Zickzack zum Ziel

jr | Spermien haben es auch nicht immer einfach. Mit der Ejakulation freigesetzt, müssen sie sich erst einmal durch den weiblichen Genitaltrakt kämpfen – und der Weg ist lang! Nur circa ein Dutzend der Millionen Spermien schafft es bis zur Eizelle und erhält die Möglichkeit der Befruchtung. Entscheidend für das Erreichen dieses Ziels ist die Fortbewegungsstrategie der Samenzellen. Als CatSper bezeichnete Ca²⁺-Kanäle im Spermienschwanz sorgen für eine spiralförmige Bewegung. Ein Forscherteam an der Universität Duisburg-Essen hat nun mithilfe von Mäusespermien herausgefunden, dass Spermien in Eizell-Nähe ihr Fortbewegungsverhalten ändern. Statt gleichmäßig und schrauben­förmig wird die Bewegung des Spermien­schwanzes asymmetrisch und mit geringerer Amplitude. Der Spermienkopf wird dadurch seitlich ausgelenkt. Laut dem Forscherteam soll dies ein Durchdringen der Zona pellucida ermöglichen, einer aus Glyko­proteinen bestehenden Schutzhülle der Eizelle. Sie konnten zeigen, dass das Protein ZP2 aus der Zona pellucida an den Spermienkopf bindet und so die Abwandlung im Bewegungsmuster verursacht. Außerdem sorgt das Glykoprotein aus der Eizell-Hülle dafür, dass die Samenzellen in die richtige Richtung gelotst werden. Aufbauend auf diesen Studienergebnissen hat sich ein Forscherteam der Universität in Dallas näher angeschaut, wie ZP2 sich auf Spermien auswirkt. Die CatSper-Ionenkanäle, die für die symmetrisch-spiralige Bewegung verantwortlich sind, bilden im Spermienschwanz von Menschen und Mäusen ein gleichmäßiges Zickzack-Muster. „Wir vermuten, dass die Zickzack-Anordnung die koordinierte Öffnung der gesamten Reihe der CatSper-Kanäle erlaubt und so einen starken und synchronisierten Calcium-Einstrom ermöglicht“, fassen die Forschenden ihre Ergebnisse zusammen. Durch Bindung des Eizell-Proteins werden die Calcium-Kanäle geöffnet, wodurch Schlagmuster und Krümmung des Spermienschwanzes verändert werden. Beide Studien könnten dazu beitragen, Störungen der Spermienmobilität und Unfrucht­barkeit besser zu verstehen und Ansatzpunkte für Therapien zu finden. |