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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