KUALITAS SPERMA MENCIT JANTAN (Mus musculus L.) YANG TERPAPAR RADIASI SINAR X.

i

KARYA TULIS

KUALITAS SPERMA MENCIT JANTAN (Mus musculus L.) YANG

TERPAPAR RADIASI SINAR X

Oleh :

1. NI WAYAN SUDATRI, S.Si., M.Si. 2. NI MADE SUARTINI, S.Si.,M.Si

JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS UDAYANA

ii

Kata Pengantar

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang maha Esa karena atas berkatNya penulis berhasil menyelesaikan karya tulis yang berjudul ” Kualitas sperma mencit jantan (Mus musculus) yang terpapar radiasi sinar X” tepat pada waktunya.

Dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih kepada: 1. Lembaga Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat (LPPM) Universitas Udayana

yang telah mendanai penelitian ini

2.Dra. AA..SA.Sukmaningsih, M.Repro. selaku pembimbing yang banyak memberikan arahan serta bantuan alat dan zat yang diberikan kepada penulis selama penelitian berlangsung.

3. Ni Made Suartin, S.Si.M.Si. dan Dwi Ariani Y., S.Si.,M.Si. atas bantuannya selama penelitian.

Penulis menyadari bahwa laporan akhir penelitian ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan agar di dalam penulisan-penulisan berikutnya menjadi lebih sempurna. Dan semoga tulisan ini dapat memberikan mamfaat bagi pihak yang memerlukannya.

Denpasar, Januari 2016

iii

Daftar Isi

Kata Pengantar... ii

Daftar Isi... iii

Daftar Gambar... iii

I. Pendahuluan... 1

II. Tinjauan Pustaka... 3

III. Tujuan dan Manfaat Penelitian... 4

IV. Metode Penelitian... 4

V. Hasil dan Pembahasan... 7

VI. Simpulan dan Saran... 13

VII. Daftar Pustaka... 14

Daftar Gambar

Gambar 1. Grafik rata-rata jumlah spermatozoa mencit jjantan dewasa (Mus musculus L.) kelompok kontrol dan kelompok perlakuan yang diradiasi sinar ...… 9

Gambar 2. Viabilitas Sperma; a=sperma hidup dengan warna kepala bening b= sperma mati dengan warna kepala merah/terwarnai….……… 9

Gambar 3 : Grafik rata-rata viabilitas spermatozoa mencit jjantan dewasa (Mus musculus L.) kelompok kontrol dan kelompok perlakuan yang diradiasi sinar x ……….. 10

Gambar 4 : Grafik rata-rata Morfologi spermatozoa mencit jjantan dewasa (Mus musculus L.) kelompok kontrol dan kelompok perlakuan yang diradiasi sinar x………..….. 10

Gambar 5. Morfologi Spermatozoa yang normal dna abnormal……….. 11

1

I.

PENDAHULUAN

Sinar X merupakan salah satu radiasi pengion yang dikelompokkan ke dalam tife gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang pendek. Yang termasuk radiasi gelombang elektromagnetik diantaranya sinar UV, infrared, sinar lampu, gelombang radio dan gelombang TV. Sinar X mempunyai daya tembus yang tinggi karena panjang gelombangnya yang pendek.

Dalam bidang kedokteran nuklir, radiasi sinar X telah lama dimanfaatkan untuk mendiagnosis dan terapi penyakit. Dengan photo sinar X bagian-bagian tulang yang mengalami kelainan ataupun patah bisa diketahui, munculnya tumor atau kelainan-kelainan organ bagian dalam juga bisa dideteksi. Terapi tumor atau kanker dengan radiasi telah meningkatkan harapan hidup rata-rata pada manusia (Baker, 2008).

Namun dibalik manfaat yang diberikan oleh teknologi radiasi, efek negatifnya juga sering diperdebatkan. Sinar X merupakan radiasi pengion yang berenergi tinggi. Sinar ini akan mengionkan bahan-bahan yang dilaluinya (Soewondo, 1988). Ketika terapi, selain membunuh sel-sel kanker, radiasi ini juga merusak sel-sel normal disekitarnya. Hal ini akan mengakibatkan sel normal ikut mati atau kalau tidak mati dia akan mengalami mutasi yang dalam jangka waktu tertentu berubah menjadi sel kanker (Balentova, 2007). Di samping itu, bayi dan anak-anak relatif lebih sensitif terhadap radiasi dibandingkan dengan orang dewasa (Anonim, 2013).

Sel-sel dan jaringan pada manusia semuanya peka terhadap radiasi. Sel-sel yang termasuk sangat peka terhadap radiasi adalah sel sel yang sedang aktif membelah seperti sel-sel embrio, sel-sel-sel-sel darah serta sel-sel sel-sel gonad (ovarium dan testis). Penyinaran dengan sinar X dapat mengganggu keselamatan dan perkembangan janin dalam kandungan sehingga penyinaran ini diterapkan sangat selektif pada ibu hamil. Penggunaan radiasi sinar X untuk tujuan diagnosis penyakit atau terapi penyakit memerlukan kehati-hatian mengingat faktor resiko yang ditimbulkannya (Anonim, 2013).

2 mengalami penurunan (Yamasaki, et al. 2010). Sedangkan hasil penelitian Zhang et al.(1999) menunjukkan motilitas reaksi akrosomal sperma manusia yang diberikan radiasi tinggi 16, 32, dan 64 gray dikombinasikan dengan ion 16O+ 6 mengalami penurunan yang sangat tajam.

Oleh karena itu, saya ingin melihat efek radiasi sinar X terhadap kualitas sperma dengan mempergunakan mencit jantan dewasa sebagai hewan coba.

3 karakteristik yang mirif dengan sinar gamma. Perbedaannya terletak pada frekuensi dan panjang gelombangnya. Sinar gamma mempunyai frekuensi 1020–1025 Hertz dan panjang gelombangnya jauh lebih pendek dari sinar X yaitu 10-11– 10-8cm. Perbedaan lainnya adalalah sinar X dibangkitkan melalui pesawat sinar X sehingga kekuatan sinarnya dapat diatur dengan menaikkan dan menurunkan voltase listrik, sedangkan sinar gamma dipancarkan langsung oleh inti atom radioaktif ((Sumardika, 2009); Muklis, 2000).

Sinar X dapat menembus berbagai materi yang tidak dapat ditembus oleh sinar tampak biasa. Dengan kemampuannya itu, dalam bidang kesehatan sinar X banyak dipakai untuk mendiagnosis penyakit dan terapi penyakit seperti kanker dan tumor. Namun dibalik manfaatnya, sejak lama diketahui bahwa sinar ini menimbulkan reaksi-reaksi biologis yang dapat merusak seperti; menyebabkan kemandulan, menyebabkan mutasi gen dan kelainan-kelainan morfologi. Besarnya pengaruh yang terjadi pada materi biologi tergantung dari dosis radiasi yang diterima, dan karakteristik dari jaringan tersebut. Pengaruh ini sangat kuat pada sel-sel yang sedang aktif membelah (Soewondo, 1988; Suyatno, 2008).

2.2. Testis

4 Hasil Penelitian Sailer et al. (2006) menunjukkan bahwa testis tikus yang terkena radiasi 400 rad menghasilkan sperma yang banyak mengalami abnormalitas pada morfologinya. Pada tingkat penyinaran yang kronik maka testis menjadi atrofis dan mengecil serta fibrotik, dua atau tiga bulan setelah iradiasi terjadi penebalan pada dasar membram tubulus yaitu dengan adanya perubahan hyaline pada jaringan pengikat. Pada keadaan ini, sperma yang rusak telah disingkirkan, dan memperlihatkan tidak adanya proses spermatogenesis. Beberapa sel sertoli dan sel Leydig tidak diubah.

III.

TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kualitas Sperma mencit jantan dewasa (Mus musculus L.) yang diradiasi dengan sinar X.

Hasil penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat sebagai landasan pengetahuan dan dapat memberikan sumbangan informasi tentang efek radiasi sinar X terhadap kualitas sperma, sehingga pada manusia, diagnosis maupun terapi dengan sinar X dilakukan lebih hati-hati .

IV.METODE PENELITIAN

4.1. Lokasi Penelitian

Penelitian dilakukan di kandang percobaan dan laboratorium Fisiologi Hewan Jurusan Biologi UNUD serta radiasi dilakukan di Bagian Radiologi RSU Sanglah Denpasar. Pemeliharaan dan perlakuan hewan coba dilakukan selama kurang lebih 1 bulan dan dilanjutkan dengan pengumpulan data.

4.2. Alat dan Bahan

Alat alat yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah dissecting set, hand counter, timbangan, gelas ukur, cawan, petri, pipet tetes, batang pengaduk, hemositometer, kaca preparat dan gelas penutup, mikroskop cahaya. serta pesawat sinar X merek Stabilipan buatan Siemens (bagian Radiologi RSU Sanglah).

5 Sedangkan hewan coba yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah 32 ekor mencit jantan (Mus musculus L.) galur Swiss, umur 3 bulan, berat badan 25-30 gram yang diberi makan pelet standar untuk ayam dan air minum ad libitum.

4.3. Rancangan Percobaan

Rancangan percobaan yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Eksperimental dimana : 24 ekor mencit jantan diradiasi , sedangkan 8 ekor sebagai kontrol.

- Kelompok pertama 8 ekor diradiasi dengan sinar X dosis 1 x 200 rad - Kelompok kedua 8 ekor diradiasi dengan sinar X dosis 2 x 200 rad - Kelompok ketiga 8 ekor diradiasi dengan sinar X dosis 3 x 200 rad - Kelompok keempat 8 ekor sebagai kontrol

Sehari setelah perlakuan pada masing-masing kelompok dibunuh dengan cara dislokasi leher dan dibedah. Spermatozoa diambil dari cauda epididimis. Cauda epididimis diletakkan di cawan petri yang telah berisi 2 ml Na Cl 0,9%, kemudian organ dicacah menjadi potongan-potongan kecil.

4.4. Variabel dan Pengamatan

Variabel yang diamati meliputi : - Motilitas spermatozoa bergerak sama sekali), katagori 1 (sperma bergerak lambat), katagori 2 (sperma bergerak ke depan dengan kecepatan sedang atau berputar-putar), katagori 3 sperma bergerak lurus ke depan. Persentase katagori sperma motil ditentukan berdasarkan katagori 2 dan 3 dibagi dengan banyaknya sperma yang diamati dikalikan 100%.

Viabilitas Sperma

6 pewarna Eosin 2% dalam aquades selama 15 menit kemudian dibilas dengan aquades dan diamati di bawah mikroskop dengan pembesaran 400x. Sperma yang hidup tidak berwarna sedangkan sperma yang mati berwarna. Dan hasilnya dinyatakan dalam persen.(Lina, 2012)

Morfologi Sperma

Pengamatan morfologi spermazoa dilakukan dengan sediaan apusan spermatozoa yang diwarnai denga Eosin 2% dengan menggunakan mikroskop dengan pembesaran 400x. Pengamatan morfologi ditekankan pada kelainan bentuk dan abnormalitas spermatozoa. Bentuk spermatozoa disebut abnormal bila terdapat satu atau lebih bagian spermatozoa yang abnormal (kepala, midpiece, ekor). Hasilnya dinyatakan dalam persen.

Jumlah Spermatozoa

Untuk melihat jumlah spermatozoa, suspensi spermatozoa dalam NaCl 0.9% dipipet dan diteteskan pada kamar hitung Neubauer/hemositometer dan diamati di bawah mikroskop dengan pembesaran 100x. Jumlah spermatozoa dinyatakan dalam satuan juta per cauda epididimis.

4.5. Analisa Data

7 kualitas sperma yang diamati. Hasil pengamatan dan uji one way ANOVA ditunjukkan pada tabel dan gambar berikut.

Tabel 1. Hasil rata-rata dan standar deviasi kualitas sperma mencit jantan yang terpapar radiasi sinar X

Keterangan : huruf yang sama pada variable dalam satu baris berarti tidak berbeda nyata (memiliki pengaruh yang sama), sedangkan huruf yang berbeda pada variable dalam baris yang sama berarti memiliki pengaruh yang berbeda (berbeda nyata) terhadap kualitas sperma mencit jantan dewasa (Mus musculus L.)

5.1.1. Jumlah Spermatozoa

Berdasarkan hasil analisis statistik terhadap jumlah sperma didapatkan bahwa pemaparan sinar X dengan dosis 200 rad secara berulang memberikan pengaruh yang sangat signifikan terhadap penurunan jumlah spermatozoa mencit jantan dewasa. Hasil uji LSD dengan Post Hoc test terhadap perbedaan bermakna (P<0.05) antara kontrol dan perlakuan menunjukkan bahwa pemaparan radiasi sinar x satu kali, dua kali dan 3 kali menurunkan jumlah sperma yang dihasilkan dibandingkan dengan kontrol.

8 Gambar 1. Grafik rata-rata jumlah spermatozoa mencit jjantan dewasa (Mus musculus L.)

kelompok kontrol dan kelompok perlakuan yang diradiasi sinar x

5.1.2. Viabilitas Spermatozoa

Dari hasil analisis one way ANOVA menunjukkan bahwa pemaparan radiasi berpengaruh nyata terhadap viabilitas spermatozoa. Viabilitas spermatozoa yang dipapar radiasi sinar x dosis 200 rad sebanyak dua kali dan tiga kali berbeda nyata dibandingkan dengan kontrol. Pemaparan radiasi secara berulang menurunkan jumlah spermatozoa yang hidup dibandingkan dengan jumlah sperma yang mati.

9 Gambar 3 : Grafik rata-rata viabilitas spermatozoa mencit jjantan dewasa (Mus musculus

L.) kelompok kontrol dan kelompok perlakuan yang diradiasi sinar x

5.1.3. Morfologi Spermatozoa

Hasil uji one way ANOVA menunjukkan bahwa terdapat perbedaan signifikan antara kelompok kontrol dan kelompok perlakuan. Jumlah morfologi normal spermatozoa kelompok kontrol berbeda nyata dengan jumlah morfologi normal kelompok perlakuan P2 dan P3. Jumlah morfologi normal spermatozoa P2 dan P3 lebih sedikit dibandingkan dengan kontrol. Sedangkan morfologi abnormal spermatozoa kebalikannya. Jumlah morfologi abnormal P2 dan P3 lebih banyak dibandingkan dengan kelompok kontrol.

10

Gambar 4 : Grafik rata-rata Morfologi spermatozoa mencit jjantan dewasa (Mus musculus L.) kelompok kontrol dan kelompok perlakuan yang diradiasi sinar x

Gambar 5. Morfologi Spermatozoa yang normal dan abnormal (pembesaran 400x)

5.1.3. Motilitas Spermatozoa

Motilitas sperma meliputi : jumlah sperma yag bergerak cepat, gerak lambat, gerak di tempat dan tidak bergerak/ diam. Dari hasil penelitian ini didapatkan bahwa jumlah

Normal Ekor dobel Ekor lingkar

11 spermatozoa yang bergerak cepat berbeda nyata dibandingkan dengan kontrol. Jumlah spermatozoa yang bergerak cepat lebih sedikit dibandingkan dengan kontrol pada semua perlakuan. Sedangkan jumlah sperma yang gerak lambat dan gerak di tempa, menurut hasil uji statistik tidak berbeda secara nyata. Sebaliknya jumlah sperma yang tidak bergerak/diam berbeda nyata dibandingkan dengan kontrol pada semua perlakuan. Jumlah sperma yang tidak bergerak meningkat drastis pada semua perlakuan.

Gambar 6 : Grafik rata-rata motilitas spermatozoa mencit jjantan dewasa (Mus musculus L.) kelompok kontrol dan kelompok perlakuan yang diradiasi sinar x

5.2.Pembahasan

Pemaparan radiasi sinar x dosis 200 rad memberikan pengaruh yang nyata pada hampir semua parameter yang diamati, baik yang dilakukan sekali maupun yang dilakukan berulang kali. Hal ini diakibatkan karena rasiasi sinar x mempunyai energi tinggi sehingga mampu mengionkan materi yang dilaluinya termasuk materi biologi yaitu sel. Sel-sel yang terkena radiasi akan mengalami kerusakan sehinggga bisa mengganggu proses fisiologis sel tersebut atau bisa menyebabkan kematian sel. Disamping itu sel-sel pembentuk sel- sel kelamin dan sel-sel yang sedang aktif membelah mempunyai kepekaan yang tinggi terhadap radiasi.

Terganggunya sel-sel pembentuk kelamin dalam hal ini testis, akan berakibat terhadap kualitas sperma yang dihasilkan. Hal ini terlihat sangat nyata pada jumlah spermatozoa

12 percauda epididimis yang dihasilkan. Jumlah spermatozoa pada kelompok yang dipapar radiasi sinar x menurun drastis dibandingkan dengan kontrol. Begitu juga halnya motilitas sperma. Spermatozoa yang terpapar radiasi sinar x lebih banyak banyak yang tidak bergerak/ diam dan jumlah spermatozoa yang bergerak cepat lebih sedikit dibandingkan dengan kontrol. Begitu juga halnya dengan viabilitas sperma, pada kelompok perlakuan lebih banyak spermatozoa yang mati dibandingkan dengan sperma yang hidup. Sedangkan untuk morfologi sperma, kelompok perlakuan lebih banyak spermatozoa yang mempunyai morfologi abnormal terutama perlakuan P3. Banyak spermatozoa kelompok perlakuan yang mempunyai ekor sperma berbentuk lingkar atau melengkung sehingga dari segi motilitas akan menurun. Hasil penelitian ini sejalan dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh Sailer et al. (2006) yaitu terjadi peningkatan abnormalitas morfologi sperma pada testis mencit yang diradiasi dengan dosis 400 rad.

13

VI. SIMPULAN DAN SARAN

6.1 Simpulan

Dari hasil penelitian dan pembahasan maka dapat disimpulkan bahwa pemaparan radiasi sinar x dosis 200 rad memberikan pengaruh yang nyata terhadap penurunan kualitas sperma mencit jantan (Mus musculus L.). Penurunan kualitas sperma semakin meningkat dengan dilakukannya pemaparan berulang.

6.2. Saran

14

DAFTAR PUSTAKA

Anonimus, 2013. Efek Radiasi Sinar X Terhadap Jaringan. www. Geocities.com/radiologis_vet (diunduh 13 Pebruari 2013)

Anonimus, 1988. Penuntun Laboratorium WHO untuk Pemeriksaan Semen Manusia dan Interaksi Semen Getah Servik. Balai Penerbitan Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia. Jakarta

Anonimus, 2013. X-Rays: How safe are they? National Radiological Protection Board. www.nrpb.org.uk (diunduh 13 Pebruari 2013)

Alatas, Zubaidah, 2006. Efek Pewarisan Akibat Radiasi Pengion. Buletin Alara. Vol 8 (2). Baker, Mike, 2008. Role of Epigenic Change in Direct and Indirect Radiation Effects.

Univercity of Lethbrigde. Canada.pp. 144.

Balentova S., Racecova E., 2007. Effects of Low Dose Irradiation on Proliferation Dinamic Rostal Migration Steam of Adult Rats. Folia Biologica.. Vol..53 (1).74-75. Lina ,P, 2012. Kualitas Spermatozoa Mencit jantan Dewasa Setelah Diberikan Monosodium

Glutamat. Skripsi S1. Tidak Dipublikasikan.

Mukhlis A., 2000. Dasar-Dasar Proteksi Radiasi.Penerbit Rineka Cipta. Jakarta, hal 31-33. Sailer, B.L., L.K. Josh, Erickson, Tajiran M.A., Evenson D.P, 2006. Effects of X-irradiation

on mouse testicular cells and sperm chromatin structure. Environmental and Molecular Mutagenesis.Vol. 25 ( 1), 23–30.

Soewondo J. AL., 1988. Dasar-dasar Radioisotop dan Radiasi dalam Biologi. Pusat Antar Universitas Institut Pertanian Bogor.hal 207-268.

Suharjo, 2002. Efek Radiasi Dosis Tunggal Pada Sel Spermatogenik Mencit Dewasa Strain Quacker Bush (CSL). Jurnal Bionatura. Vol 4 (2). 87-95.

Subrata, I, M, 1999. Analisis Sperma Rutin. PT Upsada Sastra.Bali

Suryatno, Ferry, 2008. Aplikasi Radiasi Sinar X. Di Bidang Kedokteran Untuk Menunjang Kesehatan Masyarakat. Seminar Nasional IV SDM Teknologi Nuklir 25-26 Agustus 2008. Yogyakarta.

Sumardika, Alit I.B., 2009. Pengaruh Radiasi Gelombang Elektromagnetik Terhadap Kesehatan Manusia. Jurnal Teknologi Elektro.Vol 8 (1).

Yamasaki, Hideki., Moses A. Sandrof, and Kim Boekelheide. 2010. Suppression of Radiation-Induced Testicular Germ Cell Apoptosis by 2,5-Hexanedione Pretreatment. I. Histopathological Analysis Reveals Stage Dependence of Attenuated Apoptosis. Toxicological Sciences 117(2), 449–456