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In-vitro-Maturation porciner Oozyten auf Feederlayer ... - Dragon IVF

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Nur wenn die Kapazitation abgel<strong>auf</strong>en ist, kann es zum endgültigen Reifungsschritt<br />

der Spermatozoen kommen, der Akrosomenreaktion. Es handelt sich hierbei um<br />

Veränderungen der Membranverhältnisse im vorderen, akrosomalen Bereich der<br />

Spermatozoen, der sie dazu befähigt, die Zona pellucida und Eizellmembran zu<br />

penetrieren. Das Akrosom, welches unter anderem das für die Fertilisation wichtige<br />

Enzym Hyaluronsäure und die Protease Akrosin enthält, ist als Organell des<br />

Spermienkopfes während der Spermatogenese aus dem Golgi-Apparat der Spermatide<br />

entstanden (BEIER, 1992). Das mit Enzymen gefüllte, membranumschlossene<br />

Organell sitzt wie eine Kappe <strong>auf</strong> dem vorderen Teil der reifen Spermatozoe. Bei<br />

abgeschlossener Kapazitazitation haben sich zwischen Plasmalemm der Spermatozoen<br />

und äußerer Akrosomenmembran Ionenkanäle gebildet.<br />

Die Akrosomenreaktion ist ein kationen-abhängiger Prozeß. Calcium- und Kalium-<br />

Ionen spielen hierbei eine Schlüsselrolle. Hohe Konzentrationen an Kalium steigern<br />

die Fähigkeit der Spermatozoen, die <strong>Oozyten</strong> zu penetrieren. Ferner werden die<br />

intrazellulären Konzentrationen an freien Ca 2+ -Ionen in den Spermatozoen erhöht, was<br />

zur Akrosomenreaktion führt (SUZUKI et al., 1994a). Calciumstabilisatoren wie<br />

Caseinphosphopeptide können diesen Effekt weiter unterstützen (ABE et al., 1994;<br />

MORI et al., 1994). Der entscheidene Schritt der Akrosomenreaktion ist die partielle<br />

Auflösung und die Membranfusion der äußeren Akrosomenmembran mit dem<br />

Plasmalemm. Hierbei entstehen als Übergangsstadium bis zur völligen Ablösung<br />

größerer Akrosomenteile vesikuläre Membranstrukturen, zwischen denen sich<br />

Öffnungen bilden, durch die der <strong>In</strong>halt des Akrosoms in die nächste Umgebung fließen<br />

kann. Dabei handelt es sich um lytische Enzyme wie z. B. Akrosin und andere<br />

Proteasen, Hyaluronidase, β-Glukuronidase und N-Acety-Glukosaminidase.<br />

2.5.2. <strong>In</strong>-<strong>vitro</strong>- Kapazitation beim Schwein<br />

Zur Simulation der <strong>In</strong>-vivo-Bedingungen inkubierte RATH (1992) Eberspermatozoen<br />

im porcinen östrischen isolierten und ligierten Uterus. Überraschenderweise waren die<br />

nachfolgenden <strong>In</strong>-<strong>vitro</strong>-Befruchtungsraten schlechter als nach einer <strong>In</strong>kubation der<br />

Spermatozoen in TCM199. Außerdem wurde eine erhöhte <strong>In</strong>zidenz von sogenannten<br />

Head-to-Head-Aggregationen der Spermatozoen beobachtet, die im ligierten Uterus<br />

kapazitiert wurden. Es handelt sich hierbei um eine Aggregation von Spermatozoen,<br />

die sich mit den Köpfen gegenseitig verbinden. Sie soll durch eine überstürzte<br />

Akrosomenreaktion forciert werden und limitiert somit die Befruchtungsraten<br />

(HAMANO et al., 1989). Ferner wurden im ligierten Uterus erhöhte Kontaminationen<br />

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