Etablierung eines Spermien-Penetrationstestes für equines Sperma

Abstract

Das Ziel der vorliegenden Studie bestand darin, einen Mukuspenetrationstest für equines Ejakulat zu entwickeln, der sich für einen standardisierten Einsatz in der spermatologischen Untersuchung eignet. Ein besonderer Fokus lag dabei auf der möglichst einfachen Integrierbarkeit der Methode in den Ablauf der spermatologischen Routineuntersuchung. Das Verfahren wurde daher mit Hinblick auf seine Praktikabilität, sowie einer nur minimalen Erhöhung von zeitlichem Aufwand und Materialkosten entwickelt.Für die insgesamt 365 durchgeführten Mukuspenetrationstests wurden Medien auf Polyacrylamid-Basis und Ejakulate von zwei gesunden Hengsten verwendet. Dabei wurden folgende Ergebnisse erzielt:- Die besten Ergebnisse konnten mit einem 1,8%igen Polyacrylamid-Gel, TRIS-Puffer und Fruktose-Zusatz erzielt werden. - Der Einsatz von Hämatokrit-Kapillaren hat sich für die Durchführung des Mukuspenetrationstests als geeignet erwiesen.- Es konnten keine signifikanten Unterschiede zwischen der Penetrationsstrecke des vordersten Spermiums bzw. der vordersten fünf Spermien nachgewiesen werden. Die Erfassung nur eines der beiden Messwerte ist somit ausreichend. - Im Mittel ergaben sich Penetrationsstrecken von 7,7 mm, was im Vergleich zu den wenigen, vorhandenen Daten aus vorherigen Studien für equines Ejakulat unter Verwendung eines anderen Gels eine deutliche Reduktion der Messgröße darstellt.- Es konnten signifikante Korrelationen zwischen der Penetrationsstrecke des vordersten Spermiums und der vordersten fünf Spermien zu den Parametern Dichte (p < 0,001; r = -0,293 bzw. r = -0,296), Motilität (p = 0,009; r = 0,201 bzw. p = 0,008; r = 0,202), Vorwärtsbeweglichkeit (p = 0,003; r = 0,224 bzw. r = 0,225) und Anteil lebender Spermien (p = 0,030; r = 0,166 bzw. p = 0,028; r = 0,168) gefunden werden. Die Korrelationsanalysen zwischen der Penetrationsstrecke des vordersten Spermiums und der vordersten fünf Spermien zu den klassischen Laborparametern wiesen dabei jedoch eine hohe Streuung der Werte um die Regressionsgerade auf.- Die multiple Korrelationsanalyse ergab, dass die Distanz im Mukuspenetrationstest als eigenständiger Parameter in der spermatologischen Untersuchung zu werten ist und nicht aus den übrigen Messwerten bestimmt werden kann. Grundsätzlich ist ein standardisierter Einsatz des entwickelten Mukuspenetrationstests in der spermatologischen Untersuchung von equinen Proben ohne wesentliche Erhöhung der Kosten und des zeitlichen Aufwandes möglich. Jedoch ist der in dieser Arbeit eingesetzte Test noch nicht praxistauglich. Weitere Modifikationen, insbesondere an der Gelmatrix, sind zur Standardisierung und zum Einsatz in praxi erforderlich. The aim of this study was the adaption of a mucus penetration for equine sperm specimen. The procedure was intended to be easily includable into the workflow of a spermatological routine analysis and was therefore designed to require minimal time and material costs. A total of 365 mucus penetration test trials were performed in polyacrylamide media using sperm specimen of two healthy stallions. The following results were achieved: A gel composition of 1.8% polyacrylamide, TRIS buffer and fructose provided the best results. The utilization of haematocrit capillaries to perform the mucus penetration test was found to be adequate. There was no significant difference in the penetration distance of the first single sperm and the distance of the first five sperms. Thus the acquisition of just one of these values is sufficient. The average penetration distance in the polyacrylamide gel was 7.7 mm, which is significantly shorter than the distances measured for equine sperm specimen in different gels within previous studies. The statistical analyses depicted significant correlations between the penetration distances of the first single/first five sperm(s) to the spermatological routine parameters density (p < 0.001; r = -0.293/ -0.296), motility (p = 0.009; r = 0.201 / p = 0.008; r = 0.202), forward mobility (p = 0.003; r = 0.224 / p = 0.003; r = 0.225) and live sperm fraction (p = 0.030; r = 0.166 / p = 0.028; r = 0.168), yet with a large spread of the data around the linear regression lines. Multiple correlation analysis still showed that the penetration distance cannot be determined from the other values of the spermatological routine analysis and thus has to be considered to be an independent variable. The standard utilization of the shown mucus penetration test in the spermatological routine analysis of equine specimen is basically feasible without significantly increasing material or time costs. However, the test developed in this work is in its current form not yet practically applicable. Further modifications to the procedure and especially to the gel matrix are required to standardize the mucus penetration test for laboratory routine.