Sperma

Spermatozoa merupakan sel yang dihasilkan oleh fungsi reproduksi pria. Sel tersebut mempunyai bentuk khas yaitu mempunyai kepala, leher dan ekor. Spermatozoa merupakan sel hasil maturasi dari sel epitel germinal yang disebut spermatogonia. Spermatogonia terletak dalam dua sampai tiga lapisan sepanjang batas luar epitel tubulus. Proses perkembangan spermatogonia menjadi spermatozoa disebut juga proses spermatogenesis. Proses spermatogenesis terjadi di dalam tubulus seminiferus selama kehidupan seksual aktif. Hal ini sebagai akibat dari rangsangan oleh hormon gonadotropin yang dihasilkan oleh hipofisis anterior dan dimulai rata-rata pada usia 13 tahun dan berlansung sepanjang hidup

Spermatogenesis merupakan proses yang sangat komplek yang terjadi di tubulus seminiferus, dimana perubahan morfologi mengakibatkan perbedaan dalam perkembangan sperma. Spermatogenesis dapat digolongkan ke dalam tiga proses utama: proliferasi spermatogonial, meiosis spermatosit dan spermiogenesis spermatid (Russell et al., 1990). Selama spermiogenesis, spermatid haploid mengalami fase elongasi dan transformasi sel germinal dimana mayoritas histon somatik digantikan oleh protein transisi dan kemudian protamin, membungkus DNA ke dalam sel sperma. Pada tahap pertama dari spermatogenesis, spermatogonia primitif berkumpul tepat di tepi membran basal dari epitel germinativum, disebut spermatogonia tipe A, membelah empat kali untuk membentuk 16 sel yang lebih berdiferensiasi, yaitu spermatogonia tipe B (Guyton, 1997). Pada tahap ini, spermatogonia bermigrasi ke arah sentral di antara sel-sel Sertoli. Sel-sel Sertoli mempunyai membran yang sangat kuat berlekatan satu sama lain pada bagian dasar dan bagian sisi, sehingga dapat membentuk suatu lapisan pertahanan yang mencegah dari peneterasi dari kapiler-kapiler yang mengelilingi tubulus. Namun spermatogonia yang sudah dipersiapkan untuk menjadi spermatozoa dapat menembus lapisan pertahanan tersebut (Jungueira, 2007) Proses berikutnya ialah pembelahan secara meiosis. Dalam waktu 24 hari, setiap spermatogonium yang masuk ke dalam lapisan sel-sel Sertoli dimodifikasi secara berangsur-angsur dan membesar untuk membentuk suatu spermatosit primer. Pada akhir hari ke-24, setiap spermatosit terbelah dua menjadi spermatosit sekunder. Pembelahan ini disebut sebagai pembelahan meisosis pertama. Dalam proses ini, masing-masing 46 kromosom menjadi dua kromatid yang tetap berikatan bersama pada sentromer, kedua kromatid memiliki gen-gen duplikat dari kromosom tersebut. Pada waktu tersebut, spermatosit primer membelah menjadi dua spermatosit sekunder, yang setiap kromosom berpisah sehingga ke-23 kromosom, yang masing-masing memiliki dua kromatid, terdapat pada salah satu spermatosit sekunder sementara 23 kromosom yang lain terdapat pada spermatosit sekuder lainnya. Dalam dua sampai tiga hari, pembelahan meiosis kedua terjadi, di mana kedua kromatid dari 23 kromosom berpisah pada sentromer, membentuk dua pasang 23 kromosom, satu pasang terdapat dalam satu spermatid dan satu pasang yang lain terdapat pada spermatid kedua (Guyton, 1997).

Manfaat pembelahan secara meiosis adalah bahwa setiap spermatid hanya terdapat 23 kromosom, sehingga spermatozoa yang akhirnya membuahi ovum wanita akan menyediakan setengah dari bahan genetik ke ovum yang dibuahi dan ovum akan menyediakan setengah bagian berikutnya. Setelah beberapa minggu berikutnya setelah tahap pembelahan meiosis, setiap spermatid kembali di modifikasi oleh sel-sel Sertoli secara mengubah spermatid perlahan-lahan menjadi suatu spermatozoa dengan cara menghilangkan beberapa sitoplasmanya, mengatur kembali bahan kromatin dari inti spermatid untuk membentuk satu kepala spermatozoa yang padat, dan mengumpulkan sisa sitoplasama dan membran sel pada salah satu ujung dari sel untuk membentuk ekor. Bentuk akhir spermatozoa terdiri atas kepala, dan ekor (Guyton, 1997).

Kepala spermatozoa terdiri atas sel berinti padat dengan hanya sedikit sitoplasma dan lapisan membran sel di sekitar permukaannya. Di bagian luar, duapertiga anterior terdapat selubung tebal disebut akrosom yang terutama dibentuk dari alat Golgi. Selubung ini mengandung sejumlah enzim yang serupa dengan enzim yang ditemukan pada lisosom pada sel-sel tertentu, termasuk hialuronidase, yang dapat mencerna filamen proteoglikan dari jaringan, dan enzim proteolitik yang sangat kuat. Enzim-enzim tersebut mempunyai peranan penting dalam hal memungkinkan sperma untuk membuahi ovum. Ekor spermatozoa, yang disebut flagellum, memiliki 3 komponen utama, yaitu: rangka pusat, membran sel, dan sekelompok mitokondria yang terdapat pada proximal dari ekor. Semua tahap pengubahan akhir dari spermatosit menjadi spermatozoa terjadi ketika spermatid terdapat pada lapisan sel-sel Sertoli. Sel-sel Sertoli memelihara dan mengatur proses spermatogenesis. Seluruh masa spermatogenesis, dari sel germinal sampai spermatozoa terbentuk membutuhkan waktu kira-kira 64 hari (Guyton, 1997). Setelah terbentuk sperma di dalam tubulus seminiferus, sperma membutuhkan waktu beberapa hari untuk melewati epididimis yang panjangnya kurang lebih enam meter. Sperma yang bergerakdari tubulus seminiferus dan dari bagian awal epididimis adalah sperma yang belum motil, dan tidak dapat membuahi ovum. Akan tetapi, setelah sperma berada dalam epididimis selama 18-24 jam, sperma akan memiliki kemampuan motilitas, walaupun beberapa faktor penghambat protein dalam cairan epididimis masih mencegah motilitas yang sebenarnya sampai setelah terjadi ejakulasi (Guyton, 1997)

Tingginya sperma abnormal dapat menyebabkan rendahnya fertilitas atau embrio abnormal, karena tinggiya insidensi kariotipe abnormal ditemukan di embrio yang diinseminasi dengan sperma morfologi abnormal. (Kishikawa et al., 1999). Oleh karena itu, diduga bahwa sperma dengan morfologi tidak normal memiliki beberapa abnormalitas dalam produksi progeni. Pada tikus, beberapa jenis memproduksi sperma abnormal dengan proporsi tinggi, walaupun tikus tersebut fertil seperti jenis C57BL/Kw, PL/J2-azh/azh, KE and BALB/ (Krzanowska, 1981; Kot and Handel, 1987; Krzanowska, 1988; Pogany and Balhorn, 1992). Penelitian pada tikus akan sangat berguna dalam menganalisa korelasi antara morfologi sperma dan fertilisasi serta perkembangan embrio. Pada tikus, spermatogenesis dimulai setelah kelahiran, sekitar 35 hari dibutuhkan untuk perkembangan sperma matur. Spermatogenesis awal setelah kelahiran ini disebut sebagai gelombang pertama spermatogenesis Krzanowska pada tahun 1981 menilai sperm abnormality rate (SAR) selama perkembangan tikus jenis C57BL/Kw and KE serta menemukan bahwa SAR tinggi pada tikus jantan muda (6 atau 7 minggu) dan menurun secara cepat pada tikus umur 8-10 minggu. Hal ini menunjukkan bahwa gelombang pertama spermatogenesis menghasilkan sperma dengan morfologi kualitas jelek, yang dapat mengandung kelainan genetik atau epigenetik. Akan tetapi, belum jelas apakah sperma dengan morfologi abnormal yang dihasilkan dari gelombang pertama spermatogenesis dapat memproduksi progeni karena sangat sulit dalam menilai fungsi sperma abnormal dengan percobaan pembuahan atau IVF karena adanya sperma normal.

Faktor yang terpenting penyebab infertilitas dari suami adalah hasil analisis sperma. Faktor sperma ini berkisar 40-60% dari keseluruhan kasus infertilitas. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa peningkatan umur, jenis pekerjaan, penyakit seperti diabetes berhubungan dengan penurunan parameter sperma. Analisis sperma merupakan pemeriksaan infertilitas yang mudah, murah dan aman tetapi memberikan informasi sangat penting dan esensial. Hasil pemeriksaan sperma mungkin sudah dapat menentukan arah penatalaksanaan selanjutnya pada awal kunjungan. Perlu diperhatikan bahwa hasil analisis sperma ini sangat bervariasi dari waktu ke waktu pada individu yang sama. Analisis sperma yang kurang baik sebaiknya diperiksa 2-3 kali dengan interval pemeriksaan 3-4 minggu (Wibowo, 2003)