Diagnostik hyperthermiebedingter Veränderungen der Spermaparameter und des Hodengewebes beim Hengst mit Hilfe durchflusszytometrischer Sperma-Assays und computergestützter Echostrukturanalyse

Ziel dieser Arbeit war es, anhand einer experimentell induzierten skrotalen Hyperthermie die Auswirkungen der Hodentemperatur auf die Spermatogenese und das Hodengewebe des Hengstes zu untersuchen. Dabei sollten Verfahren wie die durchflusszytometrische Beurteilung von fluoreszenzmarkierten Spermien und die computergestützte Echotexturanalyse hinsichtlich ihrer Sensitivität bei der Erkennung pathologischer Veränderungen von Hoden und Spermien beim Hengst überprüft werden. Die Untersuchung wurde bei drei Hengste (A, B, C) im Alter von 3,5 Jahren gemacht. Nach Erhebung von Ausgangswerten (Woche 0) wurde mit Hilfe eines Suspensoriums die skrotale Oberflächentemperatur über einen Zeitraum von 48 Stunden erhöht. Der Versuchszeitraum erstreckte sich über drei Monate. Dreimal wöchentlich wurden Ejakulate gewonnen und konventionell, mittels computergestützter Motilitätsanalyse und Durchflusszytometrisch analysiert und beurteilt. Zusätzlich wurden zweimal wöchentlich Echotexturanalysen des Hodengewebes mit Hilfe des Graustufenanalyseprogramms MaZda® durchgeführt und der mittlere Grauwert als Parameter der ersten Ordnung, sowie die Korrelation als Parameter der zweiten Ordnung erfasst. Hengst A hatte mit 34,7°C während der Wärmeapplikation eine niedrigere skrotale Oberflächentemperatur als die Hengste B (34,9°C) und C (35,3°C). Das Ejakulatvolumen zeigte bei allen Tieren unregelmäßige, von der Hyperthermie unabhängige Schwankungen. Spermienkonzentration und Gesamtspermienzahl zeigten ähnliche Veränderungen. Sie fielen bei den Hengsten B und C zwischen den Wochen 1 und 7 bzw. 8 um durchschnittlich 163 x 106 Spermien/ ml (Spermienkonzentration) und 4,1 x109 Spermien (Gesamtspermienzahl) ab. In den folgenden Wochen stiegen die Werte wieder auf Ausgangsniveau an. Hengst A zeigte keine hyperthermiebedingten Änderungen hinsichtlich dieser Parameter.Die Veränderungen der Motilitätsparameter waren bei allen Hengsten ähnlich. Der Anteil vorwärtsmotiler Spermien fiel zwischen den Wochen 0 und 7 um durchschnittlich 38 % ab. Die Mittlere Geschwindigkeit reduzierte sich im gleichen Zeitraum um durchschnittlich 34,7 µm/sec. Beide Parameter erreichten in Woche 8 Ausgangsniveau. Ein auffälliger Anstieg der Spermienkopfanomalien war nur bei den Hengsten A und C punktuell in den Wochen 4 (A: 10 %; C: 6 %) und 7 (C: 4 %) zu verzeichnen. Die durchflusszytometrisch erhobenen Parameter verhielten sich bei allen Hengsten sehr ähnlich. Bei diesen Parametern waren in Woche 7 die deutlichsten Veränderungen zu verzeichnen. Die Mittelwerte der Spermien mit hohem Mitochodrienmembranpotential (3 %) sowie der plasmamembranintakten Spermien (19 %) zeigten zu diesem Zeitpunkt Minimalwerte. Dagegen nahmen die Spermien mit positivem akrosomalem Status in Woche 7 zu (34 %). Der DNA- Fragmentationsindex variierte bei Hengst C deutlicher als bei Hengst A, während bei Hengst B nur geringgradige Veränderungen zu verzeichnen waren. Maximalwerte wurden bei den Hengsten A (22 %) und C (35 %) in Woche 5 erreicht. Beide Echotexturparameter fielen bei allen Hengsten eine Woche nach der Wärmeapplikation deutlich ab. Die Werte stiegen danach individuell unterschiedlich von Woche 2 bis 5 an. Die Ergebnisse zeigen, dass mit Hilfe der computergestützten Echotexturanalyse des Hodengewebes und durchflusszytometrischer Verfahren der Spermaanalyse Informationen über Änderungen am Hodengewebe und in der Spermaqualität gewonnen werden, die über die Befunde aus konventionellen Untersuchungen hinausreichen.