Proses Spermatogenesis

Assalamualaikum wr.wb...

   Sebelum kita membahas proses spermatogenesis, kita harus membedakan antara sperma dan air mani agar tidak terjadi miskonsemsi. Sel sperma merupakan bagian dari air mani. Biasanya hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop. Sementara itu, air mani adalah cairan berwarna keputihan dan kental yang dikeluarkan saat ejakulasi. Sebelum menjadi sel sperma yang siap membuahi sel telur, sperma membutuhkan waktu yang cukup lama untuk diproduksi oleh testis. Sperma di dalam air mani inilah yang nantinya akan bertemu dengan sel telur (ovum) untuk kemudian membentuk zigot, cikal bakal janin. 

Firman allah:

1. QS. AL Insan (76 : 2)

إِنَّا خَلَقْنَا الْإِنسَانَ مِن نُّطْفَةٍ أَمْشَاجٍ نَّبْتَلِيهِ فَجَعَلْنَاهُ سَمِيعًا بَصِيرًا

Artinya:"Sesungguhnya Kami telah menciptakan manusia dari setetes mani yang bercampur yang Kami hendak mengujinya (dengan perintah dan larangan), karena itu Kami jadikan dia mendengar dan melihat". (QS. Al Insan : 76/ 2)

2. QS.  Al Hajj (22 : 5)

يَا أَيُّهَا النَّاسُ إِنْ كُنْتُمْ فِي رَيْبٍ مِنَ الْبَعْثِ فَإِنَّا خَلَقْنَاكُمْ مِنْ تُرَابٍ ثُمَّ مِنْ نُطْفَةٍ ثُمَّ مِنْ عَلَقَةٍ ثُمَّ مِنْ مُضْغَةٍ مُخَلَّقَةٍ وَغَيْرِ مُخَلَّقَةٍ لِنُبَيِّنَ لَكُمْ ۚ وَنُقِرُّ فِي الْأَرْحَامِ مَا نَشَاءُ إِلَىٰ أَجَلٍ مُسَمًّى ثُمَّ نُخْرِجُكُمْ طِفْلًا ثُمَّ لِتَبْلُغُوا أَشُدَّكُمْ ۖ وَمِنْكُمْ مَنْ يُتَوَفَّىٰ وَمِنْكُمْ مَنْ يُرَدُّ إِلَىٰ أَرْذَلِ الْعُمُرِ لِكَيْلَا يَعْلَمَ مِنْ بَعْدِ عِلْمٍ شَيْئًا ۚ وَتَرَى الْأَرْضَ هَامِدَةً فَإِذَا أَنْزَلْنَا عَلَيْهَا الْمَاءَ اهْتَزَّتْ وَرَبَتْ وَأَنْبَتَتْ مِنْ كُلِّ زَوْجٍ بَهِيجٍ

Artinya;"Hai manusia, jika kamu dalam keraguan tentang kebangkitan (dari kubur), maka (ketahuilah) sesungguhnya Kami telah menjadikan kamu dari tanah, kemudian dari setetes mani, kemudian dari segumpal darah, kemudian dari segumpal daging yang sempurna kejadiannya dan yang tidak sempurna, agar Kami jelaskan kepada kamu dan Kami tetapkan dalam rahim, apa yang Kami kehendaki sampai waktu yang sudah ditentukan, kemudian Kami keluarkan kamu sebagai bayi, kemudian (dengan berangsur-angsur) kamu sampailah kepada kedewasaan, dan di antara kamu ada yang diwafatkan dan (adapula) di antara kamu yang dipanjangkan umurnya sampai pikun, supaya dia tidak mengetahui lagi sesuatupun yang dahulunya telah diketahuinya. Dan kamu lihat bumi ini kering, kemudian apabila telah Kami turunkan air di atasnya, hiduplah bumi itu dan suburlah dan menumbuhkan berbagai macam tumbuh-tumbuhan yang indah". {QS. Al Hajj : 22/ 5}

Sungguh besar kuasa ALLAH SWT. Kita harus ingat tujuan kita diciptakan:

1. Mengilmui Tentang ALLAH

اللَّهُ الَّذِي خَلَقَ سَبْعَ سَمَاوَاتٍ وَمِنَ الأرْضِ مِثْلَهُنَّ يَتَنَزَّلُ الأمْرُ بَيْنَهُنَّ لِتَعْلَمُوا أَنَّ اللَّهَ عَلَى كُلِّ شَيْءٍ قَدِيرٌ وَأَنَّ اللَّهَ قَدْ أَحَاطَ بِكُلِّ شَيْءٍ عِلْمًا

Artinya: “Allah lah yang menciptakan tujuh langit dan seperti itu pula bumi. Perintah Allah berlaku padanya, agar kamu mengetahui bahwasanya Allah Maha Kuasa atas segala sesuatu, dan sesungguhnya Ilmu Allah benar-benar meliputi segala sesuatu.” (QS. Ath Thalaq: 12).

2. Untuk beribadah kepada ALLAH semata

وَمَا خَلَقْتُ الْجِنَّ وَالإنْسَ إِلا لِيَعْبُدُونِ

Artinya: “Dan tidaklah Aku menciptakan jin dan manusia, melainkan supaya mereka menyembah-Ku”. (QS. Adz Dzariyat: 56).

"mari kira bermuhasabah dan memperbaiki diri"

>>>Yuk kita kupas pembahasan menenai spermatogenesis

Proses Spermatogenesis

Spermatogenesis merupakan proses pembentukan sel sperma yang terjadi pada laki-laki tepatnya di bagian tubulus seminiferus. Proses Spermatogenesis berasal dari bakal sel kelamin yang aktif membelah menjadi sel sperma. Proses ini di bantu oleh hormon Gonadotropin dan hormon Testoteron. Proses spermatogenesis sangat dipengaruhi oleh kerja berbagai hormon yang disekresi oleh kelenjar hipofisis anterior, juga oleh hormon lain yang dihasilkan testes melalui mekanisme umpan balik negatif (Pujiyanto, 2008). Mula-mula, hipotalamus mengeluarkan faktor pelepas yang menstimulasi kelenjar hipofisis anterior untuk menyekresi FSH dan hormon lutein. Selanjutnya FSH merangsang sel-sel Sertoli pada testis untuk menghasilkan androgen binding protein (ABP). Adapun LH merangsang sel-sel Leydig untuk menyekresi hormon testosteron. Testosteron dan FSH secara bersama-sama mengendalikan pembentukan sperma selanjutnya. Ada sejumlah hormon yang berperan dalam sistem reproduksi laki-laki terutama saat proses pembentukan sperma. Di bawah kontrol hipotalamus, sebuah hormon dikeluarkan untuk merangsang hipofisis anterior. Hormon yang disekresikan hipotalamus yakni hormon gonadotropin. Hormon ini merangsang hipofisis anterior untuk menghasilkan hormon LH dan hormon FSH . Hormon LH menstimulasi sel-sel Leydig untuk menyekresikan hormon testosteron. Hormon testosteron ini berfungsi saat spermatogenesis, pematangan sperma, dan pertumbuhan kelamin sekunder pada pria. Sementara itu, hormon FSH berperan merangsang sel-sel sertoli menghasilkan ABP (Androgen Binding Protein) yang akan memacu spermatogonium untuk memulai proses spermatogenesis. Selain itu, estrogen dibentuk oleh sel-sel Sertoli ketika distimulasi oleh FSH. Kedua hormon ini tersedia untuk pematangan sperma. Proses pemasakan spermatosit menjadi spermatozoa disebut spermiogenesis. Spermiogenesis terjadi di dalam epididimis dan membutuhkan waktu selama 2 hari. 

Mekanisme Spermatogenesis

Proses ini dimulai dengan sel benih primitif, yaitu spermatogonium. Pada saat terjadinya perkembangan sel kelamin, sel ini mulai mengalami mitosis, dan menghasilkan generasi sel-sel yang baru. Sel-sel yang baru dibentuk dapat mengikuti satu dari dua jalur. Sel-sel ini dapat terus membelah sebagai sel induk, yang disebut spermatogonium tipe A, atau dapat berdeferensiasi selama siklus mitosis yang progresif menjadi spermatogonium B. Spermatogonium B merupakan sel progenitor yang akan berdeferensiasi menjadi spermatosit primer. Segera setelah terbentuk, sel-sel ini memasuki tahap profase dari pembelahan meiosis pertama. Spermatosit primer merupakan sel terbesar dalam garis keturunan spermatogenik ini dan ditandai dengan adanya kromosom dalam berbagai tahap proses penggelungan di dalam intinya (Fawcett, 2002).

Tahapan pembentukan spermatogenesis

Dari pembelahan meiosis pertama ini timbul sel berukuran lebih kecil yang disebut spermatosit sekunder. Spermatosit sekunder sulit diamati dalam sediaan testis karena merupakan sel berumur pendek dan berada dalam tahap interfase yang sangat singkat dan dengan cepat memasuki pembelahan meiosis kedua.Pembelahan spermatosit sekunder menghasilkan spermatid. Karena tidak ada fase-S (sintesis DNA) yang terjadi antara pembelahan meiosis pertama dan kedua pada spermatosit, jumlah DNA per sel berkurang setengah selama pembelahan kedua ini, yang menghasilkan sel haploid (n).Oleh karena itu, proses meiosis menghasilkan sel dengan jumlah kromosom haploid. Dengan adanya pembuahan, sel memperoleh kembali jumlah diploid yang normal (Junqueira et al., 2007).

Pada proses spermatogenesis terjadi proses - proses dalam istilah sebagai berikut : 

1. Spermatositogenesis (spermatocytogenesis) adalah tahap awal dari spermatogenesis,  yaitu peristiwa pembelahan spermatogonium menjadi spermatosit primer (mitosis), selanjutnya spermatosit melanjutkan pembelahan secara meiosis menjadi spermatosit sekunder dan spermatid. Istilah ini biasa disingkat proses pembelahan sel dari spermatogonium menjadi spermatid.
2. Spermiogenesis (spermiogensis) adalah peristiwa perubahan spermatid menjadi sperma yang dewasa. Spermiogenesis terjadi di dalam epididimis dan membutuhkan waktu selama 2 hari. Terbagi menjadi tahap 1) Pembentukan golgi, axon ema dan kondensasi DNA, 2) Pembentukan cap akrosom, 3) pembentukan bagian ekor, 4) Maturasi, reduksi sitoplasma difagosit oleh sel Sertoli. 
3. Spermiasi (Spermiation) adalah peristiwa pelepasan sperma matur dari sel sertoli ke lumen tubulus seminiferus selanjutnya ke epididimidis. Sperma belum memiliki kemampuan bergerak sendiri (non-motil).Sperma non motil ini ditranspor dalam cairan testicular hasil sekresi sel Sertoli dan bergerak menuju epididimis karena kontraksi otot peritubuler. Sperma baru mampu bergerak dalam saluran epidimis namun pergerakan sperma dalam saluran reproduksi pria bukan karena motilitas sperma sendiri melainkan karena kontraksi peristaltik otot saluran. 

Ada dua fase atau tahap spermatogenesis :

1. Fase spermatocytogenesis, yaitu fase pertumbuhan jaringan spermatogenik dengan pembelahan sederhana.
2. Fase spermiogenesis, yaitu fase terjadinya peristiwa metamorfosis atau perubahan bentuk dari spermatid menjadi spermatozoa muda dan sempurna.

Spermatogenesis atau proses pembentukan sperma terjadi di dalam testis, tepatnya pada tubulus seminiferus. Spermatogenesis mencakup pematangan sel epitel germinal dengan melalui proses pembelahan dan diferensiasi sel. Hal ini bertujuan untuk membentuk sperma fungsional. Pematangan sel terjadi di tubulus seminiferus yang kemudian disimpan dalam epididimis. Tubulus seminiferus terdiri dari sejumlah besar sel epitel germinal atau sel epitel benih yang disebut spermatogonia. Spermatogonia terletak di dua sampai tiga lapisan luar sel-sel epitel tubulus seminiferus. Spermatogonia terus-menerus membelah untuk memperbanyak diri.Sebagian dari spermatogonia berdiferensiasi melalui tahap-tahap perkembangan tertentu untuk membentuk sperma.

Pada tahap pertama spermatogenesis, spermatogonia yang bersifat diploid berkumpul di tepi membran epitel germinal yang disebut spermatogonia tipe A. Spermatogonia tipe A membelah secara mitosis menjadi spermatogonia tipe B. Kemudian, setelah beberapa kali membelah, sel-sel ini akhirnya menjadi spermatosit primer yang masih bersifat diploid. Setelah beberapa minggu, setiap spermatosit primer membalah secara meiosis membentuk dua buah spermatosit sekunder yang bersifat haploid. Spermatosit sekunder kemudian membelah lagi secara meiosis membentuk empat buah spermatid.Spermatid merupakan calon sperma yang belum memiliki ekor dan bersifat haploid. Setiap spermatid akan berdiferensiasi menjadi spermatozoa atau sperma. Proses perubahan spermatid menjadi sperma disebut spermiasi.

Spermatogonium berubah menjadi spermatosit primer melalui pembelahan mitosis. Selanjutnya, spermatosit primer membelah diri secara miosis menjadi dua spermatosit sekunder yang haploid dan berukuran sama. Spermatosit sekunder mengalami pembelahan meiosis dua menghasilkan empat spermatid. Spermatid adalah calon sperma yang belum berekor. Spermatid yang telah mempunyai ekor disebut sperma. Pada manusia spermatogenesis berlangsung lebih kurang 16 hari. Selama spermatogenesis, sperma menerima bahan makanan dari sel-sel sertoli.Sel sertoli merupakan tipe sel lainnya di dalam tubulus seminiferus.

Mekanisme Kerja Hormon Pada Spermatogenesis
Proses spermatogenesis sangat dipengaruhi oleh kerja berbagai hormon yang disekresi oleh kelenjar hipofisis anterior, juga oleh hormon lain yang dihasilkan testes melalui mekanisme umpan balik negatif (Pujiyanto, 2008). Mula-mula, hipotalamus mengeluarkan faktor pelepas yang menstimulasi kelenjar hipofisis anterior untuk menyekresi FSH dan hormon lutein. Selanjutnya FSH merangsang sel-sel Sertoli pada testis untuk menghasilkan androgen binding protein (ABP). Adapun LH merangsang sel-sel Leydig untuk menyekresi hormon testosteron. Testosteron dan FSH secara bersama-sama mengendalikan pembentukan sperma selanjutnya.

Regulasi Hormon pada Pria

Hypothalamus

→

GnRH

→

Pituitary

→

LH

→

Testes

→

Testosterone

Untuk penjelasan lebih jelas, hormon-hormon yang berpengaruh dalam proses pembentukan spermatozoa adalah sebagai berikut:

1. Testosteron, testoteron adalah hormon yang bertanggung jawab terhadap pertumbuhan seks sekunder pria seperti pertumbuhan rambut di wajah (kumis dan jenggot), pertambahan massa otot, dan perubahan suara. Hormon ini diproduksi di testis, yaitu di sel Leydig. Produksinya dipengaruhi oleh FSH (Follicle Stimulating Hormone), yang dihasilkan oleh hipofisis.Hormon ini penting bagi tahap pembelahan sel-sel germinal untuk membentuk sperma, terutama pembelahan meiosis untuk membentuk spermatosit sekunder. Hormon ini berfungsi merangsang perkembangan organ seks primer pada saat embrio, mempengaruhi perkembangan alat reproduksi dan ciri kelamin sekunder serta mendorong spermatogenesis.
2. Follicle Stimulating Hormone/FSH, Hormon ini dihasilkan oleh kelenjar hipofisis anterior. FSH berfungsi untuk merangsang sel Sertoli 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 membutuhkan waktu selama 2 hari.
3. Luteinizing Hormone/LH, Hormon ini dihasilkan oleh kelenjar hipofisis anterior. Fungsi LH adalah merangsang sel Leydig untuk menghasilkan hormon testosteron.Pada masa pubertas, androgen/testosteron memacu tumbuhnya sifat kelamin sekunder. Pada pria, awal pubertas antara usia 13 sampai 15 tahun terjadi peningkatan tinggi dan berat badan yang relatif cepat bersamaan dengan pertambahan lingkar bahu dan pertambahan panjang penis dan testis. Rambut pubis dan kumis serta jenggot mulai tumbuh. Pada masa ini, pria akan mengalami “mimpi basah”.
4. Estrogen, Estrogen dibentuk oleh sel-sel Sertoli ketika distimulasi oleh FSH.Sel-sel Sertoli juga mensekresi suatu protein pengikat androgen yang mengikat testoteron dan estrogen serta membawa keduanya ke dalam cairan pada tubulus seminiferus. Kedua hormon ini tersedia untuk pematangan sperma.
5. Hormon PertumbuhanHormon pertumbuhan diperlukan untuk mengatur metabolisme testis.Hormon pertumbuhan secara khusus meningkatkan pembelahan awal pada spermatogenesis.
6. Hormon Gonadotropin, Hormon gonadotropin dihasilkan oleh hipotalamus. Hormon ini berfungsi untuk merangsang kelenjar hipofisa bagian depan (anterior) agar mengeluarkan hormon FSH dan LH.

Kesimpulan

• Spermatogenesis adalah proses pembentukan spermatozoa pada sel spermatogonia melalui tahap mitosis dan meiosis. Sel tersebut terdapat pada dinding tubulus seminiferus yang terdapat pada testis. Selain sel spermatogonia, pada tubulus seminiferus juga terhadap sel sertoli dan sel leydig.Fungsi sel sertoli adalah untuk memberi makan spermatozoa sedangkan fungsi sel leydig berfungsi untuk menghasilkan testosteron.
• Proses pembentukan sperma dipengaruhi oleh beberapa hormon yang dihasilkan oleh kelenjar hipofisis yaitu LH dan FSH. Fungsi LH (Luteinizing Hormone) adalah untuk merangsang sel leydig untuk menghasilkan hormon testosteron.Sedangkan fungsi FSH (Folicle Stimulating Hormone) adalah untuk merangsang sel sertoli untuk menghasilkan ABP (Androgen Binding Protein). Fungsi ABP adalah untuk memacu spermatogonium untuk memulai proses spermatogenesis.

Referensi:

Junqueira, L. C., Jose Carneiro, Robert O. K. 2007. Histologi Dasar edisi ke-8. Jakarta: EGC. Hal 419-43