i
PENGARUH PAPARAN INSEKTISIDA BAKAR BENTUK LINGKAR DAN INSEKTISIDA CAIR TERHADAP SPERMATOGENESIS TIKUS
Sprague Dawley DILIHAT SECARA HISTOPATOLOGIS
LAPORAN HASIL PENELITIAN KARYA TULIS ILMIAH
Disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan guna mencapai gelar sarjana strata-1 kedokteran umum
MOHAMMAD ALI AKBAR 22010110120009
PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA KEDOKTERAN FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS DIPONEGORO 2014
iv
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas Karya Tulis Ilmiah yang berjudul Pengaruh Paparan Insektisida Bakar Bentuk Lingkar dan Insektisida Cair Terhadap Spermatogenesis Tikus Sprague Dawley dilihat Secara Histopatologis. Penulisan Karya Tulis Ilmiah ini dilakukan untuk memenuhi salah satus yarat guna mencapai gelar Sarjana Kedokteran Universitas Diponegoro.
Penulis menyadari Karya Tulis belum sempurna, sehingga penulis berharap adanya kritik ataupun saran demi kesempurnaan Karya Tulis ini. Bersama ini penulis menyampaikan terima kasih serta penghargaan kepada:
1. dr. Erie B.P.S Andar Sp.BS (K) , PAK dan dr. Ika Pawitra Miranti, M.Kes, Sp.PA selaku dosen pembimbing yang telah menyediakan waktu, tenaga dan pikiran untuk membimbing saya dalam penyusunan Karya Tulis Ilmiah ini.
2. dr. Soerjo Adji, Sp.B , PAK selaku ketua penguji dan dr. M. Thohar Arifin, Ph.D, PA, Sp.BS(K) selaku dosen penguji yang telah memberikan saran dan arahan dalam penyusunan Karya Tulis Ilmiah ini.
3. DR.dr. Tri Indah Winarni, M.Si.Med, PAK yang telah membantu selama proses penyusunan Karya Tulis Ilmiah ini dan menuangkan ide untuk karya tulis ini.
4. Mas arif dan pak mul yang melengkapi pengumpulan data dan pengolahan data dalam karya tulis ini.
v
5. Keluarga saya tercinta ( Bp H. Mohammad Isa Sigit, M.M. S.Ip, Ibu Hj.Siti Maslian, Ade Meiri Siswani, Sp, Doni Suwarman S.H, Tuti Mardiah Opini dan Indra sulita, Abdullah Syarif dan Tri Murni, Laila Fadhillah dan Supryanto SW. Semua keluargaku yang tak bisa ku sebutkan satu persatu.) dan untuk semua doa, semangat, kasih sayang dan segala dukungan hingga selesainya Karya Tulis Ilmiah ini. Kalianlah motivasi terbesar saya menjadi yang terbaik.
6. Azka Tajussyarof El Muzakka, Fariz Eka Setiawan, Dinda Sekar Paramitha, geng imut, maladica, Basket FK undip serta sahabat lainnya yang telah membantu memberikan semangat dalam penyelesaian Karya Tulis Ilmiah ini.
7. Sahabat beswan 28 semarang dan segenap keluarga beswan seluruh Indonesia yang memberikan banyak pelajaran berharga
8. Dekan FK UNDIP dan Rektor yang telah memberikan fasilitas.
9. Serta semua pihak yang tidak mungkin saya sebutkan satu-persatu atas bantuannya secara langsung maupun tidak langsung sehingga Karya Ilmiah ini dapat terselesaikan dengan baik.
Akhir kata, penulis berharap Tuhan Yang Maha Esa berkenan membalas segala kebaikan semua pihak yang telah membantu. Penulis berharap Karya Tulis Ilmiah ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Semarang, 10 Juli 2014 Penulis
vi DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL
LEMBAR PENGESAHAN……….. ii
LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN PENELITIAN………. iii
KATA PENGANTAR………... iv
DAFTAR ISI……… vi
DAFTAR TABEL……… x
DAFTAR GAMBAR……….. xi
DAFTAR LAMPIRAN……… xii
DAFTAR SINGKATAN………. xiii
ABSTRAK………... xv ABSTRACT………. xvi BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang………... 1 1.2. Rumusan Masalah……….. 4 1.3. Tujuan Penelitian………... 4 1.4. Manfaat Penelitian………. 4 1.5. Keaslian Penelitian……… 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Perkembangan Organ Reproduksi Pria………. 7
2.1.1. Testis……… 7
2.1.1.1. Perkembangan Embriologi Testis ……….. 7
2.1.1.2. Fisiologi Testis……… 8
vii
2.2.1. Pengaturan Sekresi Hormon oleh Axis Hypothalamo Pituitary... 12
2.2.1.1. Pengaturan Sekresi FSH dan LH oleh Hypothalamus…. 12 2.2.2. Streoidogenesis………. 13
2.2.3. Efek Hormon Androgen pada Testis……… 14
2.2.3.1. Efek Testosteron pada Testis……… 14
2.2.3.2. Efek Estrogen pada Spermatogenesis………...15
2.3. Pengaruh Lingkungan Terhadap Reproduksi Pria……….. 17
2.3.1. Endokrin Disruptor………... 17
2.3.2. Komponen Organochlorine yang Mempengaruhi Fertilitas……. 19
2.3.3. Pestisida dan Insektisida………... 20
2.3.3.1. Propoxur………... 22
2.3.3.2. Transfultrin………..…..…... 23
BAB III KERANGKA TEORI, KERANGKA KONSEP DAN HIPOTESIS 3.1. Kerangka Teori………... 25
3.2. Kerangka Konsep ………... 26
3.3. Hipotesis………. 26
BAB IV METODELOGI PENELITIAN 4.1.Ruang lingkup penelitian………. 27
4.2. Desain Penelitian……… 27
4.3. Populasi dan Sampel……….. 28
4.3.1. Populasi……… 28
4.3.2. Sampel……….. 28
4.4. Variabel Penelitian……….. 29
viii
4.6. Alat dan Bahan……… 31
4.7. Cara Pengumpulan Data………. 32
4.8. Alur Penelitian……… 35
4.9. Metode Penelitian………... 35
4.10. Analisis Data………. 37
4.11. Etika Penelitian...……….. 38
4.12. Jadwal Penelitian……….. 38
BAB V HASIL PENELITIAN 5.1. Reliability analyisis………. 39
5.2. Efek paparan insektisida terhadap tubulus testis dilihat dengan frekuensi dan distribusi tubulus tiap kategori untuk tiap perakuan…… 39
5.2.1 Efek paparan insektisida terhadap tubulus testis dengan membandingkan kategori 1 tiap perlakuan………... 40
5.2.2.Efek paparan insektisida terhadap tubulus testis dengan membandingkan kategori 2 tiap perlakuan………... 43
5.2.3.Efek paparan insektisida terhadap tubulus testis dengan membandingkan kategori 3 tiap perlakuan………... 45
5.2.4.Efek paparan insektisida terhadap tubulus testis dengan membandingkan kategori 4 tiap perlakuan………... 48
BAB VI PEMBAHASAN 6.1. Pengaruh estrogen terhadap spermatogenesis………. 50
ix
6.2. Pengaruh paparan insektisida terhadap fungsi testis dan
Spermatogenesis………. 55
6.2.1. Pengaruh paparan insektisida bakar bentuk lingkar………. 56
6.2.2. Pengaruh paparan insektisida bentuk cair………. 58
BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN 7.1. Simpulan………. 60
7.2. Saran………... 61
DAFTAR PUSTAKA ………... 62
x DAFTAR TABEL TABEL 1………...5 TABEL 2………..30 TABEL 3………..38 TABEL 4………..39 TABEL 5………..39 TABEL 6………..40 TABEL 7………..41 TABEL 8………..42 TABEL 9………..43 TABEL 10………44 TABEL 11………44 TABEL 12………45 TABEL 13………46 TABEL 14………47 TABEL 15………48 TABEL 16………49
xi DAFTAR GAMBAR Gambar 1………10 Gambar 2………14 Gambar 3………23 Gambar 4………23 Gambar 5………25 Gambar 6………26 Gambar 7………27 Gambar 8………35 Gambar 9………41 Gambar 10…..………43 Gambar 11………..…46 Gambar 12………..………48 Gambar 13………..………51 Gambar 14………..………51 Gambar 15………..………52 Gambar 16………..………53
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Cara kerja sediaan histopatologi Lampiran 2. Ethical Clearance
Lampiran 3. Reliability Analisis Lampiran 4. Analisis data Lampiran 5 Curriculum vitae
xiii
DAFTAR SINGKATAN
ABP : Androgen Binding Protein ACTH : Adrenocorticotropin hormone ALC : Adult Leydig Cells
AMH : Anti Mullerian Hormone ArKO : Aromatase Knocked out
BPA : Bisphenol A DDT : Dichlorodiphenyltrichloroethane DES : Diethylstilbestrol DHEA : Dehidroepiandrosterone DHT : Dehidrotestosteron E2 : 17β-estradiol
EDC : Endocrine distrupting chemicals
ER : Estrogen receptor
ERKO : Estrogen receptor knocked out ERα : Estrogen receptor α
ERβ : Estrogen receptor β FLC : Fetal Leydig cells
FSH : Foliclle Stimulating Hormone g/L : Gram per liter
GnRH : Gonadotropin Releasing hormone hCG : Human Chorionic Gonadotropin KEPK : Komisi Etik Penelitian Kesehatan LH : Luitenizing Hormone
ml : Mililiter
µg : Micrograms
xiv PCBs : Polychlorinated biphenyls P450arom : Enzim aromatase
P450scc : Rantai samping sitokrom P450
SD : Sprague Dawley
SRY : Sex determining chromosome Y TBBPA : Tetrabromobisphenol A
TDS : Testicular Dysgenesis Syndrome UPHP : Unit Pemeliharaan Hewan Percobaan
xv
PENGARUH PAPARAN INSEKTISIDA BAKAR BENTUK LINGKAR DAN INSEKTISIDA CAIR TERHADAP SPERMATOGENESIS TIKUS
Sprague Dawley DILIHAT SECARA HISTOPATOLOGIS oleh: Mohammad Ali Akbar
ABSTRAK
Latar belakang : lingkungan tersusun dari zat-zat kimia yang memiliki pengaruh estrogenik terhadap manusia. Estrogen lingkungan yang dikenal sebagai xenoestrogen dapat ditemukan dalam insektisida yang dipakai dalam kehidupan sehari-hari. Efek dari interaksi antara estrogen asing terhadapa system reproduksi pria selama masa neonatus, dapat mengganggu perkembangan organ dan menyebabkan infertilitas.
Tujuan : Untuk mengetahui efek klinis dari komponen zat yang mengandung estrogen selama periode perkembangan awal dari tikus jantan terhadap gangguan proses spermatogenesis saat dewasa.
Metode : Penelitian ini memiliki desain true experimental dengan post test only control group. Tikus SD yang baru lahir (n-25) secara random dibagi dalam 5 group (Grup kontrol (n=5), estrogen 25 μg (n=5), insektisida bakar (n=5), insektisida cair 3 ml (n=5), and insektisida cair 4 ml (n=5)). Perlakuan diberikan 1 per 2 hari selama 20 hari. Pada usia ke 100 hari, semua tikus dibunuh, dan testisnya diambil untuk dilakukan pengamatan histopatologi dengan pengecatan HE dan dikatageorikan menurut Johnson scor.
Hasil : β estradiol 3-benzoate (estrogen poten) yang dipaparkan selama 20 hari menyebabkan penurunan yang signifikan(p <0,05) terhadap jumlah tubulus normal (30,4%) dibandingkan dengan grup kontrol (80,4%). Terdapat peningkatan signifikan dari tubulus dengan kategori late maturity arrest tubule, early maturity arrest tubule, and absence of germ cell tubule dibandingkan dengan grup kontrol (p <0,05). Paparan insektisida bakar bentuk lingkar menyebabkan penurunan signifikan jumlah tubulus normal (38,8%) dibandingkan dengan grup kontrol. (p<0,05). Paparan insektisida cair dosis 3ml menyebabkan penurunan signifikan jumlah tubulus normal (42,8%) dibandingkan dengan grup kontrol (p<0,05). Efek dari paparan insektisida cair dosis 3ml menyebabkan penurunan signifikan jumlah tubulus normal (44%) dibandingkan dengan grup kontrol (p<0,05). Baik insektisida bakar bentuk lingkar maupun insektisida cair menyebabkan peningkatan yang signifikan untuk tubulus dengan kategori late maturity arrest tubule, early maturity arrest tubule (p <0,05) dibandingkan kelompok kontrol.
Conclusion : secara umum, paparan 25 μg β estradiol 3-benzoate, insektisida bakar bentuk lingkar dan insektisida cair terhadap tikus SD pada masa neonatus, menyebabkan gangguan pada proses spermatogenesis saat dewasa.
xvi
THE EFFECT OF BURNED COIL AND LIQUID INSECTICIDE TO SPERMATGONESIS OF SPRAGUE DAWLEY RAT ACCORDING TO
HISTOPATOLOGICAL FINDING By: Mohammad Ali Akbar
ABSTRACT
Background : Environment consist of chemical compounds which has estrogenic influences to human live. This foreign estrogen known as xenoestrogen can be found in insecticides compound which commonly used in household life. The impact of interaction between foreign estrogen to men reproductive system during neonatal can disturb development of reproductive organ and lead to infertility.
Objectives : to elucidate the clinical effect of proposed estrogenic compound during young period of male rat on including alteration of spermatogenesis processes in adult
Methods : This study is a true experimental design with post test only control group. Newborn rat male SD rats (n-25) were randomized allocated into 5 groups (Negative control group (n=5), estrogen 25 μg (n=5), burn insecticides (n=5), liquid insecticides 3 ml (n=5), and liquid insecticide4 ml (n=5)). Treatment was given for 20 days. At 100th days old, all rats were killed, testis removed for
further HE histopathological examination and data was categorized into Johnson score.
Results : β estradiol 3-benzoate (a high potent estrogen) treatment in alternate days for 20 days caused significant decrease (p <0,05) the number of normal tubules (30,4%) compared to control group (80,4%). There was significant increase the number of tubules categorized viz late maturity arrest tubule, early maturity arrest tubule, and absence of germ cell tubule compared to control group (p <0,05). Exposure of burned coil insecticides resulted in significantly decrease the number of normal tubule (38,8%) compared to control group (p<0,05). Exposure of 3 ml aerosol insecticides significantly decreased the number of normal tubule (42,8%) compared to control group (p<0,05). And the impact of exposure of 4 ml aerosol insecticides significantly decreased the number of normal (44 %) tubule compared to control group (p<0,05). Both burned and aerosol insecticides exposure, led to significantly increase the number of tubule categories viz late maturity arrest tubule, early maturity arrest tubule (p <0,05) compare to control group.
Conclusions : in general, exposure of 25 μg β estradiol 3-benzoate, burned coil and aerosol insecticide to neonatal male SD rat for 20 days lead to alteration of spermatogenesis process in adult.
