DFG-Forschergruppe
"Der männliche Gamet: Produktion, Reifung, Funktion"
am Institut für Reproduktionsmedizin

Am Institut für Reproduktionsmedizin der WWU und am Institut für Hormon- und Fertilitätsforschung der Universität Hamburg wurde 1995 eine Konfokale DFG-Forschergruppe „Der männliche Gamet: Produktion, Reifung, Funktion" eingerichtet. Das gemeinsame Ziel der Konfokalen Forschergruppe ist die Erforschung eines Kerngebietes der Reproduktion: Die Entstehung und Funktion der männlichen Keimzellen bis zur Fertilisierung der Eizelle. Vorrangiges Ziel der Forschungsaktivitäten sind die Verbesserung der Diagnose und Behandlung von Fertilitätsstörungen des Mannes sowie die Entwicklung einer praktikablen Methode der Kontrazeption auf Seiten des Mannes. Von den insgesamt 6 Teilprojekten wurden am Institut für Reproduktionsmedizin im Jahre 2002 vier Teilprojekte mit ca. &Euro; 350.000 an Sachmitteln und sowie 3½ Wissenschaftlichen Mitarbeitern, 2 Technischen Mitarbeitern, 1 Wissenschaftlichen Hilfskraft und 1 Arzthelferin gefördert. Die in Deutschland einzigartige Konstellation einer konfokalen Forschergruppe auf dem Gebiet der Reproduktionsmedizin wurde durch die DFG über einen Zeitraum von 8 Jahren gefördert und unterstützte damit das Konzept eines interdisziplinären Forschungsansatzes von Naturwissenschaftlern und Medizinern auf dem Gebiet der Fortpflanzungsmedizin. Die Förderung endete mit Ablauf des Jahres 2002. Die Mitarbeiter der Forschergruppe bedanken sich für die hervorragende Unterstützung seitens der DFG.

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

Aus den zahlreichen Ergebnissen der Forschungsaktivitäten sind folgende Resultate besonders erwähnenswert:

• Die variable Zahl der CAG-Repeats im Androgenrezeptor hat 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-abhängige 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 klinischen 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 Neuweltaffen ebenfalls vorhanden ist und dort den Wild-Typ Rezeptor darstellt. Damit sind 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.

Die Aktivitäten der Forschergruppe finden nationale und internationale Anerkennung. Im Berichtsjahr 2002 entstanden über 40 Veröffentlichungen in internationalen Zeitschriften und auf Einladung wurden von Mitarbeitern mehr als 40 Vorträge auf nationalen und internationalen Kongressen gehalten.

Prof. Dr. Eberhard Nieschlag
Sprecher der DFG-Forschergruppe