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Fragestellung: Bis zu 15% aller Infertilitätspatienten werden aktuell als idiopathisch infertil diagnostiziert. Insbesondere für starke Raucher konnte eine Reduktion der basalen Spermienparameter gezeigt werden (Ramlau-Hansen, 2007).

Es konnte nachwiesen werden, dass die essenzielle Bindung zwischen Spermium und Eileiter auf einer Lektin-Kohlenhydrat-Interaktion basiert (Kölle, 2012). Ein Fehlen dieser Bindung könnte daher zu einer reduzierten Fertilität führen. Unser Ziel war es, die zuckerbindenden Proteine auf der humanen Spermienglykokalix näher zu beschreiben. Außerdem wurde untersucht, ob Raucher im Vergleich zu Nichtrauchern eine verminderte Bindungsfähigkeit aufzeigen.

Methodik: Bei 78 frischen, humanen Ejakulatproben wurden Raucher und Nichtraucher verglichen. Eine direkte Färbung mit Mitotracker DeepRed, NucBlue (DAPI) und FITC-konjugierten Zuckerresten (Sialinsäure- (SA), Mannose- (MA) und Fucose- (FU)) wurde durchgeführt. Die fluoreszenz-markierten Proben wurden konfokalmikroskopisch untersucht und die Studienpopulationen qualitativ und quantitativ verglichen.

Des Weiteren wurden Proteinextrakte von Rauchern und Nichtrauchern auf einen SDS-Page (4-12,5%) aufgetragen. Mit Hilfe von Western Blot wurden CatSper1 und LMAN2 Proteine untersucht.

Ergebnis: Wir konnten zeigen, dass am mittleren Stück des Spermienkopfes Proteine existieren, die zur Zuckererkennung und -bindung befähigt sind.

Gemessen wurde der Anteil der fluoreszenz-markierten Zellen an der Gesamtzellzahl. Dies entspricht der Kapazität Zuckerreste zu binden. Die Auswertung zeigte in der Nichtrauchergruppe bei allen gebundenen Zuckern mehr Spermien mit Fluoreszenz (p < 0.05), 0.15±0.01 (SA), 0.20±0.02 (MA), 0.19±0.02 (FU) als in der Rauchergruppe 0.07±0.006 (SA), 0.05±0.006 (MA), 0.05±0.005 (FU).

Im Western Blot konnten die untersuchten Proteine nachgewiesen werden. Die vorläufigen Ergebnisse zeigten hier zwischen Rauchern und Nichtrauchern aber keine signifikanten Unterschiede.

Schlussfolgerung: Unsere Ergebnisse geben einen ersten Anhaltspunkt dafür, dass Rauchen zu einer Reduktion von zuckerbindenden Proteinen auf der Spermienglykokalix führen kann. Dies könnte ein Grund für eine reduzierte Bindungskapazität zwischen Spermien und weiblichem Reproduktionstrakt sein, was wiederum zu einer reduzierten Fertilität bei Rauchern führen kann. Weitere Forschung wird notwendig sein, um die genaue molekulare Interaktion und ihre Auswirkungen beschreiben zu können.