Forschungsschwerpunkte 2001 - 2002

Innerhalb der Forschergruppe wurden am Institut für Reproduktionsmedizin folgende Fragestellungen bearbeitet:

• Keimzellspezifische Gene im Menschen- und Primatenhoden
• Transgene Tiermodelle zur Untersuchung der Hodenfunktion und Fertilität
• Spermienreifung im Nebenhoden
• Beurteilung des männlichen Fertilitätspotentials
• Spermien-Eizelle Interaktionen
• Männliche Kontrazeption
• Molekulare Fertilitätsdiagnostik

• Die variable Zahl der CAG-Repeats im Androgenrezeptor haben nicht nur Einfluß auf die Spermatogenese, sondern auch auf nicht-testikuläre Strukturen. So wird die Testosteronwirkung auf Knochendichte, Endothelfunktion und Lipidstoffwechsel durch den Polymorphismus des Androgenrezeptors moduliert.

• Durch eine Genexpressionsanalyse in Sertoli-Zellen wurde das FSH-abhängiges Gen Eps-8 identifiziert. Eps 8 ist ein Bindeglied zwischen zwei Signaltransduktionswegen und damit für die Wirkung von FSH von großer Bedeutung. In verschiedenen tierexperimentellen Untersuchungen konnten wir diese Hormonabhängigkeit auf mRNA und Proteinebene nachweisen.

• Die Studien zur Entwicklung eines hormonellen männlichen Kontrazeptivums wurden fortgesetzt. In umfangreichen klinische Studien konnten wir zeigen, daß eine Medikamentenkombination von Testosteronundecanoat und Norethisteron eine hervorragende Effizienz zur Suppression der Spermatogenese besitzt.

• Wir haben bei einem Patienten eine Isoform des Luteinisierenden Hormon Rezeptors (LHR) identifiziert, die zu einer selektiven Hormonbindung führt. Der intakte LHR kann sowohl LH als auch das humane Chorion-Gonadotropin (hCG) binden, während die Rezeptorisoform nur noch mit hCG und nicht mit LH interagieren kann. Weitergehende Studien zeigten, daß diese Isoform bei Neu-Welt Affen ebenfalls vorhanden ist und dort den Wild-Typ Rezeptor darstellt. Damit sind nun wichtige Struktur-Funktionsuntersuchungen zur spezifischen Hormon/Rezeptorinteraktion möglich.

• Mit Hilfe von Gen-Chips konnten wir bei Mäusen, denen ein Tyrosin-Kinase Rezeptor fehlt, Unterschiede in der Expression von Ionenkanälen im Nebenhoden feststellen. Diese Unterschiede können zu einer unterschiedlichen Komposition der Nebenhodenflüssigkeit führen und damit die Spermienmotilität beeinflussen.

• Die Spermienreifung im Nebenhoden ist entscheidend abhängig von einem normalen osmotischen Milieu. Veränderungen in diesem Milieu führen zu drastischen Volumenänderungen der Spermien und damit zu einer Beeinträchtigung der Motilität. Diese Osmoregulation wird maßgeblich durch verschiedene Ionenkanäle gesteuert, deren funktionelle Charakterisierung ein Schwerpunkt der Arbeiten des letzten Jahres war.

• Studien zur Keimzelltransplantation in Altweltaffen zeigten, daß eine Erholung der Spermatogenese nach experimentell induzierter Hodenschädigung möglich ist. Diese Studien eröffnen eine potentielle klinische Anwendung bei onkologischen Patienten, deren Fertilität durch eine Strahlen- oder Chemotherapie beinträchtigt ist.

• Präklinische Studien bei Altweltaffen zeigten, daß im Gegensatz zu Studien bei Nagern eine hormonelle Gonadenprotektion bei Primaten keinen signifikant besseren Behandlungserfolg zeigt. Diese Studien sind von großer Bedeutung für die Behandlung von onkologischen Patienten.

• Y-chromosomale Mikrodeletionen führen zu einer genetisch bedingten Infertilität beim Mann. Bei vergleichenden histologischen Untersuchungen des Hodens bei solchen Patienten stellte sich ein spezifischer morphologischer Phänotyp heraus, der sich signifikant von Patienten ohne eine Mikrodeletion unterschied. Damit konnten wir einen Zusammenhang zwischen dem genetischen Hintergrund und seiner Ausprägung im Hoden zeigen.