Evaluation von Markern zur Klassifizierung und Quantifizierung von Spermatogenesestadien bei Ratte, Maus und Mensch

In der vorliegenden Arbeit wurden aus der Datenbank PubMed immunhistochemische Marker identifiziert, mit deren Hilfe verschiedene Proteinexpressionsmuster während der Keimzellentwicklung der Spezies Mensch, Ratte und Maus verglichen werden konnten. Anti-SPOC1 wurde für Spermatogonien, Anti-GILZ für Spermatogonien und Spermatozyten, Anti-MYBL1 für Spermatozyten, Anti-ACE für Spermatiden und Spermatozoen und die beiden Marker Anti-H2AK5ac und -? H2A. X wurden für eine wiederkehrende Proteinexpression während der Spermatogenese ausgewählt. Dabei ließen sich vor allem in der spermatogonialen Entwicklung geringe Differenzen im zeitlichen Auftreten feststellen. Die Spermatogenese der verschiedenen Spezies ist demnach als weitestgehend aber nicht vollständig übereinstimmend zu beschreiben, was eine wichtige Erkenntnis für die Übertragbarkeit von Resultaten aus Tierexperimenten auf den Menschen darstellt. Daher sollte bei einer markergestützten Zellselektion bei in-vitro-Studien immer eine Überprüfung der speziesspezifischen Proteinexpression erfolgen. Ein weiterer Aspekt dieser Arbeit war die Evaluation destinkter Phasen der Spermatogenese bei Patienten der Klassifikationen NSP (histologisch normale Spermatogenese), HYP (Hypospermatogenese) und SZA (Spermatozytenarrest). Für die Quantifizierung wurden die Marker Anti-OCT2, der eine Untergruppe der Spermatogonien Typ A detektiert, Anti-SAGE1, einem Marker differenzierender Spermatogonien und früher Spermatozyten (Mitose-Meiose-Übergang) und Anti-SMAD3, der pachytäne Spermatozyten kennzeichnet, verwendet. Es stellte sich heraus, dass HYP- und SZA-Patienten häufiger als NSP-Patienten eine reduzierte Anzahl von Spermatogonien und frühen Spermatozyten aufwiesen. Anhand der Cut-Offs für die entsprechenden Phasen der Keimzellentwicklung konnten die Patienten in verschiedene Untergruppen eingeteilt werden. Dies ermöglichte die individuelle Klassifizierung von Defiziten in der Spermatogenese. Da bei einigen der NSP- und HYP-Patienten trotz einer geringen Anzahl an Spermatogonien und/oder frühen Spermatozyten dennoch eine hohe Meiose-Effizienz (Anzahl pachytäner Spermatozyten) nachweisbar waren, können bei diesen Patienten Kompensationsmechanismen der frühen Spermatogenesedefekte angenommen werden. Weiterhin wurden bei SZA-Patienten sieben Mal häufiger reduzierte Zellzahlen differenzierender Spermatogonien und früher Spermatozyten als reduzierte OCT2-positive Spermatogonien quantifiziert. Daraus lässt sich folgern, dass vor allem prämeiotische Defekte die Meiose-Effizienz dieser Patienten beeinflussen. Durch die neue markergestützte Klassifikationsmethode, die eine Ergänzung zur Arbeit von Hentrich et al. (2011) darstellt, können die prämeiotischen Verhältnisse analysiert und die Defizite der Patienten differenzierter definiert werden.