Wärmesensoren leiten reife Samenzelle zur Eizelle
Temperaturgesteuerte Navigation bei Säugetieren nachgewiesen
11.03. Spermien lassen sich von Temperaturunterschieden zum Ort der Befruchtung leiten. Sie orientieren sich bei ihrer Navigation offensichtlich an dem Temperaturunterschied zwischen der etwas wärmeren Stelle, an der sich die Eizelle befindet und dem Ort, an dem die Spermien auf ihrer Reise durch den weiblichen Genitaltrakt eine Pause machen. Dies geht aus einer Studie des israelischen Weizmann Instituts hervor, die erstmals den temperaturgesteuerten Mechanismus bei Säugetieren nachgewiesen hat. Bei Mikroorganismen und Würmern war er bereits bekannt. In Zukunft, so die Forscher, könnte man die temperaturgesteuerte Navigation zur Verbesserung künstlicher Befruchtungstechnik nutzen.

"Offensichtlich werden die Spermien auf einem Großteil ihrer Reise durch den Eileiter durch Temperatur gesteuert. Wenn sie in die Nähe der Befruchtungsstelle gelangen, schalten sie auf Empfang für das chemische Signal der Eizelle", erklärt Teamleiter Michael Eisenbach von der Abteilung biologische Chemie des Instituts. Es war bereits bekannt, dass die Eizelle die Reife Spermazelle "ruft", indem sie eine chemische Substanz freisetzt. Da das chemische Signal das Spermium aber nur aus einer kurzen Entfernung anlocken kann, kann die chemische Steuerung, "Chemotaxis" genannt, aber nicht für die gesamte Reise des Spermiums massgeblich sein.

Da sich herausstellte, dass die Raststelle des Spermiums um ungefähr zwei Grad Celsius kühler ist als die Befruchtungsstelle, stellten die Forscher die Hypothese auf, dass das Spermium durch die Temperaturdifferenz zur Befruchtung gelockt wird. Um diese These zu überprüfen, bauten die Wissenschaftler eine Laborinstallation mit simulierter Raststelle, einer Befruchtungsstelle und einer Verbindungsröhre. In diesem System testeten sie das Verhalten von Hasensperma und fanden heraus, dass die Spermien tatsächlich auf Wärme reagieren. Aus der relativ kühlen Region mit einer Temperatur von 37 Grad Celsius ließen sie sich in die relativ warme Region mit 39 Grad Celsius locken. Als die Wissenschaftler die Temperaturdifferenz allmählich senkten, stellte sich heraus, dass selbst ein halbes Grad Unterschied ausreichte, um die Spermien anzulocken. Es ließen sich aber nur gereifte Samenzellen, also diejenigen, die auch wahrscheinlich in die Eizelle eindringen können, von der Temperatur leiten. Bei einer weiteren Studie erreichten die Wissenschaftler ähnliche Ergebnisse mit menschlichen Spermien.


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