Fruchtbarkeit

„Amyloid"-Fäden fangen unbrauchbare Spermien ein

Von den Millionen männlicher Samenzellen im Sperma, die sich zur Befruchtung auf den Weg zur Eizelle machen, wird nur eine einzige ihr Ziel erreichen und mit ihr verschmelzen. Dabei gilt: wer zuerst kommt, mahlt zuerst. Gut, wenn unliebsame Konkurrenz dabei auf der Strecke bleibt.

Die elektronenmikroskopische Aufnahme zeigt ein Spermium mit angelagertem...
Die elektronenmikroskopische Aufnahme zeigt ein Spermium mit angelagertem Amyloid.
Quelle: Jinny Wong – Gladstone Institutes
Prof. Jan Münch.
Prof. Jan Münch.
Quelle: Elvira Eberhardt / Uni Ulm

Wissenschaftler der Universität Ulm und der University of California San Francisco (UCSF) haben nun herausgefunden, dass klebrige Eiweiß-Fäden unbrauchbare und beschädigte Spermien „einfangen“ und damit deren Entsorgung durch die weibliche Immunabwehr erleichtern. Dies verschafft der gesunden Konkurrenz möglicherweise einen entscheidenden Vorteil im Kampf um die biologische Pole-Position beim Sperma-Rennen zur weiblichen Eizelle. Diese „Spermien-Fallen“ bestehen aus so genannten Amyloid-Fibrillen. Das sind faserartige Gebilde aus fehlgefalteten Proteinen, die sich zu „klebrigen“, unlöslichen Eiweiß-Aggregaten verbinden. „Bisher war von diesen klebrigen Eiweißstäbchen im Sperma nur bekannt, dass sie als HIV-Verstärker wirken, indem sie die Anheftung der AIDS-Erreger an die Zielzellen erleichtern“, erklärt Professor Jan Münch vom Ulmer Institut für Molekulare Virologie, der gemeinsam mit Institutsleiter Professor Frank Kirchhoff die AIDS-fördernde Wirkung dieser Amyloid-Fibrillen im Sperma vor 10 Jahren aufgedeckt hat. Gemeinsam mit seinen kalifornischen Forschungskollegen ist Münch nun einer natürlichen biologischen Funktion dieser Eiweiß-Fäden auf die Spur gekommen.

„Wir konnten mit unserer Forschung nachweisen, dass im Sperma vorkommende Amyloid-Fibrillen beschädigte und überflüssige Spermien an der Fortbewegung hindern. Die unbrauchbaren Samenzellen werden festgehalten und schließlich von den Makrophagen, den Fresszellen des Immunsystems, verzehrt und somit beseitigt“, erklärt Nathallie Sandi-Monroy. Die Ulmer Doktorandin teilt sich mit ihren kalifornischen Fachkollegen Nadia R. Roan und Nargis Kohgadai die Erstautorschaft der Studie. „So wie es aussieht, helfen diese Protein-Fasern bei der Spermien-Selektion und verschaffen damit den gesunden Samenzellen einen gewissen Fortpflanzungsvorteil“, fasst Professor Münch die Ergebnisse zusammen.

Außerdem sorgen die Amyloid-Fibrillen wohl auch dafür, dass überschüssiges Sperma, das für die Fortpflanzung nicht geeignet ist, oder nicht mehr gebraucht wird, schneller abgebaut werden kann. Denn für den weiblichen Organismus sind männliche Samenzellen vor allem eines: Fremdkörper und Eindringlinge mit hohem Antigen-Potential, die das Immunsystem herausfordern und daher nach dem Befruchtungsakt so schnell wie möglich zu beseitigen sind. „Mit unseren Ergebnissen konnten wir außerdem nachweisen, dass Amyloid-Fibrillen, die bislang nur als Auslöser von Krankheiten bekannt sind, auch wichtige biologische Funktionen im Organismus erfüllen können“, betont Professor Warner C. Greene und weist in diesem Zusammenhang auf Krankheiten wie Alzheimer, Parkinson oder sogenannte Amyloidosen hin. Der Direktor des Gladstone Instituts für Virologie und Immunologie an der University of California San Francisco (UCSF) ist gemeinsam mit dem Ulmer Professor Jan Münch für die wissenschaftliche Leitung der Studie verantwortlich. „Weil Amyloid-Fibrillen aber auf natürliche Weise im Sperma vorhanden sind, haben wir schon damit gerechnet, dass sie eine gewisse Rolle bei der Fortpflanzung spielen könnten. Das konkrete Ergebnis hat uns dann allerdings doch sehr überrascht“, sind sich die Wissenschaftler einig.

 

Quelle: Universität Ulm

30.06.2017

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