Sertolizellfunktionen, Barriere und Infertilität

Zur Untersuchung der Blut-Hoden-Schranke wurden Hodenbiopsien von Männern mit regelhafter Spermatogenese mit solchen mit gestörter Spermatogenese verglichen. Als Kernmethode fand die Protein-Lokalisation mittels Immunhistochemie Verwendung. Claudin-11 ist das zentrale Transmembranprotein in den Tight Junction (TJ) zwischen Sertolizellen und findet sich als Bestandteil der Blut-Hoden-Schranke, im Englischen Blood-Testis-Barrier (BTB), gut beschrieben. Die Zonula-occludens-Proteine 1 und 2 (ZO-1 und ZO-2) erfüllen auf zytoplasmatischer Seite eine gerüstbildende Funktion für TJ-Proteine und zeigen die Position von TJ an, auch wenn diese kein Claudin-11 enthalten. Alle untersuchten TJ-Proteine werden unabhängig von der Funktion der Spermatogenese bei allen Patienten exprimiert. Es konnte in dieser Arbeit jedoch gezeigt werden, dass sich die BTB bei Spermatogenesestörungen in größerer Nähe zur Basalmembran befindet. Am deutlichsten findet sich diese Lokalisationsänderung an Patienten mit einem Sertoli-Cell-Only Syndrom (SCO). Immunhistochemische Untersuchungen von Claudin-11 und ZO-1 zeigten hier überlappende Lokalisationen, was darauf hindeutet, dass in allen Arealen, die im menschlichen Hoden TJ enthalten, Claudin-11 vorkommt. Zu den am stärksten von Sertolizellen ins Tubuluslumen sezernierten Proteinen gehört Clusterin. Es wurde beobachtet, dass, unabhängig von Spermatogenesestörungen und der Präsenz von Keimzellen, die Sekretion von Clusterin auf einem hohen Level persistiert. Was sich jedoch ändert, ist das Verteilungsmuster dieses Proteins innerhalb des Keimepithels. Während die meisten Patienten mit normaler Spermatogenese einen deutlichen Gradienten von basal starker zu adluminal schwächerer Färbung zeigen, ist der Gradient bei Spermatogenesestörungen weniger ausgeprägt oder überhaupt nicht nachweisbar. In der Literatur werden Marker beschrieben, die von Sertolizellen zu einem definierten Zeitpunkt ihres Entwicklungsstandes exprimiert werden. Cytokeratin-18 (CK-18) gilt als Marker für unreife oder dedifferenzierte, während Clusterin als Marker für eine fortgeschrittene postnatale Entwicklung von Sertolizellen angesehen wird. In dieser Arbeit wurde exemplarisch demonstriert, dass CK-18-positive Sertolizellen eines Patienten mit Spermatogenesearrest auf Stufe der Spermatogonien auch Clusterin exprimieren, womit gezeigt wurde, dass immature oder dedifferenzierte Sertolizellen Merkmale postnataler Reifung aufweisen können. Außerdem wird deutlich, dass die Expression von Zellkontakt-Proteinen sowie von Clusterin robuste Merkmale von Sertolizellen sind, die selbst im Zustand gestörter Spermatogenese unvermindert persistieren.