Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Wirkung von Seminalplasma auf konservierte Eberspermatozoen während der Langzeitlagerung

Der Langzeitkontakt von Spermatozoen mit hohen Konzentrationen an autologem Seminalplasma (SP) kann kritisch für die Qualität von Ebersperma sein. Das Ziel dieser Studie lag in der Untersuchung, ob eine eberspezifische Toleranz von Spermatozoenfür autologes SP in flüssigkonservierten langzeitgelagerten Besamungsportionen besteht. Weitere Ziele lagen in der Identifizierung von potenziellen Biomarkern im SP und in der Untersuchung von Kompensationsmöglichkeiten für den schädigenden SP-Effekt. In Studie 1 wurden vier bis fünf Ejakulate von je 19 Ebern mit verschiedenen Konzentrationen autologem SP aufbereitet. Es konnte eine begrenzte Eberspezifität für die Resistenz von langzeitgelagerten Spermien gegenüber SP nachgewiesen werden. Nach 144 h Lagerung von Besamungsportionen mit 10 % SP (v/v) zeigten vier Eber eine konstant hohe Spermienqualität, wogegen ein Eber eine konstant niedrige aufwies. In der massenspektrometrischen Untersuchung des SP-Proteomskonnte neben der Identifizierung von 230 Proteinen, eine um 0,5 bis 0,9 log-Stufen geringere Expression (p < 0,05) der Proteine AWN precursor, Legumain und Granulin precursor im SP von resistenten Ejakulaten festgestellt werden. In der erstmaligen massenspektrometrischen Beschreibung des Lipidoms von porcinem SP wurden 568 verschiedene Lipide identifiziert, von denen Cholesterol gefolgt von Phosphatidylserinen und äthergebundenen Phosphatidylethanolaminen den größten Anteil darstellten. Eberindividuelle Unterschiede in der Lipidzusammensetzung des SP waren nicht feststellbar. Studie 2 ergab, dass Besamungsportionen mit SP aus der ersten Teilfraktion des Ejakulats im Vergleich zum gesamten Ejakulat eine höhere Motilität nach der Langzeitlagerung aufwiesen und, dass dieser schützende Effekt vorwiegend bei voluminösen Ejakulaten auftrat. Im Folgeexperiment zeigte sich, dass der Langzeitverdünner Androstar Plus eine neutralisierende Wirkung auf den schädlichen Effekt von SP auf sensitive Spermien hat.

Long-term exposure of spermatozoa to high concentrations of autologous seminal plasma (SP) may be critical for the quality of liquid stored semen. The first aim of the present study was to examine whether a boar specificity in the sensitivity of spermatozoa to autologous SP of liquid stored semen exists. Further aims of the study were to identify corresponding biomarkers in SP and to investigate possibilities to compensate the damaging effect of SP. In the first study, four to five ejaculates of 19 boars were diluted with different concentrations autologous SP. Limited boar specificity for the resistance of liquid preserved, long-term stored sperm to autologous SP was demonstrated. At 144 h with 10 % (v/v) SP, samples of four boars showed consistently high sperm motility, viability and mitochondria membrane potential, whereas one boar showed consistently low values for these traits. Proteomics of SP by mass spectrometry identified 230 proteins. Three proteins, AWN precursor, legumain and granulin precursor, were 0.5 to 0.9 log-fold less expressed (p < 0.05) in SP-resistant ejaculates. In the first lipidome analysis of boar SP by mass spectrometry, 568 lipids were detetected. The most abundant lipids were cholesterol followed by phosphatidylserine and ether-linked phosphatidylethanolamine. No boar-specific differences in the lipid composition of the SP could be detected. In Study 2, it was shown that semen portions with SP from the first fraction of the ejaculate, compared to the total ejaculate, showed a higher motility after storage for 144 h. This protective effect was detected mainly in voluminous ejaculates. Furthermore, it could be shown that higher amounts of SP (> 7 % (v/v)) in semen doses are not necessarily associated with motility depression after long-term storage. In a follow-up study, the long-term extender Androstar Plus was able to neutralize the harmful effect of SP on sperm of sensitive ejaculates.

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