Testikuläre Gewebetextur und Durchblutung sowie Ejakulatbeschaffenheit von Bullen unter Einbeziehung der Analyse reaktiver Sauerstoffspezies und des Spermienchromatins nach experimenteller skrotaler Hyperthermie

Ziel dieser Arbeit war es, am Modell einer experimentell induzierten Hyperthermie die Aussagekraft der zweidimensionalen Graustufenanalyse ultrasonographisch erstellter B-Bilder im Hinblick auf entzündungsbedingte Echotexturveränderungen des Bullenhodens zu untersuchen. Des Weiteren sollte überprüft werden, inwieweit Blutflussveränderungen der A. testicularis auf der Grundlage entzündlicher Prozesse mit Hilfe der Dopplersonographie erfasst werden können. Bei der durchflusszytometrischen Analyse stellte sich die Frage, ob der Nachweis reaktiver Sauerstoffspezies mit Hilfe der Dihydrorhodaminfärbung eine geeignete Methode zur Beurteilung der Spermaqualität darstellt. Die Hyperthermie wurde mittels einer lokalen Wärmeisolierung des Skrotums von vier Bullen (bezeichnet als Bullen A-D) über 48 Stunden herbeigeführt. Während der Erwärmung konnten individuell unterschiedliche Erhöhungen der skrotalen Oberflächentemperatur zwischen 3,9 und 6,6°C verzeichnet werden. Vor Anlegen des Gurtsystems fand eine Erhebung der physiologischen Daten sowie in den 10 folgenden Wochen die Aufzeichnung der hyperthermiebedingten Veränderungen statt. Die Echotextur- sowie Blutflussanalyse fand einmal wöchentlich, die Erhebung der konventionellen und durchflusszytometrisch ermittelten Parameter zweimal pro Woche in immer gleich bleibendem Abstand statt. Bei der Echotexturanalyse von B-Bildern wurden die Parameter mittlerer Grauwert, Kontrast und Vertical Fraction bestimmt. Eine farbdopplersonographische Untersuchung wurde zur Ermittlung der mittleren Blutflussgeschwindigkeit und des Resistance Index angewendet. Die Graustufenanalysesoftware MaZda® diente der Erhebung des mittleren Grauwerts als ein Parameter erster Ordnung, sowie des vertikalen Fraktionswerts und des Kontrasts als Analyseparameter zweiter Ordnung. Durchflusszytometrisch wurde der SCSA™ zur Bestimmung der Chromatinstruktur und die Messung der Bildung reaktiver Sauerstoffspezies nach Dihydrorhodaminfärbung durchgeführt. Bei der klinischen Untersuchung der Tiere wies nur der Bulle B nach der Hyperthermie eine Reizung der Skrotalhaut am Hodenhals mit deutlicher Schwellung des Skrotums bei ungestörtem Allgemeinbefinden auf. Die anderen drei Tiere zeigten nur geringe skrotale Umfangsvermehrungen. Die Echotexturanalyse der sonographischen B-Bilder des Hodengewebes ergab bei den vier Bullen für alle Parameter direkt im Anschluss an die Hyperthermie in den Wochen 1 bzw. 2 die höchsten Werte. Eine Rückkehr der Parameter mittlerer Grauwert und Kontrast auf das Ausgangsniveau konnte bei drei Tieren in Woche 3, bei Tier B allerdings erst in Woche 6 verzeichnet werden. Der vertikale Fraktionswert nahm bei 2 Tieren in Woche 2 wieder die ursprünglichen Werte an, während er bei den Bullen B und D über das Ausgangsniveau hinaus abfiel und erst ab Woche 5 kontinuierlich wieder bis auf die Ursprungswerte anstieg. Die mittlere Blutflussgeschwindigkeit war nur in Woche 1 abgefallen und lag ab Woche 2 bei drei Tieren wieder auf Normalniveau. TAMV des Bullen B stieg über den Ursprungswert hinaus an und blieb bis Versuchende auf einem leicht erhöhten Niveau. Der Resistance Index wies nur beim letztgenannten Tier eine Erhöhung in Woche 1 mit anschließender Rückkehr bis auf Ausgangsniveau (Woche 5) auf. Bei der konventionellen Spermaanalyse zeigte sich eine Verringerung der Vorwärtsmotilität direkt nach Abnahme des Gurtsystems mit Tiefpunkt in Woche 5 und anschließender Rückkehr bis kurz unter das Ausgangsniveau. Sekundäre Spermienanomalien konnten zwischen den Wochen 1 und 4 (Tier B) bzw. 1 und 6 (Tiere A, C und D) gemessen werden. Ab Woche drei wiesen die Ejakulate eine Verringerung von Konzentration und Gesamtspermienzahl mit deutlichem Wiederanstieg ab Woche 9 auf, und es konnten primäre Spermienanomalien bis einschließlich Woche 10 verzeichnet werden. Zwischen Woche 3 und Woche 6 (Bullen A, C und D) bzw. 8 (Bulle B) wiesen die Ejakulate deutliche Zunahmen von Entzündungs-, Epithel- und Spermatogenesezellen mit Höhepunkt in Woche 5 auf. Durchflusszytometrisch wurde eine mit dem Anstieg der primären Spermienanomalien vergleichbare Zunahme chromatingeschädigter Spermien nach SCSA™-Färbung protokolliert. Die Fluoreszenzintensität nach Dihydrorhodaminfärbung stieg in Woche 1 kurzzeitig an, fiel dann auf Tiefstwerte in Woche 4 bzw. 5 ab und normalisierte sich anschließend auf Ausgangsniveau. Die durchgeführten Untersuchungen zeigen, dass bei der Auswertung sonographischer B-Bilder die Bestimmung von Echotexturparametern zweiter Ordnung sowie die farbdopplersonographische Erfassung der mittleren Blutflussgeschwindigkeit gegenüber herkömmlichen Verfahren zusätzliche Informationen über Hodenveränderungen liefern. Außerdem können mit Hilfe der durchflusszytometrischen Analyse der Bildung reaktiver Sauerstoffspezies frühzeitig Einschränkungen in der Funktion der Spermien nachgewiesen werden.