Koleksi Dan Evaluasi Semen Kucing

KOLEKSI DAN EVALUASI SEMEN PADA KUCING

Oleh :
Shirley D. Johnston, DVM, PhD, DACT, Margaret V. Root Kustritz, DVM, PhD, DACT, Patricia N.S. Olson, DVM, PhD, DACT.

Penerjemah :
Fajar Shodiq Permata, SKH 

^{Gambar 37-1. Komponen dari vagina buatan untuk kucing jantan (A dan B), dan koleksi semen dari kucing jantan yang terlatih (C). Komponen meliputi tabung koleksi, pipet silinder Pasteur, tabung tes (tabung koleksi) 6 x 50 mm dari kaca dan 100 ml botol polyethylene, sebagai tempat air hangat (44-46oC) untuk mengkontrol temperature. Peralatan untuk koleksi tidak kelihatan, terletak diantara kaki penjantan, penjantan menahan betina pemancing dengan gigi. (Dari Sojka NJ: Management of artificial breeding in cats In Marrow DA (ed): Current Therapy Theriogenology: Diagnosis, Treatment, and Prevention of Reproductive Disease in Small and Large Animals, 2nd ed. Philadelphia, WB Saunders, 1986, pp 805-808, dengan ijin).}

Koleksi semen tiap minggu dari 2 pejantan selama 3 minggu menggunakan vagina buatan menunjukkan variasi yang tinggi dari segi volume dan jumlah total spermatozoa dengan perubahan relatif sedikit dari persentase spermatozoa abnormal dan persentase motilitas yang progresif. Ketika pejantan yang sama dikoleksi 3 kali seminggu selama 1 minggu, volume semen dan jumlah spermatozoa tampak lebih stabil dan mendekati jumlah yang sama dengan koleksi per minggu. Koleksi semen per hari dari 2 pejantan menyebabkan penurunan jumlah spermatozoa pada hari keempat, koleksi hari keempat adalah lebih sedikit 1,5 dari jumlah spermatozoa pada koleksi hari pertama, tetapi jumlah yang diejakulasikan stabil (14-45 juta spermatozoa per ejakulasi) setelah diistirahatkan selama 11 hari. Ini memberi kesan bahwa persediaan di luar gonad dikeluarkan setelah ejakulasi tiap hari setelah 4 hari, dan jumlah spermatozoa (persediaan di luar gonad) tersebut sama dengan jumlah keluar sperma harian. Walaupun penelitian tentang ini sedikit, hal tersebut menunjukkan bahwa kucing jantan dapat digunakan pemacek/ dikoleksi 3 kali seminggu tanpa adanya penurunan jumlah spermatozoa per ejakulasi.
Elektroejakulasi pertama dilaporkan bahwa dilakukan pada kucing yang teranestesi dengan ketamine hydrochloride oleh Platz et al (1976); ejakulat diperoleh dengan cara 180 stimulus sebesar 2-8 V menggunakan rectal probe Teflon dan stainless steel (Gambar 37-2)¬ (Platz et al, 1976). Penelitian mengenai penggunanan ejakulator dengan waktu yang pendek berangkaian dan dalam waktu yang lama, serta  penelitian mengenai efek tegangan dan aplikasi perubahan tegangan terhadap kualitas semen pada kucing jantan yang teranestesi dengan ketamine hydrochloride yang diejakulator menggunakan automatic stimulus delivery ejaculator telah dilaporkan (Dooley et al, 1983; Pineda et al, 1984; Pineda dan Dooley, 1984; Pineda dan Dooley, 1991). Ketika 4 rangkaian ejakulat diperoleh pada koleksi seminal tunggal mingguan selama 22 minggu, tampak adanya efek yang signifikan pada rangkaian ejakulat tersebut yaitu volume semen dan jumlah spermatozoa per ejakulat; pengulangan mingguan anestesi dan ejakalutor tidak mengubah kualitas semen secara signifikan, walaupun ada kecenderungan bahwa volume ejakulat menjadi meningkat (Pineda et al, 1984). Pada penelitian aplikasi tegangan, tampak adanya efek pada jumlah spermatozoa per ejakulat kucing akibat jenis kucing dan akibat besarnya aplikasi besarnya tegangan yang digunakan, yaitu lebih banyak spermatozoa yang dikoleksi pada tegangan 4 atau 8 V daripada 1 atau 2 V; stimulasi dengan 8 V menunjukkan adanya kontaminasi urin pada beberapa ejakulat (Pineda dan Dooley, 1984). Penulis disini berpendapat bahwa memisahkan antara efek tegangan pada pengeluaran semen (epididimis, vasa deferensia) dan ejakulasi (otot urethral) pada kucing mungkin akan menyebabkan teramatinya derajat variasi jumlah spermatozoa yang tinggi.  Elektroejakulator untuk koleksi semen telah digunakan pada kucing jantan yang teranestesi dengan campuran xylazine dan ketamine secara intravena (IV) atau dengan sodium thiopenthone dan atropine secara intramuskular (IM) (Johnstone, 1984). Anasetika dan protokol penggunaan tegangan untuk elektroejakulator pada kucing jantan ditunjukkan pada Tabel 37-2.

^{Gambar 37-2. Stimulator elektrik dan Teflon rectal probe untuk ejakulator pada kucing jantan. Probe ini dimasukkan ke dalam 9 cm ke dalam rectum pada kucing yang telah teranestesi, dan digunakan variasi stimulus antara 2-7 V (lihat Tabel 37-2). (Courtesy of PT Electronics, Boring, OR)}

Pembilasan vagina pada kucing betina post koitus (setelah kawin), atau koleksi spesimen sitologi vagina setelah kopulasi, mungkin akan mendapatkan spermatozoa (Gambar 37-3). Ketika pembilasan vagina dengan 1 ml larutan saline yang dilakukan segera setalah kawin antara 5 kucing normal betina dan 5 kucing normal jantan, didapatkan 40.000 sampai 10.240.000 spermatozoa (Platz et al, 1978).

^{Gambar 37-3. Spesimen sitologi vaginal dari kucing betina yang estrus, menunjukkan adanya kepala spermatozoa (tanda panah) dan sel epitel kornifikasi. Hematoxylin dan Eosin.}

Kucing jantan dilaporkan bahwa 15-90 persen (rata-rata = 46,8 persen) dari ejakulat mengalami aliran balik (retrograde) ke dalam vesica urinaria selama ejakulasi (Tabel 37-3) (Dooley et al, 1983; Dooley et al, 1984; Dooley et al, 1991). Koleksi urin dengan cystocentesis dari kucing jantan setelah ejakulasi diikuti dengan pemeriksaan sedimen urin untuk menemukan spermatozoa adalah prosedur yang berguna pada praktek hewan kecil untuk melihat kucing tersebut memproduksi sperma atau tidak.

^{Gambar 37-4. (A) Spermatozoa normal kucing diperiksa dibawah mikroskop cahaya dengan perwarnaan eosin-negrosin (1000x) (B) atau dengan mikroskop scanning electron. Pada mikrokgraf scanning electron, midpiece tampak adanya cekungan ke dalam (tanda panah) di daerah leher. (Dari Schmehl ML, Graham EF: Ultrastructure of domestic tom cat (Felis domestica) and tiger (Panthera tigris altaica) spermatozoa. Therionogenology 31: 861-874, 1989, dengan ijin).}

^{Gambar 37-5. (A) Spermatozoa abnormal kucing yang diperiksa dengan mikroskop scanning electron (B sampai D) atau dengan mikroskop cahaya dengan perwarnaan eosin-negrosin (1000x). (A)Abnormalitas berupa ekor memuntir di bagian proksimal, (B) droplet sitoplasmik di proksimal,    (C) droplet sitoplasmik di distal, dan (D) ekor putus.}

Adanya akrosom yang lengkap pada spermatozoa yang tidak mengalami reaksi akrosom mungkin dapat dilihat pada sampel semen kucing yang diwarnai dengan larutan 1% fast green FCF (Eastman Kodak Co, Rochester, NY 14650), 1% rose Bengal, dan 40% ethyl alcohol dalam 0,1 M asam sitrat dan 0,2 M disodium phosphate buffer (Pope et al, 1991). Semen diencerkan dengan 2,9% sodium sitrat, dan ditambah dengan larutan perwarna dengan volume yang sama dan diinkubasi selama 70 detik pada suhu kamar. Teteskan campuran tersebut dan buat preparat apus pada obyek glass dan keringkan pada suhu 37oC. Pemeriksaan status akrosom dengan cara diperiksa pada perbesaran 1000x; akrosom yang lengkap dapat terlihat berupa warna biru keunguan yang terletak di bagian depan dari kepala spermatozoa. Jika terjadi kehilangan akrosom, maka bagian depan dari kepala tampak tidak berwarna atau berwarna cahaya merah muda (karena lampu mikroskop) (Pope et al, 1991).

Ultrastruktur sel spermatozoa kucing

    Sperma kucing jantan diperiksa dengan mikroskop scanning dan transmission electron tampak memanjang, kepala berbentuk oval dengan 2 bidang yang simetris (longitudinal dan lateral) (Gambar 37-4) (Schmehl dan Graham, 1989). Leher tampak meruncing masuk ke dalam antara kepala dan midpiece (Sato dan Oura, 1984; Schmehl dan Graham, 1989). Potongan longitudinal (membujur) dari kepala dan leher (Gambar 37-6A) menunjukkan matrix akrosomal yang padat dengan material elektron padat disekitar mikrotubulus dari sentriol proksimal. Potongan melintang pada midpiece dari spermatozoa dari kucing jantan (Gambar 37-6B dan C) menunjukkan pada central pair dari mikrotubulus dikelilingi oleh sembilan mikrotubulus ganda dan pembuluh panjang yang padat.

^{Gambar 37-6. Pemeriksaan ultrastruktur spermatozoa kucing dengan mikroskop transmission elektron. (A) Potongan longitudinal (membujur) dari kepala dan leher menunjukkan segmen equatorial yang jelas dan material yang padat (tanda panah), yang mengelilingi mikrotubulus pada centriol proksimal. (B dan C) Potongan melintang dari midpiece menunjukkan central pair dari mikrotubulus yang dikelilingi dengan sembilan double mikrotubulus dan sembilan pembuluh yang padat. (Tanda panah, B) Membran plasma melapisi cincin mitokondria. Cincin mitokondria mengelilingi mikrotubulus. (C) Potongan kaudal menunjukkan adanya material yang kurang padat dan kadang-kadang tampak adanya pembuluh yang bilobus (tanda panah). (Dari Schmehl ML, Graham EF: Ultrastructure of domestic tom cat (Felis domestica) and tiger (Panthera tigris altaica) spermatozoa. Therionogenology 31: 861-874, 1989, dengan ijin).}

Kimiawi plasma seminalis

    Plasma seminalis kucing memiliki pH dan unsur kimiawi lainnya yang ditunjukkan pada Tabel 37-1 dan 37-4. Berat jenis, osmolalitas, dan anion gap dari plasma seminalis kucing mirip dengan gambaran pada serum darah. Alkaline phosphate tampak sangat signifikan pada plasma seminalis yang berasal dari testis dan atau dari epididimis, oleh karena itu, pada kucing dan juga anjing, enzim ini digunakan sebagai tanda untuk menilai epididimis (Tabel 37-4) (Frenette et al, 1986).

^{Tabel 37-4. Karakteristik dan Kimiawi Plasma Seminalis Kucing pada Sampel yang dikoleksi dengan Elektroejakulator dari enam Kucing Jantan sebelum dan sesudah Prescrotal Vasectomy atau Prescrotal Vasectomy dan Pengambilan Kelenjar Bulbourethral}

 * rata-rata
† standart error
Dari Johnson SD, Osborne CA, Lipowitz AJ: Characterization of seminal plasma, prostatic fluid,- and bulbourethral gland secretions in the domestic cat. Dalam Proceedings of the 11th International Congress on Animal Reproduction and Artificial Insemination, Dublin, Ireland, 1988, Vol IV, p 560, dengan ijin

Mikrobiologi plasma seminalis

   Kumpulan bakteri aerobik pada semen yang diejakulasikan dari kucing yang normal mengandung Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Proteus mirabilis, Klebsiella oxytoca, Streptococcus dan Staphylococcus (Tabel 37-5) (Johnston et al, 1996). Bakteri-bakteri tersebut mungkin bakteri yang normal yang terdapat pada urethral yang ikut keluar saat ejakulasi, karena bakteri-bakteri tersebut juga ditemukan pada saat kultur dari preputium (Cox et al, 1985; Johnston et al, 1996). Dalam 29 sampel semen dari 6 kucing jantan muda yang fertil (dengan penghilangan urin terlebih dahulu dengan cystocentesis), mengandung 28 bakteri positif yang tumbuh, antara 1 isolat (n = 8 dari 28) sampai 4 isolat (n = 3 dari 38) per sampel. Dua puluh dari 60 isolat mengandung lebih dari 100.000 bakteri per millimeter semen, 21 isolat mengandung 10.000 sampai 95.000 bakteri per millimeter semen dan 19 isolat mengandung bakteri kurang dari 10.000.

Assay penetrasi spermatozoa

     Spermatozoa kucing yang telah terkapasitasi mampu melakukan penetrasi ke dalam zona free oosit hamster dan zona intact dari oosit kucing domestik telah dilaporkan (Bowen, 1977; Niwa et al, 1985; Howard et al, 1988; Goodrowe et al, 1989; Goodrowe dan Hay, 1993). Persentase penetrasi ke dalam zona free ovum hamster oleh spermatozoa normospermic kucing telah diteliti sebesar 10,5 persen (n = 1065); persentasi penetrasi ke dalam zona intact dari ovum kucing oleh spermatozoa normospermic kucing juga telah diteliti sebesar 62,6 persen(n = 222) (Howard et al, 1988; Goodrowe et al, 1989).

^{Tabel 37-5. Bakteri Aerobik pada Semen Kucing yang Dikoleksi dengan Elektroejakulator dan dari Mukosa Preputium yang berasal dari Kucing Jantan Muda Dewasa dengan Kualitas Semen Normal*}

 *Kultur preputium dikoleksi dengan usapan steril menggunakan swab kapas mengelilingi permukaan penis dan hasil swab dimasukkan ke dalam 3 ml cairan Laktat Ringer lalu dikirim ke laboratorium. n=29
Diambil dari Johnson SD, Root MV, Olson PNS : Ovarian and testicular function in the domestic cat: Clinical management o spontaneus reproductive disease. Anim Reprod Sci 42:261-274,1996, dengan ijin.

Semen beku

   
Pembekuan semen yang telah diencerkan