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Weibliches Sexualhormon steuert menschliche Spermien

Progesteron aktiviert Kalzium-Kanäle und steuert so die Schwimmbahn des Spermiums

München (17. März 2011) – In manchen Beziehungen gibt der Mann die Richtung vor. Auf zellulärer Ebene, wenn sich Eizelle und Spermium begegnen, hält dagegen die Frau alle Fäden in der Hand. Bonner Wissenschaftler vom center of advanced european studies and research (caesar) konnten nun den Wirkungsmechanismus des weiblichen Sexualhormons Progesteron in menschlichen Spermien aufklären. Das Team um Benjamin Kaupp berichtet in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift „Nature“, dass das Hormon Ionenkanäle aktiviert, die so genannten CatSper-Kanäle (cation channels of sperm), und so das Schwimmverhalten der Spermien steuert.

Die Eizelle zeigt im Eileiter orientierungslosen Spermien wo’s lang geht. Um die Befruchtung sicherzustellen, produzieren Kumuluszellen, die die Eizelle einhüllen, das weibliche Sexualhormon Progesteron. Progesteron fungiert als Lockstoff und weist den Spermien den Weg zur Eizelle.

Neben der „anziehenden“ Wirkung, dient Progesteron noch einer weiteren Funktion: in unmittelbarer Nähe zur Eizelle, dort, wo seine Konzentration am höchsten ist, löst es eine „Hyperaktivierung“ der Spermien aus. Hyperaktive Spermien schlagen wild mit ihrem Schwanz und scheinen dabei letzte Kraftreserven zu mobilisieren – wie ein Marathonläufer auf der Zielgeraden. Die Spermien können so die dichte Wolke aus Kumuluszellen und die schützende Eihülle durchdringen. Progesteron lässt in Spermien die Kalzium-Konzentration ansteigen. Diese Kalzium-Signale ändern das Schlagmuster des Schwanzes und steuern so die Schwimmbahn der Spermien.
Die Bonner Wissenschaftler haben nun entdeckt, dass Progesteron direkt an die CatSper-Kanäle bindet. Diese Ionenkanäle findet man ausschließlich in der Membran des Spermienschwanzes. Ionenkanäle sind porenbildende Proteine, die in der Zellmembran als Schleusen für Ionen fungieren. Progesteron öffnet die CatSper-Kanäle, und Kalzium-Ionen strömen in die Zelle, was die Kalzium-Konzentration ansteigen lässt.

Stiftung caesar

Die Stiftung caesar ist assoziiert mit der Max-Planck-Gesellschaft und betreibt in Bonn ein Zentrum für neurowissenschaftliche Forschung. Die wissenschaftliche Arbeit erfolgt nach den Exzellenzkriterien der Max-Planck-Gesellschaft.

Quelle: Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V., 17.03.2011 (tB).