Geburtshilfe Frauenheilkd 2014; 74 - PO_Endo02_05
DOI: 10.1055/s-0034-1387975

Fetuin-B inhibiert die frühzeitige Zona Pellucida Härtung und erhält so die Fertilität

E Dietzel 1, J Wessling 1, J Floehr 1, B Rösing 2, J Neulen 2, T Tropartz 3, R Tolba 3, Y Gottenbusch 4, A Hildebrand 4, I Yiallouros 4, K Karmilin 4, W Stöcker 4, R Weiskirchen 5, W Jahnen-Dechent 1
  • 1Universitätsklinikum der RWTH Aachen, Institut für Zell- und Molekularbiologie an Grenzflächen, Aachen, Germany
  • 2Universitätsklinikum der RWTH Aachen, Frauenklinik für Gynäkologische Endokrinologie und Reproduktionsmedizin, Aachen, Germany
  • 3Universitätsklinikum der RWTH Aachen, Institut der Versuchstierkunde, Aachen, Germany
  • 4Johannes Gutenberg Universität, Institut für Zoologie, Mainz, Germany
  • 5Universitätsklinikum der RWTH Aachen, Institut für Klinische Chemie und Pathobiochemie, Aachen, Germany

Fragestellung: Fetuin-B ist ein hepatisches Plasmaprotein, das in Blut und Follikelflüssigkeit in vergleichbaren Mengen nachgewiesen wurde. Fetuin-B defiziente (Fetub-/-) weibliche Mäuse sind infertil. Die Infertilität ist auf eine verfrühte Härtung der Zone Pellucida (ZP) zurückzuführen, die die Bindung der Spermien an die Oozyte verhindert und somit die Fusion der Gameten. Die ZP-Härtung wird durch die ZP-Protease Ovastacin initiiert und es stellt sich die Frage: Wie und zu welchem Zeitpunkt greift Fetuin-B in der ZP-Härtung ein?

Methodik: Zur Analyse von Veränderungen der ZP wurde die Stabilität gegenüber einem enzymatischen Abbau sowie die Spermienbindung untersucht.

Oozyten wurden nach natürlicher Verpaarung, nach in vitro Fertilisation (IVF) und nach laserunterstützter IVF kultiviert und in Leihmütter transferiert.

Um den molekularen Mechanismus der ZP-Härtung zu untersuchen, wurde mit rekombinant hergestelltem Fetuin-B ein Ovastacin-Inhibitionstest durchgeführt.

Ergebnisse: Die Stabilität gegenüber dem enzymatische Abbau der ZP sowie die Spermienbindung bestätigten den Verdacht der vorzeitigen ZP-Härtung in Fetuin-B defizienten Oozyten. Eine Befruchtung dieser Oozyten konnte in vitro nur dann erreicht werden, wenn die ZP zuvor mit einem Laser perforiert und so für die Spermien permeabel gemacht wurde. Diese Zygoten entwickelten sich nach dem Transfer zu gesunden Föten.

Die Aktivität von Ovastacin wurde durch rekombinantes Fetuin-B direkt gehemmt. Damit ist Fetuin-B ein potenter Inhibitor der ZP-Protease Ovastacin.

Schlussfolgerung: Während der Eizellreifung wird spontan freigesetztes Ovastacin von Fetuin-B inhibiert und so ein Härten der ZP verhindert. Die Eizelle bleibt somit befruchtbar. Ein Fehlen von Fetuin-B, wie in der Fetub-/- Maus, führt zur frühzeitigen ZP-Härtung und somit zu weiblicher Infertilität.