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

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

Nur wenn die Kapazitation abgelaufen ist, kann es zum endgültigen Reifungsschritt

der Spermatozoen kommen, der Akrosomenreaktion. Es handelt sich hierbei um

Veränderungen der Membranverhältnisse im vorderen, akrosomalen Bereich der

Spermatozoen, der sie dazu befähigt, die Zona pellucida und Eizellmembran zu

penetrieren. Das Akrosom, welches unter anderem das für die Fertilisation wichtige

Enzym Hyaluronsäure und die Protease Akrosin enthält, ist als Organell des

Spermienkopfes während der Spermatogenese aus dem Golgi-Apparat der Spermatide

entstanden (BEIER, 1992). Das mit Enzymen gefüllte, membranumschlossene

Organell sitzt wie eine Kappe auf dem vorderen Teil der reifen Spermatozoe. Bei

abgeschlossener Kapazitazitation haben sich zwischen Plasmalemm der Spermatozoen

und äußerer Akrosomenmembran Ionenkanäle gebildet.

Die Akrosomenreaktion ist ein kationen-abhängiger Prozeß. Calcium- und Kalium-

Ionen spielen hierbei eine Schlüsselrolle. Hohe Konzentrationen an Kalium steigern

die Fähigkeit der Spermatozoen, die Oozyten zu penetrieren. Ferner werden die

intrazellulären Konzentrationen an freien Ca 2+ -Ionen in den Spermatozoen erhöht, was

zur Akrosomenreaktion führt (SUZUKI et al., 1994a). Calciumstabilisatoren wie

Caseinphosphopeptide können diesen Effekt weiter unterstützen (ABE et al., 1994;

MORI et al., 1994). Der entscheidene Schritt der Akrosomenreaktion ist die partielle

Auflösung und die Membranfusion der äußeren Akrosomenmembran mit dem

Plasmalemm. Hierbei entstehen als Übergangsstadium bis zur völligen Ablösung

größerer Akrosomenteile vesikuläre Membranstrukturen, zwischen denen sich

Öffnungen bilden, durch die der Inhalt des Akrosoms in die nächste Umgebung fließen

kann. Dabei handelt es sich um lytische Enzyme wie z. B. Akrosin und andere

Proteasen, Hyaluronidase, β-Glukuronidase und N-Acety-Glukosaminidase.

2.5.2. In-vitro- Kapazitation beim Schwein

Zur Simulation der In-vivo-Bedingungen inkubierte RATH (1992) Eberspermatozoen

im porcinen östrischen isolierten und ligierten Uterus. Überraschenderweise waren die

nachfolgenden In-vitro-Befruchtungsraten schlechter als nach einer Inkubation der

Spermatozoen in TCM199. Außerdem wurde eine erhöhte Inzidenz von sogenannten

Head-to-Head-Aggregationen der Spermatozoen beobachtet, die im ligierten Uterus

kapazitiert wurden. Es handelt sich hierbei um eine Aggregation von Spermatozoen,

die sich mit den Köpfen gegenseitig verbinden. Sie soll durch eine überstürzte

Akrosomenreaktion forciert werden und limitiert somit die Befruchtungsraten

(HAMANO et al., 1989). Ferner wurden im ligierten Uterus erhöhte Kontaminationen

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