i

PENGARUH PAPARAN INSEKTISIDA BAKAR BENTUK LINGKAR

DAN INSEKTISIDA CAIR TERHADAP SPERMATOGENESIS TIKUS

Sprague Dawley DILIHAT SECARA HISTOPATOLOGIS

LAPORAN HASIL PENELITIAN

KARYA TULIS ILMIAH

Disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan guna mencapai gelar

sarjana strata-1 kedokteran umum

MOHAMMAD ALI AKBAR

22010110120009

PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA KEDOKTERAN

FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS DIPONEGORO

2014

ii

iii

iv

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan

rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas Karya Tulis Ilmiah yang berjudul

Pengaruh Paparan Insektisida Bakar Bentuk Lingkar dan Insektisida Cair

Terhadap Spermatogenesis Tikus Sprague Dawley dilihat Secara Histopatologis.

Penulisan Karya Tulis Ilmiah ini dilakukan untuk memenuhi salah satus yarat

guna mencapai gelar Sarjana Kedokteran Universitas Diponegoro.

Penulis menyadari Karya Tulis belum sempurna, sehingga penulis

berharap adanya kritik ataupun saran demi kesempurnaan Karya Tulis ini.

Bersama ini penulis menyampaikan terima kasih serta penghargaan kepada:

1. dr. Erie B.P.S Andar Sp.BS (K) , PAK dan dr. Ika Pawitra Miranti, M.Kes,

Sp.PA selaku dosen pembimbing yang telah menyediakan waktu, tenaga

dan pikiran untuk membimbing saya dalam penyusunan Karya Tulis

Ilmiah ini.

2. dr. Soerjo Adji, Sp.B , PAK selaku ketua penguji dan dr. M. Thohar

Arifin, Ph.D, PA, Sp.BS(K) selaku dosen penguji yang telah memberikan

saran dan arahan dalam penyusunan Karya Tulis Ilmiah ini.

3. DR.dr. Tri Indah Winarni, M.Si.Med, PAK yang telah membantu selama

proses penyusunan Karya Tulis Ilmiah ini dan menuangkan ide untuk

karya tulis ini.

4. Mas arif dan pak mul yang melengkapi pengumpulan data dan pengolahan

data dalam karya tulis ini.

v

5. Keluarga saya tercinta ( Bp H. Mohammad Isa Sigit, M.M. S.Ip, Ibu

Hj.Siti Maslian, Ade Meiri Siswani, Sp, Doni Suwarman S.H, Tuti

Mardiah Opini dan Indra sulita, Abdullah Syarif dan Tri Murni, Laila

Fadhillah dan Supryanto SW. Semua keluargaku yang tak bisa ku

sebutkan satu persatu.) dan untuk semua doa, semangat, kasih sayang dan

segala dukungan hingga selesainya Karya Tulis Ilmiah ini. Kalianlah

motivasi terbesar saya menjadi yang terbaik.

6. Azka Tajussyarof El Muzakka, Fariz Eka Setiawan, Dinda Sekar

Paramitha, geng imut, maladica, Basket FK undip serta sahabat lainnya

yang telah membantu memberikan semangat dalam penyelesaian Karya

Tulis Ilmiah ini.

7. Sahabat beswan 28 semarang dan segenap keluarga beswan seluruh

Indonesia yang memberikan banyak pelajaran berharga

8. Dekan FK UNDIP dan Rektor yang telah memberikan fasilitas.

9. Serta semua pihak yang tidak mungkin saya sebutkan satu-persatu atas

bantuannya secara langsung maupun tidak langsung sehingga Karya

Ilmiah ini dapat terselesaikan dengan baik.

Akhir kata, penulis berharap Tuhan Yang Maha Esa berkenan membalas

segala kebaikan semua pihak yang telah membantu. Penulis berharap Karya Tulis

Ilmiah ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Semarang, 10 Juli 2014

Penulis

vi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

LEMBAR PENGESAHAN……………………………………………….. ii

LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN PENELITIAN…………………. iii

KATA PENGANTAR……………………………………………………... iv

DAFTAR ISI……………………………………………………………… vi

DAFTAR TABEL………………………………………………………… x

DAFTAR GAMBAR…………………………………………………….. xi

DAFTAR LAMPIRAN…………………………………………………… xii

DAFTAR SINGKATAN…………………………………………………. xiii

ABSTRAK………………………………………………………………... xv

ABSTRACT………………………………………………………………. xvi

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang……………………………………………………... 1

1.2. Rumusan Masalah………………………………………………….. 4

1.3. Tujuan Penelitian…………………………………………………... 4

1.4. Manfaat Penelitian…………………………………………………. 4

1.5. Keaslian Penelitian………………………………………………… 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Perkembangan Organ Reproduksi Pria………………………………. 7

2.1.1. Testis…………………………………………………………… 7

2.1.1.1. Perkembangan Embriologi Testis …………………….. 7

2.1.1.2. Fisiologi Testis………………………………………… 8

2.2. Pengaruh Hormon Terhadap Testis…………………………………… 12

vii

2.2.1. Pengaturan Sekresi Hormon oleh Axis Hypothalamo Pituitary... 12

2.2.1.1. Pengaturan Sekresi FSH dan LH oleh Hypothalamus…. 12

2.2.2. Streoidogenesis…………………………………………………. 13

2.2.3. Efek Hormon Androgen pada Testis…………………………… 14

2.2.3.1. Efek Testosteron pada Testis…………………………… 14

2.2.3.2. Efek Estrogen pada Spermatogenesis…………………...15

2.3. Pengaruh Lingkungan Terhadap Reproduksi Pria…………………….. 17

2.3.1. Endokrin Disruptor……………………………………………... 17

2.3.2. Komponen Organochlorine yang Mempengaruhi Fertilitas……. 19

2.3.3. Pestisida dan Insektisida………………………………………... 20

2.3.3.1. Propoxur………………………………………………... 22

2.3.3.2. Transfultrin……………………………………..…..…... 23

BAB III KERANGKA TEORI, KERANGKA KONSEP DAN HIPOTESIS

3.1. Kerangka Teori………………………………………………………... 25

3.2. Kerangka Konsep ……………………………………………………... 26

3.3. Hipotesis………………………………………………………………. 26

BAB IV METODELOGI PENELITIAN

4.1.Ruang lingkup penelitian………………………………………………. 27

4.2. Desain Penelitian……………………………………………………… 27

4.3. Populasi dan Sampel………………………………………………….. 28

4.3.1. Populasi………………………………………………………… 28

4.3.2. Sampel………………………………………………………….. 28

4.4. Variabel Penelitian…………………………………………………….. 29

4.5. Definisi Operasional…………………………………………………... 30

viii

4.6. Alat dan Bahan………………………………………………………… 31

4.7. Cara Pengumpulan Data………………………………………………. 32

4.8. Alur Penelitian………………………………………………………… 35

4.9. Metode Penelitian……………………………………………………... 35

4.10. Analisis Data…………………………………………………………. 37

4.11. Etika Penelitian...…………………………………………………….. 38

4.12. Jadwal Penelitian…………………………………………………….. 38

BAB V HASIL PENELITIAN

5.1. Reliability analyisis……………………………………………………. 39

5.2. Efek paparan insektisida terhadap tubulus testis dilihat dengan

frekuensi dan distribusi tubulus tiap kategori untuk tiap perakuan…… 39

5.2.1 Efek paparan insektisida terhadap tubulus testis dengan

membandingkan kategori 1 tiap perlakuan……………………... 40

5.2.2.Efek paparan insektisida terhadap tubulus testis dengan

membandingkan kategori 2 tiap perlakuan……………………... 43

5.2.3.Efek paparan insektisida terhadap tubulus testis dengan

membandingkan kategori 3 tiap perlakuan……………………... 45

5.2.4.Efek paparan insektisida terhadap tubulus testis dengan

membandingkan kategori 4 tiap perlakuan……………………... 48

BAB VI PEMBAHASAN

6.1. Pengaruh estrogen terhadap spermatogenesis…………………………. 50

ix

6.2. Pengaruh paparan insektisida terhadap fungsi testis dan

Spermatogenesis………………………………………………………. 55

6.2.1. Pengaruh paparan insektisida bakar bentuk lingkar……………. 56

6.2.2. Pengaruh paparan insektisida bentuk cair………………………. 58

BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN

7.1. Simpulan………………………………………………………………. 60

7.2. Saran…………………………………………………………………... 61

DAFTAR PUSTAKA ……………………………………………………... 62

LAMPIRAN ………………………………………………………………. 64

x

DAFTAR TABEL

TABEL 1…………………………………………………….......................5

TABEL 2…………………………………………………………………..30

TABEL 3…………………………………………………………………..38

TABEL 4…………………………………………………………………..39

TABEL 5…………………………………………………………………..39

TABEL 6…………………………………………………………………..40

TABEL 7…………………………………………………………………..41

TABEL 8…………………………………………………………………..42

TABEL 9…………………………………………………………………..43

TABEL 10…………………………………………………………………44

TABEL 11…………………………………………………………………44

TABEL 12…………………………………………………………………45

TABEL 13…………………………………………………………………46

TABEL 14…………………………………………………………………47

TABEL 15…………………………………………………………………48

TABEL 16…………………………………………………………………49

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1……………………………………………………………………10

Gambar 2……………………………………………………………………14

Gambar 3……………………………………………………………………23

Gambar 4……………………………………………………………………23

Gambar 5……………………………………………………………………25

Gambar 6……………………………………………………………………26

Gambar 7……………………………………………………………………27

Gambar 8……………………………………………………………………35

Gambar 9……………………………………………………………………41

Gambar 10…..………………………………………………………………43

Gambar 11………………………………………………………………..…46

Gambar 12…………………………………………..………………………48

Gambar 13…………………………………………………………..………51

Gambar 14…………………………………………………………..………51

Gambar 15…………………………………………………………..………52

Gambar 16…………………………………………………………..………53

xii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Cara kerja sediaan histopatologi

Lampiran 2. Ethical Clearance

Lampiran 3. Reliability Analisis

Lampiran 4. Analisis data

Lampiran 5 Curriculum vitae

Lampiran 6 Tabel Penilaian Johnson Score

xiii

DAFTAR SINGKATAN

ABP : Androgen Binding Protein

ACTH : Adrenocorticotropin hormone

ALC : Adult Leydig Cells

AMH : Anti Mullerian Hormone

ArKO : Aromatase Knocked out

BPA : Bisphenol A

DDT : Dichlorodiphenyltrichloroethane

DES : Diethylstilbestrol

DHEA : Dehidroepiandrosterone

DHT : Dehidrotestosteron

E2 : 17β-estradiol

EDC : Endocrine distrupting chemicals

ER : Estrogen receptor

ERKO : Estrogen receptor knocked out

ERα : Estrogen receptor α

ERβ : Estrogen receptor β

FLC : Fetal Leydig cells

FSH : Foliclle Stimulating Hormone

g/L : Gram per liter

GnRH : Gonadotropin Releasing hormone

hCG : Human Chorionic Gonadotropin

KEPK : Komisi Etik Penelitian Kesehatan

LH : Luitenizing Hormone

ml : Mililiter

µg : Micrograms

PBBs : Polybrominated biphenyls

xiv

PCBs : Polychlorinated biphenyls

P450arom : Enzim aromatase

P450scc : Rantai samping sitokrom P450

SD : Sprague Dawley

SRY : Sex determining chromosome Y

TBBPA : Tetrabromobisphenol A

TDS : Testicular Dysgenesis Syndrome

UPHP : Unit Pemeliharaan Hewan Percobaan

xv

PENGARUH PAPARAN INSEKTISIDA BAKAR BENTUK LINGKAR

DAN INSEKTISIDA CAIR TERHADAP SPERMATOGENESIS TIKUS

Sprague Dawley DILIHAT SECARA HISTOPATOLOGIS

oleh: Mohammad Ali Akbar

ABSTRAK

Latar belakang : lingkungan tersusun dari zat-zat kimia yang memiliki

pengaruh estrogenik terhadap manusia. Estrogen lingkungan yang dikenal

sebagai xenoestrogen dapat ditemukan dalam insektisida yang dipakai dalam

kehidupan sehari-hari. Efek dari interaksi antara estrogen asing terhadapa

system reproduksi pria selama masa neonatus, dapat mengganggu perkembangan

organ dan menyebabkan infertilitas.

Tujuan : Untuk mengetahui efek klinis dari komponen zat yang

mengandung estrogen selama periode perkembangan awal dari tikus jantan

terhadap gangguan proses spermatogenesis saat dewasa.

Metode : Penelitian ini memiliki desain true experimental dengan

post test only control group. Tikus SD yang baru lahir (n-25) secara random

dibagi dalam 5 group (Grup kontrol (n=5), estrogen 25 μg (n=5), insektisida

bakar (n=5), insektisida cair 3 ml (n=5), and insektisida cair 4 ml (n=5)).

Perlakuan diberikan 1 per 2 hari selama 20 hari. Pada usia ke 100 hari, semua

tikus dibunuh, dan testisnya diambil untuk dilakukan pengamatan histopatologi

dengan pengecatan HE dan dikatageorikan menurut Johnson scor.

Hasil : β estradiol 3-benzoate (estrogen poten) yang dipaparkan selama

20 hari menyebabkan penurunan yang signifikan(p <0,05) terhadap jumlah

tubulus normal (30,4%) dibandingkan dengan grup kontrol (80,4%). Terdapat

peningkatan signifikan dari tubulus dengan kategori late maturity arrest tubule,

early maturity arrest tubule, and absence of germ cell tubule dibandingkan

dengan grup kontrol (p <0,05). Paparan insektisida bakar bentuk lingkar

menyebabkan penurunan signifikan jumlah tubulus normal (38,8%) dibandingkan

dengan grup kontrol. (p<0,05). Paparan insektisida cair dosis 3ml menyebabkan

penurunan signifikan jumlah tubulus normal (42,8%) dibandingkan dengan grup

kontrol (p<0,05). Efek dari paparan insektisida cair dosis 3ml menyebabkan

penurunan signifikan jumlah tubulus normal (44%) dibandingkan dengan grup

kontrol (p<0,05). Baik insektisida bakar bentuk lingkar maupun insektisida cair

menyebabkan peningkatan yang signifikan untuk tubulus dengan kategori late

maturity arrest tubule, early maturity arrest tubule (p <0,05) dibandingkan

kelompok kontrol.

Conclusion : secara umum, paparan 25 μg β estradiol 3-benzoate, insektisida

bakar bentuk lingkar dan insektisida cair terhadap tikus SD pada masa neonatus,

menyebabkan gangguan pada proses spermatogenesis saat dewasa.

Keywords : xenoestrogen, insektisida, spermatogenesis

xvi

THE EFFECT OF BURNED COIL AND LIQUID INSECTICIDE TO

SPERMATGONESIS OF SPRAGUE DAWLEY RAT ACCORDING TO

HISTOPATOLOGICAL FINDING

By: Mohammad Ali Akbar

ABSTRACT

Background : Environment consist of chemical compounds which has

estrogenic influences to human live. This foreign estrogen known as xenoestrogen

can be found in insecticides compound which commonly used in household life.

The impact of interaction between foreign estrogen to men reproductive system

during neonatal can disturb development of reproductive organ and lead to

infertility.

Objectives : to elucidate the clinical effect of proposed estrogenic compound

during young period of male rat on including alteration of spermatogenesis

processes in adult

Methods : This study is a true experimental design with post test only

control group. Newborn rat male SD rats (n-25) were randomized allocated into 5

groups (Negative control group (n=5), estrogen 25 μg (n=5), burn insecticides

(n=5), liquid insecticides 3 ml (n=5), and liquid insecticide4 ml (n=5)). Treatment

was given for 20 days. At 100th days old, all rats were killed, testis removed for

further HE histopathological examination and data was categorized into Johnson

score.

Results : β estradiol 3-benzoate (a high potent estrogen) treatment in

alternate days for 20 days caused significant decrease (p <0,05) the number of

normal tubules (30,4%) compared to control group (80,4%). There was

significant increase the number of tubules categorized viz late maturity arrest

tubule, early maturity arrest tubule, and absence of germ cell tubule compared to

control group (p <0,05). Exposure of burned coil insecticides resulted in

significantly decrease the number of normal tubule (38,8%) compared to control

group (p<0,05). Exposure of 3 ml aerosol insecticides significantly decreased the

number of normal tubule (42,8%) compared to control group (p<0,05). And the

impact of exposure of 4 ml aerosol insecticides significantly decreased the

number of normal (44 %) tubule compared to control group (p<0,05). Both

burned and aerosol insecticides exposure, led to significantly increase the number

of tubule categories viz late maturity arrest tubule, early maturity arrest tubule (p

<0,05) compare to control group.

Conclusions : in general, exposure of 25 μg β estradiol 3-benzoate, burned coil

and aerosol insecticide to neonatal male SD rat for 20 days lead to alteration of

spermatogenesis process in adult.

Keywords : xenoestrogen, insecticides, spermatogenesis.