Die Penetration der Kumuluszellen
Die Spermien treffen in Wogen auf die von Kumuluszellen umgebene Eizelle. In einer Fertilisation in vivo ist dies kein Problem, hingegen bei einer Befruchtung im Reagenzglas muss die dazugegebene Menge an Spermien streng beachtet werden, denn ein Zuwenig ergibt keine Befruchtung.
Durch die Akrosomalreaktion werden Enzyme freigesetzt; die Hyaluronidase löst die Interzelluläre Matrix zwischen den Kumuluszellen auf, andere Enzyme lösen die um die Eizelle gelegene Zona pellucida auf. In der Regel kommt es erst zu dieser Reaktion des Spermiums, wenn es auf die Zona pellucida trifft.
Bei einem kleinen Prozentsatz der Spermien läuft die Akrosomalreaktion spontan ab, so wie es auch bei einem kleinen Prozentsatz der Spermien gleich nach der Ejakulation spontan zur Kapazitation kommt. Diese Tatsache hilft mit, dass gleich von Beginn weg, wenn die Woge Spermien auf die Eizelle trifft, eine geringe Menge an Hyaluronidase frei ist und dazu beiträgt, einigen Spermien den Weg zur Zona pellucida zu bahnen. An der Zona pellucida angekommen, werden diese Spermien akrosomalreagieren und weitere Mengen an Hyaluronidase und anderen Enzymen freisetzen. Auf diese Weise wird der Kumuluszellhaufen weiter aufgelöst und immer mehr Spermien erhalten die Möglichkeit, an der Zona pellucida selber die Akrosomalreaktion zu durchlaufen.
Die durch die Kapazitation erworbene Hyperaktivität des Spermatozoons ist ein entscheidender Faktor, der dazu beiträgt, dass sich das Spermatozoon mit peitschenschlagartigen Schwanzbewegungen durch den Kumuluszellhaufen treiben kann, am Anfang der Begegnung sogar ohne grosse Mitbeteiligung der Hyaluronidase.
Zusammenfassend handelt es sich um einen dirigierten "Angriff" vieler Spermien auf die die Eizelle umgebenden Strukturen, letztlich mit dem Ziel, einem einzigen Spermatozoon die Vereinigung mit der Eizelle zu ermöglichen.
- Zentrum der Oozyte
- Corona radiata (umschliesst und verdeckt teilweise die Oozyte)
- Kopf des Spermatozoons
Bild einer IVF (In- vitro-Fertilisation). Der von Kumuluszellen umgebenen Oozyte werden die Spermien beigegeben. Die Spermien befruchten die Eizelle auf natürlichem Weg.
Sehen sie im ersten video, wie ein Spermatozoon versucht, die Kumuluszellen zu durchdringen.
Im zweiten video umkreisen mehrere Spermien die Eizelle.
Insemination durch intrazytoplasmatischen Spermieninjektion (ICSI).
© Prof. B. Imthurn, Unispital, Zürich