Morfologi Spermatozoa Manusia setelah Simpan Beku dengan Medium TES-Tris Yolk Citrat (TES-TYC) - Diponegoro University | Institutional Repository (UNDIP-IR)
Morfologi Spermatozoa Manusia setelah Simpan Beku dengan
Medium TES-Tris Yolk Citrat (TES-TYC)
Muhammad Anwar Djaelani*
Laboratorium Biologi Struktur dan Fungsi Hewan
Jurusan Biologi, Fakultas Sains dan Matematika, Universitas Diponegoro, Semarang
*muhammadanwardjaelani@rocketmail.com
ABSTRACT
The aim of this research was to evaluate the effect of semen cryopreservation using TESTris yolk citrat (TES-TYC) medium on morphology of the sperm. Semen fulfilling
inclusion criteria with WHO criteria. The sperm vitality was counted by initial data. The
semen was mixed with TES-TYC medium and cryopreserved in liquid nitrogen. After
one mounth the semen was thawed and recounted its sperm morphology. The data
showed that the morphology of post freezing sperm cryopreserved was not significant
different compared to the morphology of pre freezing sperm. It could be concluded that
morphology of human sperm could not as indicator to evaluate the effect of semen
cryopreservation using TES-Tris yolk citrat (TES-TYC).
Key word : Sperm Morphology, semen cryopreservation.
ABSTRAK
Penelitian tentang morfologi spermatozoa manusia setelah simpan beku dengan medium
TES-Tris yolk citrat (TES-TYC) bertujuan untuk mengevaluasi dampak simpan beku
semen terhadap morfologi spermatozoa. Semen yang memenuhi kriteria inklusi sesuai
dengan kriteria WHO, dilakukan penghitungan morfologinya sebagai data awal.
Selanjutnya semen dicampur dengan medium TES-TYC kemudian disimpan beku dalam
nitrogen cair. Setelah tersimpan satu bulan spermatozoa dituai kemudian dihitung
kembali morfologinya. Data yang didapat menunjukkan bahwa morfologi spermatozoa
post freezing tidak berbeda bermakna dengan morfologi spermatozoa pre freezing Dapat
disimpulkan bahwa data morfologi spermatozoa tidak dapat dijadikan indikator untuk
melihat dampak simpan beku spermatozoa dengan menggunakan medium simpan beku
TES-Tris yolk citrat (TES-TYC).
Kata kunci : Morfologi spermatozoa, simpan beku semen
32
Medium
PENDAHULUAN
Simpan
beku
penyimpanan
semen
digunakan adalah medium TES-Tris
merupakan
yolk citrat (TES-TYC) (Weidel &
pada
suhu
Prins, 1987).
sangat rendah dalam nitrogen cair,
Weidel
dengan
medium
medium
simpan
beku
Penelitian Prins &
(1986)
mempertahankan
beku
menanggulangi
reproduksi,
baik
menunjukkan
TES-TYC
tertentu sebagai protektor. Simpan
semen
banyak
(semen
semen
cryopreservation)
yang
dapat
motilitas
digunakan
untuk
spermatozoa post freezing 83 % dari
masalah
dalam
pre freezing. Mengingat hal tersebut
pada
manusia
medium
TES-TYC
maupun hewan. Hal yang perlu
direkomendasikan
dipertimbangkan dalam simpan beku
cryoprotective medium untuk simpan
semen adalah dampak dari proses
beku spermatozoa manusia (Weidel
pendinginan.
pendinginan
& Prins, 1987; Hallack et.al.,1996).
terbentuknya
Berdasarkan uraian tersebut di atas
kristal es intrasellular yang pada saat
timbul permasalahan apakah medium
penghangatan
TES-TYC
akan
Proses
menyebabkan
kembali
(thawing)
dapat
sebagai
melindungi
mengalami rekristalisasi. Kristal es
spermatozoa manusia selama proses
hasil rekristalisasi ini merupakan
simpan beku sehingga spermatozoa
faktor fisik yang mengakibatkan
tidak
kerusakan sel hingga sel mengalami
morfologi. Penelitian ini bertujuan
kematian (Wetzels, 1996; Henry et
untuk mengevaluasi dampak simpan
al., 1993). Penggunaan
beku semen dengan medium TES-
medium
mengalami
terhadap
perubahan
simpan beku dapat mempertahankan
TYC
agar spermatozoa tidak mengalami
spermatozoa setelah simpan beku.
Pada
kerusakan selama simpan beku.
ketika
titik
proses
beku
morfologi
pendinginan,
dicapai
air
33
sempat
spermatozoa post thawing relatif
keluar sel, akan membeku di dalam
tinggi, oleh karena itu medium
sel dan membentuk kristal es yang
tersebut direkomendasikan sebagai
berukuran kecil sebagai materi yang
cryoprotective medium untuk simpan
kompak
intrasellular
yang
tidak
(Henry,1993
;
beku spermatozoa manusia. Medium
Kristal
es
TESTYC mengandung TES-Tris dan
intrasellular ini saat penghangatan
Na-sitrat sebagai buffer, gliserol
kembali (thawing) akan beragregasi
sebagai cryoprotectant, kuning telur,
dan dapat menyebabkan kerusakan
dan fruktosa sebagai sumber energi.
sel yang berakibat kematian sel
TES-Tris merupakan buffer yang
(Mazur,1977). Kematian sel dapat
berfungsi
diketahui dengan pengujian vitalitas
maupun
spermatozoa (Girraud et. al., 2000).
buffer dapat mengikat ion hidrogen
Upaya untuk mempertahankan agar
pada
spermatozoa
mempercepat
Wetzels,1996).
kerusakan
adalah
semen
tidak
selama
dengan
mengalami
simpan
cara
beku,
menambah
dengan medium tertentu
pada
pre-freeze
post-thawing.
TES-Tris
baik
medium
sehingga
proses
dehidrasi.
(Weidel & Prins, 1987)
Gliserol dalam medium merupakan
cryoprotectant
yang
dapat
sebelum dilakukan simpan beku.
melindungi
Medium simpan beku spermatozoa
kerusakan
umumnya mengandung buffer dan
pendinginan berlangsung (Winarso
cryoprotectant. Medium TES-Tris
& Hinting, 1999). Pada medium
yolk citrat (TESTYC) merupakan
simpan beku tanpa gliserol, hasil
medium yang sering digunakan pada
thawing yang didapat menunjukkan
simpan beku spermatozoa. Medium
survival spermatozoa yang lebih
tersebut merupakan medium yang
rendah
dapat
mengandung
mempertahankan
motilitas
spermatozoa
dari
selama
dibanding
proses
medium
gliserol.
yang
Kondisi
34
tersebut menunjukkan bahwa gliserol
merupakan
dalam medium simpan beku dapat
medium TES-TYC (Prins & Weidel,
sebagai cryoprotectant
berfungsi
dan
sangat
penting
untuk
1986).
salah satu komponen
Struktur
dan
spermatozoa post freezing
fungsi
yang
survival
disimpan dengan medium TES-TYC
spermatozoa. Pada proses thawing,
lebih baik dibanding struktur dan
simpan beku dalam medium tanpa
fungsi spermatozoa post freezing
gliserol menyebabkan
yang disimpan dengan gliserol saja
mempertahankan
penurunan
terjadinya
recovery
of
motile
spermatozoa oleh karena terjadi
penurunan
Dengan
survival
adanya
cryoprotectant
(Hallack et.al.,1996).
Fluiditas merupakan hal penting
spermatozoa.
secara biologis bagi membran sel
gliserol sebagai
(Albert et al. 1994). Aktivitas enzim
dalam
medium,
dan
proses
transport
melalui
motilitas post thawing akan lebih
membran akan terhenti bila struktur
terjaga (Prins & Weidel, 1986).
bilayer menjadi kaku. Fluiditas lipid
Kuning telur dalam medium TES-
bilayer membran sangat tergantung
TYC
pada temperatur dan komposisinya.
bukan
cryoprotectant
tetapi
merupakan
berfungsi
Pada
temperatur
rendah,
rantai
mempertahankan fluiditas membran
phospholipid pada membran berubah
sel (Mortimer,1994). Pada kuning
dari fase sol menjadi fase gel,
telur terdapat lemak yang antara lain
perubahan tersebut disebut sebagai
tersusun atas gliserol dan kolesterol.
fase
Komponen tersebut diketahui dapat
menyebabkan
mempertahankan integritas sel pada
membeku. Disamping itu adanya
saat
suhu.
ikatan ganda cis yang membentuk
(Mortimer,1994 ; Albert et al.,1994 ;
lekukan pada rantai hidrokarbon dan
Hafez, 1968). Kuning telur ayam
membuat rantai hidrokarbon sulit
terjadi
penurunan
transisi.
Hal
ini
yang
membran
sulit
35
bersatu, sehingga membran tetap
METODE PENELITIAN
fluid
Penelitian ini merupakan penelitian
pada
temperatur
rendah.
lipid
eksperimental
bilayer pada membran sel juga
menggunakan
tersusun
Pada
Lengkap (RAL) sebagai rancangan
kolesterol
dasar (Munawar, 1995) Pelaksanaan
menyebabkan membran sel menjadi
Penelitian ini menggunakan fasilitas
kurang fluid tetapi pada konsentrasi
Laboratorium
yang tinggi, kolesterol mencegah
Sakit Telogorejo Semarang.
rantai karbon bergabung sehingga
Semen yang diambil dari 30 pria
mencegah membran menjadi kaku
dewasa digunakan sebagai
(rigid) (Albert et al., 1994 ; Anonim,
dalam penelitian ini. Penelitian ini
2000)
menggunakan
Fruktosa dengan konsentrasi 2 %
meliputi : volume semen, jumlah
dalam medium TESTYC merupakan
leukosit dalam semen, pH semen,
penyimpan
kekentalan
Disamping
konsentrasi
phospholipid,
atas
kolesterol.
rendah
sumber
energi
bagi
murni
dengan
Rancangan
Andrologi
kriteria
semen,
dan
Acak
Rumah
sampel
inklusi
jumlah,
spermatozoa pada kondisi in vitro,
motilitas serta vitalitas spermatozoa
sedangkan keberadaan sitrat pada
sesuai kriteria WHO (Anonim,1999).
medium berfungsi sebagai buffer dan
Tiga puluh sampel semen tersebut
tersusun dalam bentuk Na-sitrat.
kemudian
ditambahkan
medium
Untuk
TES-TYC
selanjutnya
disimpan
mereduksi
keasaman
dilakukan dengan cara mengeluarkan
beku dalam nitrogen cair
ion H+ dari dalam sel. Satu ion H+
Variabel
akan dipompa keluar dari sel untuk
morfologi spermatozoa yang diamati
tiap Na+yang masuk ke dalam sel.
sebelum dan sesudah simpan beku.
Dengan demikian pH intrasellular
Pengujian ketepatan metode simpan
akan terjaga sekitar 7,2.
beku dilakukan dengan menghitung
penelitian
ini
adalah
36
Cryosurvival
Factor
(Mortimer,
menggunakan
program
komputer
SPSS (Santosa, 1999)
1994).
Pembuatan medium TEST-Tris yolk
citrat (TES-TYC) sesuai metode
Winarso & Hinting,1999 ; Prins &
HASIL DAN PEMBAHASAN
Tabel
1.
Weidel 1986 ; Mortimer, 1994.
Penyimpanan
cryopreservation)
semen
sesuai
(semen
metode
Winarso & Hinting (1999). Penuaian
(thawing)
semen
sesuai
dengan
metode Weidel & Prins (1987).
Data hasil penelitian diuji pola
distribusinya dengan menggunakan
uji
Kolmogorov-Smirnov,
Hasil penghitungan rerata
morfologi spermatozoa normal
sebelum dan setelah simpan beku
(dalam %)
Morfologi
sebelum simpan
beku
23,20 ± 4,09a
Morfologi
setelah simpan
beku
22,65 ± 3,89a
Keterangan : Data yang diikuti superscrip
yang sama menunjukkan
berbeda tidak nyata. Data
yang diikuti superscrip yang
berbeda
menunjukkan
berbeda nyata.
Price
dan
&
Wilson
(1995),
dilanjutkan dengan uji homogenitas
menyatakan bahwa gangguan yang
variansi. Hasil uji pola distribusi
hebat
menunjukkan semua data mengikuti
kerusakan yang irreversible sehingga
pola
dan
sel akan mengalami kematian yang
variansinya homogen maka untuk
sulit diketahui dengan pengamatan
melihat perbedaan jumlah morfologi
morfologi
spermatozoa normal sebelum simpan
mengalami
beku dan morfologi spermatozoa
dalam waktu yang lebih lama maka
normal
kematian
distribusi
setelah
normal
simpan
beku
pada
sel
sel.
menyebabkan
Bila
sel
kematian
yang
dibiarkan
tersebut
baru
dilakukan uji statistik menggunakan
memperlihatkan
analisis
dengan
morfologi yang dapat diketahui.
menggunakan uji t (Munawar, 1995).
Sesuai pernyataan tersebut, pada
Analisis statistik dilakukan dengan
penelitian
parametrik
ini,
perubahan
saat
penambahan
37
medium sampai saat spermatozoa
menyebabkan terjadinya rehidrasi
membeku
dilakukan
pada saat thawing, sehingga dapat
thawing sampai saat pengamatan
menyebabkan volume sel bertambah.
morfologi
Spermatozoa
dan
saat
spermatozoa
waktunya
yang
mengalami
relatif singkat, sehingga apapun yang
kematian
menyebabkan kematian spermatozoa
permeabilitas membran. Selanjutnya
belum dapat mengubah morfologi
menurut Price & Wilson (1995),
spermatozoa.
selama dapat bertahan pada kondisi
Pada
pengamatan
mengalami
kenaikan
terlihat
pembengkakan, bila sel tersebut
mengalami
tidak pecah maka dapat kembali
kematian tersebut berbentuk seperti
pada kondisi normal. Dengan adanya
morfologi spermatozoa normal yang
fruktosa yang merupakan substansi
lain,
non
morfologi
spermatozoa
spermatozoa
yang
kemungkinan
yang
menyebabkan
morfologi
permeating,
mempertahankan
spermatozoa setelah simpan beku
medium
tidak
kemungkinan
berbeda
morfologi
bermakna
spermatozoa
dengan
sebelum
Akibat
dehidrasi
gliserol
dan
masuknya
permeating
sebagai
cryoprotectant
ke
dalam
di
osmolaritas
luar
sel,
sehingga
spermatozoa
mengalami pembengkakan sangat
kecil.
simpan beku
akan
Pembengkakan
pada
spermatozoa setelah simpan beku
kemungkinan
dapat
juga
terjadi
namun hal tersebut tidak terdeteksi
spermatozoa yang terjadi pada saat
pada
penambahan medium sampai saat
pengamatan morfologi spermatozoa
pembekuan,
tidak dilakukan dengan klasifikasi
spermatozoa
maka
lebih
osmolaritas
tinggi
saat
Tygerberg
pengamatan,
strict
criteria
yang
dibandingkan osmolaritas medium
menggunakan
disekelilingnya.
spermatozoa. Dengan demikian pada
Hal
tersebut
pedoman
karena
ukuran
38
pengamatan morfologi, spermatozoa
spermatozoa akan berbentuk seperti
yang
pembengkakan
spermatozoa berkepala pinhead atau
tersebut sebelum berbentuk coiling,
bahkan kepala spermatozoa tidak
dihitung
nampak lagi. Spermatozoa dengan
mengalami
sebagai
morfologi
spermatozoa normal. Hal tersebut di
kepala
atas merupakan kemungkinan lain
spermatozoa berkepala pinhead atau
yang
spermatozoa tak berkepala menurut
menyebabkan
morfologi
berbentuk
seperti
spermatozoa setelah simpan beku
Mortimer
tidak
dengan
penghitungan prosentase morfologi
spermatozoa
sebelum
tidak dihitung sebagai spermatozoa.
beku (p>0,05).
Menurut
Spermatozoa setelah simpan beku
Underwood (1995), kerusakan akibat
yang mengalami plasmolisis tidak
trauma mekanik yang parah adalah
terhitung sebagai spermatozoa. Hal
robeknya membran sel sehingga
tersebut
menyebabkan
keluar.
kemungkinan
Pada penelitian ini tidak dilakukan
menyebabkan
pengamatan ultra struktur membran
spermatozoa setelah simpan beku
sel,
tidak
berbeda
morfologi
simpan
bermakna
sitoplasma
namun mengacu pernyataan
tersebut
di
atas
kemungkinan
(1994),
di
atas
merupakan
berikutnya
yang
morfologi
berbeda
morfologi
dalam
bermakna
spermatozoa
dengan
sebelum
kerusakan membran sel spermatozoa
simpan
cukup parah, sehingga menyebabkan
Kemungkinan
sitoplasma sel keluar. Pada saat
kerusakan
pengamatan morfologi spermatozoa,
ringan maka jika terjadi rehidrasi air
terlihat bagian kepala spermatozoa
akan keluar lagi melalui membran
yang
yang rusak sehingga tidak terjadi
sitoplasmanya keluar akan
mengalami
pengkerutan
pengkerutan.
hebat
maka
Jika
kepala
beku
lain
membran
(p>0,05).
adalah
jika
spermatozoa
pembengkakan dan pada pengamatan
morfologi,
bentuk
spermatozoa
39
tersebut seperti bentuk spermatozoa
normal.
KESIMPULAN
Pada penelitian ini dapat
disimpulkan bahwa data morfologi
spermatozoa tidak dapat dijadikan
indikator untuk melihat dampak
simpan beku spermatozoa dengan
menggunakan medium simpan beku
TES-TYC.
DAFTAR PUSTAKA
Alberts, B., D. Ray, J. Lewis, K. Raff,
K. Roberts, J.D. Watson. 1994
Molecular Biology of the cell. 3rd
Edition. Garland Publishing Inc.
New York. pp 483 – 502.
Anonim. 1999. WHO Laboratory
Manual for the examination of
human semen and sperm- cervical
mucus interaction.4th Ed. Cambridge
University Press. United Kingdom.
Anonim.2000.
Cell
Membrane.
http://www.altavista.com
Critzer, J.K., A.R. Huse-Benda, D.V.
Aaker, B.W. Arneson, G. David
Ball. 1988. Cryopreservation of
human spermatozoa. III. The Effect
of Cryoprotectant on Motility. Fertil
Steril. : 50(2) : 314-320.
Constatinides,
P.1993.
General
Pathology. Appleton & Lange.
pp39– 42 Connecticut
Girraud, M.N., C. Motta, D. Boucher,
and G. Grizard. 2000. Membrane
fluidity predicts the outcome
cryopreservation
of
human
spermatozoa. J Hum Reproduction.
15 (10): 2160-2164.
Hafez, E.S.E. 1968. Reproduction in
Farm Animals. 2nd Ed. Lea &
Febiger. Philadelphia. pp 51-56.
Hallack J., R.S. Sidhu, A.J. Thomas Jr.
1996. Effect of test yolk buffer and
glycerol cryoprservation on human
speramtozoa
morphology
and
function. ASRM Abstracts.
Henry, M.A., E.E. Noiles, D. Gao, P.
Mazur,
J.K.
Critzer.
1993.
Cryopreservation
of
human
spermatozoa. IV. The effect of
cooling rate and warming rate on the
maintenance of motility, plasma
membrane
integrity,
and
mitochondrial function.
Fertil.
Steril. 60 (5) : 911 – 917.
Johnson M., B. Everitt, 1988. Essential
Reproduction. 3rd Edition.Oxford.
Blackwell scientific Publ. : 52-62.
Mazur P. 1977. The Role of intracellular
Freezing in the Death of Cells
Cooled at Supraoptimal Rates. J.
Cryobiology. 14 : 251-272
Mortimer D. 1994. Practical laboratory
andrology. University Press. New
York Oxford pp 301 –320.
Munawar. Biometri II. 1995. Jurusan
Biologi
FMIPA
UNSRI.
Palembang.
Nieschlag, E., & H.M. Behre. 1996
Andrology. Male Reproductive
Health and Dysfunction. Springer
Publ. Berlin. pp 65 – 105
Polcz T.E., J.B. Stronk, G.B. Huszar.
1996. Repeated Cryopreservation of
Ejaculated Human Spermatozoa,
Recovery and Maintenance of
Sperm Motility and Viability..
ASRM Abstract.
40
Price, S.A., & L.M. Wilson Patofisiologi
Konsep Klinis Proses - Proses
Penyakit.
Penerjemah
Peter
Anugrah. Edisi 4. Jakarta.EGC 1995
: 22-28
Prins, G.S. & L. Weidel. A. 1986.
Comparative study of buffer system
as cryoprotectant for human
spermatozoa. Fertil. Steril. 46:147–
149.
Romanoff A.L., Anastasia J. Romanoff.
1963. The avian egg. 2nd Edition.
New York. John Willey & Sons Inc.
311 – 343.
Santoso Singgih. SPSS (Statistical
Product and Service Solution).
1999. Jakarta : PT Elex Media
Komputindo, 300 – 380.
Underwood, J.C.E., Patologi Umum dan
Sistematik. Penerjemah Sarjadi.
Edisi 1 Jakarta. EGC. 1994 : 115120.
Weidel L., and G.S. Prins. 1987.
Cryosurvival
of
Human
Spermatozoa Frozen in Eight
Different Buffer Systems. J. Androl.
8 : 41 – 47.
Wetzels, A.M.M. 1996. IVF Laboratory
aspects of in-vitro fertilization. N.V.
Organon. Netherlands. pp 228 –
240.
Winarso, H. & A. Hinting. 1999.
Simpan beku sperma manusia. Post
graduate course Penatalaksanaan
infertilitas pria dan analisis semen.
FK Unair. Surabaya.
41
Medium TES-Tris Yolk Citrat (TES-TYC)
Muhammad Anwar Djaelani*
Laboratorium Biologi Struktur dan Fungsi Hewan
Jurusan Biologi, Fakultas Sains dan Matematika, Universitas Diponegoro, Semarang
*muhammadanwardjaelani@rocketmail.com
ABSTRACT
The aim of this research was to evaluate the effect of semen cryopreservation using TESTris yolk citrat (TES-TYC) medium on morphology of the sperm. Semen fulfilling
inclusion criteria with WHO criteria. The sperm vitality was counted by initial data. The
semen was mixed with TES-TYC medium and cryopreserved in liquid nitrogen. After
one mounth the semen was thawed and recounted its sperm morphology. The data
showed that the morphology of post freezing sperm cryopreserved was not significant
different compared to the morphology of pre freezing sperm. It could be concluded that
morphology of human sperm could not as indicator to evaluate the effect of semen
cryopreservation using TES-Tris yolk citrat (TES-TYC).
Key word : Sperm Morphology, semen cryopreservation.
ABSTRAK
Penelitian tentang morfologi spermatozoa manusia setelah simpan beku dengan medium
TES-Tris yolk citrat (TES-TYC) bertujuan untuk mengevaluasi dampak simpan beku
semen terhadap morfologi spermatozoa. Semen yang memenuhi kriteria inklusi sesuai
dengan kriteria WHO, dilakukan penghitungan morfologinya sebagai data awal.
Selanjutnya semen dicampur dengan medium TES-TYC kemudian disimpan beku dalam
nitrogen cair. Setelah tersimpan satu bulan spermatozoa dituai kemudian dihitung
kembali morfologinya. Data yang didapat menunjukkan bahwa morfologi spermatozoa
post freezing tidak berbeda bermakna dengan morfologi spermatozoa pre freezing Dapat
disimpulkan bahwa data morfologi spermatozoa tidak dapat dijadikan indikator untuk
melihat dampak simpan beku spermatozoa dengan menggunakan medium simpan beku
TES-Tris yolk citrat (TES-TYC).
Kata kunci : Morfologi spermatozoa, simpan beku semen
32
Medium
PENDAHULUAN
Simpan
beku
penyimpanan
semen
digunakan adalah medium TES-Tris
merupakan
yolk citrat (TES-TYC) (Weidel &
pada
suhu
Prins, 1987).
sangat rendah dalam nitrogen cair,
Weidel
dengan
medium
medium
simpan
beku
Penelitian Prins &
(1986)
mempertahankan
beku
menanggulangi
reproduksi,
baik
menunjukkan
TES-TYC
tertentu sebagai protektor. Simpan
semen
banyak
(semen
semen
cryopreservation)
yang
dapat
motilitas
digunakan
untuk
spermatozoa post freezing 83 % dari
masalah
dalam
pre freezing. Mengingat hal tersebut
pada
manusia
medium
TES-TYC
maupun hewan. Hal yang perlu
direkomendasikan
dipertimbangkan dalam simpan beku
cryoprotective medium untuk simpan
semen adalah dampak dari proses
beku spermatozoa manusia (Weidel
pendinginan.
pendinginan
& Prins, 1987; Hallack et.al.,1996).
terbentuknya
Berdasarkan uraian tersebut di atas
kristal es intrasellular yang pada saat
timbul permasalahan apakah medium
penghangatan
TES-TYC
akan
Proses
menyebabkan
kembali
(thawing)
dapat
sebagai
melindungi
mengalami rekristalisasi. Kristal es
spermatozoa manusia selama proses
hasil rekristalisasi ini merupakan
simpan beku sehingga spermatozoa
faktor fisik yang mengakibatkan
tidak
kerusakan sel hingga sel mengalami
morfologi. Penelitian ini bertujuan
kematian (Wetzels, 1996; Henry et
untuk mengevaluasi dampak simpan
al., 1993). Penggunaan
beku semen dengan medium TES-
medium
mengalami
terhadap
perubahan
simpan beku dapat mempertahankan
TYC
agar spermatozoa tidak mengalami
spermatozoa setelah simpan beku.
Pada
kerusakan selama simpan beku.
ketika
titik
proses
beku
morfologi
pendinginan,
dicapai
air
33
sempat
spermatozoa post thawing relatif
keluar sel, akan membeku di dalam
tinggi, oleh karena itu medium
sel dan membentuk kristal es yang
tersebut direkomendasikan sebagai
berukuran kecil sebagai materi yang
cryoprotective medium untuk simpan
kompak
intrasellular
yang
tidak
(Henry,1993
;
beku spermatozoa manusia. Medium
Kristal
es
TESTYC mengandung TES-Tris dan
intrasellular ini saat penghangatan
Na-sitrat sebagai buffer, gliserol
kembali (thawing) akan beragregasi
sebagai cryoprotectant, kuning telur,
dan dapat menyebabkan kerusakan
dan fruktosa sebagai sumber energi.
sel yang berakibat kematian sel
TES-Tris merupakan buffer yang
(Mazur,1977). Kematian sel dapat
berfungsi
diketahui dengan pengujian vitalitas
maupun
spermatozoa (Girraud et. al., 2000).
buffer dapat mengikat ion hidrogen
Upaya untuk mempertahankan agar
pada
spermatozoa
mempercepat
Wetzels,1996).
kerusakan
adalah
semen
tidak
selama
dengan
mengalami
simpan
cara
beku,
menambah
dengan medium tertentu
pada
pre-freeze
post-thawing.
TES-Tris
baik
medium
sehingga
proses
dehidrasi.
(Weidel & Prins, 1987)
Gliserol dalam medium merupakan
cryoprotectant
yang
dapat
sebelum dilakukan simpan beku.
melindungi
Medium simpan beku spermatozoa
kerusakan
umumnya mengandung buffer dan
pendinginan berlangsung (Winarso
cryoprotectant. Medium TES-Tris
& Hinting, 1999). Pada medium
yolk citrat (TESTYC) merupakan
simpan beku tanpa gliserol, hasil
medium yang sering digunakan pada
thawing yang didapat menunjukkan
simpan beku spermatozoa. Medium
survival spermatozoa yang lebih
tersebut merupakan medium yang
rendah
dapat
mengandung
mempertahankan
motilitas
spermatozoa
dari
selama
dibanding
proses
medium
gliserol.
yang
Kondisi
34
tersebut menunjukkan bahwa gliserol
merupakan
dalam medium simpan beku dapat
medium TES-TYC (Prins & Weidel,
sebagai cryoprotectant
berfungsi
dan
sangat
penting
untuk
1986).
salah satu komponen
Struktur
dan
spermatozoa post freezing
fungsi
yang
survival
disimpan dengan medium TES-TYC
spermatozoa. Pada proses thawing,
lebih baik dibanding struktur dan
simpan beku dalam medium tanpa
fungsi spermatozoa post freezing
gliserol menyebabkan
yang disimpan dengan gliserol saja
mempertahankan
penurunan
terjadinya
recovery
of
motile
spermatozoa oleh karena terjadi
penurunan
Dengan
survival
adanya
cryoprotectant
(Hallack et.al.,1996).
Fluiditas merupakan hal penting
spermatozoa.
secara biologis bagi membran sel
gliserol sebagai
(Albert et al. 1994). Aktivitas enzim
dalam
medium,
dan
proses
transport
melalui
motilitas post thawing akan lebih
membran akan terhenti bila struktur
terjaga (Prins & Weidel, 1986).
bilayer menjadi kaku. Fluiditas lipid
Kuning telur dalam medium TES-
bilayer membran sangat tergantung
TYC
pada temperatur dan komposisinya.
bukan
cryoprotectant
tetapi
merupakan
berfungsi
Pada
temperatur
rendah,
rantai
mempertahankan fluiditas membran
phospholipid pada membran berubah
sel (Mortimer,1994). Pada kuning
dari fase sol menjadi fase gel,
telur terdapat lemak yang antara lain
perubahan tersebut disebut sebagai
tersusun atas gliserol dan kolesterol.
fase
Komponen tersebut diketahui dapat
menyebabkan
mempertahankan integritas sel pada
membeku. Disamping itu adanya
saat
suhu.
ikatan ganda cis yang membentuk
(Mortimer,1994 ; Albert et al.,1994 ;
lekukan pada rantai hidrokarbon dan
Hafez, 1968). Kuning telur ayam
membuat rantai hidrokarbon sulit
terjadi
penurunan
transisi.
Hal
ini
yang
membran
sulit
35
bersatu, sehingga membran tetap
METODE PENELITIAN
fluid
Penelitian ini merupakan penelitian
pada
temperatur
rendah.
lipid
eksperimental
bilayer pada membran sel juga
menggunakan
tersusun
Pada
Lengkap (RAL) sebagai rancangan
kolesterol
dasar (Munawar, 1995) Pelaksanaan
menyebabkan membran sel menjadi
Penelitian ini menggunakan fasilitas
kurang fluid tetapi pada konsentrasi
Laboratorium
yang tinggi, kolesterol mencegah
Sakit Telogorejo Semarang.
rantai karbon bergabung sehingga
Semen yang diambil dari 30 pria
mencegah membran menjadi kaku
dewasa digunakan sebagai
(rigid) (Albert et al., 1994 ; Anonim,
dalam penelitian ini. Penelitian ini
2000)
menggunakan
Fruktosa dengan konsentrasi 2 %
meliputi : volume semen, jumlah
dalam medium TESTYC merupakan
leukosit dalam semen, pH semen,
penyimpan
kekentalan
Disamping
konsentrasi
phospholipid,
atas
kolesterol.
rendah
sumber
energi
bagi
murni
dengan
Rancangan
Andrologi
kriteria
semen,
dan
Acak
Rumah
sampel
inklusi
jumlah,
spermatozoa pada kondisi in vitro,
motilitas serta vitalitas spermatozoa
sedangkan keberadaan sitrat pada
sesuai kriteria WHO (Anonim,1999).
medium berfungsi sebagai buffer dan
Tiga puluh sampel semen tersebut
tersusun dalam bentuk Na-sitrat.
kemudian
ditambahkan
medium
Untuk
TES-TYC
selanjutnya
disimpan
mereduksi
keasaman
dilakukan dengan cara mengeluarkan
beku dalam nitrogen cair
ion H+ dari dalam sel. Satu ion H+
Variabel
akan dipompa keluar dari sel untuk
morfologi spermatozoa yang diamati
tiap Na+yang masuk ke dalam sel.
sebelum dan sesudah simpan beku.
Dengan demikian pH intrasellular
Pengujian ketepatan metode simpan
akan terjaga sekitar 7,2.
beku dilakukan dengan menghitung
penelitian
ini
adalah
36
Cryosurvival
Factor
(Mortimer,
menggunakan
program
komputer
SPSS (Santosa, 1999)
1994).
Pembuatan medium TEST-Tris yolk
citrat (TES-TYC) sesuai metode
Winarso & Hinting,1999 ; Prins &
HASIL DAN PEMBAHASAN
Tabel
1.
Weidel 1986 ; Mortimer, 1994.
Penyimpanan
cryopreservation)
semen
sesuai
(semen
metode
Winarso & Hinting (1999). Penuaian
(thawing)
semen
sesuai
dengan
metode Weidel & Prins (1987).
Data hasil penelitian diuji pola
distribusinya dengan menggunakan
uji
Kolmogorov-Smirnov,
Hasil penghitungan rerata
morfologi spermatozoa normal
sebelum dan setelah simpan beku
(dalam %)
Morfologi
sebelum simpan
beku
23,20 ± 4,09a
Morfologi
setelah simpan
beku
22,65 ± 3,89a
Keterangan : Data yang diikuti superscrip
yang sama menunjukkan
berbeda tidak nyata. Data
yang diikuti superscrip yang
berbeda
menunjukkan
berbeda nyata.
Price
dan
&
Wilson
(1995),
dilanjutkan dengan uji homogenitas
menyatakan bahwa gangguan yang
variansi. Hasil uji pola distribusi
hebat
menunjukkan semua data mengikuti
kerusakan yang irreversible sehingga
pola
dan
sel akan mengalami kematian yang
variansinya homogen maka untuk
sulit diketahui dengan pengamatan
melihat perbedaan jumlah morfologi
morfologi
spermatozoa normal sebelum simpan
mengalami
beku dan morfologi spermatozoa
dalam waktu yang lebih lama maka
normal
kematian
distribusi
setelah
normal
simpan
beku
pada
sel
sel.
menyebabkan
Bila
sel
kematian
yang
dibiarkan
tersebut
baru
dilakukan uji statistik menggunakan
memperlihatkan
analisis
dengan
morfologi yang dapat diketahui.
menggunakan uji t (Munawar, 1995).
Sesuai pernyataan tersebut, pada
Analisis statistik dilakukan dengan
penelitian
parametrik
ini,
perubahan
saat
penambahan
37
medium sampai saat spermatozoa
menyebabkan terjadinya rehidrasi
membeku
dilakukan
pada saat thawing, sehingga dapat
thawing sampai saat pengamatan
menyebabkan volume sel bertambah.
morfologi
Spermatozoa
dan
saat
spermatozoa
waktunya
yang
mengalami
relatif singkat, sehingga apapun yang
kematian
menyebabkan kematian spermatozoa
permeabilitas membran. Selanjutnya
belum dapat mengubah morfologi
menurut Price & Wilson (1995),
spermatozoa.
selama dapat bertahan pada kondisi
Pada
pengamatan
mengalami
kenaikan
terlihat
pembengkakan, bila sel tersebut
mengalami
tidak pecah maka dapat kembali
kematian tersebut berbentuk seperti
pada kondisi normal. Dengan adanya
morfologi spermatozoa normal yang
fruktosa yang merupakan substansi
lain,
non
morfologi
spermatozoa
spermatozoa
yang
kemungkinan
yang
menyebabkan
morfologi
permeating,
mempertahankan
spermatozoa setelah simpan beku
medium
tidak
kemungkinan
berbeda
morfologi
bermakna
spermatozoa
dengan
sebelum
Akibat
dehidrasi
gliserol
dan
masuknya
permeating
sebagai
cryoprotectant
ke
dalam
di
osmolaritas
luar
sel,
sehingga
spermatozoa
mengalami pembengkakan sangat
kecil.
simpan beku
akan
Pembengkakan
pada
spermatozoa setelah simpan beku
kemungkinan
dapat
juga
terjadi
namun hal tersebut tidak terdeteksi
spermatozoa yang terjadi pada saat
pada
penambahan medium sampai saat
pengamatan morfologi spermatozoa
pembekuan,
tidak dilakukan dengan klasifikasi
spermatozoa
maka
lebih
osmolaritas
tinggi
saat
Tygerberg
pengamatan,
strict
criteria
yang
dibandingkan osmolaritas medium
menggunakan
disekelilingnya.
spermatozoa. Dengan demikian pada
Hal
tersebut
pedoman
karena
ukuran
38
pengamatan morfologi, spermatozoa
spermatozoa akan berbentuk seperti
yang
pembengkakan
spermatozoa berkepala pinhead atau
tersebut sebelum berbentuk coiling,
bahkan kepala spermatozoa tidak
dihitung
nampak lagi. Spermatozoa dengan
mengalami
sebagai
morfologi
spermatozoa normal. Hal tersebut di
kepala
atas merupakan kemungkinan lain
spermatozoa berkepala pinhead atau
yang
spermatozoa tak berkepala menurut
menyebabkan
morfologi
berbentuk
seperti
spermatozoa setelah simpan beku
Mortimer
tidak
dengan
penghitungan prosentase morfologi
spermatozoa
sebelum
tidak dihitung sebagai spermatozoa.
beku (p>0,05).
Menurut
Spermatozoa setelah simpan beku
Underwood (1995), kerusakan akibat
yang mengalami plasmolisis tidak
trauma mekanik yang parah adalah
terhitung sebagai spermatozoa. Hal
robeknya membran sel sehingga
tersebut
menyebabkan
keluar.
kemungkinan
Pada penelitian ini tidak dilakukan
menyebabkan
pengamatan ultra struktur membran
spermatozoa setelah simpan beku
sel,
tidak
berbeda
morfologi
simpan
bermakna
sitoplasma
namun mengacu pernyataan
tersebut
di
atas
kemungkinan
(1994),
di
atas
merupakan
berikutnya
yang
morfologi
berbeda
morfologi
dalam
bermakna
spermatozoa
dengan
sebelum
kerusakan membran sel spermatozoa
simpan
cukup parah, sehingga menyebabkan
Kemungkinan
sitoplasma sel keluar. Pada saat
kerusakan
pengamatan morfologi spermatozoa,
ringan maka jika terjadi rehidrasi air
terlihat bagian kepala spermatozoa
akan keluar lagi melalui membran
yang
yang rusak sehingga tidak terjadi
sitoplasmanya keluar akan
mengalami
pengkerutan
pengkerutan.
hebat
maka
Jika
kepala
beku
lain
membran
(p>0,05).
adalah
jika
spermatozoa
pembengkakan dan pada pengamatan
morfologi,
bentuk
spermatozoa
39
tersebut seperti bentuk spermatozoa
normal.
KESIMPULAN
Pada penelitian ini dapat
disimpulkan bahwa data morfologi
spermatozoa tidak dapat dijadikan
indikator untuk melihat dampak
simpan beku spermatozoa dengan
menggunakan medium simpan beku
TES-TYC.
DAFTAR PUSTAKA
Alberts, B., D. Ray, J. Lewis, K. Raff,
K. Roberts, J.D. Watson. 1994
Molecular Biology of the cell. 3rd
Edition. Garland Publishing Inc.
New York. pp 483 – 502.
Anonim. 1999. WHO Laboratory
Manual for the examination of
human semen and sperm- cervical
mucus interaction.4th Ed. Cambridge
University Press. United Kingdom.
Anonim.2000.
Cell
Membrane.
http://www.altavista.com
Critzer, J.K., A.R. Huse-Benda, D.V.
Aaker, B.W. Arneson, G. David
Ball. 1988. Cryopreservation of
human spermatozoa. III. The Effect
of Cryoprotectant on Motility. Fertil
Steril. : 50(2) : 314-320.
Constatinides,
P.1993.
General
Pathology. Appleton & Lange.
pp39– 42 Connecticut
Girraud, M.N., C. Motta, D. Boucher,
and G. Grizard. 2000. Membrane
fluidity predicts the outcome
cryopreservation
of
human
spermatozoa. J Hum Reproduction.
15 (10): 2160-2164.
Hafez, E.S.E. 1968. Reproduction in
Farm Animals. 2nd Ed. Lea &
Febiger. Philadelphia. pp 51-56.
Hallack J., R.S. Sidhu, A.J. Thomas Jr.
1996. Effect of test yolk buffer and
glycerol cryoprservation on human
speramtozoa
morphology
and
function. ASRM Abstracts.
Henry, M.A., E.E. Noiles, D. Gao, P.
Mazur,
J.K.
Critzer.
1993.
Cryopreservation
of
human
spermatozoa. IV. The effect of
cooling rate and warming rate on the
maintenance of motility, plasma
membrane
integrity,
and
mitochondrial function.
Fertil.
Steril. 60 (5) : 911 – 917.
Johnson M., B. Everitt, 1988. Essential
Reproduction. 3rd Edition.Oxford.
Blackwell scientific Publ. : 52-62.
Mazur P. 1977. The Role of intracellular
Freezing in the Death of Cells
Cooled at Supraoptimal Rates. J.
Cryobiology. 14 : 251-272
Mortimer D. 1994. Practical laboratory
andrology. University Press. New
York Oxford pp 301 –320.
Munawar. Biometri II. 1995. Jurusan
Biologi
FMIPA
UNSRI.
Palembang.
Nieschlag, E., & H.M. Behre. 1996
Andrology. Male Reproductive
Health and Dysfunction. Springer
Publ. Berlin. pp 65 – 105
Polcz T.E., J.B. Stronk, G.B. Huszar.
1996. Repeated Cryopreservation of
Ejaculated Human Spermatozoa,
Recovery and Maintenance of
Sperm Motility and Viability..
ASRM Abstract.
40
Price, S.A., & L.M. Wilson Patofisiologi
Konsep Klinis Proses - Proses
Penyakit.
Penerjemah
Peter
Anugrah. Edisi 4. Jakarta.EGC 1995
: 22-28
Prins, G.S. & L. Weidel. A. 1986.
Comparative study of buffer system
as cryoprotectant for human
spermatozoa. Fertil. Steril. 46:147–
149.
Romanoff A.L., Anastasia J. Romanoff.
1963. The avian egg. 2nd Edition.
New York. John Willey & Sons Inc.
311 – 343.
Santoso Singgih. SPSS (Statistical
Product and Service Solution).
1999. Jakarta : PT Elex Media
Komputindo, 300 – 380.
Underwood, J.C.E., Patologi Umum dan
Sistematik. Penerjemah Sarjadi.
Edisi 1 Jakarta. EGC. 1994 : 115120.
Weidel L., and G.S. Prins. 1987.
Cryosurvival
of
Human
Spermatozoa Frozen in Eight
Different Buffer Systems. J. Androl.
8 : 41 – 47.
Wetzels, A.M.M. 1996. IVF Laboratory
aspects of in-vitro fertilization. N.V.
Organon. Netherlands. pp 228 –
240.
Winarso, H. & A. Hinting. 1999.
Simpan beku sperma manusia. Post
graduate course Penatalaksanaan
infertilitas pria dan analisis semen.
FK Unair. Surabaya.
41