
Ø  Ekor abnormal: pendek / spiral / permukaan tidak halus / ganda
Morfologi berarti merujuk pada bentuk sperma yang telah dilakukan pengecatan. Batasan normal adalah > 30 % (WHO) bila kurang dari itu disebut teratozoospermia, atau dengan ”strict criteria” > 15 %. Selain kuantitas (% yang normal) juga perlu diperhatikan kualitas (bentuk-bentuk kelainan yang ada) Variasi parameter dasar analisa sperma manusia dari yang paling bervariatif adalah konsentrasi, motilitas dan yang terkecil adalah morfologi.
Adapun faktor yang mempengaruhi perubahan morfologi adalah:
Ø  Fungsi testis, makin banyak kepala normal berarti fungsi tesis baik.
Ø  Gangguan pada epididymis, misalnya: radang, varikokel
Ø  Abstinentia seksualisnya kurang lama atau sering ejakulasi.
Penelitian Wibisono (1997) mendapatkan korelasi antara bentuk-bentuk kepala mikro, makro, taper, kelainan bentuk akrosom dan atau gabungannya berkaitan dengan adanya varikokel (salah satu penyebab infertilitas pada pria yang terbesar dan dapat dideteksi dan yg dapat diperbaiki).
Pria dengan konsentrasi sperma > 20 juta/ml, tetapi abnormal pada motilitas dan atau morfologi disebabkan oleh penyebab yang diketahui seperti: varikokel, infeksi kelenjar aksesori atau kogenital akan mempunyai kemungkinan kehamilan alami pada pasangan 40 % lebih rendah daripada penyebab yang tidak diketahui (idiopatik asteno- dan atau teratozoospermia). Ada beberapa faktor yang diduga mempengaruhi morfologi sperma:

·         Tnp2
Untuk mengetahui pengaruh gangguan Tnp2 terhadap infertilitas, sebuah penelitian dilakukan dengan menggunakan tikus dengan genotip Tnp2  -/- dan Tnp2 +/+. Delapan puluh satu persen oosit yang dibuahi dengan sperma Tnp2+/+ memiliki pronuklei jantan dan 78% berkembang menjadi tahap 4 sel setelah 48 jam kultur. Sebaliknya, 225 oosit yang dibuahi oleh sperma Tnp2-/- tidak mengandung pronuklei jantan dan gagal untuk berkembang lebih lanjut. Untuk menjawab pertanyaan apakah infertilitas tikus jenis Tnp2 -/- disebabkan karena kegagalan spermatozoa menembus zona pelusida dan membuahi oosit maka dilakukan pengujian melalui IVF. Hasilnya hanya 18,5 % oosit dapat  dibuahi oleh spermatozoa Tnp-/- dan 17% diantaranya yang berkembang menjadi 4 tahap pembelahan sel, sedangkan 79,5% oosit mampu difertilisasi oleh spermatozoa normal. Namun, inseminasi oosit bebas zona oleh sperma Tnp-/- dan Tnp +/+ tidak menunjukkan perbedaan signifikan dalam angka fertilisas. Hal ini membuktikan bahwa tidak adanya Tnp2 mengakibatkan sperma tidak mampu menembus zona pelusida, tetapi tidak mempengaruhi fertilisasi. Dalam fertilisasi, oosit diaktivasi oleh peningkatan konsentrasi kalsium intraseluler yang diinduksi oleh sperma. Pada mamalia terdapat substrat yang sudah terbukti mengaktivasi sel telur yaitu sperm-specific phospholipase C yang disebut PLCzeta (PLCz). Hal ini memungkinkan bahwa penurunan konsentrasi atau tidak aktifnya oocyte activating factor pada sperma dapat menyebabkan gangguan fertilisasi pada ICSI. Kemampuan aktivasi oosit pada globozoospermia sangat rendah, yang ditunjukkan dengan rendah bahkan tidak terjadi fertilisasi pada ICSI dan hasil negatif tes aktivasi oosit pada tikus. Masih perlu pembuktian apakah PLCz tidak ada atau inaktif pada pasien globospermia (E. Heytens, 2008).
Fertilisasi dipacu oleh perubahan konsentrasi kalsium intraseluler. Pada mamalia, perubahan konsentrasi kalsium ooplasma berbentuk gelombang yang berulang, sehingga disebut osilasi kalsium. Osilasi tersebut sangat penting untuk memuali meiosis dan memacu semua yang berhubungan dengan aktivasi oosit. Walaupun mekanisme aktivasi oosit yang diperantarai permukaan sel telah dikemukakan, saat ini terdapat bukti bahwa pacuan sel sperma terhadap osilasi kalsium tersebut diperantarai oleh fosfolipase C (PLCz), di dalam ooplasma. Osilasi kalsium juga dijumpai pada program ICSI yang berhasil. Pada beberapa kasus yang tidak terjadi fertilisasi, kemungkinan disebabkan karena defisiensi PLCz. Akan tetapi, setelah dilakukannya aktivasi oosit dengan meningkatkan konsentrasi kalsium terbukti fertilisasi dapat terjadi serta membantu perkembangan kehamilan selanjutnya. Penelitian lebih lanjut dalam hal metode aktivasi oosit sangat diperlukan dan penelitian aplikasi PLCz juga sangat perlu dikerjakan (E. Heytens, 2008).
Kalsium merupakan pembawa pesan sekunder dalam mengontrol berbagai proses biologi seperti proliferasi, diferensiasi, formasi axis, aktivasi transkripsi dan apoptosis. Kalsium berperan penting dalam fertilisasi  dan ikut serta dalam tahap kehidupan awal. Sperma tidak hanya membawa material genetik tetapi juga memacu peningkatan konsentrasi kalsium intraseluler. Kalsium mengaktivasi oosit yang berada pada fase metafase inaktif pada divisi meiosis kedua (MII arrest). Pada semua spesies, peningkatan kalsium dibutuhkan untuk melengkapi aktivasi oosit dan memulai perkembangan embrio. Pada oosit mamalia, osilasi oosit dipacu oleh masuknya sperma. Osilasi kalsium tersebut dibutuhkan untuk memacu MII arrest dan memprovokasi mekanisme aktivasi oosit yang lain seperti reaksi kortikal, pengerahan mRNA maternal, perkembangan pronukleus dan pembelahan mitotik. MII arrest ditandai oleh tingginya komplek cyclinB/cdck1, juga disebut sebagai maturation promoting factor (MPF). MPF mendorong metafase II dan dianggap berperan dalam beberapa proses pembelahan sel seperti pemisahan nukleus, kondensasi kromosom, penataan sitoskleletal dan penghentian aktivitas transkripsi. Aktivitas MPF pada oosit MII arrest diregulasi oleh aktivitas Cytotastic Factor (CSF). Selama MII arrest, CSF mencegah kerusakan MPF dengan menjaga anaphasepromoting complex (APC) inaktif. Saat aktif, komplek terakhir menandai degradasi cyclin B melalui jalur ubiquitin (E. Heytens, 2008)..
Dalam fertilisasi, kadar MPF harus menurun agar oosit dapat menyelesaikan meiosis dan memulai aktivasi oosit (swan, 1990).
·           Oocyte activating factor (PLCz)
    Terdapat bukti kuat bahwa aktivasi oosit setelah ICSI pada manusia diakibatkan oleh pelepasan sperm-associated oocyte activating factor (SAOAF) (Tesarik et al., 1994). Saat ini, oocyte activating factor dari sperma hamster, yaitu oscillin, telah dapat dipurifikasi dan diidentifikasi (Parrington et al., 1996). Hal ini mendorong beberapa peneliti menyimpulkan bahwa sperm activating factor hanya diperankan oleh oscillin (Swann and Lawrence, 1996). Akan tetapi, penelitian terakhir menemukan bahwa oscillin bukanlah satu-satunya oocyte activating substance (Kuretake et al.,1996;).
 Identifikasi faktor sperma masih belum diketahui pada beberapa waktu lalu, akan tetapi kemudian fosfolipase C spesifik sperma yang dinamakan PLCz dapat diidentifikasi yang memiliki aktivitas sebagai faktor aktivasi oosit (Saunder, 2002). Penyuntikan rekombinan PLCz RNA ke dalam oosit tikus dan manusia tidak hanya memacu osilasi kalsium seperti pacuan oleh sperma tetapi juga memacu perkembangan embrio selanjutnya. (Roger, 2004). 
  Respon yang sama juga diperoleh dengan mikroinjeksi rekombinan protein PLCz tikus ke dalam oosit tikus. Penelitian imunolokalisasi Immunolocalization PLCz pada sperma tikus dan manusia pada daerah yang diperkirakan terdapat faktor aktivasi oosit yaitu perinuclear theca (young, grassa, 2008).
Lebih jauh, sperma dari tikus transgenik memiliki rantai pendek RNAs targeting PLCz yang berakibat penurunan jumlah PLCz, dan saat diinjeksikan ke dalam oosit tikus, memacu osilasi kalsium yang berakhir dengan cepat (Knot, 2005). PLCz mengkatalisasi formasi inositol trisphosphate, yang memacu pelepasan ion kalsium dari intraseluler dan selanjutnya memacu osilasi kalsium di dalam oosit. Kalsium akan memacu calmodulin dependent kinase II (CaMKII), sebuah enzym yang diketahui sensitif terhadap osilasi kalsium (Dupont, 1998). CaMKII secara langsung memacu APC dan juga menyebabkan degradasi (Madgwick, 2005). Sebagai hasilnya, APC dibebaskan dari penekanan oleh CSF dan melepaskan hambatan MPF. Aktivasi APC menyebabkan penurunan aktivitas MPF dan bersama-sama membebaskan dari arrest. Osilasi kalsium mencegah MPF aktif kembali. (Ducibella, 2002). Aktivasi oosit pada teknologi reproduksi berbantu juga tampak pada ICSI. Kelompok pasien yang sering gagal dalam fertilisasi adalah globospermia, yang merupakan keadaan yang jarang yang ditandai dengan round-headed sperma dan tidak mengandung akrosom. Tidak adanya akrosom dipercaya sebagai penyebab infertilitas pada pasien tersebut. Penggunaan ICSI menghasilkan beberapa kehamilan pada pasien dengan globospermia, walaupun angka fertilisasinya rendah. Juga terdapat beberapa laporan kegagalan ICSI pada pasien dengan globospermia (Battaglia, 1997). Hal ini menunjukkan bahwa selain ketidakmampuan untuk berinteraksi dengan gamet perempuan oleh karena abnormalitas akrosom, globospermia memiliki gangguan yang mempengaruhi kemampuan fertilitasnya. Satu studi dengan tes aktivasi oosit tikus untuk menganalisis sperma dari pasien globosperma membuktikan bahwa mereka tidak mampu mengaktivasi oosit  Saat ini, adanya PLCz pada sel sperma masih dalam tahap penelitian dan data awal menunjukkan bahwa sperma dari pasien globosperma meiliki sedikit PLCz daripada pasien normal. Juga, kasus lain dengan kegagalan fertilisasi dapat menjelaskan adanya defek karena protein PLCz (Battaglia, 1997). 


Related Articles:





Artikel Terkait:

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...