Hochauflösende Respirometrie zur Beurteilung der Mitochondrienfunktion in menschlichen Spermien

Unsere Arbeit konzentriert sich auf die männliche Unfruchtbarkeit, insbesondere auf die Mitochondrien der Spermien. Spermien verlieren während der Spermatogenese den größten Teil ihrer Zytoplasten und Organellen, aber sie behalten Mitochondrien. Neben ihrer Hauptrolle bei der ATP-Produktion sind Mitochondrien an der Produktion von reaktiven Sauerstoffspezies, der Kalziumspeicherung und der Apoptose beteiligt.

Die Rolle der Mitochondrien der Spermien ist noch nicht vollständig verstanden. Das Verständnis der Mitochondrienfunktion in Spermien ist der Schlüssel zur Aufklärung des Energiestoffwechsels der Spermien und der männlichen Unfruchtbarkeit. Wir haben gezeigt, dass die mitochondriale Funktion menschlicher Spermien mit den Spermiogrammparametern korreliert.

Unsere Gruppe zeigt, dass Mitochondrien unter normalen und pathologischen Bedingungen die Hauptquelle für Superoxid sind. Darüber hinaus konnten wir mit Hilfe der hochauflösenden Respirometrie metabolische Cutoff-Werte ermitteln, die zwischen Männern mit abnormalem und normalem Spermiogramm unterscheiden können. Das Spermiogramm ist der Goldstandard im Labor zur Analyse der männlichen Unfruchtbarkeit.

Es liefert viele Informationen, spiegelt aber keine septalen Spermiendefekte wider. Obwohl viele Studien vorgeschlagen wurden, ist die Messung der mitochondrialen Funktion derzeit nicht in der Studie enthalten. Die hochauflösende Respirometrie hat eine höhere Empfindlichkeit als herkömmliche Clark-Elektroden.

Mit diesem experimentellen Ansatz können wir jeden Schritt der mitochondrialen Aktivität analysieren. Wir ermitteln die ATP-Produktion, die Kapazität der Atemreserven und den Compliance-Status. Darüber hinaus ermöglicht es uns, die Aufhängung von Experimenten zu untersuchen, ohne die Bewegung und Funktion zu beeinträchtigen.