Die Wirkungen niedriger Strahlendosen auf die Spermatogenese

Die Differenzierung der Spermatogenese wird bereits durch niedrige Strahlendosen gestört. Die Untersuchung der Maus ermöglicht wegen der grundsätzlichen Ähnlichkeit der Strahlenreaktion der Spermatogenese Rückschlüsse auf den Menschen. Der immunologische Nachweis des Einbaus des Thymidinanalogons Bromodeoxyuridin in die DNA von Spermatogonien und Präleptotän-Spermatozyten der Maus mit Hilfe der Durchflußzytophotometrie erlaubt die Erfassung aktiv DNA-synthetisierender Zellen und des Markierungsindex. Es finden sich experimentelle Hinweise auf eine Hypersensitivität von Spermatogonien gegen niedrige Strahlendosen. Die Einstrahlung von nur 2 cGy 14 MeV-Neutronen bzw. 5 cGy einer 60Cobalt-Gamma-Strahlung führt zu signifikanten Verringerungen der DNA-Syntheseaktivität. Damit ist dieser biologische Endpunkt deutlich empfindlicher als konventionelle Methoden der biologischen Dosimetrie wie der Chromosomenanalyse. Die Relative Biologische Wirksamkeit von 14 MeV-Neutronen beträgt in Abhängigkeit vom untersuchten Kriterium zwischen 2,0 und 8,5. Die Zellen, die PCNA ("proliferating cell nuclear antigen") exprimieren, sind bereits in mit niedrigen Dosen bestrahlten Testes nicht mehr nachweisbar. Von besonderem Interesse sind bei unseren Untersuchungen Effekte niedriger Strahlendosen auf die Stammzellspermatogonien, da sie für Langzeiteffekte verantwortlich sind. Zur Vorbereitung einer Studie über die Prävention der Auswirkungen unvermeidbarer niedriger Strahlendosen im Rahmen einer Strahlentherapie des Seminoms oder des Lymphoms auf den Testis des Menschen wurden Langzeituntersuchungen an 155 unbestrahlten Probanden über 10 Jahre durchgeführt.

Beteiligte Wissenschaftler:

Prof. Dr. W. Göhde, PD Dr. U. Hacker-Klom, Prof. Dr. W. Köhnlein, Dr. H.M. Behre, Prof. Dr. E. Nieschlag, Prof. Dr. K.D. Richter, Prof. Dr. N. Willich, Dr. B. Greve, PD Dr. E. Severin

Veröffentlichungen:

Hacker-Klom, U., W. Köhnlein, W. Göhde: Effects of single and split doses of 60cobalt gamma rays and 14 MeV neutrons on stem cell spermatogonia of mouse as evaluated by flow cytometry, in: Radiat. Res. (angenommen), 1999

Hacker-Klom, U., W. Köhnlein, W. Göhde: The RBE of low doses of 14 MeV neutrons as determined by flow cytometry, in: Radiat. Res. (angenommen), 1999

Hacker-Klom, U., W. Göhde, E. Nieschlag, H.M. Behre: DNA flow cytometry of human semen, in: Human Reproduction (angenommen), 1999

Hacker-Klom, U., D.-Ch. Neugebauer, W. Göhde, E. Nieschlag, H.M. Behre: DNA flow cytometric analysis of human semen samples, 10. Heidelberger Zytometrie-Symposium, Heidelberg, 23.-25.10.1997, ISSN 0949-5347