SPERMATOGENESIS

SPERMATOGENESIS

Spermatogenesis adalah proses pembentukan spermatozoa yang terjadi dalam tubuli seminiferi. Jumlah spermatozoa yang dihasilkan dalam sehari dari berbagai jenis ternak telah dilaporkan sebagai berikut:

JENIS TERNAK
PRODUKSI SPERMATOZOA (109)
Domba
8
Sapi pedaging
4
Sapi Perah
7
Babi
15 - 20
Kuda
10

Produksi spermatozoa yang diproduksi sesungguhnya diperkirakan 50 – 100 % lebih tinggi dari jumlah tersebut, karena spermatozoa yang diproduksi tidak dapat dikumpulkan seluruhnya untuk dihitung.

Spermatozoa setelah dibentuk dalam tubuli seminiferi, kemudian menuju saluran didorong melalui rete testis dan vasa efferentia masuk ke epididymis, dimana spermatozoa dideposisi dan mengalami perubahan maturasi yang membuatnya mampu mengadakan fertilisasi. Ketika ternak jantan mencapai pubertas, maka mulailah spermatogenesis berlangsung. Pemeliharaan berlangsungnya spermatogenesis dikontrol oleh kerja timbal balik dari hormone-hormon FSH, LH dan Testosteron.


PUBERTAS

Pada ternak jantan didefinisikan sebagai suatu kondisi dimana ternak jantan sudah menghasilkan spermatozoa yang mampu mengadakan fertilisasi atau dengan kata lain spermatogenesis sudah berlangsung. Saat itu spermatozoa fertile sudah dapat dijumpai dalam dalam ejakulatnya. Khusus pada sapid an kerbau, menurut Almquist dan Amman, 1976) menyatakan bahwa pubertas dicapai jika dalam ejakulatnya telah dijumpai spermatozoa minimal 50 juta dan dari jumlah ini didapat minimal 10 % nya bergerak progresif. Pubertas pada sapi, domba, kuda dan babi terjadi pada umur 10-12, 4-6, 13-18, dan 4-8 bulan. Pada sapi perbedaan waktu terbentuknya spermatozoa dalam tubuli seminiferi dengan ditemukannya spermatozoa dalam ejakulat kira-kira 10 minggu.

Kriteria seekor ternak jantan telah mencapai pubertas :
1.spermatogenesis telah sempurna
2.perkembangan penis sudah sempurna
3.libido sudah muncul pada diri ternak jantan.
kriteria tersebut diimbangi dengan adanya sejumlah perubahan yang dapat dilihat berawal sejak beberapa minggu sebelum spermatozoa fertile ditemukan dalam ajakulatnya. Perubahan tersebut meliputi : perubahan konformasi tubuh, meningkatnya agresivitas dan libido atau keinginan mengawini lawan jenisnya, cepatnya pertumbuhan penis dan testes, sobeknya frenulum preputium, sehingga penis secara bebas dapat keluar masuk dari dan ke dalam preputiumnya. Perkembangan fungsi testicular adalah hal yang utama dalam pengamatan munculnya pubertas.
Perkembangan ini diatur oleh system hormonal. Luteinizing hormone (LH) diperlukan untuk perkembangan dan fungsi dari sel-sel leydig. Pemunculan FSH dan prolactin membuat sel leydig lebih responsive terhadap LH pada ternak jantan muda, dengan cara meingkatkan dan mempertahankan letak reseptor bagi LH. Perkembangan dari sel leydig ini akan meningkatkan konsentrasi testosterone. Efek-efek synergetic dari testosterone dan FSH dapat memacu perkembangan dari sel sertoli, sel penghasil androgen binding protein (ABP) dan persiapan bagi tubuli seminiferi untuk memproduksi spermatozoa. Pubertas bukanlah dewasa kelamin (sexual maturity) pada ternak jantan. Beberapa domba dan babi jantan telah digunakan dalam perkawinan dan mempunyai fertilitas tinggi setelah mencapai umur kira-kira 6 bulan. Namun produksi spermatozoa dari pejantan terus meningkat sampai mencapai umur kira-kira 18 bulan. Pada sapid dan kuda produksi spermatozoa total akan terus meningkat sampai mencapai umur kira-kira 3 tahun.


SPERMATOGENESIS DOMBA

Dibagi menjadi dua fase yang terpisah yaitu :
1.Spermatocytogenesis
2.spermiogenesis

Spermatocytogenesis merupakan serangkaian pembelahan sel benih sejak dari spermatogonia sampai terbentuk spermatid. Sedangkan spermiogenesis adalah satu fase dimana spermatid mengalami metamorphosis menjadi spermatozoa. Keseluruhan proses berlangsung selama kira-kira 7 minggu pada domba, 7-10 minggu pada sapi. Begitu spermatogenesis ini berlangsung pada seekor ternak jantan, maka terjadilah migrasi sel-sel kelamin dan membrane basalis menuju lumen dari tubuli seminiferi.




Tubuli seminiferi mempunyai dua tipe sel, yaitu sel sertoli dan sel spermatogonia. Sel seroli berukuran lebih besar dan jumlahnya lebih banyak, mempunyai fungsi nutritif (memberi makan pada spermatozoa muda yang berada pada lumen tubuli seminiferi), kemungkinan berperanan pada kedua proses tersebut, yaitu baik pada spermatocytogenesis maupun pada spermiogenesis. Spermatogonia mempunyai ukuran lebih kecil , tetapi jumlahnya banyak dan merupakan sel kelamin (gametes) yang potensial.

Tahap pertama dari spermatocytogenesis adalah pembelahan mitosis dari spermatogonium menjadi satu spermatogonium dormant dan satu spermatogonium aktif. Spermatogonium dormant tetap tinggal berada dipinggir tubuli seminiferi, dalam germinal epithelium dekat dengan membrane basalis, pada gilirannya nanti (setelah spermatogonium aktif membelah berulang kali) akan mengulang proses gelombangn selanjutnya

Spermatogonium aktif, mengalami empat pembelahan mitosis, sesungguhnya akan membentuk 16 spermatocyte primer. Pada domba proses ini sempurna dalam waktu 15-17 hari, pada tahap berikutnya, masing-masing spermatocyte primer mengalami pembelahan reduksi atau pembelahan mitosis menghasilkan dua sel spermatocyte sekunder. Dalam pembelahan ini terjadi reduksi jumlah kromosom, dimana spermatocyte sekunder hanya memiliki separuh jumlah kromosom yang ada pada spermatocyte primer. Jadi, nucleus spermatocyte sekunder mempunyai kromosom yang tidak berpasangan (n = haploid), sedang nucleus spermatocyte primer mempunyai kromosom yang berpasangan (2n = diploid). Pada tahap ini selesai dalam waktu 15 hari. Selanjutnya masing-masing spermatocyte sekunder membelah lagi membentuk 2 sel spermatid, jadi terbentuk 4 spermatid dari satu sel spermatocyte primer atau 64 spermatid berasal dari satu sel spermatogonium aktif.

Spermatogonium dormant merupakan benih yang dapat membuat spermatogenesis berlangsung secara terus menerus selama hidup ternak jantan. Proses spermatogenesis pada jenis ternak lainnya mungkin tidak jauh beda dengan spermatogenesis pada domba, seperti penjelasan di atas. Perbedaan lama berlangsungnya spermatogenesis diantara jenis ternak yang berbeda mungkin saja dapat terjadi, demikian juga dalam perbedaan jumlah spermatozoa yang dihasilkan oleh satu sel spermatogonium aktif, namun tidak ada perbedaan jumlah spermatozoa yang dihasilkan oleh masing-masing sel spermatocyte primer.


SPERMIOGENESIS

Selama fase spermiogenesis, spermatid menempel pada sel sertoli. Masing-masing spermatid mengalami proses metamorphosis menjadi spermatozoon. Selama proses metamorphosis, inti material memadat pada satu bagian dari sel membentuk kepala spermatozoon, sedangkan sisanya memanjanng, membentuk ekor spermatozoon. Acrosome, sebuah topi yang mengelilingi kepala spermatozoon, yang tersusun dari apparatus golgi spermatid. Selama pembentukan ekor spermatozoon, maka terjadilah pelepasan cytoplasma, terlihat adanya cytoplasmic droplet pada daerah leher spermatozoon. Spermatozoa yang baru terbentuk, kemudian didorong ke lumen tubuli seminiferi menuju rete testis. Spermatozoa merupakan sebuah sel yang unik, karena tidak mempunyai cytoplasma dan setelah mengalami maturasi mempunyai kemampuan gerak yang progresif. Spermiogenesis berakhir antara 15-17 hari.


KONTROL HORMONAL PADA SPERMATOGENESIS

Pada sapi dan domba terdapat 5-7 gelombang pada LH per hari., kemudian diikuti hal yang sama pada testosterone. Peranan pokok LH dalam pengaturan spermatogenesis adalah merangsang pelepasan testosterone. Hormone testosterone dan FSH berperanan pada tubuli seminiferi memacu berlangsungnya spermatogenesis. Testosterone memiliki peranan yang dominan pada tahap-tahap tertentu dalam spermatocytogenesis. FSH mempunyai peranan dominant dalam pengaturan spermiogenesis. Adapun testosterone dan FSH keduanya memiliki peranan secara langsung pada sel-sel benih (germ cells) dan atau tidak langsung melalui sel sertoli. Sel sertoli dipacu oleh FSH untuk menyekresikan androgen binding protein (ABP) dan inhibin. Androgen binding protein berfungsi sebagai carrier bagi testosterone, sehingga testosterone siap berperanan pada tubuli seminiferi selama berlangsung spermatogenesis dan transportasi spermatozoa menuju rete testis, vasa efferentia masuk epididymis. Androgen binding protein diabsorbsi dalam epididymis. Mekanisme control negative feedback dan positive feedback antara hypothalamus, pituitary, dan testis dalam pengaturan sekresi hormone-hormon gonadotropin (FSH dan LH) dan hormone gonadal steroid (testosterone), mungkin serupa dengan ternak betina. Prostaglandin dari golongan F, jenis dua alpha (PGF2α) telah didemonstrasikan dapat memacu pelepasan LH dan testosterone. Maka secara tidak langsung PGF2α berperan dalam pengaturan feedback antara hypothalamus, pituitary anterior dan testes.


REFERENSI :
Anonymous.2008.Chapter 6 Spermatogenesis and Maturation of Spermatozoa.
http://nongae.gsnu.ac.kr/~cspark/teaching/chap6.html

Nuryadi.2000.Dasar-dasar Reproduksi Ternak.Malang:Universitas Brawijaya