Adenosinetriphosphate (ATP) in Human Spermatozoa II. Concentrations in Fertile Men

Adenosintriphosphat in menschlichen Spermatozoen (II) Conzentration bei fertilen Männern
Mit der Hilfe der Bucher-Methode wurden die Norm-Werte für ATP in den Spermatozoen von 24 Männern ermittelt, die ihre Fertilität nachgewiesen hatten und deren Ejakulat den Norm-Werten entsprach (3–5 ml Ejakulat-Menge; über 40 Mill. Spermatozoen/ml; über 60% Motilität; 80% Normalmorphologie; normale biochemische Daten für Fruktose, Zitronensäure und Glyzerylphosphorylcholin). Es kann gezeigt werden, daß der Norm-Wert für ATP 6,5 ± 3,4 μg S.E. pro 10⁸ Spermatozoen beträgt. Bei verschiedenen Spermatozoenpools ergab sich, daß die Inkubation im Spermaplasma bei Raumtemperatur einen progressiven Abfall von ATP in den Keimzellen bewirkt.     

Effect of Chloroquine on the Motility and Acetylcholinesterase Activity of Porcine Spermatozoa during Epididymal Maturation

Der Einfluß von Chloroquin auf die Motilität und die Acetylcholesterinase-Aktivität von Schweine-Spermatozoen während der Reifung im Nebenhoden
Es wurde die Entwicklung der Motilität sowie die Acetylcholinesterase-Aktivität von Schweinespermatozoen aus Hoden und Nebenhoden unter dem Einfluß einer Chloroquin-Stimulation untersucht.
Die Spermatozoen erreichten ihre Fähigkeit zur progressiven Motilität im Verlaufe ihrer Passage durch den Nebenhoden, wobei sie ein Höchstmaß an Beweglichkeit im caudalen Teil des Nebenhodens erlangen. Im Gegensatz dazu nahm die Aktivität der Acetylcholinesterase vom Hoden zum Nebenhodenkopf rapide ab, danach erfolgte eine weitere allmähliche Abnahme.
Die Chloroquinstimulation von Spermatozoen aus Hoden und Nebenhoden führte zu einer beträchtlichen Steigerung der Motilität und zu einer noch stärkeren Abnahme der Azetylcholinesterase-Aktivität im caudalen Teil des Nebenhodens.
Die Ergebnisse zeigen, daß die Entwicklung der Spermatozoenmotilität während def Reifeperiode von einer Abnahme der Azetylcholinesterase-Aktivität der Spermatotoen begleitet wird und daß der physiologische Reifezustand der Nebenhodenspermatozoen mittels Chloroquinstimulation erhöht werden konnte.     

Action of Mitomycin C on Testicular Steroidogenesis and its Probable Mode of Action in Albino Rats

Einfluß von Mitomycin C auf die Steroidgenese im Hoden und ihr möglicher Modus bei Albino-Ratten
Mit Hilfe des Radioimmunassays (Testosteron im Serum) und dem histochemischen Nachweis von dem Schlüsselenzym Δ⁵ 3β hydroxysteroid-dehydrogenase in den Leydig'schen Zwischenzellen nach einer Behandlung mit Mitomycin C wurde die Steroidgenese im Hoden untersucht. Die in vivo Experimente belegen, daß Mitomycin C einen bemerkenswerten Abfall der Serum-Testosteronwerte verursacht im Zusammenhang mit eine signifikanten Reduzierung des Hodengewichtes und des Gewichtes des akzessorischen Geschlechtsdrüsen. In vitro Studien zeigen eine Verminderung der Aktivität von Δ⁵ 3β hydroxysteroiddehydrogenase und der Glukose-6-phosphatdehydrogenase im Hoden nach Zugabe von Mitomycin C in das Inkubationsmedium. Diese Befunde führen zu der Überlegung, daß Mitomycin C die Steroidgenese des Hodens negativ beeinflußt.     

Spermatophagy in the Seminiferous Tubules and Excurrent Ducts of the Testis in Rhesus Monkey and in Man*

Die Ultrastruktur von Zellen, die zur Phagozytose von Spermatozoen im Hoden und Nebenhoden befähigt sind, wurde mit Hilfe der Transmissions- und Rasterelektronen-mikroskopie untersucht. Es gibt ortsständige Zellen, wie Sertolizellen und Retteepithelzellen und freie Makrophagen (Spermatophagen) in den Lumina der Samenkanälchen und Nebenhodenkanälchen, die Spermatozoen oder Bruchstücke von ihnen phagozytieren können. Die Spermatophagen entstehen aus Vorläuferzellen, die aus dem Hoden-Interstitium in die Tubuli seminiferi einwandern. Nach Phagozytose von Spermatozoen nehmen sie an Größe zu und enthalten manchmal mehrere Zellkerne. Große abgerundete Spermatophagen sind im Nebenhoden zu finden. Beim Affen konnte festgestellt werden, daß Spermatophagen im Bereich des Rete testis die Samenwege verlassen und in das subepitheliale Bindegewebe auswandern. Spermatophagie kommt gehäuft vor bei älteren Männern und in bestimmten Fällen von Oligozoospermie. Beim Affen treten zahlreiche Spermatophagen am Ende der spermatogenetischen Saison auf.     

Studies on the Male Antifertility Agent — Gossypol Acetic Acid. V. Effect of Gossypol Acetic Acid on the Fertility of Male Rats

Studie über den männlichen Antifertilitätswirkstoff Gossypolazetat V. Effekt von Gossypolazetat auf die Fertilität männlicher Ratten
Gossypolazetat wurde männlichen Ratten in einer Dosierung von 7,5 mg/Tier/Tag an sechs Wochentagen über 10 Wochen verabreicht. Nach neun Behandlungswochen konnte keine Implantation bei denjenigen weiblichen Tieren festgestellt werden, die sich mit behandelten männlichen Tieren gepaart hatten. Nach 1 Owöchiger Behandlung mit Gossypol waren sämtliche Spermatozoen im vas deferens unbeweglich. Unter dieser Behandlung wurde keine Veränderung des Körpergewichts und des Gewichtes der akzessorischen Geschlechtsorgane bemerkt. Ebenfalls unbeeinflußt blieben die Plasmaspiegel von LH und FSH, HCG-Bindung im Hoden, Succinatdehydrogenase- und ATPase-Aktivität in Leber, Niere und Hoden.
Die histologische Untersuchung der Hoden ergab eine partielle Schädigung der Tubuli seminiferi.
Hohe Einzeldosen von Gossypol hatten keine signifikanten Veränderungen in Körpergewicht und Gewicht der Hoden und akzessorischen Geschlechtsorgane zur Folge. Nach Behandlung waren die ATPase-Aktivität im Hoden signifikant vermindert, die Enzym-Aktivitäten in Leber und Niere jedoch nur bei hohen Dosen beeinträchtigt. Die Behandlung mit Gossypol hatte keinen Einfluß auf die histologische Struktur des Hodens. Durch intratestikuläre Anwendung von Gossypol wurde lokal eine Schädigung hervorgerufen. Gossypol hatte keine Wirkung auf die ^J125–FSH Bindung im homogenisierten Rattenhoden in vitro.     

Histological Study of the Removed Testes of Patients After Acute Monolateral Spermatic Cord Torsion

Histologische Untersuchung an Hoden von Patienten mit akuter Hodentorsion
Nach einer Hodentorsion ist die Infertilität häufig, falls der torquierte Hoden nicht operativ entfernt wird und atrophisch wird. Der dafür verantwortliche Mechanismus scheint ein Autoimmunphänomen zu sein. Um festzustellen, ob der atrophierte Hoden Ursache der Antigene ist, wurde eine sorgfältige histologische Untersuchung des atrophischen Hodens von sechs Patienten vorgenommen. Zwei Patienten mit einer mehr als drei Jahre zurückliegenden Hodentorsion zeigten keine erkennbare Hodenstruktur, während bei den anderen Männern mit einer etwa 1 Jahr zurückliegenden Torsion noch einige Spermatogonien innerhalb der Tubuli seminiferi und einige Spermatozoen im Nebenhoden aufwiesen.
Die Autoren vertreten die Auffassung, daß die chirurgische Entfernung des torquierten Hodens mehr als ein Jahr nach dem Ereignis zweifelhaft ist für eine Prävention oder eine Blockierung des Autoimmunphänomens, weil die testikulären Antigene fehlen und der Autoimmunmechanismus in der Lage ist, sich selbst zu erhalten.     

Epididymal Sperm Reserve in Buffalo-Bulls (Bubalus bubalis)

Bei 6 geschlechtsreifen Büffel-Bullen mit einer völlig normalen Spermatogenese wurde die Reserve der Nebenhoden an Spermatozoen bestimmt. Hierzu wurde bei den genannten Tieren der Nebenhoden in Lokalanaesthesie operativ entfernt und sodann in Kopf, Corpus und Schwanz aufgeteilt; jeder Teil des Nebenhodens wurde in 1 Liter physiolog. Kochsalzlösung verbracht. Die relative Verteilung der Spermatozoen ergab im Nebenhodenkopf 5.42 Billionen, im Nebenhodencorpus 0.75 Billionen und im Nebenhodenschwanz 11.45 Billionen Spermatozoen. Die vollständige Spermatozoenreserve im gesamten Nebenhoden betrug 36.2 Billionen Spermatozoen. Prozentual ergaben sich 30.76% Spermatozoen im Nebenhodenkopf, 4.25% im Corpusanteil und 64.99% im Schwanzteil.     

Effect of Low Doses of Alpha Chlorohydrin on the Dehydrogenases and Oxidases of Rat Testis. A Histochemical Study

Effekt einer low-dose Behandlung mit α-Chlorohydrin auf die Dehydrogenase und Oxidasen im Rattenhoden — Eine histochemische Untersuchung
In dieser histochemischen Untersuchung wurden folgende Enzyme nach low-dose Behandlung mit α-Chlorohydrin (6,5 mg/kg/9 Tage) in den verschiedenen Zellarten des Rattenhodens untersucht: Isocitratdehydrogenase, Succinatdehydrogenase, Malatdehydrogenase, Glutamatdehydrogenase, Δ⁵- 3α-Hydroxysteroiddehydrogenase, NAD- und NADP-Diaphorase und Monoaminoxidase. Die Anwendung von α-Chlorohydrin führt zu einer Verminderung oder dem Verschwinden all dieser Enzyme bis auf NADP-Diaphorase und Δ⁵ -3α-HSD. Diese Veränderungen der Enzymaktivitäten im Rattenhoden zeigen deutlich, daß nach einer low-dose Behandlung mit α-Chlorohydrin lange bevor histologische Defekte auftreten, der Zitronensäurezyklus und Aminosäurestoffwechsel im Hoden geschädigt werden. Die Steroidbiosynthese bleibt jedoch unbeeinträchtigt, wie die gleichbleibenden Aktivitäten der Δ⁵ -3α-HSD und NADP-Diaphorase bewiesen.     

Sperm Maturation and Storage in the Male Rat after Acute Treatment with Aflatoxin B1

Summary:  The effects of acute aflatoxicosis on sperm maturation in the rat were evaluated using sperm GOT, GPT and LDH activities as indices. The levels of these enzymes in sperm undergoing maturation were stable like the sperm populations in the testis and epididymis. Acute aflatoxicosis enhanced corpus epididymal sperm transaminase but not sperm transit.
Zusammenfassung:  In einer experimentellen Studie wird der Einfluß einer akuten Aflatoxikose auf die Spermatozoen-Reifung bei der Ratte mittels GOT-, GPT- und LDH-Bestimmung in den Spermatozoen untersucht. Die Werte dieser drei Enzymaktivitäten in den Spermatozoen, bei denen die Reifung in der beschriebenen Form beeinflußt wurde, waren stabil ähnlich den Spermatozoenpopulationen in Hoden und Nebenhoden. Die akute Aflatoxikose vergrößert die Nebenhodenkorpus-Spermatozoen-Transaminase während der Spermatozoendurchtritt durch den Nebenhoden unbeeinflußt ist.     

Sperm Storage Capacity of the Indigenous West African Boar

The sperm reserves in the testis and epididymis of pubertal and adult indigenous West African boars were 4.22 and 4.99 times 10⁹ and 1.81 and 1.92 times 10⁹ respectively and were influenced by age and organ weight ( P < 0.05). Although these values were much less than those of exotic boars of about the same age, distribution in weights and sperm content of both indigenous and exotic boars is similar. However, testicular and epididymal sperm reserves were unrelated ( r = 0.19, P > 0.05) indicating that sperm storage capacity was still developing.     

A Possible Relationship Between Prolactin and Spermatogenesis in Humans

Ein möglicher Zusammenhang zwischen Prolactin und Spermatogenese beim Menschen
Um die Wirkung des Prolactins auf die Spermatogenese zu erforschen, untersuchten wir der Reihenfolge nach 205 männliche Patienten. Von diesen hatten 121 eine Normozoospermie (Zählg. > 20 times 10⁶ ml), 62 eine Oligozoospermie (Zählg. < 20 times 10⁶ ml) und 22 eine Azoospermie. Wir verglichen das Prolaktin mit der Samenanalyse. Es ergab sich eine erhöhte Inzidenz hoher Prolaktinspiegel in der Patientengruppe mit Oligozoospermie und Azoospermie. Wir stellten eine Zunahme der Zahl morphologisch normaler Spermatozoen innerhalb der Patientengruppen fest, die eine Hyperprolaktinämie aufwiesen. Dies könnte darauf hindeuten, daß Prolaktin eine regulierende Rolle in der Spermatogenese spielt.     

The influence of sperm density on the motility characteristics of washed human spermatozoa

To study the effects of sperm density on the results of computer-assisted semen analysis (CASA), 10 washed semen samples were diluted and measured with the CellTrak/S CASA system in a concentration range of 10–180×10⁶ spermatozoa/ ml. All sperm motility parameters were influenced to some extent by sperm density. The motility percentage was influenced significantly in 5 samples ( P< 0.005), the straight line velocity in all samples (P<0.0005 in 7 samples), the curvilinear velocity in 3 samples ( P< 0.005), the linearity in 9 samples (P<0.0005 in 6 samples) and the lateral head displacement in 9 samples (P< 0.005 in 6 samples). In general, the CellTrak/S data are influenced significantly if sperm density exceeds 50 × 10⁶ spermatozoa/ml.
The influence of sperm density on the motility parameters can be explained both by the accuracy of the CASA system and by actual changes in the motility of the spermatozoa. In the light of other published studies, it is concluded that sperm motility measurements with CASA systems should be assessed using 25–50 × 10⁶ spermatozoa/ml, especially in studies concerning lateral head displacement and the linearity, as in sperm hyperactivation studies.     

Extraction and Estimation of ATP from Human Spermatozoa

Summary:  This study attempts to provide guidelines for the extraction and estimation of ATP from spermatozoa. The conditions of extraction of ATP from spermatozoa using trichloroacetic acid were optimized. The efficiency of this extraction procedure was compared to that using boiling Tris buffer. Three commercially available kits which use the firefly luciferase assay for ATP and two luminometers were evaluated for the measurement of the spermatozoa extracts. Elevated levels of Mg²⁺ and/or Ca²⁺ did not interfere with the extration of ATP by trichloroacetic acid or with the subsequent estimation of the nu-cleotide.
Extraktion und Bestimmung von ATP in menschlichen Spermatozoen
Zusammenfassung:  Die vorliegende Untersuchung versucht Richtlinien aufzustellen für die Extraktion und Bestimmung von ATP in menschlichen Spermatozoen. Die Extrak-tionsbedingungen für ATP wurden unter Verwendung von Trichloressigsäure optimiert. Die Effizienz des Extraktionsverfahrens wurde mit einem Verfahren verglichen, bei wel-chem siedender Tris-Puffer Verwendung fand. Es wurden drei handelsübliche Kits, welche den Leuchtkäfer-Luciferase-Assay für ATP und zwei Luminometer benutzen, für die Mes-sung der Spermatozoenextrakte bewertet. Die erhöhten Werte von Mg²⁺ und/oder Ca²⁺ interferiersen nicht mit der Extraktion von ATP mittels Trichloressigsäure oder mit der nachträglichen Bestimmung des Nukleotids.     

Sterility Induced in Male Rats by Injection of Chemical Agents into the Vas Deferens

Sterilität bei männlichen Ratten aufgrund einer lnjektion chemischer Substanzen in den Ductus deferens
3 und 6 Monate nach einer Injektion von Äthanol-Harnstoff-Gemisch bzw. ausschließ lich Äthanol in den Ductus deferens wurde die Histologie von Hoden und Nebenhoden der so behandelten Ratten untersucht. Es wurde ein gradueller Abfall der Fertilität beobachtet. Im Nebenhoden wurden Spermagranulome und im Hoden eine Leydigzell-hyperplasie bei Äthanol-Harnstoff-Gemisch beobachtet.     

In vitro Studies on Histochemical Localization of Testicular δ5 -3β-Hydroxysteroid Dehydrogenase Activity from Indomethacin Pretreated Rats — Effect of Prostaglandins and Luteinizing Hormone

In-vitro-Untersuchungen uber die histochemische Lokalisation der δ⁵ -3β-Hydroxysteroid Dehydrogenase Activity from Indomethacin Pretreated Rats — Effect of Prostaglandins and Luteinizing Hormone
Bei der Verwendung von mit Indomethacin vorbehandelten Rattenhoden als experi-mentelle Grundlage für in vitro Untersuchungen über den Effekt von LH und Prostaglandinen auf die δ⁵-3β-hydroxysteroiddehydrogenase stellte sich eine stärkere Stimulation der Enzymaktivität heraus, wenn das Inkubationsmedium LH und PGE2 in einer Konzentration von jeweils 1 μg/ml enthielt. Der Effekt von 1 μg/ml LH allein war geringer, aber der Verstärkungseffekt von PGE2 auf die testikuläre Antwort der LH-Zu-fuhr konnte nicht mehr beobachtet werden, wenn das Verhältnis von LH zu PGE2 bei 1: 10 lag.
Weder PGE2 noch PGF2A führten zu einer Stimulation der Enzymaktivitäten bei Konzentrationen von 1, 10 oder 20 μg/ml im Inkubationsmedium. PGF2A scheint bei Konzentrationen von 1 oder 10 μg/ml nicht mit der LH-Wirkung auf diese steroidgene-tischen Enzyme zu interferieren. Im Gegensatz dazu wirkten die beiden Prostaglandine PGE2 und PGF2A bei Konzentrationen von 20 μg/ml antagonistisch auf die Wirkung von LH auf die testikuläre δ⁵-3β-hydroxysteroid-Dehydrogenaseaktivität.
Auf der Grundlage dieser Untersuchungsergebnisse scheint das Prostaglandin E2 in gewisser Weise für das Zustandekommen der steroidogenetischen Wirkung von LH in den Hoden notwendig zu sein.     

Correlation between neutral alpha-glucosidase activity and sperm DNA fragmentation

To evaluate the association between neutral α-glucosidase (NAG) activity and sperm DNA fragmentation (DFI), ejaculates from 24 men undergoing evaluation for sperm DNA damage as a part of infertility assessment were analysed. The mean ± SD and range for the semen quality of the 24 ejaculates are as follows: volume (3.1 ± 1.3, 1.8–6.0 ml); sperm concentration (45.6 ± 41.1, 1.3–151.2 × 10⁶ ml⁻¹); sperm motility (52.8 ± 28.8, 1–95%); sperm with fragmented DNA (17.6 ± 15.4, 1.7–56.0%); sperm with immature chromatin (9.6 ± 3.8, 2.5–19.1%); NAG activity (37.9 ± 18.3, 4.4–75.3 mU ml⁻¹). The only sperm parameter significantly correlated with neutral α-glucosidase is the percentage of sperm DFI [correlation coefficient ( r ) = 0.4376, P  = 0.03].     

Evidence for the Reconstitution of Motility by Epididymal Plasma-Protein Factor(s) in Immotile Washed Spermatozoa from Goat Cauda Epididymis

Nachweis der Motilitäts-Wiederherstellung durch Nebenhoden-Plasma-Proteinfaktoren bei unbeweglichen gewaschenen Spermatozoen aus dem Nebenhoden des Ziegenbockes
Ungefähr 90% der hochmotilen Nebenhodenschwanzspermatozoen des Ziegenbockes verlieren ihre Motilität vollständig, wenn sie durch einen Waschvorgang aus dem umgebenden Nebenhodenplasma (EP) in eine modifizierte Ringerlösung gebracht werden. Die Motilität kann jedoch in ca. 80% wiederhergestellt werden, wenn ein Zusatz von Nebenhodenschwanz-EP erfolgt. Die Aktivität des/der EP-F aktoren ist nicht dialysierbar und sensitiv gegenüber der Wirkung von Trypsin. Die Aktivität des/der Faktoren ist nicht abhängig von exogenem Ca²⁺ (1 mM), Mg²⁺ (1.2 mM), zyklischem AMP (5 mM) oder Dibutyryl-zyklischem AMP (5 mM). Das neue System bietet eine ausgezeichnete analytische Möglichkeit, Einblick zu gewinnen in die molekulare Basis der Spermatozoen-Motilitätsregulation.     

Maturation Changes of Goat Spermatozoa During Transit Through the Epididymis

Reifungsveränderungen der Ziegen-Spermatozoen während des Durchtritts durch den Nebenhoden
An 8 sexuell reifen Ziegenböcken wurde die Nebenhodenreifung der Spermatozoen an folgenden Parametern untersucht: Biometrie, Verlust an Cotyplasma-Anhängen und Motilität der Spermatozoen. Im Verlauf des Ductus epididymidis konnte eine Zunahme der Größe des Spermatozoenkopfes beobachtet werden, während die Cytoplasma-Anhänge zunehmend und stufenweise zurückgingen. Die Spermatozoen im Nebenhodenschwanz zeigten eine Vorwärtsmotilität, eine auffallende Eigenschaft, die den Spermatozoen des Caput- und Corpus-Abschnittes fehlte. Abschließend werden die Ergebnisse diskutiert und dabei festgestellt, daß sie möglicherweise Folge von biochemischen und physiologischen Veränderungen während des Durchtritts der Spermatozoen durch den Nebenhoden sind. Die zunehmende Bildung von Disulfid-Brücken und die Aggregation von DNA und basischen Proteinkomplexen auf dem Wege vom Caput-zum Corpus-Abschnitt könnten verantwortliche Faktoren für die größere Länge des Spermatozoenkopfes sein.     

Der Einfluß eines synthetischen Androgens (Mesterolon) auf die Samenqualität

An 224 infertilen Patienten mit normalem und pathologischem Genitalbefund wurde die Wirkung der Einnahme von täglich 30, 60 mg Mesterolon (M). bei mindestens dreimonatiger Anwendung untersucht. Anhand der Einteilung des Patientenguts in spermatologische Gruppen zeigt die statistische Analyse eine diskrete Wirkung des M. auf das erhöhte oder erniedrigte Ejakulatvolumen im Sinne einer Tendenz zur Normalisierung. Bei Patienten mit Oligozoospermie Grad I (20–40 times 10⁶ Spermien/ml) wurde die Spermatozoendichte deutlich angehoben. Der Einfluß auf die Motilität war weniger stark ausgeprägt. Die Rate dysmorpher Spermatozoen blieb unbeeinflußt. Unsere Ergebnisse zeigen, daß für die Behandlung mit M. nur Patienten mit pathologischen Ejakulatbefunden geeignet sind, für die keine ätio-pathogenetisch begründbare Therapie (z.B. Operation bei Varikozele) in Betracht kommt.     

Intrauterine insemination of washed spermatozoa for treatment of oligozoospermia

Efficacy of intrauterine insemination (IUI) using washed spermatozoa for treatment of oligozoospermia was evaluated by a prospective randomized study in 50 couples, using LH-timed natural intercourse in the alternate menstrual cycles as a control. The quality of spermatozoa in terms of their concentration and motility before and after sperm washing was compared. Sperm motility increased significantly after sperm preparation but the number of sperm was reduced. Eight pregnancies occurred in 253 cycles of IUI with washed spermatozoa and clomiphene citrate-stimulated cycles (3.16% per cycle). Only one patient conceived in 242 LH-timed natural intercourse cycles (0.41% per cycle). Compared with LH-timed natural intercourse, IUI provided a significantly improved pregnancy rate. When the sperm count was <5times10⁶ per ml, no pregnancy occurred with the IUI method. Therefore, IUI is of rather limited usefulness when the sperm quality is very poor. Few complications occurred after IUI, but included slight cervical contact bleeding and mild abdominal discomfort and/or cramps. In conclusion, IUI should be considered as a useful and relatively non-invasive therapeutic modality for treating infertility caused by moderate oligozoospermia (>5times10⁶/ml), when sexual intercourse fails.