SUMBARNOW.ID-Peneliti dari Michigan State University menemukan mekanisme molekuler yang mengaktifkan peningkatan energi pada sperma sebelum proses pembuahan. Temuan yang dikutip dari Science Daily tersebut, dipublikasikan di Proceedings of the National Academy of Sciences dengan dukungan National Institute of Child Health and Human Development.
Sperma mamalia berada dalam kondisi energi rendah sebelum ejakulasi. Setelah memasuki saluran reproduksi perempuan, sel mengalami perubahan cepat berupa peningkatan kekuatan gerak dan penyesuaian membran luar agar dapat berinteraksi dengan sel telur. Proses ini membutuhkan lonjakan produksi energi dalam waktu singkat.
“Metabolisme sperma sangat khusus karena seluruhnya difokuskan untuk menghasilkan energi demi satu tujuan, yaitu pembuahan,” kata Melanie Balbach, profesor asisten Departemen Biokimia dan Biologi Molekuler sekaligus penulis senior penelitian.
Cara Sperma Menghasilkan Energi
Peneliti melacak bagaimana sperma memanfaatkan glukosa dari lingkungannya sebagai bahan bakar. Dengan memetakan jalur kimia glukosa di dalam sel, tim menemukan perbedaan jelas antara sperma tidak aktif dan sperma yang telah aktif.
Balbach menjelaskan metode pelacakan tersebut seperti menandai kendaraan lalu memantau perjalanannya. “Pada sperma yang aktif, jalurnya lebih cepat, rutenya berbeda, dan terdapat titik tertentu tempat prosesnya melambat,” ujarnya.
Peran Enzim dalam Aktivasi Sperma
Analisis menunjukkan enzim aldolase berperan penting dalam mengubah glukosa menjadi energi yang dapat digunakan. Selain itu, sperma juga memakai cadangan energi internal saat memulai perjalanan menuju sel telur.
Sejumlah enzim lain berfungsi sebagai pengatur yang menentukan jalur metabolisme serta efisiensi produksi energi.
Penelitian sebelumnya oleh Balbach saat bekerja di Weill Cornell Medicine menunjukkan bahwa pemblokiran enzim penting pada sperma menyebabkan infertilitas sementara pada tikus.
Dampak bagi Infertilitas dan Kontrasepsi
Secara global, infertilitas dialami sekitar satu dari enam orang. Peneliti menyebut pemahaman metabolisme sperma dapat membantu pengembangan alat diagnosis dan peningkatan teknologi reproduksi berbantu.
“Memahami metabolisme glukosa saat aktivasi sperma merupakan langkah awal penting. Selanjutnya kami ingin mengetahui apakah temuan ini juga berlaku pada sperma manusia,” kata Balbach.
Ia menambahkan salah satu enzim pengatur jalur energi berpotensi ditargetkan sebagai kontrasepsi nonhormonal yang menonaktifkan fungsi sperma sementara tanpa memengaruhi hormon.
Penelitian ini menunjukkan sperma harus meningkatkan energi secara drastis untuk mencapai sel telur. Identifikasi mekanisme pemanfaatan glukosa tersebut memperluas pemahaman biologi reproduksi dan menjadi dasar pengembangan terapi infertilitas serta metode kontrasepsi tanpa hormon.(*)
