Kualitas sperma paling baik dinilai melalui DNA fragmentation index (DFI). Parameter ini mampu menilai seberapa besar kerusakan pada materi genetik sperma.
Kesuburan pria umumnya dilihat dari hasil analisis sperma. Namun demikian, ada parameter lain, yaitu DNA fragmentation index (DFI), yang tidak rutin diperiksa namun sangat bermakna dalam menunjukkan kesuburan seorang pria.
DNA fragmentation index menunjukkan derajat fragmentasi atau kerusakan DNA pada sperma. Diperkirakan sekitar 10-15 persen pria tanpa keturunan memiliki kerusakan pada DNA sperma yang diproduksi, meski hasil analisis spermanya tampak normal.
Mengapa DNA sperma penting dalam terjadinya kehamilan?
Sejatinya, setiap kehamilan yang sukses memerlukan DNA sel sperma dan sel telur yang utuh dan bebas dari kerusakan. Tujuannya agar terjadi pembuahan yang menghasilkan embrio sehat dengan potensi implantasi.
Sperma dianalogikan sebagai ‘kurir’ yang tugas utamanya membawa ‘paket’ berisi materi genetik atau DNA seorang pria untuk bertemu dan melebur dengan DNA dari sel telur wanita. DNA sperma terdapat di bagian kepala dan terbungkus di dalam sebuah nukleus (inti). Bagian leher dan ekor sperma semata-mata berfungsi sebagai penggerak, agar ia mampu berenang dengan efisien di dalam organ saluran reproduksi wanita.
DNA sperma bisa rusak dan kehilangan kemampuannya untuk membuahi sel telur maupun mengembangkan embrio yang sehat akibat kondisi-kondisi berikut:
Infeksi, baik di dalam maupun di luar testis (tempat produksi sel sprema).
Varikokel, yaitu adanya pelebaran pembuluh darah pada testis.
Meningkatnya suhu di sekitar area kelamin, seperti akibat bersepeda terlalu lama, menggunakan kursi dengan pemanas, menggunakan laptop di pangkuan, bersauna atau berendam di air panas.
Merokok, di mana aktivitas ini menghasilkan radikal bebas yang secara langsung dapat merusak DNA sperma.
Penuaan. Kerusakan DNA meningkat seiring dengan bertambahnya usia, khususnya pada usia 45 tahun ke atas.
Penggunaan obat-obatan tertentu dan narkoba.
Paparan polusi, radiasi, dan zat kimia seperti cat, pestisida, atau zat kimia berbahaya di tempat kerja.
Faktor gaya hidup seperti stres, konsumsi alkohol dan kafein yang berlebihan.
Adanya obesitas dan diabetes.
Kekurangan zat gizi tertentu.
Untuk mengevaluasi adanya kerusakan pada DNA sperma ini dilakukan yang disebut dengan tes fragmentasi DNA.
Apa itu tes fragmentasi DNA?
DNA merupakan materi genetik dengan susunan yang seperti tangga spiral. Ini disebut sebagai double helix atau rantai ganda. Disebut ganda karena ‘anak tangganya’ dibentuk oleh sepasang unit basa nitrogen, yang disebut nukleotida. Kombinasi dari pasangan-pasangan nukleotida inilah yang membentuk kode genetik unik bagi tiap individu. Nukleotida-nukleotida ini saling berikatan satu sama lain, dan disatukan oleh jalinan molekul gula dan fosfat yang dianalogikan sebagai pagar tangga.
Fragmentasi DNA merujuk kepada terjadinya perubahan atau hilangnya pasangan nukleotida ini baik pada salah satu maupun kedua rantai DNA. Kerusakan ini dapat terjadi pada beberapa titik dalam siklus hidup sperma, yakni pada saat pembentukan (spermatogenesis), penyimpanan, maupun setelah dikeluarkan melalui ejakulasi.
Dengan demikian, tes fragmentasi DNA bertujuan untuk menilai ada tidaknya kerusakan materi genetik tersebut pada sperma. Dengan kata lain, tes ini secara langsung menilai kualitas DNA di dalam sperma. Hasil berbagai studi telah menunjukkan bahwa angka fragmentasi DNA yang tinggi berhubungan dengan menurunnya angka pembuahan, kualitas embrio yang buruk, meningkatnya angka kegagalan implantasi serta keguguran. Dengan kata lain, juga menjadi penyebab gagalnya siklus bayi tabung.
Ada berbagai metode yang digunakan untuk mengukur kerusakan DNA sperma. Saat ini, yang paling sering dipakai antara lain:
Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling (TUNEL) assay.
Sperm chromatin structure assay (SCSA).
Comet assay atau single cell gel electrophoresis assay (SCGE).
Sperm chromatin dispersion (SCD) assay.
1. Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling (TUNEL) assay.
Pada metode ini, rantai DNA sperma yang rusak ditandai dengan pewarna fluoresens. Setelah itu, sel-sel sperma dilihat di bawah sinar laser, di mana sel-sel dengan DNA yang rusak akan memancarkan warna yang berbeda ketimbang sel-sel dengan DNA yang utuh.
2. Sperm chromatin structure assay (SCSA)
Pada metode ini, sel sperma diwarnai dan ditempatkan pada jalur sinar laser. Laser akan menyebabkan pewarna memancarkan cahaya fluoresens dengan warna tertentu. Warna hijau menandakan sel sperma tanpa fragmentasi DNA yang terdeteksi, sedangkan warna kuning dan merah menandakan adanya fragmentasi DNA derajat sedang hingga berat.
3. Comet assay atau single cell gel electrophoresis assay (SCGE)
Ini merupakan metode di mana membran sel sperma diluruhkan. Rantai DNA sperma yang terfragmentasi akan membentuk ‘ekor’, seperti pada komet. Ukuran ‘komet’ yang terbentuk menunjukkan derajat kerusakan DNA yang terjadi.
4. Sperm chromatin dispersion (SCD) assay
Pada metode ini, sperma dihancurkan secara kimia lalu diperiksa di bawah mikroskop khusus. Sperma dengan DNA yang utuh akan menghasilkan bentuk ‘halo’ atau lingkaran, sedangkan sperma dengan DNA yang rusak tidak.
Semua jenis tes fragmentasi DNA akan menghasilkan apa yang disebut dengan DNA fragmentation index atau DFI. Istilah ini merujuk kepada persentase sel sperma yang mengalami fragmentasi DNA di dalam sampel cairan sperma. Angka DFI yang lebih tinggi berarti lebih banyak sperma yang mengalami kerusakan DNA.
Hingga kini, belum ada patokan nilai yang spesifik soal DFI. Namun, para pakar menyatakan bahwa pria dengan DFI di atas 30 persen lebih berisiko mengalami gangguan kesuburan atau infertilitas.
Perlu diketahui bahwa derajat DFI tidak berhubungan dengan hasil analisis sperma. Sebab pada dasarnya semua pria—termasuk yang normal dan subur—menunjukkan sejumlah derajat fragmentasi pada DNA spermanya. Di sisi lain, DFI yang tinggi bisa didapat pada pria dengan hasil analisis sperma yang betul-betul normal.
Oleh sebab itu, perlu dicatat bahwa meskipun analisis sperma tampak normal, namun bila kualitas DNA sperma di dalamnya buruk, tidak akan tercapai suatu kehamilan yang sukses.
Bila DFI tinggi, apakah bisa diperbaiki dan menghasilkan keturunan?
Tak semua penyebab fragmentasi DNA dapat diatasi. Namun, beberapa hal diketahui dapat memperbaiki kerusakan DNA sperma:
Antibiotik untuk mengatasi infeksi bakteri yang sudah terkonfirmasi.
Operasi pada varikokel.
Suplemen antioksidan untuk meningkatkan kualitas sperma. Hasil studi menyebutkan bahwa konsumsi antioksidan selama 2-3 bulan secara teratur dapat mengurangi derajat fragmentasi DNA hingga 20 persen. Antioksidan yang terpenting, yakni vitamin C, E, dan A, serta L-carnitine, zinc, selenium, dan asam folat.
Menerapkan gaya hidup sehat untuk mengurangi radikal bebas dalam tubuh yang merusak DNA, seperti berhenti merokok, membatasi konsumsi alkohol dan kafein, serta menjaga berat badan di rentang yang sehat.
Selain itu, untuk meningkatkan peluang kesuksesan siklus bayi tabung, pria dianjurkan untuk menjalani aspirasi sperma pada testis. Jadi, sperma tidak dikeluarkan melalui proses ejakulasi, yang dapat merusak DNA sperma lebih lanjut.
Kapan sebaiknya tes fragmentasi DNA dilakukan?
Dahulu, tes fragmentasi DNA baru dilakukan setelah pasangan mengalami beberapa kali kegagalan siklus bayi tabung maupun program hamil lainnya. Namun kini, para pakar telah menyadari pentingnya DFI dan dampaknya pada keturunan yang dihasilkan.
Sampai saat ini, para pakar masih berdebat apakah tes fragmentasi DNA perlu diperiksa pada semua pria yang akan memulai program hamil atau menjalani siklus bayi tabung. Namun secara umum, ada beberapa indikasi yang mutlak, yakni pria dengan:
Infertilitas yang penyebabnya tidak diketahui
Kegagalan implantasi berulang atau kualitas embrio yang buruk pada siklus bayi tabung
Keguguran berulang
Sedangkan pria dengan kondisi-kondisi berikut dianjurkan untuk menjalani tes fragmentasi DNA:
Bisa disimpulkan bahwa mengetahui DNA fragmentation index pada pria dapat memberikan petunjuk akan kesuksesan suatu program hamil. Oleh sebab itu, tidak perlu menunggu ‘gagal’ untuk menjalani tes fragmentasi DNA. Lagipula, sebagian besar kasus fragmentasi DNA dapat diatasi dengan perubahan gaya hidup dan pengobatan yang sederhana. Bila tes dilakukan di awal proses program hamil maka akan sangat menghemat waktu, tenaga, dan biaya, serta mencegah Anda menjalani prosedur yang lebih rumit dan invasif.
Jadwalkan Konsultasi
Kami dengan senang hati akan mendiskusikan opsi finansial yang ada dan membantu menjawab pertanyaan Anda.
Jadwalkan konsultasi dengan menghubungi kami di(021) 50200800atau dengan mengisi formulir melalui tombol dibawah.
Deng C, Li T, Xie Y, Guo Y, Yang QY, Liang X, Deng CH, Liu GH. Sperm DNA fragmentation index influences assisted reproductive technology outcome: A systematic review and meta‐analysis combined with a retrospective cohort study. Andrologia. 2019 Jul;51(6):e13263.
Ferrigno A, Ruvolo G, Capra G, Serra N, Bosco L. Correlation between the DNA fragmentation index (DFI) and sperm morphology of infertile patients. Journal of Assisted Reproduction and Genetics. 2021 Apr;38(4):979-86.
Vončina SM, Stenqvist A, Bungum M, Schyman T, Giwercman A. Sperm DNA fragmentation index and cumulative live birth rate in a cohort of 2,713 couples undergoing assisted reproduction treatment. Fertility and Sterility. 2021 Dec 1;116(6):1483-90.
Li MW, Lloyd KK. DNA fragmentation index (DFI) as a measure of sperm quality and fertility in mice. Scientific reports. 2020 Mar 2;10(1):1-1.
Yang H, Li G, Jin H, Guo Y, Sun Y. The effect of sperm DNA fragmentation index on assisted reproductive technology outcomes and its relationship with semen parameters and lifestyle. Translational andrology and urology. 2019 Aug;8(4):356.
Kim GY. What should be done for men with sperm DNA fragmentation?. Clinical and experimental reproductive medicine. 2018 Sep;45(3):101.
Dahan MH, Khoudja RY, Gagnon A, Tan G, Tan SL. Factors which predict improvement in DNA fragmentation on a second semen specimen 3 hours after the first. Fertility and Sterility. 2019 Sep 1;112(3):e288-9.
Wright C, Milne S, Leeson H. Sperm DNA damage caused by oxidative stress: modifiable clinical, lifestyle and nutritional factors in male infertility. Reproductive biomedicine online. 2014 Jun 1;28(6):684-703.
Setelah lulus dari Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia, dokter Fiona melayani sebagai dokter Pegawai Tidak Tetap (PTT) dari Kementerian Kesehatan RI di salah satu desa terpencil di Kabupaten Luwuk-Banggai, Sulawesi Tengah. Pengalaman ini membawanya untuk melanjutkan S2 dalam bidang International Health di Universitas Gadjah Mada 2010, Yogyakarta.
