Mekanisme Seluler Folikel Akibat Stimulasi Ovarium Pada In Vitro Fertilization (IVF)

PENDAHULUAN
  Infertilitas adalah kondisi dimana pasangan suami istri tidak dapat memperoleh keturunan secara alami setelah satu tahun berhubungan secara teratur tanpa alat kontrasepsi.1 Teknologi Reproduksi Berbantu (TRB) telah dikembangkan sedemikian rupa sehingga mampu membantu pasangan infertil untuk memperoleh keturunan dengan berbagai macam indikasi. Terdapat berbagai program TRB dimana salah satunya adalah In Vitro Fertilization (IVF) dimana transfer embrio fresh dimana didalamnya terdapat berbagai tahapan penting mulai dari stimulasi hormonal dan diakhiri dengan proses transfer embrio ke dalam uterus. Namun, usaha ini tidak selalu berhasil. Oleh karena itu, para ahli terus melakukan penelitian untuk memperkecil kegagalan.1

Gangguan ovulasi ditemukan pada kurang lebih 25% kasus infertilitas dalam praktek sehari-hari. Penanganan yang dilakukan harus berdasarkan penyebab anovulasi yang terjadi serta menyingkirkan kemungkinan penyebab infertilitas lainnya. Karena itu sangat penting untuk meyakinkan patensi tuba dan analisis semen yang normal sebelum melakukan stimulasi ovarium.2

Stimulasi ovarium diberikan baik pada wanita normal dengan ovulasi teratur ataupun pada gangguan ovulasi, bertujuan untuk mendapatkan ovulasi ganda sehingga akan meningkatkan angka kehamilan. Fertilisasi in vitro prosedur stimulasi ovarium akan menghasilkan lebih dari satu komplek oosit kumulus sehingga setelah dilakukan fertilisasi akan menghasilkan banyak embrio yang siap untuk ditransfer. Keuntungan lain adalah akan didapatkan embrio yang siap untuk dilakukan simpan beku, sehingga dapat dipakai pada siklus fertilisasi in vitro berikutnya dengan tanpa melakukan stimulasi ovarium lagi.3,4

Selama dekade pertama (1980-1990), dikemukakan berbagai protokol stimulasi yang umumnya masih didominasi oleh kombinasi Clomiphene Citrate (CC), Follicle Stimulating Hormone (FSH), terutama FSH yang bukan produk rekombinan (berasal dari urin yang dimurnikan) dan Human Menopousal Gonadotropin (hMG), serta Human Chorionic Gonadotropin (hCG). Pada dekade berikutnya (1990-1999), arah pengembangan induksi ovulasi dengan menggunakan produk-produk rekombinan termasuk penggunaan GnRH.

2.1 In Vitro Fertilization (IVF)

                 In Vitro Fertilization (IVF) adalah salah satu teknik reproduksi berbantu (TRB) dimana proses fertilisasi dilakukan secara manual pada cawan dengan menyatukan sel telur yang diambil langsung dari ovarium melalui operas dan sampel sperma yang didapatkan dari ejakulasi maupun dari operasi. Penyatuan sel telur dan sperma dapat dilakukan secara konvensional dengan menyiramkan sampel sperma pada cawan yang berisi sel telur atau dengan menginjeksikan secara langsung satu sel sperma pada satu sel telur. Proses IVF terdiri dari beberapa tahapan dimulai dari pemilihan sperma berkualitas, stimulasi ovarium, pengambilan teluratau yang dikenal dengan istilah Ovarium Pick Up (OPU), fertilisasi, kultur embrio, dan transfer embrio pada uterus.5

Stimulasi ovarium adalah stimulasi gonadotropin yang dilakukan setiap hari guna memaksimalkan proses perkembangan folikel dimana perkembangannya di monitor secara rutin menggunakan ultrasonografi. Setelah dilakukannya stimulasi dan mendapatkan folikel dengan ukuran besar, dilakukan aspirasi transvaginal untuk mengambil cairan folikel dengan dipandu oleh gambaran hasil ultrasonografi. Sel telur matang yang didapatkan dari hasil aspirasi kemudian difertilisasi dengan sperma yang telah dicuci. Proses fertilisasi dilakukan dengan injeksi sperma pada sel telur yang telah difertilisasi dilakukan kultur selama 3 hari atau 5 hari dengan secara rutin dilakukan monitoring. Embrio hasil kultur dengan grade good quality kemudian ditransferkan ke rahim ibu.5

Sebelum melakukan tindakan IVF, pasangan melakukan berbagai pemeriksaan terkait kondisi infertilitas seperti analisa sperma dan pemeriksaan organ reproduksi wanita menggunakan histerosalpingografi, ultrasonografi transvaginal, dan tes untuk mendeteksi ovulasi. Pemeriksaan ketersediaan ovum pada ovarium juga penting dilakukan dengan memperhatikan faktor usia karena berkaitan dengan prosedur administrasi stimulasi.     

Pelaksanaan Induksi Ovulasi dan Stimulasi Ovarium
Umumnya stimulasi ovarium diberikan bersama teknik reproduksi berbantu, inseminasi atau fertilisasi in vitro. Stimulasi ovarium dimulai pada hari ke tiga siklus haid, yaitu sebelum terbentuknya folikel dominan yang terjadi pada hari ke lima siklus haid. Stimulasi ovarium memperlebar jendela FSH (Follicle Stimulating Hormone) sehingga FSH yang pada keadaan fisiologi mulai turun pada hari ke lima siklus haid, tidak turun karena ada masukan FSH dari luar.

Masukan FSH dari luar menyebabkan sekelompok folikel yang seharusnya mengalami atresia, terus tumbuh membesar menjadi matur dan mengalami ovulasi bersama, ovulasi ganda. Stimulasi ovarium dapat menggunakan obat yang sederhana (CC) sampai obat yang mahal dan berisiko tinggi (gonadotrophin). Stimulasi ovarium mempunyai risiko terjadinya stimulasi berlebih, sehingga muncul sindroma hiperstimulasi ovarium. Oleh karena itu stimulasi ovarium terutama bila menggunakan gonadotrophin harus dipantau dengan baik (ultrasonografi atau bersama estradiol serum).

Prinsip dasar induksi ovulasi

Monoovulasi dalam siklus menstruasi normal
Ambilan folikel primordial secara kohort ke dalam pool-nya yang berlangsung terus menerus tanpa tergantung FSH disebut initial recruitment. Banyak faktor intra ovarium seperti growth differentiation factor-9 (GDF-9) dan bone morphogenetic protein-15 (BMP-15) yang diketahui mempengaruhi perkembangan folikel dalam fase ini. Dibutuhkan waktu lebih dari 120 hari bagi folikel primordial untuk menjadi folikel antral. Sebagian besar folikel primordial akan mengalami atresia sebelum menjadi folikel antral karena proses apoptosis. Sementara itu pada saat yang bersamaan oosit primer akan berkembang dan terhenti pada tahap profase meiosis I.6,7

Setelah memasuki tahap pubertas mulai akan terjadi kenaikan hormon FSH secara siklik yang dapat menyelamatkan sekelompok folikel antral dari atresia. Proses ini berlangsung setiap bulan dan dikenal dengan sebutan cyclic recruitment. Pada fase ini folikel antral akan berkembang dan terseleksi menjadi folikel dominan sedangkan oosit primer akan memasuki meiosis tahap II dan menjadi oosit sekunder ketika ovulasi .6

Setelah diselamatkan dari proses atresia folikel antral akan berkembang menghasilkan estradiol yang bermanfaat dalam perkembangan folikel itu sendiri. Dalam waktu kurang lebih 3 hari hormon FSH akan turun akibat umpan balik negatif estradiol dan supresi oleh inhibin B yang diproduksi oleh sel granulosa. Akibatnya hanya folikel yang memiliki kadar estradiol tinggi dan reseptor FSH terbanyak akan mampu terseleksi menjadi folikel dominan. Oleh karena itu sepanjang hidupnya manusia hanya akan mengalami monoovulasi pada setiap siklus haid.7

Sistem dua sel dua gonadotropin
Pada fase folikuler FSH akan membentuk reseptor FSH di sel granulosa, membentuk reseptor LH di sel teka, meningkatkan ekspresi enzim aromatase serta membantu proliferasi sel granulosa. Hormon LH akan berikatan dengan reseptornya di sel teka dan mengubah kolesterol menjadi androgen. Selanjutnya androgen di sel teka akan berdifusi ke dalam sel granulosa dan diubah menjadi estradiol oleh enzim aromatase. Tingginya hormon FSH akan semakin membantu proliferasi sel granulosa dan meningkatkan produksi estradiol intra folikuler yang selanjutnya akan meningkatkan ekspresi enzim aromatase.7

Dalam siklus haid hanya folikel yang memiliki reseptor FSH terbanyak akan memiliki enzim aromatase tertinggi sekaligus akan menjadi folikel yang mampu terseleksi menjadi folikel dominan. Hal ini terjadi karena folikel dominan adalah folikel yang mampu mengubah lingkungan mikro-nya dari yang bersifat androgen menjadi estrogen saat konsentrasi FSH mulai menurun. Dengan kata lain folikel dominan adalah folikel yang memiliki ambang rangsang terendah terhadap FSH.

Jendela FSH
Konsep ini merupakan hal penting dalam induksi ovulasi dan stimulasi ovarium karena semua folikel memiliki kapasitas untuk berkembang menjadi folikel dominan memiliki ambang rangsang terhadap FSH. Pada dasarnya perkembangan folikel hanya akan terjadi bila kadar FSH melampaui ambang rangsangnya. Dalam siklus spontan hanya folikel yang memiliki ambang rangsang FSH terendah akan berkembang dan terseleksi menjadi folikel dominan.7

Saat fase folikuler akhir, folikel yang memiliki ambang rangsang FSH terendah akan memanfaatkan LH untuk berkembang karena kadar FSH sudah mulai menurun.  Sementara folikel lain dengan ambang rangsang FSH-nya masih tinggi tidak dapat bertahan dalam lingkungan yang LH-nya tinggi sehingga akan menjadi atresia.7

Konsep “jendela FSH” ini sangat penting dalam induksi ovulasi dan stimulasi ovarium karena prinsip pemberian obat-obatan pemicu ovulasi adalah dengan memanipulasi “jendela FSH”. Golongan anti estrogen (klomifen sitrat dan aromatase inhibitor) dan preparat gonadotropin akan memperlebar “jendela FSH” sehingga akan meningkatkan jumlah folikel antral yang diselamatkan dari atresia. Karena itu dapat terjadi ovulasi multipel pada pasien yang mendapatkan obat-obatan golongan ini.

2.2 Peran Aksis Hipotalamus – Hipofisis Anterior – Ovarium
Ovarium memiliki dua unit endokrin terkait yaitu penghasil estrogen selama paruh pertama siklus, dan korpus luteum, yang mengeluarkan progesteron dan estrogen selama paruh akhir siklus. Unit-unit ini secara sekuensial dipicu oleh hubungan hormonal siklis yang rumit antara hipotalamus, hipofisis anterior, dan kedua unit endokrin ovarium.6

Fungsi gonad pada wanita secara langsung dikontrol oleh hormon hormon gonadotropik hipofisis anterior, yaitu follicle-stimulating hormone (FSH) dan luteinizing hormone (LH). Kedua hormon ini pada gilirannya diatur oleh gonadotropin-releasing hormone (GnRH) dari hipotalamus yang sekresinya pulsatif serta efek umpan-balik hormon-hormon gonad.

2018-01-27 11_42_10-tugas dr silvi biorep stimulasi ovarium fix - Microsoft Word

Gambar 1. Siklus pre dan post ovulasi. Fase luteal, atau pasca ovulasi (dari ovulasi sampai menstruasi), umumnya panjangnya sama untuk kebanyakan wanita – rata-rata sekitar 14 hari. ovum dilepaskan 10 sampai 16 hari sebelum menstruasi, atau dimulainya siklus menstruasi berikutnya. Dikutip dari : Macklon N, Stouffer R, Giudice L, Fauser B. The science behind 25 years of ovarian stimulation for in vitro fertilization.6

Selama fase folikel, folikel ovarium mengeluarkan estrogen di bawah pengaruh FSH, LH dan estrogen itu sendiri. Kadar estrogen yang rendah tetapi tetap terus meningkat tersebut pertama menghambat sekresi FSH, yang menurun selama bagian terakhir fase folikel, dan kedua secara inkomplit menekan sekresi LH, yang terus meningkat selama fase folikel. Pada saat pengeluaran estrogen mencapai puncaknya, kadar estrogen yang tinggi itu akan memicu lonjakan sekresi LH pada pertengahan siklus. Lonjakan LH ini menyebabkan ovulasi folikel yang matang. Sekresi estrogen merosot sewaktu folikel mati pada ovulasi.6

Sel-sel folikel lama diubah menjadi korpus luteum, yang mengeluarkan progesteron serta estrogen selama fase luteal. Progesteron sangat menghambat FSH dan LH, yang terus menurun selama fase luteal. Korpus luteum bergenerasi dalam waktu sekitar dua minggu apabila ovum yang dikeluarkan tidak dibuahi atau tertanam di uterus. Kadar progesteron dan estrogen menurun secara tajam pada saat korpus luteum berdegenerasi, sehingga pengaruh inhibitorik pada sekresi FSH dan LH lenyap. Kadar kedua hormon hipofisis anterior ini kembali meningkat dan merangsang berkembangnya folikel-folikel baru seiring dengan dimulainya fase folikel.7

Fase-fase di uterus yang terjadi pada saat yang bersamaan mencerminkan pengaruh hormon-hormon ovarium pada uterus. Pada awal fase folikel, lapisan endometrium yang kaya akan nutrien dan pembuluh darah terlepas. Pelepasan ini terjadi akibat merosotnya estrogen dan progesteron ketika korpus luteum tua dan berdegenerasi pada akhir fase luteal sebelumnya. Pada akhir fase folikel, kadar estrogen yang meningkat menyebabkan endometrium menebal. Setelah ovulasi, progesteron dari korpus luteum menimbulkan perubahan vaskuler dan sekretorik di endometrium yang telah dirangsang oleh estrogen untuk menghasilkan lingkungan yang ideal untuk implantasi. Sewaktu korpus luteum berdegenerasi, dimulailah fase folikel dan fase haid uterus yang baru.7

Untuk menengahi beberapa efek seperti sekresi, sintesis, dan pemeliharaan fenotipe, varian GnRH pada spesies yang berbeda berinteraksi dengan reseptornya (GnRHR), yang merupakan anggota dari superfamili gabungan G-protein-coupled receptor (GPCR) rhodopsin. Setelah GnRH mengikat GnRHRs pada membran gonadotrof, subunit α dari protein Gq/11 terdisosiasi dan mengaktifkan fosfolipase C (PLC-β), menghasilkan hidrolisis cepat fosfatidylinositol 4, 5-biphosphate (PIP2) dan produksi dua mensenger: diacylglycerol (DAG) dan inositol 1,4,5-trisphosphate (IP3); Rangsangan GnRH yang berlangsung lama (~5-10 menit) juga dapat mengaktifkan fosfolipase D (PLD) dan fosfolipase A2 (PLA2). IP3 menghasilkan mobilisasi Ca2 + dari intraselular, dan DAG memicu aktivasi protein kinase C (PKC) yang pada gilirannya mengurangi influk Ca2+ yang dimediasi depolarisasi, sekaligus meningkatkan sekresi gonadotropin (Gambar 1). PKC meningkatkan sensitivitas sekresi terhadap Ca2+, yang menjelaskan mengapa aplikasi GnRH lebih efektif untuk menginduksi sekresi daripada depolarisasi membran atau fotolisis Ca2+ yang dikurung. Aktivasi PKC juga terlibat dalam proses lain yang berhubungan dengan eksositosis, seperti GnRH self-priming dan rearrangement sitoskeletal.8

Dalam lumen ER, [Ca2 +] memiliki jumlah lebih tinggi (antara 10 dan 250 μM) daripada di sitosol (50-250 nM) oleh aktivitas pemompaan sarco-ER Ca2+ ATPase (SERCA) yang berada di membran ER. Membran ini mengatur saluran intraselular yang memungkinkan effluks Ca2+ dari ER turun pada gradien konsentrasi; Reseptor IP3 (IP3R), saluran Ca2+ ligand yang terbuka setelah mengikat IP3. Selain mengikat IP3, interaksi Ca2+ dengan situs afinitas tinggi (aktivasi) pada sisi sitoplasma IP3R sangat penting untuk pembukaan saluran. Faktanya, Ca2+ dan IP3 beroperasi sebagai co-agonis.8 Amplifikasi sinyal Ca2+, yang melibatkan IP3R berasal dari peran sinergis Ca2+ ini. Peningkatan [Ca2 +] yang besar dan mendadak meningkat, dipicu oleh hasil aktivasi IP3R dari kombinasi pelepasan Ca2+ dan amplifikasi dengan Ca2+ yang diinduksi pelepasan Ca2+. Bahkan jika IP3 sitosol tetap tinggi, Ca2+ eflux sering berhenti karena Ca2+ berikatan dengan reseptor afinitas rendah, yang menutup saluran IP3R. Ini terjadi ketika Ca2+ sitosolik mendekati IP3Rs tinggi, yaitu, setelah episode pelepasan cepat. Seperti pada kebanyakan sel pituitari, stimulasi agonis pada gonadotrof menghasilkan puncak [Ca2 +]  yang meluruh pada tingkat Ca2+ yang berkelanjutan (fase dataran tinggi). Pada konsentrasi GnRH antara lonjakan Ca2+ awal sering diikuti oleh osilasi [Ca2 +] yang besar akibat siklus pembukaan dan penutupan saluran IP3R sebagai konsekuensi fluktuasi [Ca2+] di dekat sisi sitoplasma. Frekuensi osilasi Ca2+ ini ditentukan oleh dosis GnRH yang diterapkan dan IP3 intraselular  tercapai.8

Lonjakan LH saat ovulasi dari hipotalamus memulai sinyal sekunder di dalam folikel ovarium, yang bertemu di cumulus–oocyte complex (COC). Di kompartemen teka, LH bekerja pada sel atau leukosit untuk menginduksi sekresi Insl-3 dan IL-1. Pada lapisan granulosa mural, Egf-L (amphiregulin, epiregulin dan betacellulin) diproduksi dan mentransmisikan sinyal ovulasi ke sel kumulus. FSH bertindak langsung pada reseptor yang diekspresikan oleh mural dan juga sel kumulus. IαI memasuki kompleks kumulus dari sirkulasi. Dalam COC, faktor pertumbuhan dan growth differentiation factor-9 (Gdf-9) dan/atau bone morfogenetic protein-15 (BMP-15) dari efek parakrin oosit pada sel cumulus melalui dimer reseptor Alk5/BMPRII. Prostaglandin E2 (PGE 2) bekerja secara autokrin melalui reseptor PGE 2 (EP 2).9

2018-01-27 11_42_37-tugas dr silvi biorep stimulasi ovarium fix - Microsoft Word

Gambar 2. Skema representasi gonadotroph yang menggambarkan jalur kontrol utama sintesis dan sekresi gonadotropin. GnRH, gonadotropin-releasing hormone; Gq, protein Gq/11; PLCβ, fosfolipase C; PIP2, phosphatidylinositol 4,5 bifosfat; DAG, diacylglycerol; IP3, inositol 1,4,5-trisphosphate; PKC, protein kinase C; VGCC voltage-gated calcium channels; CaMKII, calcium calmodulin type II kinase; Pompa RE, pompa retikulum endoplasma Ca2+; Pompa PM, pompa membran plasma Ca2+; SK, saluran  kalsium kecil-activated kalium; P, progesteron; PR, reseptor progesteron; E, estradiol; ERα, reseptor estrogen α; T, testosteron; AR, reseptor androgen; Raf, serin/treonin kinase; MEK, mitogen-activated protein kinase; ERK, kinase yang diatur sinyal ekstraselular.Dikutip dari : Pasten MLD, Fiordelisio T.: GnRH-induced Ca2+ signaling patterns and gonadotropin secretion in pituitary gonadotrophs. 20138

2018-01-27 11_42_59-tugas dr silvi biorep stimulasi ovarium fix - Microsoft Word

Gambar 3. Intraovarian signaling cascade yang memediasi ovulasi pada tikus. LH-R, reseptor hormon luteinizing; FSH-R, reseptor hormon perangsang folikel; ErbB, famili reseptor Egf; Alk5, activin receptor  like kinase-5; BMPRII, reseptor BMP tipe-II; LGR8, reseptor Insl3; IL-1R, reseptor interleukin-1. Dikutip dari : Pasten MLD, Fiordelisio T.: GnRH-induced Ca2+ signaling patterns and gonadotropin secretion in pituitary gonadotrophs. 20139

LH berinteraksi dengan reseptor reseptor G-protein (Gαs) yang mengaktifkan aktivasi AC dan memproduksi cAMP intraselular serta mobilisasi iP3/Ca++. Akibatnya, aktivasi PKA dan Erk menghasilkan fosforilasi (garis panah) faktor transkripsi termasuk CAMP response element-binding protein (CREB) dan protein stimulasi 1 dan 3 (Sp1/3). Kompleks transkripsi yang dipasang pada promoter gen periovulasi yang ditunjukkan pada sel granulosa mural meliputi Sp1/3 dan faktor tambahan seperti CREB, homeobox reproduksi 5 (Rhox5) atau faktor transkripsi induksi lainnya. Kompleks transkripsi memodifikasi struktur kromatin dan menstabilkan mesin transkripsi untuk mengaktifkan ekspresi gen secara transien . Gen yang diekspresikan dalam mode transien cepat ini melalui kaskade pensinyalan ini termasuk PR, disintegrin dan metalloproteinase dengan pengulangan trombospondin (ADAMTS-1), Egr-1 cathepsin L dan versican.9

FSH mengikat reseptor FSH pada sel cumulus untuk mengaktifkan AC, produksi cAMP dan PKA. Jalur ini mengaktifkan Erk seperti reseptor Egf sebagai respons terhadap Egf-L amphiregulin (ER), betacellulin (BC) dan epiregulin (ER). Faktor transkripsi yang diatur oleh kaskade kinase ini meliputi faktor AP-1, RR-1 dan cAMP response element-binding protein (CREB). Pada folikel yang berkembang, cAMP ditranslokasi ke oosit melalui gap junction sampai inaktif melalui fosforilasi oleh Erk dan sel yang terpisah dari oosit melalui ekspansi kumulus. Akibatnya, tingkat cAMP di oocyte turun.

2018-01-27 11_45_28-tugas dr silvi biorep stimulasi ovarium fix - Microsoft Word

Gambar 4. Sinyal transduksi di sel  granulosa mural pada fase periovulatori. LH berinteraksi dengan reseptor reseptor G-protein (Gαs) yang mengaktifkan aktivasi AC dan memproduksi cAMP intraselular serta mobilisasi iP3/Ca++. Dikutip dari : Pasten MLD, Fiordelisio T.: GnRH-induced Ca2+ signaling patterns and gonadotropin secretion in pituitary gonadotrophs. 20139

Dalam jalur terpisah, pertumbuhan dan diferensiasi oosit yang disekresikan dan growth differentiation factor-9 (Gdf-9) dan bone morfogenetic protein-15 (BMP-15) mengaktifkan aktivitas kinase reseptor integral pada sel kumulus, yang menghasilkan fosforilasi SMAD 2/3, yang mentranslokasi ke nukleus di dimer dengan SMAD4. Faktor transkripsi ini mempromosikan ekspresi gen cumulus yang diperlukan untuk spesifikasi respon spesifik kumulus terhadap lonjakan ovulasi. Gen yang diinduksi melalui dua mekanisme transduksi sinyal ini meliputi reseptor HAS-2, TSG-6, PTX-3, COX-2, PGE2 (EP2) dan pengatur GPCR-2 (RGS-2). PGE2 mengaktifkan reseptor EP2 untuk menengahi jalur transduksi sinyal yang serupa dengan FSH, dan RGS-2 dapat mengendalikan pengaktifan protein G.9

Gambar 5. Sinyal transduksi di sel kumulus fase periovulatori. FSH mengikat reseptor FSH pada sel cumulus untuk mengaktifkan AC, produksi cAMP dan PKA. Dikutip dari : Pasten MLD, Fiordelisio T.: GnRH-induced Ca2+ signaling patterns and gonadotropin secretion in pituitary gonadotrophs. 20139

2.3 Stimulasi Terkontrol dan Efeknya Terhadap Ovarium

Jenis Stimulasi Terkontrol
Proses stimulasi pada IVF dikenal dengan istilah stimulasi ovarium terkontrol (Controled Ovarian Stimulation/COH). Stimulasi terkontrol dilakukan dengan upayanya menstimulasi folikulogenesis dan oogenesis dengan cara terkontrol sehingga diperoleh folikel dan sel telur dalam jumlah banyak dimana diharapakan minimal terdapat satu sel telur yang dapat terfertilisasi. Berbagai pihak menentukan batas indikator keberhasilan stimulasinya masing-masing, diantaranya dengan menentukan bahwa didapatkannya minimal 4 folikel dalam satu siklus menstruasi sudah menggambarkan bahwa stimulasi berhasil.

Stimulasi terkontrol pada dasarnya adalah tindakan intervensi hipotalamus-pituari-gonadal-aksis (HPO-axis) yaitu mengintervensi sedemikian rupa mekanisme feedback positif maupun feedback negatif sehingga memberikan efek yang berbeda dari normalnya pada organ target. Secara umum, terdapat tiga mekanisme kerja yang dilakukan oleh obat dalam stimulasi terkontrol, yaitu (i)stimulasi untuk menekan LH surge dan mencegah ovulasi prematur, (ii) stimulasi untuk perkembangan folikel dalam jumlah banyak, dan (iii) stimulasi untuk pematangan sel telur.10

2.3.1 Agonist GnRH

Untuk menekan LH surge dan menghambat ovulasi, dilakukan stimulasi dengan tujuan mengintervensi kerja hormon GnRH pada hipofisis. GnRH adalah hormon yang disekresi oleh hipotalamus dengan tujuan stimulasi hipofisis. GnRH yang menstimulasi hipofisis anterior menyebabkan disekresikannya hormon FSH dan LH yang berfungsi dalam folikulogenesis dan oogenesis. Intervensi dilakukan dengan memberikan GnRH analog dari luar baik secara oral maupun injeksi. GnRH analog merupakan obat dimana struktur protein penyusunnya merupakan modifikasi dari GnRH natural yang berasal dari hipotalamus namun tetap komplementer dengan reseptornya di ovarium. GnRH natural tersusun atas 10 rangkaian asam amino dengan ikatan yang lemah antar beberapa peptida penyusunnya sehingga mudah dihancurkan oleh enzim peptidase. Hal tersebut menyebabkan waktu paruh GnRH natural cepat yaitu 2 hingga 4 menit. Pada GnRH analog, susunan asam amino GnRH natural dimodifikasi agar memiiki ikatan yang lebih kuat sehingga memiliki waktu paruh yang lebih lama dan ikatan dengan reseptornya lebih kuat.10-12

Gambar 6. GnRH alami dan analognya. Penggantian satu atau beberapa asam amino  dengan analognya mungkin adalah teknik tertua dan paling dieksploitasi untuk merancang obat baru. Analog dari gonadotropin releasing hormone dapat menjadi contoh yang baik di sini. Gagasan ini diilustrasikan dengan baik dengan perbandingan struktur empat obat dengan struktur dengan gonadotropin releasing hormone (GnRH).Dikutip dari: Lipok M, Kafarski P. Structural analogy-direct similarity versus topographical complementarity.2015  11

 Pada keadaan normal, GnRH natural yang berikatan dengan reseptor dan telah melakukan kerjanya di dalam organ target dihancurkan sehingga reseptor kembali ke permukaan. Pada stimulasi terkontrol, GnRH analog dengan sifat waktu paruhnya yang lebih lama dan ikatan dengan reseptornya kuat, apabila diinjeksikan dan berikatan dengan reseptor GnRH, membuat seolah-olah terjadi infusi GnRH yang konsisten. Hal tersebut menyebabkan terjadinya down-regulation dari reseptor GnRH melalui mekanisme clustering dan internalisasi sehingga reseptor GnRH pada permukaan sel menghilang. Akibatnya GnRH endogeneus terhambat kerjanya, konsentrasi FSH dan LH di dalam tubuh menjadi rendah.

Menurut Kaur et al, jumlah LH secara signifikan (p <0,001) meningkat pada kelompok studi pada hari pengambilan oosit. Semua parameter embriologis termasuk jumlah oosit matang, fertilisasi dan tingkat pembelahan, jumlah embrio berkualitas tinggi dan jumlah  embrio beku tidak meningkat signifikan pada kelompok studi. Ada peningkatan kecil namun tidak signifikan dalam kehamilan klinis, kehamilan ongoing, kelahiran hidup dan tingkat implantasi pada kelompok studi. Pemberian  dosis tunggal agonis GnRH sebelum pengambilan oosit dalam siklus antagonis dapat membantu dalam memperbaiki tingkat kehamilan namun hasilnya perlu diverifikasi dalam percobaan yang lebih besar.13

Tabel 1.menunjukkan hasil kehamilan di kedua kelompok tersebut. Di kelompok studi, ada peningkatan kecil namun tidak signifikan dalam kehamilan klinis, kelahiran hidup, kehamilan yang sedang berlangsung dan tingkat implantasi. Dikutip dari Kaur H, et al.: Effect of Pre-ovulatory Single Dose GnRH agonist Therapy on IVF Outcome in GnRH Antagonist Cycles; A Prospective Study, 2012 13

2.3.2 Gonadotropin
Stimulasi gonadotropin adalah stimulasi ovarium dengan tujuan menginduksi folikel dominan yang sedang berkembang dan mematangkan sel telur untuk meningkatkan peluang konsepsi. Pemberian stimulasi gonadotropin didasarkan pada fungsi FSH dan LH pada gonad. Pada proses perkembangan folikel, setelah folikel berkembang mencapai fase antral folikel, folikel membutuhkan FSH untuk dapat berkembang menjadi sel gravida yang siap ovulasi dan membutuhkan LH untuk proses pematangan sel telur. Pada keadaan normal, FSH endogenous hanya dapat membentuk satu sel gravida dalam satu siklus perkembangan folikel. Pemberian stimulasi gonadotropin secara eksogen pada fase folikuler dengan dosis FSH lebih tinggi dari FSH endogenous menyebabkan hiperstimulasi sehingga mampu mematangkan antral folikel menjadi sel gravida lebih banyak. Stimulasi gonadotropin yang digunakan untuk menginduksi ovarium terdiri dari (i) hormon menopausal gonadotropin (hMG) yang komposisinya terdiri atas FSH dan LH, dan (ii) rekombinan FSH yang hanya terdiri atas FSH. hMG merupakan hormon FSH dan LH yang didapatkan dari hasil purifikasi urin wanita menopause. Urine wanita menopause dimanfaatkan karena kelenjar hipofisis wanita menopause menstimulasi FSH dan LH dalam konsentrasi tinggi sebagai efek rendahnya produksi estrogen yang dihasilkan oleh ovarium. hMG tersusun atas FSH dan LH dengan perbandingan yang sama. Seiring dengan berkembangnya teknologi purifikasi, FSH rekombinan dihasilkan dimana kandungannya terbebas dari LH. Penggunaannya bergantung pada indikasi pasien yang ditetapkan oleh klinisi.14-16

Dari penelitian Dalal et al, durasi pengobatan dan dosis gonadotropin serupa pada kedua kelompok. Tingkat kegagalan siklus, kehamilan klinis dan tingkat keguguran, total metafase II oosit yang diambil, tingkat fertilisasi, jumlah embrio yang ditransfer semuanya serupa pada kedua kelompok. Tingkat kehamilan klinis adalah 45,9% pada kelompok HP-hMG dan 40,4% pada kelompok r-FSH.17

Tabel 2.Implantasi, kehamilan klinis, abortus dan lahir hidup disajikan dalam tabel. Tidak ada perbedaan yang signifikan antara kelompok tersebut. Dikutip dari: Dalal et al. : Effectiveness of HP-hMG vs r-FSH in patients undergoing IVF/ICSI Cycles. 2012.17

 2.3.3 Human Chorionic Gonadotropin (hCG)
Setelah terbentuknya beberapa folikel besar, stimulasi dilanjutkan dengan pemberian Human Chorionic Gonadotropin (HCG). hCG adalah obat injeksi yang memiliki struktur dan fungsi seperti LH, yaitu memicu pelepasan sel telur dari folikel dominan atau yang disebut sebagai proses ovulasi. Ovulasi biasanya terjadi 36 jam setelah pemberian hCG.18 Pemberian hCG diperlukan mengingat LH endogen tidak mampu menimbulkan ovulasi pada keadaan multifolikel tersebut. Saat yang tepat untuk pemberian hCG merupakan masalah yang juga mempengaruhi keberhasilan fertilisasi in vitro. Bila pemberian hCG terlalu awal, maka pertumbuhan folikel praovulasi akan terganggu sehingga berakibat kegagalan ovulasi. Sebaliknya bila terlambat akan menimbulkan penurunan angka fertilisasi dan peningkatan degenerasi oosit. Fenomena ini mungkin disebabkan oleh lamanya oosit berada di dalam folikel yang sedang mengalami proses atresia atau luteinisasi Pada siklus normal, kadar puncak LH terjadi 24 jam sebelum ovulasi sedangkan pada induksi ovulasi kadar estrogen meningkat sampai 24 jam setelah pemberian hCG. Karena itu proses kematangan folikel mempunyai pola yang berbeda dibandingkan dengan siklus normal. Sementara peningkatan kadar puncak LH akan menghentikan pertumbuhan folikel sehingga memungkinkan terjadinya ovulasi.

Menurut penelitian Osman et al dan tujuh penelitian lainnya (Aaleyasin et al, 2015, Cambiaghi et al, 2013, Hong et al, 2014, Janati et al, 2014, Mansour et al, 2011, Santibáñez et al, 2014, Wirleitner et al, 2015) menggunakan dosis 500 IU HCG dan melaporkan kehamilan secara klinis. Penyatuan hasil penelitian ini (n = 2544) menunjukkan perbedaan yang signifikan secara statistik pada kehamilan klinis dengan penggunaan HCG intrauterine dibandingkan dengan tanpa HCG (RR 1,21; 95% CI 1,01 sampai 1,46; P = 0,04) Tabel 3). Tidak ada heterogenitas yang signifikan yang ditemukan antara penelitian (I2 = 75%; P = 0.0006); Oleh karena itu, digunakan model efek acak.19

Tabel 3. Penelitian  mengenai tingkat kehamilan klinis setelah pemberian 500 IU HCG versus tanpa HCG. Dikutip dari : Osman et al. : The effect of intrauterine HCG injection on IVF outcome: a systematic review and meta-analysis. Reproductive Biomedicine Online.2016;33(3):350-9. 19

2.3.4 Clomiphene Citrate

Clomiphene Citrate (CC) adalah anti estrogen yang tersusun atas nonsteroid triphenylethylene derivate dimana 4 atom hidrogen dari ethylene diganti dengan 3 cincin phenyl dan anion klorida. CC bekerja dengan prinsip kompetisi ikatan reseptor estrogen antara CC dan estrogen endogenous. Struktur CC yang menyerupai struktur estrogen menyebabkan CC dapat berikatan dengan reseptor estrogen (ER) inti sel dalam sistem reproduksi dimana ikatan CC dengan ER memiliki waktu paruh yang lebih lama dibandingkan ikatan estrogen endogen dengan ER, waktu paruh CC dalam hitungan minggu sedangkan waktu paruh estradiol hanya dalam hitungan jam. Ikatan yang dibentuk oleh CC dan ER dengan waktu paruh yang lama mengakibatkan terganggunya pembentukan kembali ER di hipofisis. Hilangnya ER mengakibatkan estrogen tidak dapat berikatan sehingga terjadi kesalahan pemaknaan konsentrasi estrogen dalam negative feedback estrogen, konsentrasi estrogen dianggap rendah oleh sistem hipotalamus.20,21

Diketahui bahwa negative feedback estrogen mempengaruhi pulsatif GnRH dimana tinggi rendahnya frekuensi pulsatif menyebabkan aksi yang berbeda. Pada kondisi normal, kadar konsentrasi estrogen yang tinggi meningkatkan frekuensi pulssatil GnRH sehingga terjadi penghambatan stimulasi FSH dan peningkatan stimulasi LH. Pembacaan yang salah oleh hipotalamus anterior terkait kadar estrogen menyebabkan terjadinya pencegahan surge LH sedangkan FSH terus distimulasi. Hal inilah yang menyebabkan banyak folikel yang dapat berkembang.20,21

  • Dari studi Ragni et al, 148 wanita dberiikan klomifen sitrat dan 156 wanita dengan dosis tinggi gonadotropin; 124 dan 125 peserta dianalisis dalam kelompok masing-masing. Wanita yang diobservasi dengan dosis tinggi gonadotropin mendapatkan lebih banyak oosit dan memiliki kemungkinan lebih tinggi untuk melakukan transfer embrio. Namun, peluang sukses itu serupa. Transfer embrio per siklus dimulai pada wanita yang menerima klomifen sitrat dan gonadotropin dosis tinggi masing-masing 3% (n = 5) dan 5% (n = 7) (p = 0,77). Perkiraan rata-rata biaya per transfer di kedua kelompok masing-masing adalah 81,294 dan 113,107 Euro. Tidak ada efek samping  yang diamati.22 Klomifen sitrat masih merupakan obat pada lini pertama dalam stimulasi ovarium.

Tabel 4. Secara keseluruhan, hasil dari analisis ini sesuai dengan yang diamati untuk keseluruhan kelompok. Kami mengevaluasi secara retrospektif proporsi wanita yang direkrut yang dapat diklasifikasikan sebagai responder buruk sebelum masuk studi. Dikutip dari :Ragni G et al. : Clomiphene citrate versus high doses of gonadotropins for in vitrofertilisation in women with compromised ovarian reserve: a randomised controlled non-inferiority trial, 2012.22

 

 

Leave a Comment

Filed under Obstetri Ginekologi

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *