Ultrastrukturelle Charakterisierung geschlechtsspezifisch sortierter Spermien

Abstract

Die geschlechtsspezifische Separierung X- und Y-chromosomaler Spermien wird weltweit unter ganz verschiedenen human- und veterinärmedizinischen Indikationen durchgeführt. Im Rahmen eines überregionalen Forschungsvorhabens, das sich mit den Eigenschaften sortierter Rinderspermien sowie mit der Entwicklung neuer Verfahren zur Spermienseparierung beschäftigt, haben wir an insgesamt 66 Spermienproben mittels Transmissionselektronenmikroskopie untersucht, ob sortierte Rinderspermien, die gegenüber nichtsortierten Spermien eine verringerte Beweglichkeit und Befruchtungsfähigkeit aufweisen, ultrastrukturell verändert sind. Es stellte sich heraus, dass die nach der Beltsville Sperm Sexing Technology sortierten Rinderspermien signifikant häufiger extrem stark kondensierte Mitochondrien enthalten. Angesichts der Tatsache, dass vergleichbar stark Mitochon-drien bei infertilen Männern mehrfach beobachtet worden sind, halten wir es für wahrscheinlich, dass die funktionellen Defizite sortierter Rinderspermien mit den beobachteten mitochondrialen Koformationsänderungen im Zusammenhang stehen. Orientierende Analysen einzelner oder Gruppen von Komponenten des hier eingesetzten Sortierverfahrens legen zudem den Schluss nahe, dass insbesondere der zur Spermienmarkierung eingesetzte DNS-Farbstoff sowie das starke elektrische Feld Konformationsänderungen der Mitochondrien herbeiführen, wobei additive oder mulitiplikative Effekte einzelner Gerätekomponenten eine Rolle spielen dürften. Ziel der geplanten Folgearbeiten sind kombinierte Struktur- und Funktionsanalysen nativer und sortierter Rinderspermien.