Protein steuert Spermienbeweglichkeit


Was treibt eigentlich die Spermien an? Ein Protein mit dem Namen „CatSper1“ scheint bei der Beweglichkeit der Spermien eine wesentlich Rolle zu spielen, wie amerikanische Wissenschaftler herausfanden.

Der Weg der Spermien durch Gebärmutterhals, Gebärmutterhöhle und Eileiter erfolgt im wesentlichen passiv, die kleinen Schwimmer müssen also nicht den ganzen Weg aus eigenem Antrieb zurücklegen. Peristaltische Bewegungen von Gebärmutter und Eileitern befördern sie in Richtung Eizelle. Dort angekommen, wird die Eigenbeweglichkeit für den Befruchtungsprozess wichtig. Das Spermium zündet dort eine Art „Nachbrenner“. Die Beweglichkeit nimmt in der Nähe der Eizelle zu (Hyperaktivierung), ein Vorgang, der für das Eindringen in die Eizelle notwendig ist.

Die Schlüsselrolle spielt dabei ein Protein namens CatSper1. Catsper1 bildet im kopfmahen Bereich des Spermienschwanzes Kanäle durch dort vorhandene Zellmembrynen aus und sorgt dafür, dass Kalzium in den Schwanz eines Spermiums fließen kann. Dort löst das Kalzium schnelle Bewegungen aus, die dem Samen genug Vortrieb verleihen, um in die Eizelle einzudringen. In Versuchen mit Mäusen konnte gezeigt werden, dass Samenzellen ohne CatSper eine schlechtere Beweglichkeit aufwiesen und nicht in die Eizelle eindringen können.

Die Wissenschaftler führten nun Versuche an einzelnen Samenzellen von normalen Mäuserichen und maßen den elektrischen Strom aus geladenen Kalzium-Teilchen, die bei der Hyperaktivierung in den Schwanz der Samenzelle fließen. Bei Spermien von Mäusen ohne das CatSper1-Eiweiß war ein solcher Fluss von Kalzium-Ionen nicht nachweisbar. Damit hatten die Wissenschaftler direkt die Wirkung des Proteins demonstiert: CatSper1-Eiweiße bilden einen Schlüsselkanal für die Kalzium-Ionen, die bei der Hyperaktivierung in den Schwanz wandern.

Der pH-Wert der Umgebung scheint ebenfalls einen bedeutsamen Einfluss auf den Kalzium-Fluss und damit die Beweglichkeit zu haben, wobei unklar ist, von welchen Faktoren der pH-Wert in der Umgebung der Eizelle gesteuert wird. Die Vermutung liegt nahe, dass die Eizelle selbst den Säuregrad der Umgebung verändert, um den Spermien die Befruchtung zu erleichtern.

Als Anwendung ist den Forschern denken die Forscher gegenwärtig jedoch nicht an die Verbesserung der Fruchtbarkeit, sondern an das Gegenteil: Blockiert man die durch das CatSper1 gebildeten Kalzium-Kanäle, wären die Spermien befruchtungsunfähig, was eine sehr effektive Verhütungsmethode für Männer sein könnte.

Kirichok Y, Navarro B, Clapham DE
Whole-cell patch-clamp measurements of spermatozoa reveal an alkaline-activated Ca(2+) channel
Nature. 2006 Feb 9;439(7077):737-40


Noch Fragen?

Dann haben Sie in unserem Kinderwunschforum die Möglichkeit, sich mit anderen Betroffenen auszutauschen oder Fragen an unsere Experten zu richten. Und hier finden Sie die Übersicht über zahlreiche andere Foren von wunschkinder.net.
Die am häufigsten gestellten Fragen haben wir nach Themen geordnet in unseren FAQ gesammelt.
Das könnte Sie auch interessieren

Kommentar

Deine Email-Adresse wird nicht veröffentlicht.

Diese Website verwendet Akismet, um Spam zu reduzieren. Erfahre mehr darüber, wie deine Kommentardaten verarbeitet werden.