Schwerpunkt: „Reproduktionsmedizin“ - Tierärztliche Hochschule ...

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Abb. 3: Spermien im Eileiter des Schweins: Durch feste Bindung an das Eileiterepithel
wird das funktionelle Spermienreservoir gebildet.
die Fähigkeit von Spermien zur Volumenregulation eine wichtige
Voraussetzung zur Adaptation an unterschiedliche osmotische Verhältnisse
im Nebenhodenschwanz, Uterus und Eileiter und essentiell
für die Aufrechterhaltung der Spermienvitalität sowie für die
Induktion von Reifungsprozessen im weiblichen Genital (Kapazitation).
Unter In-vitro-Bedingungen wird die Fähigkeit von Spermienpopulationen
zur Osmoregulation erfasst und beteiligte Ionenkanäle
identifiziert. Interessanterweise sind bei Bullenspermien die
Fähigkeiten zur Volumenregulation und zur Bindung an das Oviduktepithel
miteinander assoziiert, wie In-vitro-Untersuchungen mit
dem Ovidukt Explant Assay zeigten. Die Bindung von Spermien an
das Eileiterepithel gilt als Voraussetzung für die Etablierung des
funktionellen Spermienreservoirs im weiblichen Genitaltrakt, das für
Selektion, Überleben und Reifung der Spermien verantwortlich ist.
Hierbei konnten die beteiligten Protein-Kohlenhydratstrukturen bei
verschiedenen Spezies identifiziert werden. Die Anzahl der befruchtungskompetenten
Spermien in diesem Spermienreservoir steht in
direkter Beziehung zum Befruchtungserfolg.
Spermienmembranen reagieren während der Spermakonservierung
empfindlich auf Lagerungs- und Temperatureinflüsse. Das
methodische Spektrum einer sensiblen Spermienqualitätsdiagnostik
ist daher der Schlüssel zur Entwicklung verbesserter Konservierungstechniken.
Die Ziele dabei sind die Reduzierung der Schäden
durch Tiefgefrierung bei Rindersperma und die Verlängerung der
Lagerungsfähigkeit flüssigkonservierter Eberspermien. Spermien
unterscheiden sich hinsichtlich Bau und Funktion hochgradig von
Körperzellen, aber nur graduell zwischen verschiedenen Tierarten,
so dass dieses Forschungsgebiet klassischerweise speziesübergreifend
bearbeitet wird und neben den landwirtschaftlichen Nutztieren
auch die Spezies Hund (Kooperation Anne-Rose Günzel-
Apel, Institut für Reproduktionsmedizin der TiHo) und Pferd (Kooperation
Harald Sieme, Landgestüt Celle) beinhaltet. Eine besondere
Herausforderung stellt die Ermittlung der Beziehung zwischen spermatologischen
Parameter und der Fertilitätsleistung von Vatertieren
dar. Die Fruchtbarkeit ist das Resultat einer Vielzahl von Einflussfaktoren,
z.B. Besamungsmanagement und der Fertilität der weiblichen
Tiere, die in ihrer Summe den Einfluss der Spermaqualität
dominieren. Sorgfältig ausgearbeitete Versuchsdesigns mit In-vivo-
Modellen und Feldbesamungsversuchen, die Erhebung robuster
Fertilitätsdaten sowie solide statistische Analysen sind daher
Voraussetzung für eine erfolgreiche Bearbeitung der Fragestellung.
Institut für Reproduktionsmedizin der TiHo
4. Hygiene in der Spermaproduktion auf
Besamungsstationen
Dagmar Waberski, Institut für Reproduktionsmedizin der TiHo
Kooperation: Jens Seedorf, Institut für Tierhygiene der TiHo
Während seuchenhaft auftretende Genitalinfektionen durch Einführung
der künstlichen Besamung hierzulande ihren Schrecken verloren
haben, sind unspezifische Genitalinfektionen durch fakultativ
pathogene Keime nach wie vor von hoher Relevanz für den Reproduktionserfolg.
Insbesondere unter den Bedingungen des Natursprungs
gelangen nicht unwesentliche Mengen an Keimen in den
weiblichen Genitaltrakt. Der größte Teil dieser Keime wird durch körpereigene
Abwehrmechanismen inaktiviert oder ist unbedenklich für
die Gesundheit und Fruchtbarkeit des weiblichen Tieres. Anders ist
die Situation bei einer Schwächung des Immunsystems unter
Stressbedingungen oder bei der Übertragung obligat pathogener
Keime. Die Sicherstellung der Produktion mikrobiell unbedenklichen
Spermas ist daher von höchster Priorität für Besamungsstationen.
Da die Gewinnung keimfreien Spermas praktisch unmöglich ist,
müssen Strategien zur Keimminimierung entwickelt werden. Dazu
gehören die Absenkung der Temperatur, die Begrenzung der Lagerungsdauer
bei flüssigkonserviertem Sperma sowie der Zusatz von
Antibiotika zum Konservierungsmedium. In diesem Projekt wurden
der qualitative und der quantitative Keimstatus im Nativsamen und
im verdünnten Samen von Ebern einer repräsentativen Anzahl von
Besamungsstationen erhoben. Es wurden mögliche Keimeintragsquellen
während des Spermaverarbeitungsprozesses identifiziert
und Strategien zur Minimierung des Keimgehaltes entwickelt. Dies
beinhaltet neben der Anleitung zur Verbesserung räumlicher und
arbeitstechnischer Gegebenheiten die Entwicklung eines Hygienekontrollplans
für Spermalabors, der sich als Instrumentarium eines
Qualitätskontrollsystems eignet. Die Untersuchungen zeigten, dass
trotz der unvermeidbaren Kontamination des Spermas während der
Ejakulatgewinnung die Produktion keimfreien verdünnten Spermas
möglich ist.
Abb. 4: Flüssigkonserviertes Ebersperma (mit farblicher Markierung verschiedener
Eberrassen)