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Stresstest für Spermien

Eizelle und Spermium sind gleichermaßen verantwortlich für eine erfolgreiche Entwicklung des Embryos. Befinden sich im Spermienkopf sogenannte Kernvakuolen, ist die natürliche männliche Fruchtbarkeit reduziert. Stellt sich die Frage, wodurch Vakuolen überhaupt entstehen. Fördern vielleicht sogar wir Biologen nichtsahnend deren Entstehung im Labor?

Analyse von Kernvakuolen bei 6.000-facher Vergrößerung bei einer Kinderwunschbehandlung

Was sind Kernvakuolen?

Der Literatur ist zu entnehmen, dass es sich bei lochähnlichen Strukturen, Kratern, Hohlräumen oder wie auch immer man dieses Phänomen im Spermienkopf bezeichnen mag, vermutlich um sogenannte Kernvakuolen handelt. Das sind mit unbekanntem Inhalt gefüllte Bläschen im Zellplasma des Spermienkopfes.
Bereits in den frühen 1990er Jahren brachte man mittels elektronenmikroskopischer Analysen die Präsenz von Vakuolen mit einer Reduktion der natürlichen männlichen Fruchtbarkeit in Verbindung.

Den Vakuolen auf der Spur …

Im Jahr 2001 führte Prof. Benjamin Bartoov die „Motile-Sperm Organelle-Morphology Examination“ (MSOME) ein. Seither ist es möglich, Spermien im Rahmen einer Kinderwunschbehandlung bis zu 12.000-fach vergrößert in Echtzeit zu analysieren. Die Kombination der MSOME Technik mit der ICSI (Intrazytoplasmische Spermieninjektion) nennt man IMSI (Intrazytoplasmisch Morphologisch Selektierte Spermieninjektion).

Zahlreiche Publikationen belegen seither die Vorteile der IMSI gegenüber der ICSI: Es wird über verbesserte Fertilisierung (Befruchtungsraten), vermehrte Anzahl von (Top-) Blastozysten am fünften Tag der In-vitro-Kultur, erhöhte Schwangerschaftsraten sowie verringerte Abortraten nach dem Embryotransfer berichtet.

… und dingfest gemacht!

Immer mehr Paare mit Kinderwunsch bevorzugen die IMSI, weil es dank dieser innovativen Methode nun möglich ist, Kernvakuolen im Spermienkopf zu erkennen und für die Befruchtung folglich nur intakte Spermien auszuwählen. Somit kann das Argument, bei einer künstlichen Befruchtung sei allein die Eizelle verantwortlich für eine erfolgreiche Embryonalentwicklung, getrost verworfen werden!

Stresstest für Spermien

In den IVF Zentren Prof. Zech stellten wir uns die Frage, ob eventuell wir durch die Präparation des Ejakulats im Labor völlig nichtsahnend die Entstehung von Vakuolen fördern. Um der Sache auf den Grund zu gehen setzten wir Spermien verschiedenen Stresssituationen aus. Zuvor holten wir uns natürlich die Zustimmung der betreffenden Männer ein.

Nachdem wir deren Einverständniserklärungen hatten, ging es mit dem Stresstest los: Die Spermien wurden der Attacke freier Sauerstoffradikale ausgesetzt, wir ließen sie bis zum Taumeln in der Zentrifuge herumwirbeln und setzten sie der für Spermien ungewöhnlich hohen Temperatur von 37° Celsius aus. In den darauffolgenden 24 Stunden zeichneten wir das Verhalten der in den Spermienköpfen befindlichen Kernvakuolen mittels Time Lapse Visualisierung auf.

In bester Obhut

Die Auswertung der Aufnahmen zeigte glücklicherweise keinerlei Auswirkungen auf Größe und Beschaffenheit der Vakuolen. Diese Ergebnisse unterstreichen die Annahme, dass sich Vakuolen bereits während der Spermienentstehung im Hoden bilden.

Sie können also völlig beruhigt sein: Den Spermien geht es in unserer Obhut im Labor bestens – der Weg für Ihr Wunschkind ist geebnet!


Links:
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