Identifikation und funktionale Charakterisierung - Logo Dragon-Ivf ...

Diskussion
spannungsabhängige Ca 2+ -Kanäle. Eine Frage, die in dieser Arbeit beantwortet werden sollte,
war, in welchem Stadium der Spermatogenese welche Ca 2+ -Kanaltypen exprimiert werden.
Bis jetzt konnten nur Ca 2+ V-Kanäle vom T-Typ in Spermien identifiziert werden (Arnoult et
al., 1998; Santi et al., 1996). Durch RT-PCR Experimente an frisch dissoziierten
Spermienvorläuferzellen (Spermatozyten) der Maus konnte ebenfalls gezeigt werden, das
diese zwei verschiedene T-Typ Kanäle exprimieren, CaV3.1 (Sakata et al., 2001) und CaV3.2
(Jagannathan et al., 2002), wobei die Expressionsrate von CaV3.2 in Spermienvorläuferzellen
weitaus größer ist, als die von CaV3.1 (Stamboulian, et al., 2004). Mittels
elektrophysiologischer Ableitungen, pharmakologischer Untersuchungen und
immunzytochemischer Methoden konnten in dieser Arbeit neben den spannungsabhängigen
Kaliumkanälen auch zwei verschiedene Ca 2+ V-Kanäle identifiziert werden. Dabei handelt es
sich zum einen um einen T-Typ Kanal, der bereits durch schwache Depolarisationen aktiviert
wird und eine schnelle Inaktivierung zeigt, und zum anderen um einen Kanal, der der durch
relativ starke Depolarisationen aktiviert wird und langsam inaktiviert, was für einen L-, N-,
P-, Q- oder R-Typ Kanal spricht (s. Abschnitt 4.2.4, Abb. 4.21). T-Typ Kanäle werden in
einer Vielzahl von Geweben, einschließlich Herz, Niere, glatter Muskulatur, Spermien und
vieler endokriner Organe, exprimiert. Diese Kanäle sind in eine Reihe physiologischer
Prozesse einbezogen, wie z.B. beim „Feuern“ von Neuronen, bei der Hormonausscheidung,
bei der Kontraktion von glatten Muskeln und bei der Fertilisation. Allgemein sind die
elektrophysiologischen Eigenschaften von T-Typ Kanälen verschiedener Zelltypen einander
relativ ähnlich. Deutliche Unterschiede konnten bei der Inaktivierung und den
pharmakologischen Eigenschaften beobachtet werden (Perez-Reyes, 2003).
Der erste selektive Antagonist, der für T-Typ Kanäle beschrieben wurde, ist Mibefradil (Ertel
et al., 1997). Dieser Antagonist wurde u.a. auch in der vorliegenden Arbeit für die
pharmakologischen Untersuchungen eingesetzt (s. Abschnitt 4.2.4, Abb. 4.22). Mibefradil
blockt alle T-Typ Kanäle mit ähnlicher Potenz (Martin et al., 2000). Es konnte gezeigt
werden, das Mibefradil T-Typ Kanäle in Spermatozyten und die Akrosomreaktion in reifen
Spermien blockiert (Arnoult et al., 1996; Arnoult et al., 1998; Florman et al., 1992). T-Typ
Kanäle in Spermatozyten scheinen durch Tyrosin- und Calmodulin-abhängige Proteinkinasen
reguliert zu werden (Arnoult et al., 1997; López-González et al., 2001).
Wie unter 1.9 beschrieben spielen Ca 2+ -Kanäle neben der Akrosomreaktion eine
entscheidende Rolle bei der Kapazitation. Die Kapazitation von Spermien ist ein komplexer
physiologischer Ablauf, der Spermien befähigt, die Zona pellucida (ZP) und die Zellmembran
der Eizelle zu durchdringen. Während der Kapazitation werden dekapazitierende Faktoren,
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