PROGESTIN COMBINATION

Jurnal Biologi Sumatera, Juli 2007, hlm. 45 – 47 ISSN 1907-5537

Vol. 2, No. 2

ANALYSIS OF PROTEIN FAS EXPRESSION AND CASPASE 3 ACTIVATED AT THE SUPRESSION PHASE TO SPERM QUANTITY BY ANDROGEN/PROGESTIN COMBINATION Syafruddin Ilyas Departemen Biologi FMIPA Universitas Sumatera Utara, Jl. Bioteknologi No. 1, Padang Bulan, Medan 20155

Abstract Analysis studied to Fas protein expression and caspase 3 activated at the Sprague Dawley rat. Administration of Androgen/Progestin was done at the suppression phase of sperm. I used experiment method and completely randomized design with 4 treatments (0, 6, 12, 18 and 24 weeks) and 5 replications. Androgen (2,5 mg) and progestin (1,25mg) combination injection with interval of 6 and 12 weeks respectively. Result of research during 24 weeks was found tend to increase Fas protein expression and Caspase 3 activated. Between Fas protein and caspase 3 activated was strong correlation (r=0,92) and difference significantly (P<0,01). Sperm concentration tend to decreased because increased of Caspase 3 activated and Fas protein of germ cell. Keywords: fas protein, caspase 3 activated, androgen/progestin, sperm quality

PENDAHULUAN Peran spermatogenesis dalam pembentukan spermatozoa tidak dapat dilepaskan dengan peran aksi metabolit yang ada di dalam testis tersebut. Ada dua fungsi utama testis, yakni spermatogenesis (eksokrin) dan biosintesis androgen (endocrin). Fungsi kedua hal tersebut melalui pengaturan yang sangat rumit dan sangat kompleks. Studi tentang spermatogenesis selalui berhubungan dengan aksi androgen. Keberadaan androgen terututama pada hipofise dan sel Leydig. Ada tipe sel yang berbeda pada testis, yakni sel Sertoli, Leydig, peritubular myoid dan sel germinal pada beberapa tahap diferensial spermatogenik. Spermatogenesis sangat tergantung pada komunikasi autokrin dan parakrin antara tipe sel berbeda dalam testis. Umpan balik negatif testosteron pada poros hipotalamus-hipofisis-testis merupakan suatu sistem komunikasi penting dari sel testis. Pemberian kombinasi hormon androgen/progestin telah banyak dibuktikan dapat menekan testosteron intratestikular sehingga mengganggu spermatogenesis yang menyebabkan rendahnya produksi spermatozoa. Menurunnya produksi spermatozoa dapat terjadi karena pengaruh apoptosis sel germinal. Aktivasi caspase 3 merupakan jalur eksekutor sebelum terjadi apoptosis (Kim et al., 2001; Said et al., 2004). Aktifitas caspase 3 yang lama secara tidak langsung dapat menyebabkan azoospermia. Untuk pengembangan hormon yang dijadikan pilihan untuk kontrasepsi pada pria, tentu harus diperhatikan keamanan dan reversibelitasnya ketika pemberian hormon dihentikan. Pemberian hormon

androgen/progestin yang dapat mengaktivasi caspase 3 begitu lama, memungkinkan terjadinya gangguan (disregulasi) pada gen atau aktifitas caspase 3 tersebut. Sulpizi et al., (2003) menyatakan bahwa disregulasi caspase-3 adalah faktor kunci perkembangan berbagai penyakit, seperti Alzheimer, Parkinson, dan kanker. Winter et al., (2001) menyatakan bahwa, ekspresi caspase-3 menjadi marka bermakna untuk pemantauan penyakit kanker seperti kanker prostat. Oleh sebab itu perlu analisis ekspresi gen caspase-3 terhadap ekspos kombinasi androgen/progestin pada proses kematian apoptosis jangka panjang sel germinal tikus (Rattus sp.). BAHAN DAN METODE Digunakan metoda eksperimen dan rancangan acak lengkap dengan delapan puluh ekor tikus jenis Sprague Dawley (dari Balai POM Depkes Jakarta) dibagi dalam kelompok perlakuan dan control. Kelompok perlakuan dibagi 5 kelompok. Kelompok pertama (minggu ke -4 s/d 0; kedua (minggu ke 6); ketiga (12 minggu), keempat (18 minggu), kelima (24 minggu). Penyuntikan androgen (TU) 2,5 mg dengan interval 6 minggu dan progestin (DMPA) 1,25 mg serta dilakukan selama 24 minggu. Penghitungan spermatozoa kauda epididimis dilakukan dengan mengambil dan diencerkan dengan menambahkan 250 μL NaCl 0,95%. Kemudian dilarutkan 1:20 dengan larutkan George dan diambil 1 tetes untuk dihitung pada kamar hitung Neubaeur. Hasil hitungan (dari 10 kotak kecil kamar hitung) dijumlahkan dan dikali dengan faktor pengalinya, yakni 2,5x20x10.000x4.

Universitas Sumatera Utara

46 ILYAS

J. Biologi Sumatera

HASIL PENELITIAN

Pemberian Androgen/Progestin (minggu)

Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan, didapatkan hasil sebagai berikut: - Caspase 3 Sel Germinal Pada Gambar 1 telihat peningkatan caspase 3 aktif sel germinal mulai dari minggu ke 12 sampai minggu ke 24 (A) dan (B) jika data dikelompokkan menjadi 3 kelompok yakni praperlakuan, penekanan dan pemeliharaan.

-

Konsentrasi Spermatozoa Konsentrasi spermatozoa setelah perlakuan dapat dilihat pada Gambar 2 di bawah ini. Gambar 2 merupakan konsentrasi spermatozoa setelah pemberian androgen/progestin selama 24 minggu merupakan data yang dikumpulkan berdasarkan kelompok perlakuan.

Konsentrasi Spermatozoa (jt/mL)

Gambar 2. Rata-rata konsentrasi spermatozoa selama pemberian androgen/progestin

Hasil uji perbandingan rata-rata (MannWhitney U) antara perlakuan (pemberian androgen/progestin) dan kontrol tidak diperoleh adanya perbedaan yang signifikan (P<0,05), namun sebenarnya telah terlihat adanya kecenderungan penurunan konsentrasi sperma setelah pemberian androgen/progestin.

A

-

Rata2 sel germinal caspase 3 aktif(+)/200 tub.seminiferus Pemberian Androgen/Progestin (minggu)

Hasil uji perbandingan rata-rata (MannWhitney U) antara perlakuan (pemberian androgen/progestin) dan kontrol diperoleh adanya perbedaan yang signifikan (P<0,05).

Pemberian Androgen/Progestin (Minggu)

Pembuatan preparat testis dilakukan dengan metode paraffin dengan larutan fiksatif Bouin. Testis dipotong setebal 6 μm dan ditempelkan pada frosted slide yang telah di coated dengan poly-l-lysine (Sigma) untuk pengecatan caspase 3 aktif (Cat no. C8487 Sigma - Active antibody produced in rabbit). Sedangjan untuk analisis ekspresi protein Fas digunakan Antibodi primer Fas (Monoclonal Mouse, anti-human CD95, APO1/Fas, Clone DX2, Code M3654-DakoCytomation Denmark). Jaringan testis di counterstain dengan haematoxylin mayer’s. Untuk visualisasi digunakan diaminobenzidin (DAB) dan sel germinal yang positif caspase 3 aktif akan berwarna coklat. Penghitungan caspase 3 aktif dan protein Fas sel germinal dilakukan pada ±200 tubulus seminiferus. Data dikalkulasi sebagai rata-rata dari jumlah total dan dihitung rata-rata±SEM nya.

Korelasi antar Caspase 3 Aktif Sel Germinal, Protein Fas Sel Germinal, dan Kosentrasi Sperma Pada Tabel 1 dapat dilihat korelasi antara caspase 3 aktif sel germinal, protein Fas sel germinal dan konsentrasi spermatozoa. Correlations

B Rata2 sel germinal protein Fas/200 tub.seminiferus

Gambar 1. (A) Rata-rata sel germinal caspase 3 aktif atau protein Fas (B) per 200 tubulus seminiferus selama pemberian androgen/ progestin (minggu) dan (B) Data A dikelompokkan berdasarkan tahap perlakuan

CASPASE3 Pearson Correlation Sig. (2-tailed) N FAS Pearson Correlation Sig. (2-tailed) N KONS_SP Pearson Correlation Sig. (2-tailed) N

CASPASE3 1.000 . 5 .922* .026 5 -.360 .552 5

FAS KONS_SP .922* -.360 .026 .552 5 5 1.000 -.204 . .742 5 5 -.204 1.000 .742 . 5 5

*. Correlation is significant at the 0.05 level (2-tailed).


J. Biologi Sumatera 47

Vol. 2, 2007

PEMBAHASAN

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian telah diperlihatkan efektifitas androgen/progestin karena adanya penekanan terhadap konsentrasi spermatozoa (Gambar 2). Hal ini berhubungan dengan meningkatnya aktivasi caspase 3 sel germinal (Gambar 1A) dan ekspresi protein Fas (Gambar 1B) mulai dari awal perlakuan (6 minggu) sampai perlakuan berakhir (minggu ke 24). Caspase 3 aktif lebih jelas terlihat meningkat ketika data digambarkan dengan garis eksponensial (Gambar 1A). Aktivitas caspase 3 ternyata dipengaruhi secara nyata oleh pemberian kombinasi hormon yang diberikan (P<0,05). Kemungkinan juga diakibatkan oleh peningkatan ekspresi protein Fas yang mulai dari awal perlauan sampaia akhir (P<0,05). Ternyata penyuntikan kombinasi hormon tersebut menimbulkan negatif feed back dari poros hipotalamus-hipofisis dan testis, sehingga testosteron intratestikular menurun. Hal ini menyebabkan terganggunya proses spermatogenesis. Seperti laporan Meistrich and Shetty (2003) bahwa, rendahnya testosteron dapat menghambat penyempurnaan spermatogenesis. Said et al, (2004) dan Tesarik et al., (2002) menyatakan, pengujian jaringan testikular telah membuktikan adanya reduksi konsentrasi testosteron intratestikular yang dapat mempengaruhi caspase 3 menjadi caspase 3 aktif. Pemberian hormon dapat menyebabkan rendahnya testosteron intratestikular sehinggan dapat mengiduksi ekspresi protein Fas pada sel germinal. Seperti yang dinyatakan oleh Nair, R and Chandrima Shaha (2003), bahwa penurunan hormon testikular dapat menimbulkan peningkatan ekspresi protein Fas. Akibatnya terjadi peningkatan aktivitas caspase 3 melalui jalur apoptosis. Hal ini dibuktikan dengan iji korelasi yang signifikan (P<0,01) dan sangat kuat (r=0,92) antara ekspresi protein Fas dengan Caspase 3 aktif. Sehingga deoksiribonuklease (caspase-activated deoxyribonuclease, CAD) teraktivasi pada nukleus yang akhirnya menginduksi apoptosis sel germinal. Ekspresi protein Fas dan Caspase 3 aktif sel germinal terlihat pada hampir seluruh tahap sel germina (spermatogonia, spermatosit dan spermatid). Kemungkinan besar ini pemicu yang kuat sehingga produksi sperma menjadi menurun.

Berdasarkan hasil penelitian dikemukakan bahwa peningkatan eskpresi protein Fas menimbulkan aktivitas caspase 3 sel germinal setelah pemberian androgen/progestin dan akhirnya menurunkan konsentrasi spermatozoa. Ekspresi protein Fas dan Caspase 3 aktif sel germinal dapat terjadi pada spermatogonia, spermatosit dan spermatid. Adanya regresi linear dan korelasi positif yang nyata antara protein Fas dan Caspase 3 aktif sel germinal mendorong kecendrungan turunnya konsentrasi spermatozoa. DAFTAR PUSTAKA Kim, J.M., et al., 2001. Caspase-3 and caspaseactivated deoxyribonuclease are associated with testicular germ cell apoptosis resulting from reduced intratesticular testosterone, Endocrinology 142; 3809– 3916. Meistrich, M.L and Gunapala Shetty. Inhibition of Spermatogonial Differentiation by Testosterone. Journal of Andrology, March/April 2003. Vol. 24, No. 2. Nair, R and Chandrima Shaha. Diethylstilbestrol Induces Rat Spermatogenic Cell Apoptosis in Vivo through Increased Expression of Spermatogenic Cell Fas/FasL System. J Bio Chem. 2003; Vol. 278, No. 8, Issue of February 21, pp. 6470–6481. Said, T.M., Uwe Paasch, Hans-Juergen Glander and Ashok Agarwal. Role of caspases in male infertility. Human Reproduction Update, 2004; Vol.10, No.1 pp. 39-51. Sulpizi, M., U. Rothlisberger dan P. Carloni. 2003. Molecular Dynamics Studies of Caspase-3. Biophysical Journal 84:2207-2215. Tesarik J, Martinez F, Rienzi L, Iacobelli M, Ubaldi F, Mendoza C and Greco E. In-vitro effects of FSH and testosterone withdrawal on caspase activation and DNA fragmentation in different cell types of human seminiferous epithelium. Hum Reprod, 2002; 17,18111819. Winter, R.N., Andrew Kramer, Andrew Borkowski and Natasha Kyprianou. 2001. Loss of Caspase-1 and Caspase-3 Protein Expression in Human Prostate Cancer. Cancer Research 61, 1227-1232.


JURNAL BIOLOGI SUMATERA (J Biol Sum) Sumatran Journal of Biology PEDOMAN PENULISAN Naskah: Jurnal Biologi Sumatera menerima naskah dari berbagai bidang ilmu biologi baik murni maupun terapan. Naskah yang dipublikasi di Jurnal Biologi Sumatera (J. Biol. Sum.) merupakan naskah yang belum pernah diterbitkan dalam jurnal lainnya. Naskah dapat berupa artikel hasil penelitian (Original Article), ulas balik (Review/Minireview) dan komunikasi singkat (Rapid Communication). Panjang maksimum naskah adalah 6, 8, dan 3 halaman cetak masing-masing untuk artikel hasil penelitian, ulas balik dan komunikasi singkat. Naskah dapat ditulis dalam bahasa Indonesia atau bahasa Inggris. Naskah yang isinya tidak sesuai dengan pedoman penulisan dan penulisannya tidak sesuai dengan kaidah bahasa Indonesia dan bahasa Inggris tidak akan dipublikasi dan Editor tidak berkewajiban mengembalikan naskah bersangkutan. Format: Seluruh isi naskah termasuk abstrak, isi, daftar pustaka, tabel, gambar dan keterangan gambar diketik pada kertas ukuran HVS A-4 dengan jarak dua spasi dengan menggunakan huruf Times New Roman ukuran 12 point. Setiap lembarnya diberi nomor halaman. Abstrak, isi, ucapan terima kasih, daftar isi, tabel, gambar, dan keterangan gambar harus dimulai dari halaman baru. Tabel, gambar, dan keterangan gambar diletakkan pada akhir naskah. Standar abreviasi dan unit harus menggunakan standar internasional. Abreviasi harus ditulis penuh untuk pertama kali muncul dan penggunaan kependekan dalam judul dan abstrak harus dihindari. Nama generik zat kimia yang digunakan harus ditulis. Penggunaan nama genus dan spesies ditulis cetak miring. Judul: Judul harus singkat, spesifik, dan informatif. Pada bagian judul harus terdapat jenis naskah, nama lengkap, dan alamat penulis, dan catatan kaki terhadap koresponden harus ditujukan lengkap dengan nomor telepon, faksimili, dan/atau e-mail. Abstrak: Abstrak ditulis dalam bahasa Inggris (Abstract) dan tidak lebih dari 250 kata. Dalam abstrak harus terkandung tujuan, metode, hasil, dan kesimpulan. Data yang terdapat dalam abstrak merupakan data yang sangat penting. Aspek-aspek yang baru dan penting harus tercermin dalam abstrak. Maksimum lima kata kunci dalam bahasa Inggris ditulis di bawah abstrak.

Tulisan: Tulisan untuk naskah artikel hasil penelitian terdiri dari Pendahuluan, Bahan dan Metode, Hasil, dan Pembahasan. Hasil dan Pembahasan juga dapat digabung. Untuk Ulas Balik dan Komunikasi Singkat ditulis sebagai naskah sinambung tanpa sub judul bahan dan metode, hasil dan pembahasan. Pendahuluan memberikan latar belakang yang cukup agar pembaca memahami dan memperkirakan hasil yang akan dicapai tanpa harus merujuk pada penerbitan-penerbitan sebelumnya. Cara penulisan rujukan dalam teks dengan menyebutkan penulis diikuti tahun penerbitan (contoh: bila di akhir teks ditulis [Munir & Suryanto 2004) dan bila di awal teks ditulis Munir & Suryanto (2004)]. Bila penulis lebih dari dua, ditulis nama penulis pertama saja dan diikuti dengan kata et al. yang dicetak miring (contoh Suryanto et al. 2001). Pendahuluan juga harus berisikan latar belakang beserta tujuan dari penelitian. Pada bagian Bahan dan Metode harus berisikan informasi teknis sehingga peneliti lain dapat mengulangi berdasarkan teknik percobaan yang dikemukakan. Untuk kondisi tertentu nama dan merek alat beserta kondisi percobaan harus dicantumkan. Hasil dapat disajikan dalam bentuk tabel, gambar atau langsung dalam tubuh tulisan. Hasil yang disajikan dalam naskah merupakan hasil yang signifikan dan berarti penting bagi naskah. Hindari penggunaan grafik atau gambar yang berlebihan bila dapat disajikan dalam tubuh tulisan dengan singkat. Pembahasan berisikan interpretasi terhadap hasil penelitian dan dikaitkan dengan hasil-hasil yang pernah dilaporkan. Hindari pengulangan metode dan hasil penelitian serta hal-hal yang telah dicantumkan dalam bagian Pendahuluan. Daftar Pustaka: Daftar Pustaka ditulis memakai sistem tahun nama (Harvard) dan diurut menurut abjad. Ketepatan penggunaan Daftar Pustaka merupakan tanggung jawab penuh penulis. Data yang tidak dipublikasi tidak dapat digunakan sebagai sumber kepustakaan, akan tetapi naskah yang sudah diterima untuk publikasi tetapi belum terbit dapat dimasukkan dalam Daftar Pustaka dengan menyebutkan nama jurnal dan diikuti oleh kata diterima untuk publikasi atau in press. Seluruh nama penulis dicantumkan dalam daftar pustaka (tidak ada penggunaan et al dalam Daftar Pustaka). Nama jurnal dipendekkan menurut abreviasi yang lazim dari The List of Serial Title Word Abreviation yang dikeluarkan oleh Pusat Internasional ISSN dan dicetak miring. Cara penulisan dapat mengikuti salah satu dari berikut:


Jurnal: Millar SL, Buyck B. 2002. Molecular phylogeny of the genus Russula in Europe with a comparison of modern infrageneric classification. Mycol Res 106:259-276. Buku: Boaden PJS, Seed R. 1985. An Introduction to Coastal Ecology. New York: Blackie. Bab dalam Buku: Admassu W, Korus RA. 1998. Engineering of bioremediation process: Need and limitations. Di dalam Crawford RL, Crawford DL (ed). Bioremediation: Principles and applications. Cambridge: Cambridge University Press. Abstrak Priyani N, Simorangkir J, Flaherti V. 2003. The effect of phosphor and nitrogen addition on crude oil degradation by Candida sp. Abstrak Seminar Nasional Kimia. Medan, 11 Oktober 2003. hlm 27. Prosiding: Nasution Z. 2004. The forest ecology in the Lake Toba catchment area. Di dalam: Proceedings of The 5th International Wood Science Symposium JSPS-LIPI Core University Program in the Field of Wood Science. Kyoto, September 17-19. hlm 287-293. Skripsi/Tesis/Disertasi: Rahmawati S. 2003. Pengaruh pemberian ekstrak biji pepaya (Carica papaya L.) terhadap gambaran sel-sel Leydig mencit (Mus musculus L.) jantan dewasa strain DDW. [Skripsi]. Medan: Fakultas MIPA, Universitas Sumatera Utara. Internet: Phetteplace H, Jarosz M, Uctuk R, Johnson D, Sporleder R. 2000. Evaluation of single cell protein as a protein supplement for finishing cattle. http://www.ansci.colostate.edu/documents/ren ut/2000/pdf/hp001.pdf. [20 Maret 2003].

Tabel: Tabel diberi nomor secara berurutan sebagaimana muncul dalam teks. Setiap tabel diberi judul yang informatif. Bila dalam tabel terdapat kependekan harus dijelaskan dengan catatan kaki. Lebar maksimum tabel harus sesuai dengan lebar maksimum area cetak yaitu 8,5 cm atau 18 cm. Gambar: Seluruh gambar atau foto harus dirujuk di dalam teks dan diberi nomor secara berurutan. Gambar atau foto hanya yang berwarna hitam putih dan harus jelas untuk dapat diperbanyak. Masingmasing gambar harus diserahkan dalam lembaran yang terpisah dan siap jadi tanpa perlu perubahan ukuran dan bentuk dan masing-masingnya dilengkapi dengan keterangan yang cukup. Lebar maksimum gambar harus sesuai dengan lebar maksimum area cetak yaitu 8,5 cm atau 18 cm. Kontribusi Penerbitan: Setiap penulis dibebani biaya cetak sebesar Rp. 100.000.- (seratus ribu rupiah) untuk setiap artikel yang diterbitkan. Kelebihan halaman dikenakan biaya tambahan sebesar Rp. 50.000.- (lima puluh ribu rupiah) per halaman cetak. Penulis mendapatkan satu eksemplar terbitan dan 5 (lima) salinan artikel. Pengiriman Naskah: Penulis diminta untuk mengirimkan dua eksemplar asli beserta dokumen (file) dalam disket atau compact disc (CD) dengan program Microsoft Word. Pada disket atau CD dituliskan nama penulis pertama dan nama dokumennya. Naskah dikirimkan kepada: Editor Jurnal Biologi Sumatera Departemen Biologi, Fakultas MIPA, Universitas Sumatera Utara, Jln. Bioteknologi No. 1, Kampus USU, Medan 20155. File elektronik dapat dikirim ke: [email protected]


PROGESTIN COMBINATION

Recommend Documents