Moderne Verfahren in der spermatologischen Diagnostik

Journal für Reproduktionsmedizin und Endokrinologie - Journal of Reproductive Medicine and Endocrinology 2008; 5 (5): 262-271

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Keywords: Andrologie,  Durchflusszytometrie,  Reproduktionsmedizin,  Spermatologie

Standardspermatologische Parameter sind unzureichend zur Einschätzung der männlichen Fertilität. Computergestützte und zytometrische Verfahren gewinnen in der spermatologischen Diagnostik zunehmend an Bedeutung. Sie basieren auf Erkenntnissen aus der Spermienphysiologie über fertilitätsrelevante Eigenschaften auf dem Weg zur Befruchtung. Unter befruchtungsfördernden In-vivo-Bedingungen kommt einer Reihe funktioneller Spermiencharakteristika entscheidende Bedeutung zu: der Motilität, insbesondere Hyperaktivierung, der Bindungs- und Interaktionsfähigkeit der Spermatozoen mit dem weiblichen Genitaltrakt, ihrer Überlebens- und Kapazitationsfähigkeit sowie der Erkennung und Penetration der Eizelle. Eine wesentliche Bedeutung wird dabei der funktionellen Heterogenität der Spermien eines Ejakulates zugesprochen. Sie erlaubt die Adaptationsfähigkeit an individuelle Befruchtungssituationen und die Selektion der potenziell befruchtungsfähigen Population im weiblichen Genitaltrakt. Einzelzell-orientierte Verfahren, wie die computergestützte Motilitätsanalyse, die Durchflusszytometrie und die Fluoreszenzbildgebung ermöglichen in Zusammenhang mit multiparametrischen Analysen die Identifizierung diverser Spermiensubpopulationen mit unterschiedlichen für die Befruchtung relevanten funktionellen Eigenschaften. Die Charakterisierung der Heterogenität und Dynamik von Spermienpopulationen folgt den Merkmalen einer auf Einzellphänotypanalyse basierenden molekularen Zellsystemforschung (Zytomik). In diesem Review werden moderne, an dem Verständnis der Befruchtungskaskade orientierte spermatologische Verfahren, die die funktionellen Eigenschaften in den repräsentativen Populationen durch Einzelzell-basierte Methoden charakterisieren (Durchflusszytometrie, computergestützte Spermienanalyse, Fluoreszenzimaging, volumetrische Analyse, Spermien-Eileiter-Bindungsassays, Kapazitationstests und Zonabindungs- bzw. -penetrationstests) speziesübergreifend für die andrologische Diagnostik und zur Bearbeitung experimenteller Fragestellungen dargestellt.