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5.2 Screening natürlicher Duftstoffe
Diskussion
Da alle bisher gefundenen agonistischen Duftmoleküle für den Rezeptor OR1D2 synthetisch
produzierte Substanzen sind, die als Naturstoffe nicht vorkommen, ist eine entscheidende
Frage, welche die im physiologischen System wirkenden natürlichen Aktivatoren sind und
von welchen Zellen diese produziert und ggf. sezerniert werden. Um diesen Fragen
nachzugehen, habe ich im Folgeprojekt nach dem/den natürlich vorkommenden Liganden
gesucht. Dabei wurden die Aktivitätsprofile von Vaginal- und Follikelflüssigkeit an
rekombinant exprimierten Spermienrezeptoren mit Hilfe bildgebender Verfahren bestimmt
und aktive Substanzfraktionen nach verschiedenen chemischen Kriterien aufgearbeitet, um
deren aktive molekularen Komponenten bestimmen zu können.
Follikelflüssigkeit beinhaltet sowohl Sekrete der Eizelle, als auch der umliegenden Zellen des
Cumulus oopharus, sowie eine Vielzahl weiterer bioaktiver Substanzen (Rom et al., 1987;
Vanluchene et al., 1991). In verschiedenen experimentellen Ansätzen konnte gezeigt werden,
dass Follikelflüssigkeit die Spermienphysiologie und -bewegung beeinflusst (Eisenbach et al.,
1992; Chao et al., 1991). Des Weiteren stimuliert Follikelflüssigkeit die chemotaktische und
chemokinetische Aktivität, sowie die Hyperaktivität von Spermien (Ralt et al., 1994).
Die hier durchgeführten Untersuchungen an respektive OR1D2, OR4D1, OR7A5 oder PSGRexprimierenden
HEK293-Zellen führten zur Identifikation von vier verschiedenen, potentiell
endogen aktiven Liganden (1-Octen-3-on und Buttersäure (OR1D2), Furaneol (OR7A5) und
5-α-Androst-16-en (OR4D1)). Nach der Identifizierung der Liganden im rekombinanten
System, konnten die gezeigten Aktivierungsprofile auch auf das native System (humane
Spermien) übertragen werden (s. Abschnitt 4.1.2.1, Abb. 4.8; 4.9; 4.10; 4.13). Alle
identifizierten Liganden aktivierten humane Spermien. In dieser Arbeit konnten damit
erstmalig natürlich vorkommende Duftstoffe identifiziert werden, die von Spermien
exprimierte OR im rekombinanten System aktivieren und gleichzeitig transiente Ca 2+ -
Antworten in humanen Spermien induzieren. Die physiologische Funktion der einzelnen
Substanzen in vivo konnte im zeitlichen Rahmen der vorliegenden Arbeit allerdings nicht
geklärt werden.
Überraschenderweise besitzen einige der endogen aktiven Liganden nicht die strukturellen
Eigenschaften, die laut unserer Studien entscheidend für die Aktivität eines potentiellen
Liganden sein sollten (s. o.). Dazu gehören Buttersäure und 5-α-Androst-16-en. Allerdings ist
es nicht abwegig, dass Buttersäure und 5-α-Androst-16-en Liganden sind, da sich auf dem
Weg des Spermiums bis zur Eizelle im weiblichen Genitaltrakt der pH-Wert verschiebt, wofür
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