17 Glikolisis terjadi pada kondisi an aerob, dengan tidak adanya oksigen,
1.5. RESPIRASI SPERMATOZOA
bahan pertama (Fruktose).
Setelah proses glikolisis selesai dilanjutkan dengan siklus kreb asam sitrat. Sesuai dengan hasil-hasil penelitian mengenai sistem prima ketergantungan oksigen metabolisme sel dan jaringan adalah siklus kreb asam sitrat. Jalur meta-bolisme ini merupakan jalan reaksi utama proses oksidasi bahan pokok normal spermatozoa. Bahan pokok ini merupakan produksi akhir glikolisis, asam laktat dan produksi dehidrogenase adalah asam piruvat. Reaksi keseimbangan, asam piruvat dan asam laktat, lebih berat berjalan ke arah asam laktat bila tanpa oksigen. Dalam lingkungan oksigen asam laktat diteruskan melewati piruvat ke acetil koenzim A (Acetyl Co A) yang akhirnya bersenyawa dengan oxaliasetat membentuk sitrat. Reaksi ini berkesinambungan melewati siklus krebs.
Faktor-faktor yang mempengaruhi metabolisme spermatozoa antara lain temperatur, konsentrasi semen, fosfat an organic, pH, kation dan anion, tekanan osmose, hormon, zat anti bakteri dan gas. Spermatozoa yang didinginkan di bawah temperatur badan menunjukkan motilitas menurun dan berhenti sama sekali bila temperatur berada beberapa derajat di atas titik beku. Walaupun motilitas berhenti sama sekali, metabolisme berlangsung terus secara perlahan-lahan.
Pengaruh kepadatan sel tidaklah merupakan suatu yang pasti, karena konsentrasi sel tidak memiliki arti penting dalam proses pernafasan dan gliko-lisis. Pengaruh konsentrasi sel terhadap konsumsi oksigen tidaklah disebabkan oleh jumlah oksigen yang terbatas dalam konsentrasi lebih padat, tetapi karena konsentrasi ion kalium yang lebih tinggi yang merupakan penghambat alamiah dan terdapat dalam pengatur metabolisme.
1.5. RESPIRASI SPERMATOZOA
Spermatozoa menggunakan berbagai substrat sebagai sumber oksigen. Respirasi menggunakan asam laktat dan piruvat yang berasal dari break down
fruktosa untuk menghasilkan CO2 dan air. Jalur oksidasi (Oxidatif Path Ways) berada di mitokondria yang lebih eisien menghasilkan energi dibandingkan pada proses fruktolisis. Proses katabolisme ini spermatozoa merubah menjadi ATP dan digunakan untuk bergerak yang sebagian untuk memelihara proses transport aktif dari membran. Transport aktif ini vital dibutuhkan untuk trans-port ion di dalam sel. Tanpa subtrat luar, spermatozoa dapat menggunakan
Dr. Tjahjanulin Domai, M.S.
19
penyimpanan intraseluler pada plasmalogen yang dapat digunakan anergi dalam waktu pendek.
Tabel 1.4. Manipulasi in vitro pada spermatozoa (Garner dan Hafez, 2008) Teknik Prosedur Penyebab Pencucian Spermatozoa Percoll@, isolat sperma@,
Me-dium modiied Ham’s F 10, Larutan garam Tyrodes atau media isotonis lain, sebelumya dihangatkan dan di ilter sebe-lum digunakan
- Ejakulasi jelek (retrogard) - Semen beku - Oligozoosperma, motilitas spermatozoz rendah. - Menghilangkan antibodi anti sperma - Persiapan IB uterus Spermatozoa Swim up -Seleksi spermatozoa
-Meningkatkatkan kualitas spermatozoa
- Motilitas menurun - Menghilangkan potensi
patogen dan leucosit S p e r m a t o z o a s w i m
down
- Meningkatkan kualitas sper-matozoa
- Oligospermia
Manipulasi semen untuk IVF
- Swim up dan swim down - Kapasitasi in vitro
Mengurangi bahan-bahan di dalam media cryopre-servasi
Manipulasi Semen dan oosit untuk keberhasilan fertilisasi
Mikrofertilisasi Spermatozoa dimasukkan ke dalam oosit
Mikromanipulasi sper-matozoa
Intrasitoplasmic Sperm Inser-tion (ISCI)
Micromanipulator diguna-kan untuk mengawali 1 sper-matozoa ke dalam oosit Semen Sexing Flow Cytometric Sorting Memisahkan spermatozoa
21
Spermatogenesis adalah suatu proses pembentukan spermatozoa (sel gamet jantan) yang terjadi hanya di Tubuli seminiferi yang terletak di Testes. Testes 90 % tersusun oleh tubuli seminiferi, sedangkan yang 10% adalah sel intertitiel dan jaringan ikat.
Gambar 2.1. Skematis testis dan aluran reproduksi jantan (Hafez, 2008a) Spermatozoa yang dihasilkan oleh tubuli seminiferi dikeluarkan ke sa-luran reproduksi jantan yang terdapat silia dan muskulernya yang dapat meng-gerakan spermatozoa dalam proses transportasi, saluran reproduksi jantan tersebut adalah retetestes, vas defferens epididimis, vas efferens dan terakhir di uretra, gambar silia dan muskuler pada saluran reproduksi jantan terdapat pada gambar 2.1.
II
BAB
22
Gambar 2.2. Saluran transportasi spermatozoa dan bagian sel di dalam tubuli seminiferi (Garner dan Hafez, 2008).
Epithel seminiferi adalah bagian terluar dari tubuli seminiferi, yang terdiri dari 2 tipe sel yaitu sel sertoli dan sel germinal yang tumbuh dan ber-kembang. Sel germinal mengalami pembelahan secara berseri dan mengalami perkembangan, dimulai dari arah tepi menuju ke lumen. Spermatogonia adalah sistem sel yang membelah beberapa kali sebelum terbentuknya spermatosit. Spermatosit mengalami miosis dengan berkurangnya kandungan DNA menjadi setelah dari sel tubuh.
Tubuli seminiferi adalah tempat untuk proses spermatogenesis atau pembelahan sel gamet. Proses spermatogenesis merupakan 2 proses pembe-lahan 1) pembepembe-lahan mitosis dan miosis disebut dengan spermatositogenesis (Dari 2 n menjadi 2n), yaitu pembelahan dari spermatogonium sampai dengan spermatosit primer. Miosis I adalah pembelahan dari spermatosit primer ke sper-matosit sekunder (Dari 2n menjadi n), sedangkan Miosis II adalah pembelahan dari spermatosit sekunder menjadi spermatid (Dari n menjadi n). 2) Perubahan spermatid menjadi spermatozoa disebut dengan spermiogenesis
23
Gambar 2.3. Sel-sel di dalam tubuli seminiferi
24
Di dalam tubuli seminiferi terdapat sel-sel mulai spermatogonium hingga sper-matozoa, selain itu juga terdapat sel sertoli yang secara umum disebut berfungsi memberi makan spermatozoa akan tetapi sebetulnya berfungsi sebagai blood testes barier, penghasil hormon in hibin dan aromatisasi hormon testosteron
menjadi estradiol 17β (estrogen), sedangkan di antara tubulus terdapat sel in-tertitiel yang diantaranya terdapat sel leydig. Sel leydig berfungsi menghasilkan hormon testosteron yang selain berfungsi untuk proses spermatogenesis juga berfungsi didalam pematangan spermatozoa dalam epididimis (dalam bentuk dihidro testosteron) dan meningkatkan libido untuk mengawini betina. 2.1. Spermatositogenesis
Selama perkembangan embrio, sel khusus germinal primordial berpindah dari bagian kantong kuning telur pada gonad embrio yang tidak terdeferensiasi. Setelah fetus sel primordial berubah menjadi gonosit pada ternak jantan dan terus mengalami deferensiasi (garner dan Hafez, 2008)
Sebelum pubertas sudah terbentuk spermatogonia type Ao yang berasal dari germ layer. Spermatogonia type A1 secara progresif membelah menjadi A2, A3 dan A4. Kemudian membentuk type intermediate dan selanjutnya membelah menjadi spermatosit. Proses pembelahan diatas adalah pembelahan mitosis (2N menjadi 2N). Selanjutnya spermatosit primer membelah miosis menjadi spermatosit sekunder disebut dengan miosis I, sedangkan miosis II adalah pembelahan dari spermatosit sekunder menjadi spermatid.
Menurut Garner dan Hafez (2008) sel tipe A4 membelah membentuk intermediate spermatogonia (tipe In) dan selanjutnya membentuk spermatogo-nia tipe B. Variasi bentuk spermatogospermatogo-nia ini dapat dilihat engan membuat irisan histologi epithel seminiferi yang berbasis proliferasi dari lapisan germ sel. Sel tipe A2 tidak hanya membelah yang akhirnya menjadi spermatozoa kan tetapi juga membentuk stem sel yaitu spermatogonia tipe A1, walau masih tetap ada spermatogonia tipe Ao yang merupakan cadangan dan populasi dari stem sel (Garner dan Hafez, 2008).
Spermatogonia tipe B membelah menjadi lebih kecil dan mejadi 2 spermatosit primer. Spermatosit primer mengalami pembelahan miosis yaitu profase yang terdapat tahapan pre leptotene, laptotene, Zygotene, pachytene dan diplotene sebelum menjadi spermatosit sekunder tanpa sintesa lebih lanjut,