Vesikulärer Transfer ("Transsekretion") von Membrankomponenten auf bovine Nebenhodenspermien

Bei der Passage durch den mannlichen Reproduktionstrakt interagieren Spermatozoen mit Faktoren, die u.a. vom Nebenhoden sezerniert werden. Die daraus resultierende Modifikation der Spermatozoen ist essentiell fur die Ausreifung zu voll funktionsfahigen Keimzellen. Bei der Ausdifferenzierung im Nebenhoden spielen vermutlich u. a. auch die Epididymosomen (apokrin sekretierte Nebenhodenvesikel) eine wichtige Rolle. In vorausgehenden Untersuchungen unserer Arbeitsgruppe konnte gezeigt werden, dass sich die Plasmamembran-Ca2+-ATPase Isoform 4 (PMCA4) Spleisvarianten-Ausstattung in der Membran von Bullenspermien von PMCA4b in Caputspermien zu PMCA4a in Caudaspermien andert. Zudem nahm auch die Ca2+-ATPase Aktivitat der Spermien wahrend der Passage durch den Nebenhoden signifikant zu. Die Moglichkeit eines Transfers der PMCA4a von Epididymosomen auf Spermien wurde postuliert (Sanchez-Luengo et al. 2004,Brandenburger et al. 2011). Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die fusogene Eigenschaft boviner Epididymosomen naher zu untersuchen. Dafur wurden Nebenhodenvesikel aus den verschiedenen Nebenhodenabschnitten isoliert und sowohl morphologisch, als auch biochemisch charakterisiert. Weiterhin wurde der vesikulare Transfer von Membrankomponenten (Lipide, Proteine) und speziell der potentielle Transfer der PMCA auf bovine Nebenhodenspermien untersucht. Elektronenmikroskopische ntersuchungen zeigten, dass Cauda Epididymosomen groser sind als Caput Epididymosomen. Lipidanalysen von Caput- und Cauda Epididymosomen belegten eine Zunahme des Cholesterin/Phospholipid-Verhaltnisses bei einer Abnahme der Cholesterol- und der Phospholipidkonzentration. Hauptanteilig konnten die Phospholipide Phosphatidyethanolamin (PE), Phosphatidylcholin (PC) und Sphingomyelin(SM) nachgewiesen werden, wobei sich der Gehalt in Caput- und Cauda Epididymosomen nicht signifikant veranderte. Bei der Proteinanalyse spezialisierte sich die Autorin auf die PMCA. Mittels Westernblot-Analysen konnte gezeigt werden, dass in Cauda Vesikeln mehr PMCA4a nachzuweisen war als in Caput Vesikeln. Auch die Ca2+-ATPase Aktivitat stieg von Caput- zu Cauda Epididymosomen signifikant an. Um in in vitro Experimenten die fusogene Eigenschaft der Epididymosomen mit Spermien zu untersuchen, wurden bovine Epididymosomen mit dem Fluoreszenzfarbstoff Octadecylrhodamin B (R18) markiert. Fur Caputspermien konnte eine hohere Fusionsrate als fur Caudaspermien nachgewiesen werden. Der fur die Fusion optimale pH lag dabei im sauren Bereich (pH 5 - 6). Lipidanalysen von Nebenhodenspermien belegten eine Abnahme des Cholesterin/Phospholipid-Verhaltnisses von Caput- zu Caudaspermien. Dies konnte auch nach in vitro Fusion von Caputspermien mit Epididymosomen erzielt werden. Daher wird postuliert, dass…