Schwerpunkt: „Reproduktionsmedizin“ - Tierärztliche Hochschule ...

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der Zucht genutzt werden und sehr viele Nachkommen bekommen
(Abb. 2). Natürlich möchte man aber nur solche Hengste für die
künstliche Besamung einsetzen, die uneingeschränkt fertil sind und
eine gleichmäßig hohe Spermienqualität aufweisen. Im Vergleich zu
anderen Nutztierarten weisen die Erfolgsraten der künstlichen
Besamung bei Pferden große Schwankungen auf und sind deutlich
schlechter als zum Beispiel bei Rindern oder Schweinen.
Es ist für die Pferdezucht von erheblicher wirtschaftlicher Bedeutung,
wenn aus dem Sperma eines Spitzenhengstes möglichst viele
Spermaportionen für die künstliche Besamung gewonnen werden
können, d.h. es wird versucht, die Anzahl der Spermien pro Spermaportion
möglichst niedrig einzustellen. Gerade im Zuge dieser
Entwicklung zeigt sich jedoch, dass es bei verschiedenen Hengsten
Schwankungen in den Befruchtungsfähigkeiten der Spermien gibt.
Diese Unterschiede fallen bei natürlichen Bedeckungen nicht so
sehr ins Gewicht, da der Hengst beim Natursprung eine sehr große
Anzahl von Spermien auf die Stute überträgt, so dass die hohe
Menge an Spermien kleinere Beeinträchtigungen der Spermienqualität
kompensieren kann. Es kann daher passieren, dass ein Hengst
Institut für Tierzucht und Vererbungsforschung der TiHo
Niedersächsisches Landgestüt Celle
Institut für Reproduktionsmedizin der TiHo
Abb. 1: Schematische Darstellung der Abläufe bei der Differenzierung von Spermien im männlichen
Geschlechtsapparat. Im Hoden befinden sich mit den Spermatogonien die Stammzellen der Spermienproduktion.
Durch mitotische Zellteilungen entstehen aus den Spermatogonien Spermatocyten, welche über
cytoplasmatische Brücken verbunden bleiben. Nach der Meiose, bei der aus jedem Spermatocyt insgesamt
vier Spermatiden entstehen, enthalten die Zellen nur noch einen haploiden Satz an Chromosomen. Immer
noch im Hoden differenzieren die Spermatide zu unreifen Spermien, welche in den Nebenhoden transportiert
werden. Dort und bei der weiteren Passage durch den Genitaltrakt lagern sich Proteine aus dem Seminalplasma
an die Spermienoberfläche, welche zur Spermienreifung beitragen und somit eine wichtige Rolle
für die Befruchtungsfähigkeit spielen. Im rechten Teil der Abbildung sind einige der über 100 Gene aufgelistet,
von denen man heute weiß, dass sie für die männliche Fruchtbarkeit wichtig sind.
im Natursprung eine völlig normale Fruchtbarkeit
zeigt und erst bei seinem Einsatz in
der künstlichen Besamung unterdurchschnittliche
Befruchtungserfolge verzeichnet
werden. Neben der Anzahl der Spermien
haben unter den Bedingungen der Samenübertragung
insbesondere auch die Spermienalterung
und die Konfektionsform
(Frisch-, Tiefgefriersperma) einen wichtigen
Einfluss auf das Fertilitätsergebnis. Aufgrund
der zunehmenden Bedeutung der Spermaqualität
in der künstlichen Besamung
erscheint es besonders wichtig, in Ergänzung
zu modernen spermatologisch-diagnostischen
Verfahren auch genetische
Mechanismen zu untersuchen, die einen
Einfluss auf die Befruchtungsfähigkeit von
Hengstsperma haben.
Untersuchung der CRISP Gene
In dem Forschungsprojekt, das gemeinsam
vom Institut für Reproduktionsmedizin, dem
Institut für Tierzucht und Vererbungsforschung
und dem Landgestüt Celle durchgeführt
wird, ist die systematische Untersuchung
von fortpflanzungsrelevanten Genen
geplant. Derzeit konzentrieren sich die
Untersuchungen dabei vor allem auf Gene,
die die Spermienreifung und die Wechselwirkungen
der Spermien mit dem weiblichen
Genitaltrakt beeinflussen. Hierzu werden am
Institut für Reproduktionsmedizin Proteine
aus der Spermaflüssigkeit isoliert und biochemisch
charakterisiert. Nach der biochemischen
Charakterisierung der isolierten
Proteine beginnt die molekularbiologische
Charakterisierung der zugehörigen Gene.
Abb. 2: Gewinnung von Samen für die künstliche Besamung von einem Hengst.
Der Hengst springt auf ein so genanntes Phantom, welches die charakteristische
Silhouette einer Stute aufweist. Ein Besamungstechniker benutzt eine künstliche
Scheide, um den Samen aufzufangen. Der gewonnene Samen wird anschließend
spermatologisch untersucht, mit Verdünner auf eine definierte Spermienkonzentration
eingestellt und in Portionen für die künstliche Besamung aufgeteilt.