Die massiven Außenschicht von Eizellen ist ein wahres Bollwerk: Niemand soll sie durchdringen, der im Inneren nichts zu suchen hat. Damit die Spermazellen von Säugetieren trotzdem ihre befruchtende Aufgabe verrichten können, sind sie auf die Vorsprache eines "Herolds" angewiesen. Er bittet gleichsam um Einlass für seinen Herrn, wie nun Wiener Forscher nachgewiesen haben. Jener Vorsprecher vollführt bei Fischen allerdings die gegenteilige Rolle: Dort mimt er an der Pforte der Eizelle nämlich den Türsteher, der nur artgleiches Sperma als genehm einlässt.

Türsteher wahrt die Keuschheit

Forscher um Andrea Pauli vom Institut für Molekulare Pathologie (IMP) in Wien hatten schon vor drei Jahren im Wissenschaftsblatt "Science" berichtet, dass der Eiweißstoff "Bouncer" (Türsteher) bei Fischen quasi die Keuschheit von Eizellen bewahren kann und artfremde Spermazellen abweist.

Nun wandten sie sich der Funktion des Vetters von Bouncer in Säugetieren namens "SPACA4" (Sperm acrosome membrane-associated protein 4) zu. Während die Verwandten von "Bouncer" in äußerlich befruchteten Arten wie Fischen ausschließlich in Eizellen produziert werden, geschieht dies bei innerlich befruchteten Arten wie Menschen und Mäusen nur in Spermien, schreiben die Forscher im Fachjournal "PNAS".

Ohne SPACA4 kein Einlass

Bei Mäusen ist die Anwesenheit von SPACA4 unumgänglich, dass Spermazellen die Schutzhülle der Eizellen (Zona pellucida, auch Glashaut genannt) durchdringen können. Spermazellen ohne SPACA4 zeigten normale Beweglichkeit, eine Empfängnis war mit ihnen jedoch zumeist nicht möglich.

Ungeschützte Eizellen ohne Glashaut konnten sie jedoch ohne Vorsprache ihres Herolds SPAC4 befruchten. "Wir waren sehr aufgeregt, als wir herausfanden, dass SPACA4 für die normale Befruchtung bei Mäusen erforderlich ist", sagt Yoshitaka Fujihara, Co-Erstautor der Studie und jetzt Laborleiter am National Cerebral and Cardiovascular Center in Osaka. SPACA4 ist damit ausschlaggebend dafür, dass die Spermazellen die Barriere, die durch die Glashaut gebildet wird, durchschreiten können, erklären die Wissenschafter. (red, APA, 5.10.2021)