Überlebensfähigkeit von kryokonservierten ... - Dragon IVF

Vergleichbare Ergebnisse erhielten WILMUT (1972) aus Untersuchungen mit
Mausembryonen und WILLADSEN et al. (1976) nach Versuchen mit Schafemb-
ryonen. LEIBO & MAZUR (1978) stellten fest, dass langsam eingefrorene Emb-
ryonen auch sehr langsam wieder aufgetaut werden müssen, um eine möglichst
große Überlebensfähigkeit der Embryonen zu erreichen. Das erklärt auch, wa-
rum schnell kryokonservierte, ultraschnell tiefgefrorene und Embryonen nach
Vitrifikation Auftauraten von über 300°C/min benötigen. Bei zu langsamen Auf-
tauraten käme es andernfalls zur intrazellulären Kristallisation und damit zum
Zelltod.
RALL & POLGE führten 1984 Untersuchungen an 8-Zell-Mauseembryonen
durch. Sie equilibrierten die Embryonen in 1,5 M Glycerol und tauten sie nach
vorangegangenem Einfrieren mit unterschiedlichen Raten wieder auf. Dabei
überlebten die Embryonen, die langsam auf -20°C bis -40°C heruntergekühlt,
anschließend direkt in LN2 überführt und mit 2°C/min aufgetaut wurden eine
48-stündige in vitro-Kultivierung nur zu 4 bis 25%. Bei denjenigen Embryonen
aber, die ebenfalls langsam auf -25°C heruntergekühlt wurden, um mit
500°C/min schnell wieder aufgetaut zu werden, überlebten 74% der Embryonen
die in vitro-Kultivierung.
Eine Erklärung für die Abhängigkeit der Überlebensrate von Kühl- und Auftaura-
te liegt in der Fähigkeit der Eiskristalle zur Rekristallisation. Beim schnellen und
ultraschnellen Tiefgefrieren bilden sich viele kleine Eiskristalle, die eine geringe
Oberflächenenergie besitzen und aus diesem Grunde thermisch instabil sind.
Diese verschmelzen beim langsamen Auftauen in wenige aber größere und da-
durch schädigende Eiskristalle. Erfolgt das Auftauen aber ausreichend schnell,
schmelzen die kleinen Kristalle, bevor sie untereinander verschmelzen können
(MAZUR, 1965; BANK, 1973; RALL et al., 1980).
Zum schnellen Auftauen werden die eingefrorenen Pailletten in der Regel in ein
warmes Wasserbad getaucht. ELSDEN et al. (1982) tauten Rinderembryonen
im 25°C bzw. 37°C warmen Wasserbad auf und verglichen anschließend die
Trächtigkeitsraten im Anschluss an einen Transfer dieser Embryonen. Die
Trächtigkeitsraten der bei 37°C aufgetauten Embryonen lagen mit 36,5 % über
den Resultaten der bei 25°C aufgetauten Embryonen (23,5%). 1990 konservier-
ten SEIDEL et al. Rinderembryonen mit einem Kryoprotektivum, dem sie zu-
sätzlich ein Makromolekül zugesetzt hatten. Embryonen, die vor dem Auftauen
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