Kapazitation der Spermien

Um zur Befruchtung fähig zu sein, müssen die Spermien des Ejakulats einen Prozess namens Kapazitation durchlaufen. Dieser kommt in natürlicher Form im weiblichen Fortpflanzungssystem vor, und seit Jahren werden Techniken entwickelt, um ihn im Labor durchzuführen.

Samenaufbereitung

Die Kapazitation“in vivo” findet dank der im weiblichen Reproduktionstrakt erzeugten Ausscheidungen statt. Die Spermien müssen den Gebärmutterhals durchqueren, wo ein Schleim ausgeschieden wird, der sich je nach dem Zeitpunkt des Ovulationszyklus verändert, und der einerseits als Filter wirkt, damit nur morphologisch normale Spermien eindringen, und andererseits deren Lebensfähigkeit erleichtert. Auf ihrem Weg zur Eizelle durchlaufen die Spermien den Prozess der Kapazitation, der Veränderungen in den Membranen der Spermien umfasst, welche notwendig sind, damit sie sich mit der Eizelle verbinden können.

Arten der Samenaufbereitung

Wenn wir Techniken der Künstlichen Befruchtung (TKB) anwenden, müssen wir dieses Phänomen“in vitro” reproduzieren. Es gibt zwei wesentliche Techniken der Kapazitation: Swim-up und Dichtegradientenzentrifugation.

Das Swim-up ist die älteste und umfassendste Technik, und sie besteht in der Konzentration aller Zellen des Ejakulats auf dem Boden eines Röhrchens. Es wird ein Nährmedium in kleinen Mengen hinzugefügt, und die Probe wird inkubiert, um zu ermöglichen, dass die beweglichen Spermien von dem Konzentrat am Boden zum Nährmedium gelangen, von wo aus sie zur Nutzung in den verschiedenen TKB wiedergewonnen werden. Die Dichtegradientenzentrifugation ist eine Technik der Auswahl für die konventionelle In-vitro-Fertilisation, da sie eine hohe Wiedergewinnungsrate an beweglichen Spermien erlaubt und verhindert, dass die übrigen Zellen die Gradienten durchqueren, was für sauberere Proben sorgt. Sie besteht darin, die Spermien durch ein sehr dichtes Medium dringen zu lassen, so dass nur die beweglichen Spermien mit der besten Morphologie den Durchgang schaffen.

In den letzten Jahren hat man geschafft, einige der Mechanismen zu entziffern, die während der Kapazitation der Spermien stattfinden. Die grundlegenden Techniken der Kapazitation bleiben dagegen stabil, dank ihrer Einfachheit und hohen Wirksamkeit.

Optimierung der Spermienauswahl

Zu der Kapazitation können Techniken der Auswahl hinzukommen, wie die MACS-Säulen, welche Spermien aussortieren, die in einen Prozess des geplanten Zelltods eingetreten sind, die Hyaluronsäure, die es ermöglicht, reife Spermien auszuwählen, oder die Mikrofluidkammern, die Spermien ohne Fragmentierung in der DNA auswählen.

Immer ist eine Kapazitation notwendig, um Befruchtungsfähigkeit im Spermium zu erzielen. Die Untersuchung des männlichen Faktors und die Krankengeschichte zeigen dabei, ob es sinnvoll ist, eine andere Technik der spezifischen Auswahl anzuwenden.

Die richtige Durchführung der Kapazitation und die Samenauswahl“in vitro” beeinflussen direkt die Wirksamkeit der TKB, weshalb es wichtig ist, über geeignete Geräte und Materialien für die Durchführung zu verfügen.

DIES KÖNNTE SIE AUCH INTERESSIEREN:

• Genetischer fruchtbarkeitstest beim Mann
• Wie kann man das beste Spermium für die Befruchtung der Eizelle auswählen?
• MACS und andere techniken der auswahl von spermien
• Intrazytoplasmatische Spermieninjektion (ICSI)

Mª Carmen Tió, Biologin am Instituto Bernabeu