ISSN:
1434-808X
Keywords:
Schlüsselwörter Antioxidanzien
;
Oxidativer Stress
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Reaktive Sauerstoffspezies
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Lipidperoxidation
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Männliche Infertilität
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Key words Antioxidants
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Oxidative stress
;
Reactive oxygen species
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Lipid-peroxidation
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Male infertility
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Medicine
Description / Table of Contents:
Summary Reactive oxygen species (ROS) are produced physiologically in mitochondria during aerobic respiration while oxygen is reduced to water. In the ejaculate ROS are mainly generated by leukocytes, but can also be produced by the spermatozoa themselves. ROS are physiological signaling molecules and are involved in the regulation of spermatozoan functions such as capacitation and acrosome reaction. However, very high ROS levels, occurring for example during the „oxidative burst“ of leukocytes, can impair these functions. Additionally high ROS concentrations can oxidize the lipids of the spermatozoa plasma membranes, which are prone to oxidation due to their high concentration of polyunsaturated fatty acids, thus impairing spermatozoan functions. Increased generation of ROS in the ejaculate could be associated with an increased DNA-oxidation rate, motility loss, decreased capacity for spermatozoa-oocyte fusion and infertility. The main source of ROS in the ejaculate is leukocytes. Several antioxidants protect against these damaging effects. They are located both within the cells and in the seminal plasma. Without seminal plasma spermatozoa are exposed to the ROS generated by leukocytes without adequate protection. This situation occurs in the context of inflammation of the testes or the epididymidis as well as during spermatozoa preparation in assisted reproduction programs. To prevent the damage of spermatozoa preparation procedures should be used where leukocytes are separated from spermatozoa while seminal plasma is still present, such as swim-up from semen, gradient centrifugation or glass-wool filtration. Some controlled studies have shown beneficial effects of systemic antioxidative therapy of male infertility. It remains open, however, as to which diagnostic test is best suited to detect patients with ROS-associated infertility and the optimal medicament and its dosage.
Notes:
Zusammenfassung Reaktive Sauerstoffspezies (ROS) werden physiologischerweise in Mitochondrien im Rahmen des aeroben Stoffwechsels bei der Reduktion von Sauerstoff zu Wasser gebildet. Im Ejakulat werden ROS vorwiegend aus Leukozyten freigesetzt, aber können auch von Spermatozoen selbst gebildet werden. ROS wirken dabei offenbar als physiologische Transmitter zur Vermittlung physiologischer Funktionen wie Kapazitation und Akrosomreaktion. Unphysiologisch hohe ROS-Mengen, wie beim „oxidativen burst“ von Leukozyten gebildet, können allerdings diese Funktionen ebenso beeinträchtigen. Weiterhin können hohe ROS-Konzentrationen die Lipide der Spermatozoen-Plasmamembranen oxidieren, die wegen der zahlreichen vielfach ungesättigten Fettsäuren gegenüber einer Oxidation anfällig sind, und damit die Spermatozoenfunktionen schädigen. Eine erhöhte ROS-Bildung im Ejakulat wurde mit einer erhöhten DNA-Oxidation in den Spermatozoen, Motilitätsverlust, verminderter Fähigkeit zur Spermatozoen-Oozytenfusion und Infertilität assoziiert. Die Hauptquelle der ROS im Ejakulat sind die Leukozyten. Als Schutz vor schädigenden Effekten dienen zahlreiche antioxidative Schutzsysteme, die sowohl in der Zelle als auch im Seminalplasma vorhanden sind. Ohne Seminalplasma sind Spermatozoen den durch Leukozyten gebildeten ROS deutlich ungeschützter ausgesetzt. Diese Situation liegt bei Entzündungen von Hoden oder Nebenhoden sowie bei der Spermatozoenpräparation im Rahmen der assistierten Reproduktion vor. Zur Verhinderung von Schäden sollten daher schonende Verfahren gewählt werden, bei denen die Leukozyten noch bei Anwesenheit des Seminalplasmas entfernt werden, wie Swim-up vom Samen, Gradienten-Zentrifugation oder Glaswollfiltration. Einzelne Studien sprechen für günstige Effekte einer systemischen antioxidativen Behandlung bei männlicher Infertilität. Ungeklärt bleibt weiterhin die optimale Diagnostik zur Erkennung von Patienten mit einer durch ROS-bedingten Infertilität sowie die optimale Behandlungsmöglichkeit bezüglich Präparat und Dosis.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/s004440050095
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