Untersuchungen zur Kapazitation und Hyperaktivierung equiner ...

Literaturübersicht
Die wichtige Rolle von Hydrogenkarbonat bei der Regulation der Motilität liegt
wahrscheinlich in der Erhöhung der intrazellulären pH-Wertes durch Diffusion über
die Zellmembran und der Aktivierung der cAMP-Produktion sowie der Erhöhung der
Permeabilität der Zellmembran für Calcium-Ionen (YANAGIMACHI 1969, SUAREZ
und HO 2003). Während im Nebenhoden eine Hydrogenkarbonatkonzentration von
3-4 mM gemessen wurde, liegt Hydrogenkarbonat im Eileiter in einer deutlich
höheren Konzentration von 20 mM vor (HARRISON et al. 1996, RODRIGUEZ-
MARTINEZ et al. 2001, GADELLA und VAN GESTEL 2004).
Durch die erhöhte intrazelluläre Hydrogenkarbonatkonzentration wird eine im Zytosol
gelegene Adenylatzyklase aktiviert, die die Menge des second messengers cAMP
erhöht und dadurch zur Protein Tyrosin-Phosphorylierung über die Proteinkinase A
(PKA) führt (Abb. 2).
Dabei wird auch das spermienspezifische Enzym Scramblase aktiviert, das die
Membranarchitektur der Spermatozoen in größere Unordnung versetzt, destabilisiert,
welches zum Herauslösen von Cholesterin führt (CROSS 1998, VISCONTI und
KOPF 1998, GADELLA und HARRISON 2000, HARRISON und MILLER, 2000,
FLESCH et al., 2001, GADELLA et al., 2001, BREWIS et al. 2005, HARRISON und
GADELLA 2005).
Die Entfernung von Cholesterin führt zu einer erhöhten Membranfluidität der
Spermien, so dass einerseits die Fusionsbereitschaft der Zellmembran mit der
äußeren akrosomalen Membranen im Rahmen der Akrosomreaktion als auch die
Bindung an die Zellmembran der Oozyte ermöglicht wird (LANDIM-ALVARENGA et
al. 2001 Abb. 2). Die damit einhergehende Instabilität hat allerdings einen negativen
Einfluss auf die Überlebenszeit der Spermien. Der Cholesterinefflux erfolgt durch
Cholesterinakzeptoren wie Albumin oder Lipoproteinen im umgebenden Milieu
(CROSS 1998). Die genaue Regulation ist bisher noch nicht vollständig geklärt. In
vitro enthalten in den vorliegenden Versuchen sowohl kapazitierendes Tyrode- als
auch Whittens-Medium bovines Serumalbumin, das als Sterolakzeptor wirkt.
Ein wichtiges Merkmal kapazitierter Spermien ist die Ausbildung eines hyperaktiven
Bewegungsmusters.
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