Andrologische Forschungsarbeiten der letzten Jahre beweisen, dass einzelne, aus
somatischen Zellen bekannte Apoptose-typische Veränderungen bei humanen Spermien
einen negativen Einfluss auf die Fertilität des Mannes haben. Umstritten ist, ob es sich dabei
nur um einen abortiven Zelltod als Zeichen einer Reifungsstörung während der
Spermatogenese handelt oder ob Apoptose auch in reifen Spermien induzierbar ist.
Ziel der vorliegenden Arbeit war es, durch Untersuchungen zur Induzierbarkeit der Apoptose
in reifen und unreifen Spermatozoen die vollständige Funktionalität verschiedener
Signalkaskaden sowie deren Umsetzung in morphologische Veränderungen aufzudecken.
Darüber hinaus sollte die Rolle des intrazellulären Calciumspiegels als möglicher
Interaktionspartner zwischen Akrosomreaktion und Apoptose geklärt werden, um
Informationen über die Zukunft der nicht fertilisierenden Spermien im weiblichen Genitaltrakt
zu erlangen.
In den vorliegenden Versuchsreihen konnte erstmals die gezielte Induktion der Apoptose in
reifen und unreifen Spermatozoen anhand biochemischer und elektronenmikroskopischer
Untersuchungen nachgewiesen werden. Dabei wurde ausführlich die erfolgreiche
Aktivierung mehrerer intrinsischer Apoptosesignalwege in reifen Spermien gezeigt, deren
Initiation entweder auf den Zusammenbruch innerer Mitochondrienmembranen, auf eine
veränderte intrazelluläre Calciumkonzentration oder auf das Einwirken von oxidativem
Stress zurückzuführen war. Zudem konnten Erkenntnisse zum antioxidativen
Schutzmechanismus von Spermien gewonnen werden, welcher die Spermien gegenüber
einer spezifischen Menge an H2O2 vor oxidativem Stress-bedingter Apoptose bewahrt.
Sowohl die Apoptose als auch die Akrosomreaktion waren durch die Zugabe eines
Calciumchelators blockierbar.
Die Initiation des programmierten Zelltodes in Spermien durch einen Anstieg der
intrazellulären Calciumkonzentration erklärt zudem eine weitere wichtige Funktion dieses
Prozesses: das Absterben von akrosomenreagierten Spermien bei nicht erfolgter
Fertilisation im weiblichen Genitaltrakt. Die Theorie einer rein abortiven Apoptose als Folge
einer Spermatogenesestörung ist damit widerlegt.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:14133 |
| Date | 10 November 2015 |
| Creators | Springsguth, Hans Christopher |
| Contributors | Grunewald, Sonja, Ochsendorf, Falk, Kriegel, Thomas, Universität Leipzig |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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