Spermatogenesis adalah: Peranan, Tahap, Tujuan, letak

Spermatogenesis adalah peristiwa temporal yang sangat kompleks di mana sel diploid yang relatif tidak erdiferensiasi yang disebut spermatogonium secara perlahan berevolusi menjadi sel haploid yang sangat khusus yang disebut spermatozoon. Tujuan dari spermatogenesis adalah untuk menghasilkan gamet jantan yang unik secara genetis yang dapat membuahi sel telur dan menghasilkan keturunan.

Spermatogenesis melibatkan serangkaian fase rumit, seluler, proliferatif, dan perkembangan. Spermatogenesis dimulai melalui sumbu neurologis oleh hipotalamus, yang melepaskan hormon pelepas gonadotropin, yang pada gilirannya menandakan folikulitulasi hormon (FSH) dan hormon luteinizing (LH) untuk ditularkan ke saluran reproduksi. LH berinteraksi dengan sel Leydig untuk diproduksi testosteron, dan FSH berinteraksi dengan sel Sertoli yang memberikan dukungan dan nutrisi untuk proliferasi dan perkembangan sperma.

Spermatogenesis adalah proses biologis untuk menghasilkan sel sperma matang, dan terjadi pada gonad jantan dari organisme yang bereproduksi secara seksual. Dalam proses spermatogenesis, sel-sel germinal pria yang tidak berdiferensiasi berkembang menjadi spermatozoa melalui serangkaian peristiwa. Ini terdiri dari tahapan: (1) spermatositogenesis, (2) spermatidogenesis, dan (3) spermiogenesis dan spermiasi.

Tahap-tahap spermatogenesis ini terjadi di tubulus seminiferus testis kecuali untuk sperma yang berakhir di epididimis. Pada manusia, spermatogenesis dimulai saat pubertas dan berlanjut sepanjang hidup. Seluruh proses dapat memakan waktu sekitar 64 hari. Spermatogenesis adalah pasangan pria dari oogenesis pada wanita. Spermatogenesis dan oogenesis adalah dua bentuk gametogenesis.

Etimologi

Istilah spermatogenesis berasal dari sperma Yunani, yang berarti “benih” dan dari genesis, yang berarti “kelahiran”, “asal”, “penciptaan”.

Pengertian Spermatogenesis

Spermatogenesis adalah proses pembentukan spermatozoa (sperma). Spermatogenesis dimulai pada masa pubertas, ketika sel-sel Leydig dalam testis mulai memproduksi androgen di bawah pengaruh Follicle-Stimulating Hormone (FSH) dan Luteinizing Hormone (LH), yang merupakan pada gilirannya dikendalikan oleh Gonadotrophin-Releasing Hormone (GnRH) yang diproduksi oleh hipotalamus.3 Dengan tidak adanya LH dan FSH, kadar androgen turun, dan spermatogenesis berhenti.

Spermatogenesis dimulai dengan spermatogonia (sel sperma yang belum matang diploid (2n) yang berasal dari sel kuman embrionik) membelah dengan mitosis. Selama fase meiotik yang berkepanjangan, spermatosit sensitif terhadap kerusakan. Beberapa spermatogonia berkembang menjadi spermatosit primer.

Saat pubertas, ada peningkatan kadar testosteron; ini memulai meiosis I. Selama tahap ini, spermatosit primer menghasilkan dua spermatosit sekunder, yang kemudian mengalami meiosis II. Dua spermatid haploid (sel haploid) dihasilkan oleh setiap spermatosit sekunder, menghasilkan total empat spermatid. Spermiogenesis adalah tahap akhir dari spermatogenesis, dan, selama fase ini, spermatid matang menjadi spermatozoa (sel sperma).

Anatomi dan sel germinal pria

Testis adalah gonad jantan hewan, termasuk manusia. Ini adalah tempat sel sperma matang diproduksi dan dari mana hormon androgen (terutama, testosteron) dilepaskan. Pada manusia, itu terdiri dari septa testis, lobulus testis, duktula eferen, testis rete, dan tubulus seminiferus. Tubulus seminiferus dapat berbelit-belit atau lurus. Tubulus seminiferus berbelit-belit adalah tubulus bengkok atau melengkung yang berfungsi sebagai tempat produksi spermatozoa.

Tubulus seminiferus lurus adalah tubulus lurus pendek yang terletak di antara tubulus seminiferus berbelit-belit dan rete testis. Oleh karena itu, mereka berfungsi sebagai jalan untuk spermatozoa yang berasal dari tubulus seminiferus berbelit-belit ke rete testis. Elemen seluler utama dalam tubulus seminiferus adalah sel germinal dan lapisan sel epitel.

Sel germinal adalah sel yang berdiferensiasi menjadi sel kelamin (gamet). Dalam spermatogenesis, sel-sel germinal adalah spermatogonia (tunggal: spermatogonium), spermatosit, dan spermatid. Spermatogonia adalah sel-sel germinal yang membelah secara mitosis untuk menghasilkan lebih banyak spermatogonia. Beberapa dari mereka akan berdiferensiasi menjadi spermatosit. Spermatosit, pada gilirannya, adalah sel germinal yang mengalami meiosis.

Ada dua jenis spermatosit: primer dan sekunder. Spermatosit primer adalah sel germinal yang membelah dengan pembelahan meiosis pertama dan menimbulkan dua spermatosit sekunder. Setiap spermatosit sekunder memasuki divisi meiosis kedua, sehingga menimbulkan dua spermatid. Spermatid memasuki spermiogenesis untuk menjadi spermatozoa.

Terlepas dari sel-sel germinal, jenis sel utama lain yang ditemukan dalam lapisan tubular adalah sel Sertoli.  Sel-sel Sertoli adalah sel-sel epitel tubulus seminiferus. Mereka disebut sel-sel perawat karena mereka memelihara sel-sel kuman berkembang yang melekat padanya. Selain itu, mereka mengeluarkan faktor penentu testis, protein yang memusatkan testosteron di dekat sel-sel kuman yang sedang berkembang. Mereka juga sel-sel yang sitoplasma residual fagositosis dari spermatid yang matang selama spermiogenesis.

Di antara tubulus seminiferus adalah sel Leydig. Mereka adalah sel gonad yang memproduksi dan mengeluarkan hormon androgen, termasuk testosteron. Epididimis adalah tubulus berbelit-belit yang berfungsi sebagai tempat diferensiasi dan penyimpanan sperma.

Regulasi hormonal spermatogenesis

Kelenjar pituitari di otak mengatur produksi sel sperma dan testosteron di testis. Secara khusus, hipofisis anterior melepaskan hormon luteinizing (LH) yang mengontrol pelepasan testosteron. Ini juga merupakan hormon pelepas folikel (FSH). Hormon hipofisis ini, bersama dengan testosteron dari testis, mengatur spermatogenesis. Testosteron adalah hormon seks pria utama dan bertanggung jawab untuk aktivasi gen yang terlibat dalam spermatogenesis.

Tahapan spermatogenesis

Spermatogenesis terdiri dari beberapa tahapan: (1) spermatositogenesis, (2) spermatidogenesis, dan (3) spermiogenesis dan spermiasi. (4) Siklus spermatogenik mengacu pada siklus yang dimulai pada satu tahap dan berakhir dengan tahap yang sama pada segmen tertentu dari tubulus seminiferus pada durasi tertentu. Spesies yang berbeda memiliki jumlah tahap yang berbeda dalam siklus spermatogenesis.

Secara umum, proses spermatogenesis berlangsung sekitar dua bulan dan pada dasarnya terdiri dari 4 tahap.

  • Yang pertama disebut fase proliferasi. Dalam hal ini multiplikasi sel-sel germinal dengan cara mitosis terjadi dan hasilnya adalah spermatogonia (2n).
  • Fase kedua adalah pertumbuhan. Spermatogonia tipe B meningkatkan ukuran dan berubah menjadi spermatosit orde pertama yang bermigrasi ke kompartemen adluminal tubulus seminiferus sebelum memulai divisi meiotik pertama sambil tetap diploid.
  • Fase ketiga dikenal sebagai fase pematangan. Setiap spermatosit mengalami pembelahan meiosis pertamanya, menghasilkan dua spermatosit orde kedua (n). Kemudian mereka menjalani pembelahan meiosis kedua tempat dua spermatid (n) muncul.
  • Akhirnya, ada tahap terakhir yang dikenal sebagai spermiogenesis di mana spermatid menjadi sperma. Agar hal ini terjadi, ada proses diferensiasi di mana, di satu sisi, inti menuju salah satu kutub seluler, dan di sisi lain, centrosome memunculkan dua sentriol melalui suatu divisi. Salah satu sentriol ini yang terletak di dekat inti, membentuk lempeng basal. Sementara yang lain, yang terletak lebih jauh dari inti, menimbulkan filamen aksial.

Sel-sel ini mudah dikenali oleh sitoplasma dan nukleusnya yang melimpah, yang mengandung benjolan tebal atau untaian kromatin yang halus; selain itu, mereka juga dihubungkan oleh jembatan sitoplasmik mencolok seperti yang disebutkan sebelumnya yang mengatur proses pembelahan sehingga semua sel yang terlibat menerima sinyal untuk melakukan meiosis pada saat yang sama melalui berbagai ion atau molekul; Persimpangan sitoplasma ini hanya akan rusak begitu sperma dilepaskan ke dalam lumen tubulus seminiferus.

Dengan demikian, dalam sel-sel inilah meiosis terjadi untuk pertama kalinya: Meiosis I akan memunculkan dua spermatosit orde kedua; spermatosit sekunder ini kemudian lebih kecil, dan berkembang dengan cepat ke divisi meiosis kedua, sehingga jarang terlihat. Setelah meiosis II akan muncul empat spermatid (berkat meiosis sel diploid, empat sel haploid (gamet) muncul).

Dalam tubulus seminiferus kita dapat menemukan kelompok sel dalam berbagai tahap pematangan yang dijelaskan. Kelompok-kelompok ini dapat mencapai hingga 100 sel dalam sinkronisasi, mendistribusikan secara heliks di sepanjang tubulus. Namun, kami tidak akan pernah bisa mengamati semua stadion secara bersamaan. Fenomena ini dikenal sebagai gelombang spermatogenik.

1. Spermatositogenesis

Spermatositogenesis adalah tahap pertama spermatogenesis. Spermatogonia dalam lamina basal tubulus seminiferus berbelit-belit membelah berulang kali oleh mitosis yang menghasilkan spermatogonia identik. Yang lain pindah ke kompartemen adluminal tubulus seminiferus berbelit-belit dan memasuki divisi meiotik pertama sebagai spermatosit primer. Baik spermatogonia dan spermatosit primer dalam kondisi diploid.

2. Spermatidogenesis

Tahap selanjutnya dari spermatogenesis, setelah spermatositogenesis adalah spermatidogenesis. Dengan demikian, ini adalah tahap menengah spermatogenesis. Puncak dari tahap ini adalah meiosis, sejenis pembelahan sel yang terdiri dari dua divisi yang berhasil: pembelahan meiosis pertama (meiosis I) dan pembelahan meiosis kedua (meiosis II).

Pada manusia dan mamalia lain, tubulus seminiferus adalah satu-satunya tempat di tubuh laki-laki tempat meiosis terjadi. Pada tahap ini, spermatosit primer dengan duplikat DNAnya memasuki meiosis I untuk menghasilkan dua spermatosit sekunder haploid. Setiap spermatosit sekunder akan segera memasuki meiosis II untuk menghasilkan empat spermatid haploid yang secara genetik tidak identik.

4. Spermiogenesis dan spermiasi

Spermiogenesis terjadi setelah spermatidogenesis. Ini adalah tahap spermatogenesis di mana spermatid menjadi spermatozoa dewasa. Keempat fase spermiogenesis adalah fase Golgi, fase Topi, fase ekor, dan fase maturasi. Spermatatid akan mengalami peristiwa seperti pemadatan nukleus, pembentukan akrosom, formasi bagian tengah, dan pembentukan ekor. Namun, spermatozoa pada tahap ini belum berfungsi sepenuhnya.

Meskipun mereka telah memperoleh fitur-fitur penting dalam pemupukan sel telur (mis. Dengan menjadi padat dan ramping dibandingkan dengan bentuk bulat awal dengan sitoplasma residual), mereka belum motil. Mereka akan menjadi motil ketika mereka berada di epididimis.

Setelah spermiogenesis, spermatozoa non-motil akan meninggalkan tubulus seminiferus untuk melakukan perjalanan ke rete testis di mediastinum testis, ke saluran eferen, dan akhirnya ke epididimis. Migrasi spermatozoa ke epididimis ini disebut spermiation. Karena spermatozoa belum bergerak pada tahap ini, sel-sel Sertoli melepaskan cairan testis untuk membantu mereka saat mereka bepergian.

Kejadian pasca spermatogenesis

Spermatozoa (sel sperma) yang motil dan berdiferensiasi memiliki tiga bagian berbeda: kepala, bagian tengah, dan ekor. Kepala ditutup dengan akrosom. Di dalam akrosom terdapat enzim yang dapat menghancurkan dinding sel telur saat pembuahan. Bagian tengah mengandung beberapa mitokondria, yaitu organel yang bertanggung jawab untuk pembentukan ATP. Energi kimia ini diperlukan ketika sel sperma mendorong ekornya untuk mencari sel telur. Ekor adalah flagel yang berisi aksonema dengan konfigurasi 9 + 2.
Spermatozoa motil disimpan dalam epididimis sampai terlepas (ejakulasi). Pada ejakulasi, spermatozoa akan bergerak keluar dari epididimis, ke vas deferens, ke uretra, dan keluar dari lubang uretra.

Peranan spermatogenesis

Spermatogenesis adalah proses biologis yang vital. Spermatogenesis adalah cara dimana gamet jantan diproduksi. Melalui meiosis, ini memungkinkan rekombinasi genetik untuk meningkatkan variasi genetik dan dengan demikian meningkatkan kumpulan gen. Gangguan atau gangguan apa pun dalam proses ini dapat menyebabkan berkurangnya kesuburan pada pria. Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi efisiensi adalah suhu dan nutrisi. Pada manusia, suhu skrotum normal adalah sekitar 34 ° C, yang lebih rendah dari suhu tubuh inti (37 ° C). (6) Juga harus ada vitamin yang cukup seperti vitamin B, E, dan A. Spermatogenesis harus baik diatur dan disimpan dalam kondisi optimal untuk memastikan bahwa sel sperma akan tanpa lesi dan kelainan.

Konsep sejarah

Sperma pertama kali diamati dalam semen oleh Anton van Leeuwenhowk pada tahun 1677. Bertahun-tahun kemudian, pada tahun 1697, Nicolás Hartsocker mengusulkan teori homunculus, yang dimaksudkan untuk menjelaskan asal usul manusia, menemukan dirinya orang kecil. di dalam kepala sperma. Hampir seabad kemudian, pada 1780, Spallanzani menyarankan bahwa sperma bertanggung jawab atas keberhasilan inseminasi, berdasarkan eksperimennya pada anjing.

Namun, tidak sampai munculnya teori sel, dan dengan demikian penemuan sifat sel sperma, bahwa perkembangan sel reproduksi pria mulai dipelajari secara efektif. Istilah sperma muncul pada 1827 untuk pertama kalinya, namun, tidak sepenuhnya jelas siapa yang pertama mengucapkan gagasan bahwa sperma berasal dari sel testis. Koelliker (1841), yang mengumpulkan bukti penting pertama tentang hal ini, menyatakan bahwa itu adalah Rudolph Wagner, karena ia memeriksa cairan segar dari tubulus testis pada mamalia, dan mengamati mereka di bawah mikroskop yang menunjukkan butiran aneh atau simbol dengan cara yang berbeda. dan ukuran yang sangat bervariasi. Wagner juga mengamati Samenthierchen, atau sperma animaculum, sperma, merasa yakin bahwa berbagai jenis bola yang terlihat sebelumnya adalah keadaan pra-sperma. Karyanya, di mana kata sel tidak muncul sekali pun, adalah karakteristik dari konsep pelatihan yang segera mendahului teori sel.

Bertahun-tahun kemudian, Albert Koelliker menyajikan sebuah risalah setelah beberapa tahun penelitian, di mana ia mengajarkan untuk pertama kalinya aspek-aspek mendasar mengenai spermatogenesis:

  • Motif ditemukan dalam semen semua hewan, dengan beberapa pengecualian.
  • Sperma adalah bagian penting dari air mani.

Sperma berkembang secara individual dalam paket-paket dari sel-sel yang telah terbentuk pada saat-saat kematangan seksual atau aktivitas testis melalui proses-proses yang analog dengan perkembangan sel, tetapi secara signifikan berbeda dari perkembangan zigot hewan.

Bentuk sperma cukup beragam. Mereka biasanya serupa di dalam gender, dan seringkali di dalam kelas dan keluarga juga. Setiap hewan tampaknya hanya memiliki satu jenis sperma, dengan hanya beberapa pengecualian.

Di bawah kesimpulan ini dan lebih banyak lagi, Koelliker memperjelas bahwa pandangan sperma sebagai kondisi utama hewan yang sedang berkembang, yang dijunjung tinggi oleh Leeuwenhoek dan banyak lainnya, harus ditinggalkan.

Setelah itu, penelitian tentang spermatogenesis mulai berjalan jauh lebih cepat dan efisien. Akhirnya, penemuan paling penting dalam bidang ini dan jaringan spermatogenik adalah demonstrasi sel pendukung (sel Sertoli) dalam tubulus seminiferus manusia, yang dibuat oleh orang yang sama dari mana nama sel-sel ini berasal..

Arus penelitian saat ini sebagian besar berorientasi pada penyelesaian masalah manusia dalam arti kata yang luas, dan itu dilakukan oleh spesialis di bidang medis dan paramedis saat ini, meskipun demikian, di masa kini, sangat penting untuk mempertahankan signifikansi biologis dari topik ini dengan kuat dalam pikiran.

Spermatogenesis atau spermatositogenesis (meiosis) dan spermiogenesis atau spermatositogenesis (pembentukan struktural sperma) adalah dua proses yang mencakup spermatogenesis. Sel-sel haploid terbentuk pertama dan kemudian sperma terbentuk. Durasi tidak teratur, yaitu, meiosis memiliki durasi yang jauh lebih pendek daripada spermiogenesis.

Tujuan Spermatogenesis

Spermatogenesis menghasilkan gamet jantan matang, yang biasa disebut sperma tetapi lebih khusus dikenal sebagai spermatozoa, yang mampu membuahi gamet betina pendamping, oosit, selama konsepsi untuk menghasilkan individu sel tunggal yang dikenal sebagai zigot. Spermatogenesis adalah landasan reproduksi seksual dan melibatkan dua gamet yang keduanya berkontribusi setengah dari set normal kromosom (haploid) untuk menghasilkan zigot yang normal secara kromosom (diploid).

Untuk mempertahankan jumlah kromosom pada keturunannya – yang berbeda di antara spesies – satu dari setiap gamet harus memiliki setengah jumlah kromosom yang ada di sel-sel tubuh lainnya. Jika tidak, keturunannya akan memiliki dua kali jumlah kromosom normal, dan kelainan serius dapat terjadi. Pada manusia, kelainan kromosom yang timbul dari spermatogenesis yang salah menghasilkan cacat bawaan dan cacat lahir abnormal (sindrom Down, sindrom Klinefelter) dan dalam kebanyakan kasus, aborsi spontan janin yang sedang berkembang.

Letak pada manusia

Spermatogenesis terjadi dalam beberapa struktur sistem reproduksi pria. Tahap awal terjadi di dalam testis dan berlanjut ke epididimis tempat gamet berkembang matang dan disimpan hingga ejakulasi. Tubulus seminiferus testis adalah titik awal untuk proses ini, di mana sel-sel induk spermatogonial yang berdekatan dengan dinding tubulus bagian dalam membelah dalam arah sentripetal — dimulai dari dinding dan berlanjut ke bagian paling dalam, atau lumen — untuk menghasilkan sperma yang belum matang. Pematangan terjadi pada epididimis. Lokasi [Testis / Skrotum] secara khusus penting karena proses spermatogenesis membutuhkan suhu yang lebih rendah untuk menghasilkan sperma yang layak, khususnya 1 ° -8 ° C lebih rendah dari suhu tubuh normal 37 ° C (98,6 ° F). [6] Secara klinis, fluktuasi kecil dalam suhu seperti dari tali pendukung atletik, tidak menyebabkan penurunan viabilitas atau jumlah sperma. [7]

Durasi

Untuk manusia, seluruh proses spermatogenesis diperkirakan bervariasi memakan waktu 74 hari (menurut biopsi berlabel tritium) dan sekitar 120 hari  (menurut pengukuran jam DNA). Termasuk transportasi pada sistem ductal, dibutuhkan 3 bulan. Testis menghasilkan 200 hingga 300 juta spermatozoa setiap hari. Namun, hanya sekitar setengah atau 100 juta di antaranya yang menjadi sperma yang layak.

Peran sel Sertoli

Pada semua tahap diferensiasi, sel-sel spermatogenik berada dalam kontak dekat dengan sel Sertoli yang dianggap memberikan dukungan struktural dan metabolik pada sel sperma yang sedang berkembang. Sel Sertoli tunggal memanjang dari membran basement ke lumen tubulus seminiferus, meskipun proses sitoplasma sulit dibedakan pada tingkat mikroskopis cahaya.

Sel-sel Sertoli melayani sejumlah fungsi selama spermatogenesis, mereka mendukung gamet yang sedang berkembang dengan cara-cara berikut:

  • Menjaga lingkungan yang diperlukan untuk pengembangan dan pematangan, melalui penghalang testis darah
  • Mengeluarkan zat yang memicu meiosis
  • Membebaskan cairan testis pendukung
  • Sekresi androgen-binding protein (ABP), yang memekatkan testosteron di dekat gamet yang sedang berkembang
  • Testosteron dibutuhkan dalam jumlah yang sangat tinggi untuk pemeliharaan saluran reproduksi, dan ABP memungkinkan tingkat kesuburan yang jauh lebih tinggi
  • Mensekresi hormon yang mempengaruhi kontrol kelenjar hipofisis spermatogenesis, terutama hormon polipeptida, inhibin
  • Sitoplasma residu fagositosis tersisa dari spermiogenesis
  • Sekresi hormon anti-mullerian menyebabkan kemunduran saluran Mullerian [16]
  • Lindungi spermatid dari sistem kekebalan tubuh pria, melalui penghalang testis darah
  • Berkontribusi pada ceruk sel induk spermatogonial

Molekul adhesi interselular ICAM-1 dan ICAM-1 yang larut memiliki efek antagonis pada persimpangan ketat yang membentuk penghalang testis darah. [17] Molekul ICAM-2 mengatur adhesi spermatid pada sisi apikal penghalang (menuju lumen).

Faktor yang mempengaruhi

Proses spermatogenesis sangat sensitif terhadap fluktuasi lingkungan, terutama hormon dan suhu. Testosteron diperlukan dalam konsentrasi lokal yang besar untuk mempertahankan proses, yang dicapai melalui pengikatan testosteron oleh protein pengikat androgen yang ada dalam tubulus seminiferus. Testosteron diproduksi oleh sel interstitial, juga dikenal sebagai sel Leydig, yang berada berdekatan dengan tubulus seminiferus.

Epitel seminiferus sensitif terhadap peningkatan suhu pada manusia dan beberapa spesies lainnya, dan akan terpengaruh oleh suhu setinggi suhu tubuh normal. Akibatnya, testis terletak di luar tubuh dalam karung kulit yang disebut skrotum. Suhu optimal dipertahankan pada 2 ° C (man) (8 ° C mouse) di bawah suhu tubuh. Hal ini dicapai dengan pengaturan aliran darah [18] dan memposisikan ke arah dan menjauh dari panas tubuh oleh otot kremasterik dan otot polos dartos di skrotum.

Salah satu mekanisme penting adalah pertukaran termal antara aliran darah testis dan aliran darah vena. Susunan anatomi khusus, terdiri dari dua zona melingkar di sepanjang arteri spermatikus interna. Susunan anatomi ini memperpanjang waktu kontak dan pertukaran termal antara aliran darah arteri testis dan vena dan, sebagian, dapat menjelaskan gradien suhu antara darah arteri aorta dan testis yang dilaporkan pada anjing5 dan domba jantan. Selain itu, penurunan tekanan nadi, terjadi pada sepertiga proksimal dari panjang melingkar arteri sperma internal. Selain itu, aktivitas rekombinase spermatogenik menurun, dan ini seharusnya menjadi faktor penting dari degenerasi testis.

Kekurangan diet (seperti vitamin B, E dan A), steroid anabolik, logam (kadmium dan timbal), paparan sinar-X, dioksin, alkohol, dan penyakit menular juga akan berdampak buruk pada laju spermatogenesis, garis germinal jantan rentan terhadap kerusakan DNA yang disebabkan oleh stres oksidatif, dan kerusakan ini kemungkinan memiliki dampak signifikan pada pembuahan dan kehamilan. Paparan pestisida juga memengaruhi spermatogenesis.

Kontrol hormonal

Kontrol hormon spermatogenesis bervariasi di antara spesies. Pada manusia, mekanismenya tidak sepenuhnya dipahami; Namun diketahui bahwa inisiasi spermatogenesis terjadi pada masa pubertas karena interaksi hipotalamus, kelenjar hipofisis, dan sel Leydig. Jika kelenjar pituitari dihilangkan, spermatogenesis masih bisa dimulai oleh follicle stimulating hormone (FSH) dan testosteron. Berbeda dengan FSH, hormon luteinizing (LH) tampaknya memiliki peran kecil dalam spermatogenesis di luar produksi testosteron gonad yang diinduksi.

FSH merangsang produksi androgen binding protein (ABP) baik oleh sel Sertoli, dan pembentukan penghalang testis darah. ABP sangat penting untuk memusatkan testosteron dalam kadar yang cukup tinggi untuk memulai dan mempertahankan spermatogenesis. Kadar testosteron intratestikular adalah 20-100 atau 50-200 kali lebih tinggi daripada konsentrasi yang ditemukan dalam darah, meskipun ada variasi dalam kisaran 5 hingga 10 kali lipat di antara pria sehat. FSH dapat memulai sekuestrasi testosteron pada testis, tetapi sekali dikembangkan hanya testosteron yang diperlukan untuk mempertahankan spermatogenesis. Namun, peningkatan kadar FSH akan meningkatkan produksi spermatozoa dengan mencegah apoptosis spermatogonia tipe A. Hormon inhibin bekerja untuk menurunkan kadar FSH. Studi dari model hewan pengerat menunjukkan bahwa gonadotropin (baik LH dan FSH) mendukung proses spermatogenesis dengan menekan sinyal proapoptotik dan karenanya meningkatkan kelangsungan hidup sel spermatogenik.

Sel-sel Sertoli sendiri memediasi bagian spermatogenesis melalui produksi hormon. Mereka mampu menghasilkan hormon estradiol dan inhibin. Sel-sel Leydig juga mampu menghasilkan estradiol di samping testosteron produk utamanya. Estrogen telah terbukti penting untuk spermatogenesis pada hewan. [29] [30] Namun, seorang pria dengan sindrom insensitivitas estrogen (ERα yang rusak) ditemukan memproduksi sperma dengan jumlah sperma normal, walaupun secara viabilitas sperma rendah secara abnormal; apakah dia steril atau tidak tidak jelas. [31] Kadar estrogen yang terlalu tinggi dapat merusak spermatogenesis karena penekanan sekresi gonadotropin dan oleh perluasan produksi testosteron intratestular. [32] Prolaktin juga tampaknya penting untuk spermatogenesis. [25]

Related Posts