Fertilisasi

Fertilisasi adalah proses penyatuan gamet pria dan wanita, terjadi pada bagian ampulla pada uterine tube.Perjalanan spermatozoa:

Spermatozoa dapat bertahan hidup dalam sistem reproduksi wanita dalam beberapa hari. Hanya 1 % spermatozoa yang tersimpan dalam vagina yang memasuki cervix. Pergerakan spermatozoa dari cervix menuju uterine tube terjadi dengan adanya kontraksi otot uterus dan kontraksi otot uterine tube serta dengan adanya dorongan dari spermatozoa itu sendiri.

Perjalanan dari cervix menuju oviduct memakan waktu 2 sampai 7 jam. Setelah mencapai isthmus, spermatozoa menjadi kurang bergerak (less motile) dan menghentikan migrasi. Saat ovulasi, spermatozoa menjadi bergerak lagi, mungkin dikarenakan adanya chemo attractant yang diproduksi oleh sel cumulus yang mengelilingi ovum, dan kemudian spermatozoa berenang menuju ampulla, tempat terjadinya fertilisasi.

Spermatozoa tidak bisa langsung membuahi oosit saat sampai ke sistem reproduksi wanita, akan tetapi harus mengalami dulu:

1. Capacitation

Kapasitasi adalah suatu periode saat spermatozoa mengkondisikan dirinya dalam sistem reproduksi wanita yang berlangsung selama 7 jam. Pengkondisian ini terjadi pada uterine tube, disini terjadi interaksi secara epitel antara spermatozoa dengan permukaan mukosa pada uterine tube. Pada interaksi ini, lapisan glikoprotein dan protein plasma pada semen dilepas dari membrane plasma yang melapisi akrosom, hanya spermatozoa yang terkapasitasi yang bisa melewati sel korona dan mengalami reaksi akrosom.

2. Acrosome reaction

Terjadi setelah pengikatan ke zona pellucida, yang dipengaruhi oleh zona protein (ligand ZP3). Reaksi ini mencapai puncaknya saat pengeluaran enzim yang dibutuhkan spermatozoa untuk menerobos zona pelusida. Enzim-enzimnya diantaranya enzim akrosin, enzim hyaluronidase, dan enzim enzim neuraminidase.

Fase Fertilisasi

1. Penetrasi ke Korona Radiata

Dari 200-300 juta spermatozoa yang tersimpan di daerah kemaluan wanita (secara normal), hanya 300-500 sperma yang mencapai ke daerah fertilisasi, dan hanya 1 sperma yang membuahi sel telur. Enzim hyaluronidase yang dikeluarkan akrosom dan enzim pada mukosa uterine tube berperan dalam penetrasi ini. Hanya sperma yang terkapasitasi yang dapat menerobos bebas melalui korona.2. Penetrasi ke Zona Pelusida

Zona pelusida merupakan sebuah tempurung glikoprotein (shell) yang mengelilingi sel telur. Zona ini memfasilitasi dan mempertahankan pengikatan sperma dan reaksi akrosom yang dimediasi oleh Ligand ZP3 (sebuah zona protein).

Pengeluaran akrosin menyebabkan spermatozoa dapat menerobos korona. Akrosin dan neuraminidase melisiskan satu sisi di zona pelusida. Dengan masuknya spermatozoa, maka spermatozoa memulai kontak dengan permukaan oosit. Kontak ini menyebabkan pengeluaran enzim lisosom dari granula-granula kortikal yang merupakan bahan lapisan membrane oosit. Enzim-enzim lisosom ini mengubah properties zona pelusida (yang selanjutnya dinamakan zona reaksi) untuk mencegah penetrasi spermatozoa lain dan menginaktifkan reseptor site untuk spermatozoa di sisi lain pada zona surface.

Saat penetrasi ini, banyak spermatozoa yang tertancap pada zona pelusida, akan tetapi tetap saja hanya 1 spermatozoa yang dapat menerobos ke oosit.3. Fusi oosit dan membran sel sperma

Inisiasi adhesi dari spermatozoa terhadap oosit dimediasi oleh interaksi integrin dan ligand pada oosit dengan disintegrin pada spermatozoa. Setelah adhesi, membran plasma spermatozoa dan membran plasma sel telur berfusi. Karena membran plasma yang menutupi kepala akrosom menghilang saat reaksi akrosom, maka fusi yang sebenarnya diselesaikan antara membran oosit dan membran yang menutupi kelapa spermatozoa bagian posterior. Kepala dan ekor spermatozoon memasuki oosit dan membran plasma spermatozoon ditinggalkan pada permukaan oosit.

Setelah spermatozoon memasuki oosit, respon ovum:

1. Cortical & Zona Reaction

Sebagai hasil dari pengeluaran granula kortikal pada oosit, yang mengandung enzim lisosom, maka:

a. Membrane oosit menjadi impenetrable (tidak bisa diterobos) oleh spermatozoa lain.

b. Zona pelusida mengubah struktur dan komposisinya untuk mencegah pengikatan dan penetrasi sperma lain.

2. Melanjutkan pembelahan meiosis II

Oosit menyelesaikan meiosis II segera setelah spermatozoon masuk. Membentuk sebuah oosit matang dan second polar bodies. Kromosom oosit ini (22+X) menyusun dirinya sendiri dalam nukleus membentuk pronukleus betina.

3. Aktivasi metabolik pada sel telur

Faktor aktivasi dibawa oleh spermatozoon, aktivasi meliputi permulaan perkembangan sel dan molekuler pada saat embriogenesis awal.Hasil inti dari fertilisasi:

1. Pemulihan jumlah kromosom yang diploid (asalnya haploid)

2. Penentuan jenis kelamin pada individu baru

3. Awal dari cleavage, tanpa fertilisasi, oosit berdegenerasi selama 24 jam setelah ovulasi.