Was ist die MACS-Technik? – Verbesserungen bei der Spermienselektion

MACS ist eine Technik, die es ermöglicht, gesunde Spermien von Spermien zu trennen, die bald durch Apoptose absterben werden. Zu diesem Zweck basiert diese Technik auf der Anwendung von Magnetfeldern, woher sie auch ihren Namen hat (Magnetic Activated Cell Sorting), und der Verwendung von Annexin V.

Diese Art der Spermienselektion kann mit herkömmlichen Methoden nicht durchgeführt werden, da sich diese Spermien, die den apoptotischen Prozess eingeleitet haben, äußerlich nicht von den gesunden unterscheiden. Daher ist das Ziel der MACS-Technik eine bessere Spermienselektion, indem apoptotische Spermien aussortiert werden, die wahrscheinlich nicht zu einem lebensfähigen Embryo und einer Schwangerschaft führen werden.

Auf diese Weise zielt die MACS-Technik letztendlich darauf ab, die Wahrscheinlichkeit einer Schwangerschaft zu erhöhen und so die Ergebnisse der assistierten Reproduktionstechniken zu verbessern.

Im Anschluss finden Sie ein Inhaltsverzeichnis mit allen Punkten, die wir in diesem Artikel behandeln.

Methoden der Spermienselektion und Fruchtbarkeit

Bevor eine Samenprobe für eine assistierte Reproduktionsbehandlung verwendet wird, wird die Samenqualität mittels eines Spermiogramms analysiert und eine Spermienselektion durchgeführt, um Spermien von schlechterer Qualität auszusortieren.

Die gängigsten Methoden der Spermienselektion sind Dichtegradienten und Swim-up. Beide Techniken basieren hauptsächlich auf der Auswahl der Spermien mit der besten Beweglichkeit, um sie in der angezeigten assistierten Reproduktionsbehandlung einzusetzen.

Traditionelle Methoden der Spermienselektion

Dass ein Spermium eine gute Beweglichkeit aufweist, ist jedoch nicht immer ein Hinweis darauf, dass es in der Lage ist, die Eizelle richtig zu befruchten. Daher können, obwohl das Ergebnis des Spermiogramms gut ist und die aufbereitete Probe auch eine angemessene Konzentration und Beweglichkeit aufweist, einige der mit diesen traditionellen Methoden ausgewählten Spermien möglicherweise nicht von so guter Qualität sein, wie man erwarten würde.

Woraus besteht die MACS-Technik?

Die MACS-Technik zur Spermienselektion wird verwendet, um Spermien, die in die Apoptose eintreten, von gesunden Spermien zu trennen. Um diese Methode zu verstehen, muss man sich daher zunächst darüber im Klaren sein, was Apoptose, also der programmierte Zelltod, ist.

Apoptose

Apoptose ist der Mechanismus unseres Körpers, um beschädigte oder defekte Zellen loszuwerden. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass diese Zellen die Funktion der gesunden Zellen in unserem Organismus nicht beeinträchtigen. 

Um diesen Apoptoseprozess durchzuführen, müssen die Zellen eine Reihe von Veränderungen durchlaufen, da er perfekt reguliert sein muss. Eine dieser Veränderungen ist die Auslagerung einiger Moleküle an die Oberfläche.

Membran des apoptotischen Spermiums

Phosphatidylserin ist eines dieser Moleküle, ein Phospholipid, das gesunde Spermien im Inneren ihrer Membran besitzen. Dieser Marker wird in den frühen Phasen der Apoptose nach außen verlagert, bevor die Spermienbeweglichkeit beeinträchtigt wird. Daher können wir durch die Analyse dieses Moleküls feststellen, welche Spermien früher absterben werden als bei herkömmlichen Spermienselektionsmethoden. Auf diese Weise wird vermieden, dass die Eizelle mit einem Spermium befruchtet wird, das ohnehin zum Absterben bestimmt war.

Annexin-V-Säulen

Zum Nachweis von Phosphatidylserin steht uns Annexin V zur Verfügung. Dies ist ein Protein, das das Phosphatidylserin, das diese apoptotischen Spermien nach außen verlagert haben, spezifisch und mit hoher Affinität erkennt. 

Das Prinzip der magnetischen Spermienselektion mit Annexin V besteht in Folgendem:

• Zugabe von Annexin V, das an magnetische Mikrosphären gebunden ist, zur Samenprobe. Annexin V bindet an das Phosphatidylserin derjenigen apoptotischen Spermien, die es nach außen verlagert haben.
• Einbringen der Samenprobe in eine kleine Säule, die mit einem Magneten gekoppelt ist. In der magnetisierten Säule werden die an Annexin V gebundenen apoptotischen Spermien zurückgehalten. Dies liegt daran, dass, wie wir erklärt haben, Annexin V seinerseits an die magnetischen Mikrosphären gebunden ist.

Spermienselektion mit Annexin-V-Säulen oder MACS

Auf diese Weise werden die Spermien, die nicht in der Säule eingeschlossen wurden (und die daher nicht apoptotisch sind), letztendlich für die assistierten Reproduktionstechniken verwendet.

Vor- und Nachteile der MACS-Technik

Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass apoptotische Spermien, die durch herkömmliche Spermienselektionsmethoden möglicherweise nicht erkannt werden, leicht aussortiert werden können. Daher ist es mit der MACS-Technik möglich, Spermien von besserer Qualität zu trennen.

Darüber hinaus haben verschiedene Studien herausgefunden, dass dank der MACS-Technik mit Annexin V die Schwangerschaftsrate und sogar die Lebendgeburtenrate verbessert werden.

Vorteile der Durchführung der MACS-Technik

Es muss jedoch berücksichtigt werden, dass bei Verwendung der Annexinsäulen die Anzahl der Spermien in der Samenprobe erheblich abnimmt, da in der endgültigen Probe nur "gesunde" Spermien vorhanden sind. Dies führt dazu, dass die aus der MACS-Technik resultierende Probe in den meisten Fällen nur für die ICSI verwendet werden kann, da die Konzentration nicht ausreicht, um eine künstliche Befruchtung (Insemination) oder eine konventionelle In-vitro-Fertilisation (IVF) durchzuführen.

Ein weiterer Nachteil dieser Technik ist, dass sie im Vergleich zu herkömmlichen Methoden zusätzliche Kosten verursacht.

Für welche Patienten ist MACS indiziert?

Die Paare, die am meisten von dieser Methode der Spermienselektion profitieren können, sind diejenigen, bei denen die Ursache der Unfruchtbarkeit auf den männlichen Faktor zurückzuführen oder unbekannter Herkunft ist. Diese Technik ist in folgenden Fällen indiziert:

• Sperma mit einem hohen Prozentsatz an Spermien mit fragmentierter DNA, aufgrund der Verbindung mit Apoptose.
• Fehlgeschlagene vorherige Zyklen.
• Niedrige Befruchtungsrate bei einer vorherigen Behandlung.
• Schlechte Embryonenqualität (aus früheren Zyklen), die nicht mit den Eizellen zusammenhängt.

Indikationen für die MACS-Technik

Darüber hinaus könnte die MACS-Technik auch bei wiederholten Fehlgeburten unbekannter Ursache eingesetzt werden.

Fragen die Nutzer stellten

Kann MACS mit Spermien durchgeführt werden, die durch eine Hodenbiopsie gewonnen wurden?

Nein, da die mit dieser Technik gewonnenen Spermien sehr spärlich sind. Wenn sie daher durch die Annexin-V-Säulen geleitet werden, ist es sehr wahrscheinlich, dass nicht genügend für die Durchführung der Behandlung übrig bleiben.

Sind Annexin-V-Säulen eine Alternative zu Dichtegradienten?

Nein, es ist am empfehlenswertesten, die Probe durch Dichtegradienten zu leiten, um Spermien mit schlechter Beweglichkeit zu entfernen und eine sauberere Probe zu erhalten. Auf diese Weise wird die anschließende magnetische Selektion effizienter.

Kann mit dieser Technik das Geschlecht ausgewählt werden?

Nein. Diese Technik basiert auf einem Marker, der sich auf der Zellmembran des Spermiums befindet. Bisher ist kein externer Marker bekannt, der es uns ermöglicht, Spermien mit dem X-Geschlechtschromosom (der Fötus wird XX, Mädchen) von denen mit dem Y-Chromosom (der Fötus wird XY, Junge) zu trennen.

Hat die MACS-Technik bei Spermien nachteilige Auswirkungen auf die Kinder?

MACS bei Spermien scheint die geburtshilflichen oder perinatalen Probleme bei Babys, die nach Anwendung dieser Technik in der assistierten Reproduktion gezeugt wurden, nicht zu erhöhen.

Dennoch wäre es ratsam, weitere Studien mit einer längerfristigen Nachbeobachtung der Kinder durchzuführen, die aus durch MACS selektierten Spermien geboren wurden.

Empfohlene Lektüre

Wie wir gesehen haben, können Patienten mit einem hohen DNA-Fragmentationsindex von der Anwendung dieser neuen Technik profitieren. Weitere Informationen zu dieser Veränderung finden Sie im folgenden Artikel: DNA-Fragmentation der Spermien und ihre Auswirkungen auf die Fruchtbarkeit.

Neben der MACS-Technik gibt es auch andere Methoden zur Spermienselektion, wie IMSI und PICSI. IMSI (intrazytoplasmatische morphologisch selektierte Spermieninjektion) besteht darin, das für die ICSI zu verwendende Spermium mit einem leistungsstärkeren Mikroskop auszuwählen, das eine bessere Visualisierung der Morphologie ermöglicht. Wenn Sie tiefer in dieses Thema eintauchen möchten, empfehlen wir Ihnen den Artikel Was ist IMSI? - Indikationen, Vor- und Nachteile.

Andererseits besteht PICSI (physiologische ICSI) darin, diejenigen Spermien auszuwählen, die in der Lage wären, die Eizelle unter physiologischen Bedingungen, d. h. im mütterlichen Körper, zu befruchten. Im folgenden Artikel können Sie mehr über diese Technik lesen: Physiologische Mikroinjektion oder PICSI: Indikationen und Vorteile.

Literaturverzeichnis