Spermien im Strömungskanal

Spermien spüren die Eizelle vermutlich anhand von Strömungen und Botenstoffen auf. In dieser modellhaften Darstellung docken die Botenstoffe (grün) an den Spermien an, um ihr Schwimmverhalten zu beeinflussen.
© Rene Pascal, caesar, Bonn

Projekttitel: Mechanisms of human sperm rheotaxis
Projektleitung: Timo Strünker, Carsten Fallnich
Projektlaufzeit: 07/2016 - 10/2018
Projektkennziffer: FF-2016-17

Biochemiker und Physiker wollen in ihrem Projekt ein grundlegendes Prinzip der Befruchtung erforschen. Ihre Forschungsfrage: Wie findet das Spermium zur Eizelle? Spermien orientieren sich an der Strömung einer Flüssigkeit, die im Eileiter produziert wird und in Richtung Gebärmutter abfließt. Um zur Eizelle zu gelangen, schwimmen die Spermien stets stromaufwärts. Ebenfalls reagieren die Spermien auf Botenstoffe, die von der Eizelle in den Strom ausgesendet werden. Um zu verstehen, wie Spermien die Eizelle tatsächlich aufspüren, möchten die Forscher das Zusammenspiel von Botenstoffen und Strömung bei der Spermien-Navigation entschlüsseln. Den Wissenschaftlern dient dazu ein Modell aus winzigen Glasröhrchen, in denen sie das Schwimmverhalten der Spermien in einer Strömung analysieren können – mit und ohne Eizell-Botenstoff. In Anlehnung an die Technikanalyse bei Leistungsschwimmern möchten die Forscher außerdem eine Art Mini-Gegenstromanlage für Spermien entwickeln, die erlaubt, ein einzelnes Spermium über eine optische Pinzette in der Strömung festzuhalten. So wollen die Forscher studieren, wie das Flagellum, der lange Schwanz und Propeller des Spermiums, unter den verschiedenen Bedingungen ausschlägt.