Warum ist die gleiche Temperatur bei der Samengewinnung und -analyse so wichtig?

Frisch ejakulierte Eberspermien sind sehr empfindlich gegenüber Abkühlung und schneller Verdünnung. Die ersten 10 bis 15 Minuten nach der Samengewinnung sind besonders wichtig, da die Spermatozoen damit beschäftigt sind, sich an die neue Umgebung im Samenplasma anzupassen. Jede Temperaturänderung in dieser Zeitspanne kann sich nachteilig auf ihre Befruchtungsfähigkeit auswirken, auch wenn eine Verschlechterung der Beweglichkeit oder der Membranintegrität erst nach einigen Tagen der Lagerung sichtbar werden kann.

Was geschieht in den ersten 15 Minuten, so dass die Temperatur so entscheidend ist?

Während der Ejakulation erfahren die epididymalen Spermien ihre erste Verdünnung, wenn sie mit den Sekreten der akzessorischen Drüsen, die beim Eber ein großes Volumen darstellen, vermischt werden. Neben dem Verdünnungsstress müssen die Nebenhodenspermien auch eine erste Temperaturänderung durchmachen, wenn die "kühle" spermienreiche Fraktion des Nebenhodenspermas mit den wärmeren Sekreten der akzessorischen Drüsen vermischt wird.

Die ejakulierten Samenzellen sind außerdem Dutzenden von Bestandteilen des Samenplasmas ausgesetzt, die ihre Beweglichkeit stimulieren und sie auf den Wettlauf zur Eizelle vorbereiten. Während dieses Prozesses durchlaufen die ehemals unbeweglichen Nebenhodenspermien eine Kaskade von motilitätsstimulierenden Reaktionen, die sie sehr empfindlich gegenüber jeder zusätzlichen Belastung machen. Vor allem Samenplasmaproteine lösen Veränderungen in den Spermienmembranen aus, um die endgültige Funktionalität der Plasmamembranen herzustellen.

Dieser Prozess der Reorganisation der Membranstruktur darf nicht gestört werden und muss abgeschlossen sein, bevor die Spermien weiteren Stresssituationen wie Verdünnung und Temperaturänderungen standhalten können. Jüngste Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass die Plasmamembran der Spermien einige Minuten braucht, um sich nach einer Belastung durch Temperaturwechsel oder Verdünnung neu zu organisieren.

Darüber hinaus ist bekannt, dass eine übermäßige Abkühlung zu Veränderungen in den verschiedensten Bereichen des Spermienhaushalts führt, wie z. B. dem intrazellulären pH-Wert oder dem Energiestoffwechsel. Diese Störungen treten eher bei frisch entnommenen Ejakulaten auf und lassen sich als Veränderungen des Ca2+-Gleichgewichts in den lebenden Zellen beobachten.

Darüber hinaus verändern Temperaturschwankungen auch die Membrandurchlässigkeit für Ionen wie Natrium (Na) und Kalium (K), indem sie deren äußerst temperaturempfindlichen Transportmechanismus, die so genannte Na/K-Pumpe, beeinträchtigen. Dies führt zu einem kontinuierlichen Austritt von Kalium, wodurch das Überleben der Zelle aufgrund eines Mangels an intrazellulärem Kalium gefährdet ist.

Aufgrund der oben genannten Vorgänge während und unmittelbar nach der Ejakulation sind isotherme Bedingungen während der Gewinnung und in den ersten 15 Minuten nach der Ejakulation von grundlegender Bedeutung, um die volle Befruchtungsfähigkeit der Spermien zu erhalten. Aus diesem Grund muss Ebersamen in isolierten Gefäßen entnommen werden, die vor der Entnahme auf +38°C vorgewärmt werden.

Sobald das Ejakulat im Labor eingetroffen ist, muss die Probe für die Spermaanalyse mit einem isothermischen Verdünner vorbereitet werden. Bei diesem Schritt erleiden die Samenzellen ihren zweiten Verdünnungsschock, der mit zunehmender Verdünnung immer deutlicher sichtbar wird. Es ist daher auch ratsam, die Probe vor der Motilitätsmessung einige Minuten ruhen zu lassen, um das volle Potenzial der Probe sichtbar zu machen.