Mengenal Fertilisasi, Proses Peleburan antara Sel Telur dan Sel Sperma

Jakarta -

Pernahkah Bunda mendengar tentang proses fertilisasi? Atau mungkin merasa penasaran dengan bagaimana proses pembuahan bisa terjadi? 

Sederhananya, fertilisasi adalah proses peleburan antara sel telur Bunda dan sperma dari Ayah, yang akan membentuk kehidupan baru. Proses ini tidak hanya memastikan transfer materi genetik dari kedua orang tua tetapi juga memberikan dasar untuk variasi genetik. Hal ini penting untuk kelangsungan spesies, karena variasi genetik memungkinkan organisme untuk beradaptasi dengan perubahan lingkungan.

Apa itu fertilisasi?

Fertilisasi merupakan langkah pertama dalam menciptakan kehidupan baru. Fertilisasi, atau pembuahan, dimulai saat Bunda melepaskan sel telur dari ovarium. Sperma dari Ayah kemudian bergerak melalui saluran reproduksi Bunda untuk menemukan sel telur. Ketika sperma berhasil menembus pelindung sel telur, keduanya menyatu dan membentuk zigot. Ini adalah awal dari perjalanan panjang menuju kehamilan.

Dilansir dari Clevelandclinic, fertilisasi berkaitan erat dengan siklus menstruasi seseorang. Siklus menstruasi menggambarkan urutan kejadian yang terjadi di dalam tubuh Bunda saat mempersiapkan kemungkinan kehamilan setiap bulan. 

Setiap perempuan berovulasi selama siklus menstruasi mereka. Ovulasi terjadi ketika ovarium melepaskan sel telur untuk pembuahan. Struktur kecil seperti jari yang disebut fimbriae membantu mengarahkan sel telur melalui tuba fallopi menuju rahim Bunda. Selama perjalanan melalui tuba fallopi ini, sel telur dapat dibuahi oleh sperma.

Tahapan fertilisasi

Perjalanan fertilisasi dimulai saat sperma dari Ayah berenang untuk mencari sel telur Bunda. Begitu sperma memasuki saluran reproduksi, mereka berlomba menuju tuba fallopi, tempat sel telur berada. Dari jutaan sperma, hanya beberapa yang berhasil mendekati sel telur. Nah, inilah momen pertama yang menegangkan, karena hanya satu sperma terbaik yang akan berhasil menembus sel telur.

Berikut proses atau tahapan dalam fertilisasi:

1. Kapasitasi sperma

Kapasitasi adalah proses 'pemanasan' sperma setelah memasuki saluran reproduksi Bunda. Meskipun sperma sudah matang saat keluar dari tubuh Ayah, mereka membutuhkan tahap tambahan untuk benar-benar siap membuahi sel telur. Proses ini terjadi di rahim dan tuba fallopi Bunda.

Pada tahap ini, sperma mengalami perubahan kimia dan fisik yang meningkatkan kemampuannya bergerak dan mengenali sel telur. Dengan kata lain, kapasitasi adalah fase terakhir dari 'pelatihan' sperma agar bisa menjalankan tugasnya.

Kapasitasi pertama kali dijelaskan pada tahun 1951 oleh peneliti Austin dan Chang, yang menunjukkan bahwa sperma mamalia memerlukan waktu tertentu di saluran reproduksi betina sebelum menjadi fertil. Penelitian ini menyoroti pentingnya ion-ion seperti kalsium, bikarbonat, dan campuran protein dalam menciptakan lingkungan optimal untuk kapasitasi. Hasilnya adalah motilitas yang lebih aktif dan kemampuan sperma untuk menjalani reaksi akrosom, tahap kritis untuk penetrasi sel telur.

2. Penetrasi zona pellucida

Penetrasi Zona Pellucida adalah proses kunci dalam fertilisasi, di mana sperma menembus lapisan pelindung sel telur yang disebut zona pellucida. Zona ini adalah lapisan tebal berbahan glikoprotein yang mengelilingi sel telur, berfungsi sebagai pelindung dan pengatur spesifisitas antar spesies selama proses pembuahan.

⁠3. Fusi membran sel

Fusi membran sel dalam fertilisasi adalah tahap penting ketika membran plasma sperma menyatu dengan membran plasma sel telur. Proses ini memungkinkan material genetik sperma masuk ke dalam sel telur untuk melanjutkan pembentukan zigot.

Fusi membran sel terjadi setelah sperma berhasil menembus lapisan zona pellucida. Saat kepala sperma menyentuh membran plasma sel telur, interaksi molekuler antara protein fusi pada sperma (seperti protein Izumo1) dan reseptor di membran sel telur (seperti protein Juno) memulai proses peleburan.

4. Aktivasi sel telur

Aktivasi sel telur adalah tahap awal yang terjadi setelah sperma berhasil membuahi sel telur. Di sinilah perjalanan kehidupan dimulai! Sel telur yang sebelumnya 'tenang' akan mulai aktif dan memulai proses pembelahan untuk membentuk embrio.

Proses ini melibatkan sinyal kimia dan molekul kecil yang bekerja seperti tombol 'ON'. Setelah aktif, sel telur akan mempersiapkan semua yang dibutuhkan untuk perkembangan awal janin.

Tanpa aktivasi sel telur, bahkan jika sperma berhasil membuahi, perkembangan selanjutnya tidak akan terjadi. Oleh karena itu, aktivasi sel telur adalah langkah esensial yang menjembatani fertilisasi dan awal kehidupan baru.

5. Pembentukan zigot

Zigot adalah tahap awal kehidupan setelah sel telur (ovum) berhasil bertemu dengan sperma. Anggap saja ini adalah 'rumah pertama' bagi kehidupan yang baru saja dimulai. Zigot terbentuk ketika sperma dan sel telur melebur menjadi satu, membawa materi genetik dari Ayah dan Bunda. Inilah awal mula perjalanan janin di dalam rahim Bunda!

Setelah aktivasi sel telur, inti sperma (pronukleus jantan) dan inti sel telur (pronukleus betina) bergerak menuju pusat sel telur. Kedua inti ini mendekat dan akhirnya menyatu dalam proses yang disebut konsolidasi pronukleus. Pada titik ini, kromosom dari kedua gamet bergabung, menciptakan jumlah kromosom yang lengkap untuk membentuk zigot.

Apa yang terjadi jika fertilisasi tidak berhasil?

Jika fertilisasi tidak berhasil, sel telur yang tidak dibuahi akan diserap oleh tubuh atau keluar melalui menstruasi. Pada beberapa kasus, jika ada masalah genetik atau kromosom, tubuh bisa secara alami menghindari kehamilan untuk mencegah gangguan lebih lanjut.

Selain itu,salah satu kemungkinan adalah ketidakmampuan sperma untuk menembus atau melebur dengan sel telur. Sperma yang tidak mampu mencapai atau menembus zona pellucida, lapisan pelindung di sekitar sel telur, akan gagal untuk melakukan pembuahan. Ini bisa terjadi karena kualitas sperma yang buruk, masalah pada struktur sel telur, atau ketidakmampuan sperma untuk menjalani kapasitasi dengan benar.

Tapi jangan khawatir, Bunda! Jika Bunda merasa kesulitan hamil, ada banyak teknologi modern yang dapat membantu.

Faktor yang memengaruhi keberhasilan 

Keberhasilan fertilisasi Bunda dipengaruhi oleh berbagai faktor yang melibatkan kondisi sel telur, sperma, serta lingkungan di sekitar proses pembuahan. Berikut beragam faktornya:

Kualitas sel telur. Sel telur yang sehat dan matang dengan kromosom yang lengkap memiliki peluang lebih besar untuk dibuahi. Sel telur yang lebih tua, misalnya, cenderung mengalami penurunan kualitas dan kemampuan untuk dibuahi, yang mengurangi kemungkinan keberhasilan.

Kualitas sperma juga sangat memengaruhi keberhasilan fertilisasi. Sperma yang memiliki bentuk dan ukuran normal serta motilitas (kemampuan bergerak) yang baik lebih mudah mencapai dan menembus sel telur.

Sperma yang sehat itu lincah, punya bentuk yang baik, dan jumlahnya cukup. Nah, gaya hidup seperti merokok, kurang olahraga, atau terlalu sering begadang bisa memengaruhi kualitas sperma. Jadi, nggak cuma Bunda yang harus menjaga kesehatan, Ayah juga harus ikut berperan, ya!

keseimbangan hormon dalam tubuh juga berperan penting dalam kesuburan. Hormon yang mengatur ovulasi dan siklus menstruasi harus berada pada level yang tepat agar sel telur dapat dilepaskan dengan baik. Gangguan hormonal, seperti yang terjadi pada sindrom ovarium polikistik (PCOS), dapat mengganggu proses ovulasi dan menghambat pembuahan.

Kondisi saluran reproduksi juga memengaruhi peluang fertilisasi. Jika saluran telur Bunda tersumbat atau ada peradangan pada organ reproduksi, perjalanan sperma menuju sel telur bisa terhambat, sehingga mengurangi peluang pembuahan. 

Usia adalah faktor signifikan, terutama pada perempuan, di mana kesuburan menurun seiring bertambahnya usia. Pada laki-laki, meskipun kesuburan cenderung bertahan lebih lama, kualitas sperma juga bisa menurun seiring bertambahnya usia.

Fertilisasi dan teknologi reproduksi modern

Fertilisasi yang terjadi secara alami melibatkan pertemuan antara sperma dan sel telur di dalam tubuh wanita. Namun, dengan kemajuan teknologi reproduksi modern, banyak metode baru yang dikembangkan untuk membantu Bunda dan Ayah yang mengalami kesulitan dalam proses pembuahan alami.  Berikut beberapa teknologi reproduksi modern yang digunakan untuk membantu fertilisasi:

• Fertilisasi in vitro (IVF),  sel telur Bunda dibuahi dengan sperma di luar tubuh (di laboratorium). Setelah pembuahan berhasil, embrio yang sehat akan ditanamkan kembali ke dalam rahim Bunda. Ini memberikan kesempatan bagi Bunda untuk hamil meskipun ada hambatan alami.
• Inseminasi buatan (IUI), sperma yang sudah diproses dimasukkan langsung ke dalam rahim Bunda saat waktu ovulasi. Metode ini bisa meningkatkan peluang sperma bertemu dengan sel telur.
• ICSI (intracytoplasmic sperm injection). Prosedur ini dilakukan jika kualitas sperma Ayah tidak terlalu baik. Dalam prosedur ini, satu sperma disuntikkan langsung ke dalam sel telur untuk memastikan pembuahan terjadi. Ini sangat membantu ketika motilitas atau jumlah sperma rendah.

(pri/pri)