Berita | Michigan State University Mengidentifikasi ‘Saklar Energi’ Sperma, Memajukan Kontrasepsi Pria dan Penanganan Infertilitas
Para ilmuwan di Michigan State University (MSU) telah mengidentifikasi ‘saklar’ molekuler utama yang memungkinkan sperma bergerak cepat menuju sel telur. Penemuan ini dapat mengubah penanganan infertilitas dan membuka jalan bagi kontrasepsi pria nonhormonal yang aman.
‘Metabolisme sperma sangat unik—satu-satunya tujuannya adalah menyediakan energi untuk pembuahan,’ kata peneliti utama Dr. Melanie Balbach, asisten profesor di Departemen Biokimia dan Biologi Molekuler MSU.
Dari ‘Tidak Aktif’ ke ‘Kecepatan Penuh’: Mekanisme Utama dalam Konversi Energi Sperma
Sebelum ejakulasi, sperma mamalia berada dalam kondisi energi rendah. Setelah ejakulasi, sperma secara bertahap aktif di saluran reproduksi perempuan, mulai bergerak kuat, dan memodifikasi membran selnya sebagai persiapan untuk menembus sel telur.
Balbach menjelaskan: ‘Peralihan cepat dari energi rendah ke tinggi ini tidak hanya terjadi pada sperma, tetapi juga pada banyak jenis sel. Sperma merupakan model ideal untuk mempelajari pemrograman ulang metabolik ini.’
Sebelum bergabung dengan MSU, Balbach mendapat perhatian atas penelitian terobosan selama kerja pascadoktoralnya di Weill Cornell Medicine. Ia menemukan bahwa menghambat enzim sperma utama menyebabkan infertilitas sementara yang dapat dipulihkan pada tikus, sebuah tonggak penting dalam pengembangan kontrasepsi pria nonhormonal.
Melacak Cara Sperma ‘Mengisi Bahan Bakar’: Teknik Pelacakan Metabolik Baru
Untuk menentukan bagaimana sperma mempercepat gerakannya sebelum pembuahan, tim MSU berkolaborasi dengan Memorial Sloan Kettering Cancer Center dan Van Andel Institute untuk mengembangkan teknik canggih dalam melacak metabolisme glukosa.
Dengan melacak jalur kimia glukosa dalam sperma, para peneliti dengan jelas mengamati perbedaan besar antara sperma yang beristirahat dan aktif.
Balbach menggunakan analogi: ‘Ini seperti mengecat atap mobil dengan warna merah muda dan menggunakan drone untuk melacak rutenya di tengah lalu lintas. Pada sperma yang aktif, “mobil merah muda” ini tidak hanya bergerak lebih cepat tetapi juga mengambil jalan yang berbeda, dan kami bahkan dapat melihat titik yang cenderung membuatnya terhenti di “persimpangan.”’
Menggunakan fasilitas inti spektrometri massa dan metabolomik MSU, tim memetakan jalur metabolik berenergi tinggi dengan beberapa tahap yang diperlukan sperma saat bergerak menuju sel telur. Salah satu temuan utama adalah bahwa enzim bernama **aldolase** berperan sentral dalam membantu sperma mengubah glukosa menjadi energi. Studi ini juga menunjukkan bahwa sperma membawa sebagian cadangan energi internal saat memulai perjalanannya.
Tim juga menemukan bahwa enzim tertentu bertindak seperti ‘pengatur lalu lintas’, mengatur aliran glukosa melalui metabolisme sperma untuk menjaga pasokan energi yang stabil.
Arah Baru untuk Penanganan Infertilitas dan Pengembangan Kontrasepsi
Tim Balbach selanjutnya akan mengeksplorasi cara sperma menggunakan sumber energi yang berbeda, seperti glukosa dan fruktosa, untuk memenuhi kebutuhannya. Penelitian ini dapat meningkatkan teknologi reproduksi berbantu (ART) dan diagnosis infertilitas, sekaligus mengidentifikasi target baru untuk kontrasepsi nonhormonal.
‘Sekitar satu dari enam orang di seluruh dunia terdampak infertilitas,’ kata Balbach. ‘Mempelajari metabolisme sperma memberi kami cara untuk meningkatkan kesuburan dan merancang strategi kontrasepsi baru.’
Sebagian besar penelitian kontrasepsi pria saat ini berfokus pada penghambatan produksi sperma. Metode ini bekerja lambat, tidak dapat dikendalikan sesuai kebutuhan, dan sering mengandalkan hormon dengan efek samping yang signifikan. Sebaliknya, tim Balbach mengusulkan penghambatan enzim metabolik sperma untuk kontrasepsi nonhormonal yang dapat dipulihkan dan digunakan sesuai kebutuhan—secara teoretis dengan sedikit efek samping.
Balbach mengatakan: ‘Sekitar 50% kehamilan di seluruh dunia saat ini tidak direncanakan. Memberikan lebih banyak pilihan kontrasepsi yang aman dan dapat dikendalikan kepada pria akan mendukung kesetaraan gender dan meringankan perempuan dari beban jangka panjang kontrasepsi hormonal.’
Temuan ini diterbitkan dalam Proceedings of the National Academy of Sciences dan didanai oleh National Institute of Child Health and Human Development (NICHD).
Sumber artikel:
Dikumpulkan dari internet
Diterbitkan 2025-10-23
Artikel ini disusun dengan bantuan AI dan ditinjau oleh tim editorial sebelum diterbitkan.
Berita | Michigan State University Mengidentifikasi ‘Saklar Energi’ Sperma, Memajukan Kontrasepsi Pria dan Penanganan Infertilitas
Berita | Michigan State University Mengidentifikasi ‘Saklar Energi’ Sperma, Memajukan Kontrasepsi Pria dan Penanganan Infertilitas
Para ilmuwan di Michigan State University (MSU) telah mengidentifikasi ‘saklar’ molekuler utama yang memungkinkan sperma bergerak cepat menuju sel telur. Penemuan ini dapat mengubah penanganan infertilitas dan membuka jalan bagi kontrasepsi pria nonhormonal yang aman.
‘Metabolisme sperma sangat unik—satu-satunya tujuannya adalah menyediakan energi untuk pembuahan,’ kata peneliti utama Dr. Melanie Balbach, asisten profesor di Departemen Biokimia dan Biologi Molekuler MSU.
Dari ‘Tidak Aktif’ ke ‘Kecepatan Penuh’: Mekanisme Utama dalam Konversi Energi Sperma
Sebelum ejakulasi, sperma mamalia berada dalam kondisi energi rendah. Setelah ejakulasi, sperma secara bertahap aktif di saluran reproduksi perempuan, mulai bergerak kuat, dan memodifikasi membran selnya sebagai persiapan untuk menembus sel telur.
Balbach menjelaskan: ‘Peralihan cepat dari energi rendah ke tinggi ini tidak hanya terjadi pada sperma, tetapi juga pada banyak jenis sel. Sperma merupakan model ideal untuk mempelajari pemrograman ulang metabolik ini.’
Sebelum bergabung dengan MSU, Balbach mendapat perhatian atas penelitian terobosan selama kerja pascadoktoralnya di Weill Cornell Medicine. Ia menemukan bahwa menghambat enzim sperma utama menyebabkan infertilitas sementara yang dapat dipulihkan pada tikus, sebuah tonggak penting dalam pengembangan kontrasepsi pria nonhormonal.
Melacak Cara Sperma ‘Mengisi Bahan Bakar’: Teknik Pelacakan Metabolik Baru
Untuk menentukan bagaimana sperma mempercepat gerakannya sebelum pembuahan, tim MSU berkolaborasi dengan Memorial Sloan Kettering Cancer Center dan Van Andel Institute untuk mengembangkan teknik canggih dalam melacak metabolisme glukosa.
Dengan melacak jalur kimia glukosa dalam sperma, para peneliti dengan jelas mengamati perbedaan besar antara sperma yang beristirahat dan aktif.
Balbach menggunakan analogi: ‘Ini seperti mengecat atap mobil dengan warna merah muda dan menggunakan drone untuk melacak rutenya di tengah lalu lintas. Pada sperma yang aktif, “mobil merah muda” ini tidak hanya bergerak lebih cepat tetapi juga mengambil jalan yang berbeda, dan kami bahkan dapat melihat titik yang cenderung membuatnya terhenti di “persimpangan.”’
Menggunakan fasilitas inti spektrometri massa dan metabolomik MSU, tim memetakan jalur metabolik berenergi tinggi dengan beberapa tahap yang diperlukan sperma saat bergerak menuju sel telur. Salah satu temuan utama adalah bahwa enzim bernama **aldolase** berperan sentral dalam membantu sperma mengubah glukosa menjadi energi. Studi ini juga menunjukkan bahwa sperma membawa sebagian cadangan energi internal saat memulai perjalanannya.
Tim juga menemukan bahwa enzim tertentu bertindak seperti ‘pengatur lalu lintas’, mengatur aliran glukosa melalui metabolisme sperma untuk menjaga pasokan energi yang stabil.
Arah Baru untuk Penanganan Infertilitas dan Pengembangan Kontrasepsi
Tim Balbach selanjutnya akan mengeksplorasi cara sperma menggunakan sumber energi yang berbeda, seperti glukosa dan fruktosa, untuk memenuhi kebutuhannya. Penelitian ini dapat meningkatkan teknologi reproduksi berbantu (ART) dan diagnosis infertilitas, sekaligus mengidentifikasi target baru untuk kontrasepsi nonhormonal.
‘Sekitar satu dari enam orang di seluruh dunia terdampak infertilitas,’ kata Balbach. ‘Mempelajari metabolisme sperma memberi kami cara untuk meningkatkan kesuburan dan merancang strategi kontrasepsi baru.’
Sebagian besar penelitian kontrasepsi pria saat ini berfokus pada penghambatan produksi sperma. Metode ini bekerja lambat, tidak dapat dikendalikan sesuai kebutuhan, dan sering mengandalkan hormon dengan efek samping yang signifikan. Sebaliknya, tim Balbach mengusulkan penghambatan enzim metabolik sperma untuk kontrasepsi nonhormonal yang dapat dipulihkan dan digunakan sesuai kebutuhan—secara teoretis dengan sedikit efek samping.
Balbach mengatakan: ‘Sekitar 50% kehamilan di seluruh dunia saat ini tidak direncanakan. Memberikan lebih banyak pilihan kontrasepsi yang aman dan dapat dikendalikan kepada pria akan mendukung kesetaraan gender dan meringankan perempuan dari beban jangka panjang kontrasepsi hormonal.’
Temuan ini diterbitkan dalam Proceedings of the National Academy of Sciences dan didanai oleh National Institute of Child Health and Human Development (NICHD).
Sumber artikel:
Dikumpulkan dari internet