SPERMATOGENESIS
Spermatogenesis (proses pembentukan dan pemasakan spermatozoa) adalah suatu proses yang kompleks dimana stem-sel multipoten yang primitif membelah membentuk sel anak yang akhirnya menjadi spermatozoa. Proses ini terjadi dalam tubulus seminiferus yang ada didalam testis. 90% dari volume testis terdiri dari tubulus seminiferus dan sel germinal pada berbagai tahapan perkembangan (13,15)
Proses pembentukan gamet atau sel kelamin disebut gametogenesis. Ada dua jenis proses pembelahan sel yaitu mitosis dan meiosis. Bila ada sel tubuh kita yang rusak maka akan terjadi proses penggantian dengan sel baru melalui proses pembelahan mitosis, sedangkan sel kelamin atau gamet sebagai agen utama dalam proses reproduksi manusia menggunakan proses pembelahan meiosis. Seperti yang sudah kita ketahui bersama bahwa mitosis menghasilkan sel baru yang jumlah kromosomnya sama persis dengan sel induk yang bersifat diploid (2n) yaitu 23 pasang atau 46 buah kromosom, sedangkan pada meiosis jumlah kromosom pada sel baru hanya bersifat haploid (n) yaitu 23 kromosom (15, 17).
Sel sperma yang bersifat haploid (n) dibentuk di dalam testis melewati sebuah proses kompleks. Pada tubulus seminiferus testis terdapat (13, 15, 17):
1. Sel-sel induk spermatozoa atau spermatogonium,
2. Sel Sertoli yang berfungsi memberi makan spermatozoa,
3. Sel Leydig yang terdapat di antara tubulus seminiferus yang berfungsi menghasilkan testosteron.
Proses pembentukan spermatozoa dipengaruhi oleh kerja beberapa hormon. Kelenjar hipofisis menghasilkan hormon perangsang folikel (Folicle Stimulating Hormone/FSH) dan hormon lutein (Luteinizing Hormone/LH). LH merangsang sel Leydig untuk menghasilkan hormon testosteron. Pada masa pubertas, androgen/testosteron memacu tumbuhnya sifat kelamin sekunder. FSH merangsang sel Sertoli untuk menghasilkan ABP (Androgen Binding Protein) yang akan memacu spermatogonium untuk memulai proses spermatogenesis. Proses pemasakan spermatosit menjadi spermatozoa disebut spermiogenesis. Spermiogenesis terjadi di dalam epididimis dan butuh waktu selama 2 hari (13, 15, 17).
Proses produksi sperma yang matang di dalam tubulus seminiferus melalui langkah-langkah berikut ini (13, 15, 17):
1. Sel kelamin jantan primitif yang belum terspesialisasi dan disebut dengan spermatogonium akan diaktifkan oleh sekresi hormon testosteron.
2. Masing-masing spermatogonium membelah secara mitosis untuk menghasilkan dua sel anak yang masing-masing berisi 46 kromosom lengkap.
3. Dua sel anak yang dihasilkan tersebut masing-masing disebut spermatogonium yang kembali melakukan pembelahan mitosis untuk menghasilkan sel anak, dan satunya lagi disebut spermatosit primer yang berukuran lebih besar dan bergerak ke dalam lumen tubulus seminiferus.
4. Spermatosit primer melakukan meiosis untuk menghasilkan dua spermatosit sekunder yang berukuran lebih kecil dari spermatosit primer. Spermatosit sekunder ini masing-masing memiliki 23 kromosom yang terdiri atas 22 kromosom tubuh dan satu kromosom kelamin (X atau Y).
5. Kedua spermatosit sekunder tersebut melakukan mitosis untuk menghasilkan empat sel lagi yang disebut spermatid yang tetap memiliki 23 kromosom.
6. Spermatid kemudian berubah menjadi spermatozoa matang tanpa mengalami pembelahan dan bersifat haploid (n) 23 kromosom. Proses pematangan spermatid menjadi spermatozoa dapat memakan waktu beberapa minggu, dan terdiri dari tahap-tahap:
a. Pembentukan akrosom dari aparatus Golgi
b. Pembentukan flagelum dari sentriol
c. Reorganisasi mitokondria dibagian tengah tubuh.
d. Pemampatan nukleus sebanyak 10%
e. Eliminasi sisa sitoplasma.
Spermatozoa yang berada didalam testis ini selanjutnya masih harus dimatangkan untuk bisa bergerak membuahi sel telur. Proses pematangan ini berlangsung didalam epididimis. Proses perjalanan didalam epididimis memicu beberapa perubahan, termasuk peningkatan muatan listrik pada jaringan permukaan, perubahan komposisi protein membran, imunoreaktifitas, penambahan fosfolipid dan asam lemak, serta aktifitas adenilat siklase. Perubahan ini meningkatkan integritas struktur membran dan meningkatkan kemampuan fertilisasi. Transit sperma melalui epididimis ini memerlukan waktu selama 10 – 15 hari. Keseluruhan proses spermatogenesis pada manusia ini memerlukan waktu sekitar 60 hari (13, 17, 18)
Regulasi spermatogenesis secara genetik dilaksanakan oleh 266 gen berbeda, yang melakukan ekspresi pada testis pria dewasa. Pada riset yang dilakukan akhir-akhir ini, pada pria dengan tingkat kesuburan normal, terdapat 149 gen yang berfungsi. Gen-gen tersebut berperan pada fungsi-fungsi testis yang normal, antara lain pada perkembangan sel sperma pada tingkat spermatosit, spermatid, motilitas sperma, reparasi dan eliminasi sel cacat, serta fungsi-fungsi lain (15, 19, 20)
Agar dapat berfungsi dengan baik untuk membuahi sel telur, sperma harus memenuhi beberapa kriteria dibawah ini (13):
a. Volume ejakulat harus mencapai 1.5 – 5.5 ml.
b. Konsentasi sel sperma (sperm count) harus mencapai 200 juta per ml. Abnormalitas:
- 0 Juta/ml disebut Azoospermia
- > 0 - 5 Juta/ml disebut Ekstrimoligozoospermia
- 20 juta disebut oligozoospermia
- 250 Juta/ml disebut Polizoospermia
c. Motilitas lebih dari 50%
d. Morfologi normal lebih dari 30%
e. Tidak boleh ada penggumpalan, darah putih dan peningkatan viskositas.
