Neben dem systemischen Plasma-Kallikrein-Kinin-System kommt nahezu ubiquitär eine gewebsspezifische Variante vor, die physiologische und pathologische Prozesse im Körper von Säugetieren beeinflusst. Aus inaktiven Vorläuferproteinen (Kininogenen) setzt Gewebs-Kallikrein das Peptidhormon Bradykinin frei, welches über spezifische membranständige Rezeptoren seine physiologische Funktion ausübt.
Primäres Ziel dieser Dissertation war die genaue topographische und zellspezifische Lokalisierung der Protease Gewebs-Kallikrein im männlichen Reproduktionstrakt verschiedener Säugerspezies mit Hilfe immunhistochemischer Techniken.
Im Rattentestis wurde Gewebs-Kallikrein stadienspezifisch an der akrosomalen Kappe runder und elongierter Spermatiden nachgewiesen, nicht jedoch an Spermien im Lumen von Hoden oder Nebenhoden. Möglicherweise übt diese Protease hier neben seiner klassischen Rolle im KKS - auch eine Funktion beim Ablösen der Spermien von den Sertoli-Zellen (Spermiation) aus. Gewebs-Kallikrein im Hoden des Bullen zeigte im Wesentlichen die gleiche Lokalisation. Leider gelang beim humanen Testis trotz vielfältiger Variation der Methode kein eindeutiger Nachweis von Gewebs-Kallikrein.
Im Nebenhoden der Ratte wurde Gewebs-Kallikrein im Bereich des Corpus und Cauda sowie im Ductus deferens detektiert. Das sehr inhomogene Verteilungsmuster entspricht wahrscheinlich dem unterschiedlichen Aktivitätsniveau der Epithelzellen im Sinne einer Sekretion dieser Protease. Möglicherweise wird Gewebs-Kallikrein hier zunächst basal des Nukleus produziert, danach in den apikalen Bereich der Epithelzelle verlagert und dann als vesikuläre Abschnürung sezerniert. Apikale Abschnürungen an Epithelzellen von Nebenhodengang und Ductus deferens zeigten ebenfalls eine positive Färbung für Gewebs-Kallikrein. Kallikrein zeigte sich weiterhin zytoplasmatisch in den Muskelzellen der Wandung des Ductus epididymis bzw. Ductus deferens und der Gefäße. Im Epididymis könnte daher Gewebs-Kallikrein bzw. das KKS bei der Reifung der Spermatozoen eine Rolle spielen.
Anhand von Gewebeschnitten, die aus Ratten unterschiedlicher Altersstufen angefertigt wurden, zeigte sich eine ausgeprägte Abhängigkeit des Auftretens von Gewebs-Kallikrein vom sexuellen Entwicklungsstand des Tieres. Im Testis trat diese Protease erst mit Beginn der Pubertät und dem damit verbundenen erstmaligen Durchlaufen des Spermatogeneszyklus mit der Bildung von zunächst runden und zeitlich später elongierten Spermatiden auf. Im Nebenhoden erfolgte die Produktion und Sekretion von Gewebs-Kallikrein in Epithelzellen erstmals mit dem Auftreten von Spermien im Tubulussystem kurz nach der ersten Spermiation.
LMW-Kininogen, als Substrat des Gewebs-Kallikreins, wurde an der sich entwickelnden Akrosomenkappe runder und elongierter Spermatiden von Mensch und Bulle nachgewiesen, nicht jedoch an ins Lumen liberierten Spermatozoen. Auch im interstitiellen Stroma zeigte sich eine spezifische Färbung.
Der Antikörper gegen die Neutrale Metalloendopeptidase (CALLA) erbrachte am humanen und bovinen Reproduktionsgewebe keinen positiven Nachweis. In humanem Gewebe zeigten dagegen einzelne Zellen des retikulohistiozytären Systems eine positive Farbreaktion.
Die hier gezeigte selektive, stadienspezifische (Testis) und entwicklungsabhängige (Testis, Epididymis) Expression der Protease Gewebs-Kallikrein in bestimmten Zelltypen sowie Regionen (Epididymis) deutet auf eine Beteiligung des Gewebs-KKS am Prozeß der Differenzierung und Reifung von Spermatozoen.
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