efek hiperkolesterolemia pada fungsi testis dan fisiologi sperma

7/30/2019 Efek Hiperkolesterolemia Pada Fungsi Testis Dan Fisiologi Sperma

1/9

Efek Hiperkolesterolemia pada Fungsi Testis dan Fisiologi Sperma

Kenji Shimamoto dan Nikolaos Sofikitis

Efek hiperkolesterolemia pada endokrin testis dan fungsi eksokrin dievaluasi

melalui pengaruh pada kualitas sperma, kuantitas dan fertilisasi potensial. Delapan

kelinci dewasa (kelompok A) diberikan makanan mengandung 3% kolesterol selama 12

minggu. Kelompok tambahan yaitu enam kelinci (kelompok B) diberikan makanan

normal selama periode yang sama. Pada akhir periode eksperimen profil hormon dan

parameter sperma dievaluasi. Sebagai tambahan, reproduksi sperma potensial dinilai

melalui prosedur fertilisasi in vitro (IVF). Respon serum perifer terhadap stimulasi

testicular dengan human chorionic gonadotropin, epididimis yang mengandung sperma

dan motilitas dan keluaran IVF bernilai lebih rendah pada kelompok A dibandingkan

kelompok B. Ini menunjukkan bahwa hiperkolesterolemia mempunyai efek yang

mengganggu pada fungsi sel Leydig, spermatogenesis, maturasi sperma epididimis dan

hampir semua kapasitas kesuburan sperma.

Kata kunci: kolesterol, infertilitas, sperma, suhu, testis

Kolesterol disekresikan dalam plasma seminal melalui prostat dan menjaga

spermatozoa dari perubahan lingkungan (Sofikitis and Miyagawa, 1991). Kepuasan

seksual yang tinggi tergantung dari durasi ejakulasi yang dibangun melalui peningkatan

sekresi prostatik kolesterol (Sofikitis and Miyagawa, 1993a). Beberapa laporan yang

melaporkan peranan proses reaksi kolesterol (Benoff et al., 1993), perubahan dalam

profil kolesterol sperma yang muncul meliputi dalam asinkronisasi kapasitas sperma

(Benoff et al., 1993). Selama alur sperma melalui saluran reproduksi betina, hilangnya

kolesterol dari membran spermatozoa meliputi mekanisme kapasitas sperma pada

mamalia. Kolesterol sebelumnya telah didemonstrasikan untuk membatasi insersi

protein dalam lapisan ganda posfolipid, untuk membatasi mobilitas lateral fungsi sisi

reseptor yang diambil dalam lapisan inti sel lemak dan untuk memodulasi aktivitas

protein membran dengan perubahan konformasi (Yeagle, 1985). Oleh karena itu, serum

albumin diketahui untuk bertindak sebagai faktor kapasitansi menginduksi efeknya

dengan mempromosikan efflux kolesterol dari membran plasma sperma manusia

(Langlais et al., 1988). Terdapat fakta yang kuat bahwa kolesterol memodifikasi fusi

membran plasma dengan akrosom terluar membran dengan jalan yang sama dengan

faktor dekapasitansi yang lain (Davis and Hungund, 1976). Kolesterol menyediakan


2/9

kekakuan membran, dimana agen yang tidak jenuh mempromosikan fluiditas

membrane. Kolesterol yang diperkaya dengan produk makanan mengurangi konetika

rekasi akrososm pada spermatozoa kelinci (Diaz-Fontdevilla and Buston-Obregon,

1993). Efek ini konsisten dengan penelitian Sebastian et all (1987) yang menyatakan

bahwa infertilitas manusia laki-laki mungkin berhubungan dengan perubahan

metabolisme lipid dalam plasma seminal. Sifat dekapasitas kolesterol juga secara jelas

telah didemonstrasikan oleh Diaz-Fontdevilla dan Buston-Obregon (1993). Dalam

penelitian tersebut suatu makanan yang kaya kolesterol ditemukan dapat mengubah

kompleks filipin sterol dalam membran plasma region akrosom, menyatakan bahwa

membran lipid sperma dominan diinduksi oleh hiperkolesterolemia adalah penyebab

modifikasi dalam kapasitansi sperma dan reaksi kinetik akrosom. Akan tetapi, tidak ada

laporan yang menginvestigasi pengaruh makanan yang kaya kolestrol dalam fungsi

spermatogenesis sel Leydig. Tujuan penulis dalam penelitian ini adalah memperkirakan

efek hiperkolesterolemia pada fungsi endokrin testicular dan pada kapasitas fertilisasi

sperma.

Bahan dan Metode

Kelinci jantan diberi makan yang mengandung 3% kolesterol selama 12 bulan

(kelompok A). sebagai tambahan enam kelinci diberikan makanan normal selama

periode yang sama (kelompok B). Hewan ini dikandangi secara sendiri-sendiri selama

periode eksperimen dan menerima air dan makanan secara ad libitum. Pada akhir

penelitian, darah diaspirasi dari darah perifer (vena telinga) dan dievaluasi kolesterol

dan total lipid serta testosteron. Kemudian, semua hewan menerima pemberian human

chorionic gonadotropin (hCG; 1,500 IU) secara intramuscular. Tiga jam berikutnya,

darah perifer diaspirasi dan respon testosterone terhadap stimulasi hCG diukur. Satu

minggu setelahnya, semua hewan dianastesi dengan sodium pentobarbital (30 mg/kg,

Nembutal, Abbot Laboratories, Chicago, IL) secara intravena. Heparin sulfate (120

units/kg) secara intravena diberikan antikoagulasi. Suhu intraabdomen dan testicular

kiri dinilai. 1/1000 mg dari kauda epididimis (vas deferens asli) direseksi, dan

kandungan epididimis sperma, motilitas dan kapasitas fertilisasi diapresiasi. Testis kiri

direseksi, dan barat testikulkar kiri ditimbang. Konsentrasi kolesterol dalam testicular

kiri jaringan dinilai.

.


3/9

Evaluasi Lipid dan Jaringan Kolesterol Serum

Kolesterol diekstraksi dari jaringan testicular menggunakan metode modifikasi Bligh-

Dyer (Bligh and Dyer, 1959; Kate,1986). Kemudian, serum atau kolesterol testicular

dan serum total lipid dievaluasi dengan referensi khusus Reference Laboratory

(Hiroshima, Japan) seperti yang sebelumnya digambarkan (Sofikitis and Miyagawa,

1993a).

Penilaian testosterone Serum

Tingkat testosterone dinilai dengan pemeriksaan radioimmunoassay berdasarkan

metode Coyotupa dan koleganya (1972) menggunakan peralatan dari Nihon DPC

Corporation (Tokyo, Japan).

Penilaian Suhu Testicular

Suhu testicular kiri dinilai dengan insersi perkutaneus jarum no 29 dengan thermometer

digital (thermometer (Unique Medical, PTC 201 model, Tokyo). Suhu intraabdomen

dimonitor dengan pemeriksaan rectal dan suhu badan dinilai antara 36,7 dan 37,30C

dengan pemanasan radian melalui prosedur. Perbedaan antara intraabdomen dan suhu

intratesticular kiri direkam.

Berat Testis

Testis diseksi bebas melalui jaringan skitarnya dan diukur beratnya pada skala Mettler

Basbal (Tokyo).

Kandungan Spema kaudal Epididimis dan Motilitas

Kandungan Spema kaudal Epididimis dinilai seperti yang sebelumnya telah dijelaskan

(Sofikitis and Miyagawa, 1993b). Fragmen epididimal ditambahkan 5 mL Dulbeccos

phosphate buffered saline (DPBS; Sigma Chem., St. Louis, MO) (Sofikitis et al., 1996).

Mikroskop stereo memotong jaringan ke dalam bagian terkecil yang mungkin. Jaringan

epididimal yang telah dipotong dipisahkan dari spermatozoa yang bebas dengan filtrasi

melalui kertas penyaring diameter 20 -mm- (Whatman Co., New York, NY). Enam

tetes (volume masing-masing sampel 0,06 ml) filtrat digunakan pada jumlah sperma

(jumlah spermatozoa/ml) dan jumlah rata-rata dihitung. Sebuah kamar hitung Makler

(Sefi Medical Instruments, Haifa, Israel) ditempatkan pada slide mikroskop biasa dan

dengan kekuatan lensa objektif 20x dan lensa okuler 10 x digunakan. Sepuluh tetesan


4/9

dihitung untuk mengkalkulasikan persentase motilitas spermatozoa dalam saringan

secara cepat setelah persiapan. Proporsi motilitas spermatozoa pada masing-masing

tetesan ditemtukan oleh hitungan 300 sel secara acak yang ditentukan dengan pada area

yang diseleksi. Motilitas juga dinilai secara kualitatif dan ditandai nilainya dari 0-4

seperti yang sebelumnya dijelaskan (Sofikitis et al., 1991).

Kapasitas Kesuburan Kaudal Sperma Epididimis

Kemampuan spermatozoa kelinci untuk berpenetrasi dan fertlisasi ova diuji

secara in vitro. Sampel kaudal epididimal disentrifugasi pada 200 g selama 10 min.

Pellet sperma dipindahkan dengan modifikasi Brackett medium (mengandung 3.2 g/L

bovine albumin) (Brackett 1970; Brackett dan Oliphant, 1975). Kemudian, sampel

sperma dilakukan prosedur swim-up. Dengan inkubasi 1 mL-aliquots pada sudut 45

pada suhu 37C dibawah 5% karbondioksida selama 30 menit. Supernatan (0.5 mL)

ditutup ulang. Spermatozoa dalam supernatant dari kelompok B dihambat motilias

berkisar dari 81% - 96%. Supernatants dari kelompok A kelinci menunjukkan motilitas

sperma berkisar dari 53% hingga 70%.

Untuk mencegah perbadaan motilitas sperma antara kedua kelompok,

spermatozoa dari kelompok A difiltrasi melalui Sperma Prep (ZBL, Lexington, KY)

seperti yang telah digambarkan sebelumnya (Sofikitis et al., 1993). Filtrasi ditutup

ulang dari kolom Sperm Prep menunjukkan persentase motilitas spermatozoa berkisar

dari 73% to 91%. Setelah swim-up supernatants dari filtrasi sperma dari kelompok A

kelinci disentrifugasi pada at 200 g selama 15 menit dan sampel sperma pada

konsentrasi yang sama hingga 2,000,000/mL dipersiapkan (sampel akhir) dan

diinkubasi dalam modifikasi Brackett medium pada suhu 370

C dibawah

karbondioksida 5% selama 3 jam. Massa kumulus mengandung oosit ditutupi ulang

dari kelinci betina dewasa seperti yang telah digambarkan sebelumnya (Sofikitis et

al.,1996). Sepuluh massa Cumulus diinseminasi dengan sampel sperma dari masing-

masing kelinci jantan. Masing-masing kumulus ditempatkan dalam 0.9 mL of RD

(medium yang mengandung 10 mM of taurine [RD medium, Dulbeccos low-glucose

Modified Eagles medium (GIBCO Co., Grand Island, NY) dicampur1:1 (v/v) dengan

RPMI 1640 (GIBCO)] (Carney et al., 1991) diinseminasi dengan 0.1 mL sperma akhir

dan diinkubasi pada suhu 37C dibawah 5% karbondioksida (Sofikitis et al., 1996).

Oocytes diamati pada 18 dan 36 jam setelah inseminasi. Persentase oosit dengan dua

pronuklei pada 18 jam dan persentase oosit yang dipotong pada 36 jam setelah direkam.


5/9

Analisis Statistik

Uji Wilcoxons digunakan untuk analisis statistik. Kemungkinan kurang dari 5%

(


6/9

Suhu Testicular

Perbedaan Testicular kiri versus suhu intra-abdominal tidak secara signifikan berbeda

antara kelompok A dan B (3.9 0.4C and 4.1 0.3C).

Berat Testicular

Perbedaan dalam nilai rata-rata testicular kiri antara kelompok A dan B tidak secara

signifikan berbeda

(3153 101 mg dan 3208 94 mg).

Tabel 2. Hiperkolesterolemia dan hewan Kontrol

Kelompok Makanan Testosterone

Basal Kelompok

terhadap hCG

A Makanan kaya

kolesterol

2.4 0.4 4.9 0.7*

B kontrol 2.2 0.7 6.8 0.9

Nilai diekspresikan dengan nilai rata-rata SD

*P < 0.05 dibandingkan dengan kelompok kontrol

Kandungan Epididimal sperma, motilitas dan kapasitas fertilisasi

Kandungan sperma epidimal, persentase motilitas spermatozoa dan tingkat motilitas

secara signifikan lebih rendah pada kelompok A dibandingkan kelompok B (Tabel 3).

Walaupun perbedaaan dalam persentase motilitas spermatozoa antara kelompok A

setelah ditambah swim-up sperma Prep filtrasi dan perbedaan kelompok B (lihat

material dan bahan), persentase oosit dengan dua pronuklei pada 18 jam setelah

inseminasi lebih rendah secara signifikan pada kelompok A dibandingkan kelompok B.

Pembahasan

Penulis menciptakan model hiperkolesterolemia yang sama seperti yang digambarkan

oleh Girerd dan koleganya (1990) untuk mengilustrasikan pengaruh makanan kaya

kolesterolpada fungsi ensokrin dan eksokrin testicular. Seperti sebuah penelitian klinis

yang penting karena hiperkolesterolemia adalah masalah sosial dan produk tinggi

kolesterol yang sewring diiklankan untuk alas an komersial. Tingkat serum basal

testosterone perifer antara kelinci hiperkolesterolemia dan kontrol menunjukkan tidak


7/9

ada perbedaan signifikan. Tentu saja, sebuah serum testosterone basal adalah indikator

fungsi sel leydig yang baik, tetapi sering kali ini gagal mengindikasikan perubahan

kecil dalam tingkat sintesis testosterone testicular (Steinberger et al., 1973). Oleh

karena itu, evaluasi kemungkinan potensi fungsi sel leydig disebabkan oleh stimulasi

hCG yang penting.

Tabel 3. Kandungan epididimal kaudal sperma dan kapasitas fertilisasi pada kelompok

kelinci hiperkolesterolemia dan kelompok control

Kelompok

hiperkolesterolemia

Kelompok Kontrol

Kelompok A Kelompok B

Kandungan sperma (

10/mL medium)

413 151* 734 106

Motilitas sperma (%) 61 7* 79 6

Tingkat motilitas 2.3 0.4* 3.3 0.3

Oosit dengan dua pronuklei

(%)

27 4.3* 53 7.6

Potongan oosit (%) 23 5.1* 47 7.3

Nilai diekspresikan dengan nilai rata-rata SD

*P < 0.05 dibandingkan dengan kelompok kontrol

sampel sperma untuk IVF pada kelompok A dan B digunakan setelah persiapan

melalui metode swim-up and Sperm Prep dan metode swim-up. Tidak ada perbedaan

signifikan dalam persentase motilitas sperma antara kelompok A dan B dan setelah

persiapan diatas.

Bukti menunjukkan bahwa penelitian saat ini menemukan disfungsi sekretori

stiimulasi sel leydig dalam hiperkolestrolemia lingkungan testicular. Penulis

mengevaluasi respon testicular terhadap hCG 3 jam setelah stimulasi karena penulis

sebelumnya mendemonstrasikan puncak testosterone terhadap respon hCG pada kelinci

terjadi 3 jam setelah injeksi (Sofikitis and Miyagawa, 1994). Fungsi Optimal Sel

Leydig cell dan sekresi testosteron dikenal menjadi awal (i) aktivasi normal

spermatogenesis (Steinberger et al., 1973) dan (ii) pemeliharaan proses dan


8/9

perkembangan kapasitas epididimal maturasi (Turner, 1985). Oleh karena itu, secara

signifikan kaudal epidimal lebih rendah pada hewan dengan hiperkolesterolemia dapat

menyumbangkan defek dalam fungsi sekretory sel Leydig yang dihasilkan dalam

perbaikan spermatogenesis dan suatu perbaikan proses maturasi sperma epidimal.

Dalam penelitian ini, proporsi oosit menjadi oosit fertilisasi secara signifikan lebih

rendah pada kelinci dalam kelompok hiperkolesterol dibandingkan dengan kelompok

kontrol. Karena tidak ada perbedaan signifikan dalam persentase motilitas sperna

setelah persiapan sperma melalui sperma prep dan metode swim up, hasil ini tidak

dapat menyumbangkan penurunan motilitas sperma pada kelinci dengan

hiperkolesterolemia.

Temuan ini menyatakan bahwa hasil hiperkolesterolemia dalam perubahan

kuantitatif dan kualitatif pada membran lipid sperma menyebabkan perbaikan kapasitas

sperma untuk kapasitas dan reaksi akrosom. Sebagai tambahan, hiperkolesterolemia

dapat mempunyai efek berbahaya dalam fertilisasi sperma (seperti zona ikatan penetrasi

zona pelusida, fusi dengan viteli membrane dan selanjutnya (Yamamoto et al., 1997)]

dan berikutnya pada potensial transformasi kepala sperma jantan pronuclei. Oleh

karena itu, persentase lebih rendah potongan oosit pada kelinci yang dirawat dengan

makanan kolesterol mengindikasikan bahwa perkembangan awal embrionik diperbaiki.

Ketiadaaan perbedaan jaringan testicular antara dua kelompok konsisten dengan hasil

laporan sebelumnya (Diaz-Fontdevilla and Buston- Obregon,1992; Diaz-Fontdevilla et

al., 1993) menunjukkan bahwa kandungan kolesterol tidak meningkat dalam seminal

plasma hewan yang diberi perlakuan dengan makanan kaya kolesterol. Temuan kami

dan penelitian sebelumnya yang diambil bersama-sama menyatakan bahwa keberadaan

testis darah atau saluran reproduksi darah pada jantan untuk kolesterol. Sulit untuk

menjelaskan mengapa fungsi sel Leydig rusak pada hewan hiperkolesterolemia tanpa

adanya peningkatan jaringan testicular. Kami mengukur suhu testicular yang diketahui

menjadi diatur dengan pusat pertukaran panas vaskulatur testicular untuk mengevaluasi

apakah konsekuensi vascular hiperkolesterolemia pada pusat pemanasan saat ini

bertanggung jawab untuk kerusakan testicular (Rubenstein et al., 1995). Akan tetapi,

secarafungsional system pemanasan saat ini pada hewan dengan hiperkolesterolemia

muncul menjadi intak. Hipotesis kami bahwa hiperkolesterolemia tidak mempunyai

pengaruh secara langsung pada sel tubulus seminiferus, tetapi substansi lainnya

menginduksi hiperkolestrolemia mempunyai efek merusak pada spermatogenesis.

Penelitian saat ini merupakan laporan pertama yang menunjukkan suatu efek makanan


9/9

kaya kolesterol, maturasi sel epididimal dan semua kapasitas proses fertilisasi sperma.

Konsep bahwa disanan terdapat batasan tastis darah untuk kolesterol didukung oleh

temuan saat ini dan investigasi selanjutnya yang lebih layak.

efek hiperkolesterolemia pada fungsi testis dan fisiologi sperma

Documents