Sel Sertoli adalah sel somatik yang terletak di dalam epitel germinal pada kompartemen tubular testis. Sel sertoli memainkan peranan yang sangat penting dalam proses spermatogenesis, seperti mengatur nutrisi dan  faktor pertumbuhan ke sel germinal. Pada tulisan ini, Repro Note akan merangkum mengenai struktur dan fungsi sel sertoli serta beberapa hal terkait lainnya.

 Sel Sertoli by Librepath on Wikimedia.org

Struktur dan Fungsi Sel Sertoli

Pendahuluan

Sel sertoli terletak di tubulus seminiferus testis, pertama kali diamati pada tahun 1865 oleh seorang dokter Italia “Enrico Sertoli” dan dinamai menurut namanya. Sel Sertoli merupakan  salah satu jenis sel di epitel germinal selain spermatogonia dan  merupakan salah satu sel terpenting yang diperlukan untuk proses spermatogenesis pada pria. 

Sel ini terlihat besar berposisi di dekat bagian basolateral tubulus seminiferus. Dalam arti luas, dapat dianggap sebagai struktur pendukung epitel germinal.

Sel sertoli membantu memfasilitasi proses spermiogenesis,dan  mensekresikan berbagai molekul penting seperti androgen binding protein (ABP), Inhibin B, dan Activin. Sekresi ini memfasilitasi spermatogenesis baik secara langsung atau tidak langsung melalui sistem umpan balik negatif hormonal. 

Sel Sertoli juga merespon hormon hipofisis seperti follicle-stimulating hormone (FSH) untuk memulai proses spermatogenesis. Begitu pentingnya peran sel sertoli ini, sehingga ketiadaannya di testis dapat menyebabkan infertilitas pada pria dewasa meskipun produksi sperma normal.

Secara umum diasumsikan bahwa sel Sertoli mengkoordinasikan proses spermatogenesis secara topografi dan fungsional. Di sisi lain, data yang lebih baru mendukung anggapan bahwa sel germinal yang mengontrol fungsi sel Sertoli. Penelitian stereologis menunjukkan bahwa jumlah sel Sertoli pada pria meningkat hingga usia 15 tahun. 

Struktur Sel Sertoli

Sel sertoli adalah sel epitel germinal yang terbesar pada tubulus seminiferus. Sekitar 35-40% volume epitel germinal adalah sel Sertoli. Testis utuh dengan spermatogenesis lengkap mengandung 800 Juta-1,2 Milyar sel Sertoli atau sekitar 25 Juta sel Sertoli per gram testis.

Sel Sertoli mensintesis dan mengeluarkan berbagai faktor: protein, sitokin, faktor pertumbuhan, opioid, steroid, prostaglandin, modulator pembelahan sel, dll. Morfologi sel Sertoli sangat terkait dengan berbagai fungsi fisiologisnya.

Sitoplasma sel sertoli mengandung retikulum endoplasma untuk sintesis steroid dan sintesis protein, badan Golgi untuk elaborasi dan transport produk sekretorik, lisosom (fagositosis) serta mikrotubulus dan laments intermediet untuk adaptasi bentuk sel selama berbagai fase pematangan sel germinal. 

 Kompartemen tubuler testis membuat dan mempertahankan patensi lumen tubulus melalui produksi dan sekresi sel-sel Sertoli. Lebih dari 90% cairan sel Sertoli disekresikan dalam lumen tubular. Struktur khusus dari sawar darah testis mencegah reabsorpsi cairan untuk mempertahankan tekanan yang menjaga patensi lumen.

Aspek basolateral sel Sertoli yang berdekatan terdiri dari membran khusus membentuk rangkaian yang berikatan satu sama lain. Fungsi fisiologis sawar darah testis telah terbukti dalam percobaan yang menunjukkan bahwa zat warna yang diberikan dari luar sawar hanya bisa berdifusi sampai ke membran dan tidak bisa mencapai lumen tubulus seminiferus.

Penutupan sawar darah testis terjadi saat awal meiosis pertama sel-sel germinal dan proliferasi sel Sertoli. Sawar darah testis ini membagi epitelium seminiferus menjadi dua wilayah yang secara anatomi dan fungsional sangat berbeda satu sama lain. Sel-sel germinal awalnya berada di wilayah basal lalu bermigrasi ke wilayah adluminal untuk proses pematangan..

Dua fungsi utama sawar darah testis adalah isolasi fisik  sel haploid dan persiapan lingkungan khusus untuk proses meiosis dan perkembangan sperma. Pembukaan dan penutupan sawar bergantung pada aktivitas sel Sertoli dan fase perkembangan epitel germinal. 

Struktur sawar darah testis dan selektivitasnya dalam menyaring molekul-molekul tertentu sehingga sel-sel germinal terlokalisir di kompartemen adluminal dan tidak bisa mengakses langsung ke metabolit yang berasal dari dari interstitium. Oleh karena itu, pemeliharaan sel-sel germinal sepenuhnya tergantung pada sel Sertoli. 

Fungsi Sel Sertoli

Sel Sertoli memainkan banyak peran dan memiliki banyak fungsi dalam tubulus seminiferus. Salah satu fungsi terpenting adalah mengekskresikan senyawa yang disebut Mullerian Inhibiting Factor yang mencegah perkembangan organ kelamin wanita setelah terbentknya testis ditentukan secara embriologis. 

Sel Sertoli juga mengeluarkan Inhibin B yang membantu mengatur FSH dengan bekerja pada hipofisis anterior. Sel Sertoli membantu dalam mengkonsentrasikan testosteron yang tersedia dengan mengeluarkan zat yang disebut protein pengikat androgen (ABP). 

Sel Sertoli juga menjaga kondisi spermatogonia dan proses spermatogenesis dengan mengatur ion dan asam amino, serta melalui stimulasi reseptor FSH dari hipofisis anterior. Pada tahap spermatogenesis yang merupakan tahap terakhir pematangan spermatid, sel Sertoli berfungsi mendegradasi sisa sitoplasma setelah dikeluarkan dari spermatid.

Secara struktural sel Sertoli memiliki fungsi yang luar biasa yaitu mempertahankan sawar darah testis (Blood Testes Barrier), yang memungkinkan penyerapan testosteron untuk keperluan spermatogenesis.

Sawar darah testis ini juga mencegah bahan-bahan yang terdapat dalam darah masuk ke dalam lumen tubulus, hanya molekul-molekul tertentu yang mampu melewati sel sertoli yang dapat mencapai lumen. Akibatnya komposisi cairan intra tubulus cukup berbeda dengan komposisi darah. 

Komposisi khas cairan yang membasuh sel-sel germinativum ini dianggap sangat penting untuk tahapan-tahapan akhir perkembangan sperma. Sawar darah testis juga mencegah sel-sel penghasil antibodi di cairan ekstrasel mencapai tubulus penghasil sperma, sehingga mencegah pembentukan antibodi terhadap spermatozoa  yang telah berdiferensiasi.

Secara ringkas, fungsi Sel sertoli antara lain :

• Melindungi sel spermatogenik : Sel-sel sertoli memiliki fungsi fagositik sel apoptosis dan benda asing. Sel sel ini memakan sitoplasma yang dibuang dari spermatid selama proses remodeling dan menghancurkan sel-sel germinativum cacat yang gagal menyelesaikan semua tahapan spermatogenesis.

• Memberikan nutrisi pada sel spermatogenik : Karena sel sperma tidak memiliki akses langsung terhadap nutrien-nutrien di dalam darah, sel sertoli lah yang memberi nutrisi kepada sel spermatogenik.

• Mendukung perkembangan dan pergerakan sel spermatogenik: Sel-sel sertoli mengeluarkan cairan tubulus seminiferus ke dalam lumen, yang menjadi media sperma dari tubulus kedalam epididimis untuk disimpan dan diolah lebih lanjut.

• Berperan dalam kontrol parakrin dan endokrin pada proses spermatogenesis : Sel sertoli adalah tempat kerja testosteron dan FSH untuk mengontrol spermatogenesis. Sel-sel sertoli ini sendiri mengeluarkan hormon lain yaitu inhibin, yang bekerja dengan mekanisme umpan balik negatif untuk mengatur sekresi FSH.

• Mensekresikan Androgen Binding Protein (ABP) : Suatu komponen penting sekresi sertoli adalah protein pengikat androgen (ABP). Protein ini mengikat androgen  yaitu testosteron, sehingga kadar hormon ini di dalam tubulus seminiferus tetap tinggi. Konsentrasi testosteron lokal yang tinggi ini penting untuk mempertahankan produksi sperma. ABP penting untuk mempertahankan testosteron didalam lumen karena hormon steroid ini larut lemak  dan mudah berdifusi menembus membrane plasma dan meninggalkan lumen

Kesimpulan

Sel Sertoli adalah sel pendukung epitel tubulus seminiferus yang mengelilingi sel-sel germinal, berproliferasi dan berdiferensiasi membentuk kantong-kantong di sekitarnya. Sel sertoli menyediakan nutrisi, memelihara, dan melindungi sel spermatogenik. 

Sel sertoli juga berperan penting dalam kontrol hormonal, sekresi protein, serta memproduksi cairan untuk mendukung optimalnya proses spermatogenesis dan keberlangsungan hidup sel spermatogenik.

Referensi :

1. Sherwood, L., 2012. Fisiologi Manusia Dari Sel Ke Sistem, 6th ed. Penerbit Buku Kedokteran EGC, Jakarta.
2. Weinbauer, G.F., Luetjens, C.M., Simoni, M., Nieschlag, E., 2010. Physiology of Testicular Function, in: Nieschlag, E., M.Behre, H., Nieschlag, S. (Eds.), Andrology Male Reproductive Health and Dysfunction. Springer Heidelberg, New York.
3. Yan, H.H.N., Mruk, D.D., Wong, E.W.P., Lee, W.M., Cheng, C.Y., 2008. An autocrine axis in the testis that coordinates spermiation and blood–testis barrier restructuring during spermatogenesis. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. https://doi.org/10.1073/pnas.0711264105
4. Peterson C & Soder O. 2006. The Sertoli Cell - A Hormonal Target and Super Nurse For Germ Cells That Determines Testicular Size. Horm Res: 66:153-161. Karger.com. https://doi.org/10.1159/000094142
5. Wong W.J & Khan YS. 2021. Histology Sertoli Cell. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.