Die Rolle von Interleukin-17 bei männlichen Fertiltitätsstörungen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Ziel des geförderten Projektes war die Erforschung chronisch entzündlicher Prozesse im Ejakulat von subfertilen Männern. Dabei standen Interleukin (IL)-17 assoziierte Immunreaktionen im Mittelpunkt, die sowohl bei chronischer Entzündung als auch bei Autoimmunreaktionen eine zentrale Rolle spielen. Dabei konnte gezeigt werden, dass IL-17A, IL-17E, IL-17F, IL-21, IL-23 und CCL20 im Seminalplasma subfertiler Männer nachweisbar waren und es zeigte sich eine signifikante Korrelation dieser IL-17-assoziierten Zytokinen untereinander. Insbesondere IL-17A und CCL20 konnten regelmäßig in signifikanten Konzentrationen in allen untersuchten Ejakulaten nachgewiesen werden. Dabei zeigte sich eine Korrelation von IL-17A zu anderen pro-inflammatorischen Zytokinen, wie IL-6, IL-8 und TNF-alpha. Darüber hinaus zeigte sich eine inverse Korrelation von IL-17A, iL-6 und TNF-alpha zur Motilität der Spermien. Eine Korrelation von IL-17A zu weiteren Standard-Spermiogrammparameter, wie Spermienzahl, -konzentration, -morphologie und -vitalität war nicht darstellbar. Die Konzentration von IL-17A war unabhängig von weiteren inflammatorischen Parametern, wie Leukozyten oder reaktiver oxidativer Stress (ROS). Lediglich ein signifikanter Zusammenhang on IL-6 zu ROS konnte nachgewiesen werden. Die Expression von Rezeptoren von IL-17A, CCL20, TNF-alpha, TNF-alpha und IL-8 auf Spermien wurden ebenfalls untersucht. Dabei zeigte sich eine Expression von IL-17-Rezeptoren (R) und IL-6R auf dem Mittelstück und Flagellum der Spermien, während CCR-6 vornehmlich auf dem Flagellum der Spermien und TNF-alphaRI/II im postakrosomalen Segment der Spermien nachweisbar waren. Demgegenüber zeigte der IL-8R nur ein schwache Expression auf Spermien. Ein Zusammenhang der Expression von Zytokinrezeptoren auf Spermien und Standard-Spermiogrammparameter war nicht darstellbar. In funktionellen Experimenten konnte gezeigt werden, dass CCL20, welches in der Perifollikularflüssigkeit von Ovarien detektierbar war, über CCR6 auf dem Flagellum an der Chemotaxis von Spermien beteiligt ist. Spermien von Männern mit hoher IL-17 und CCL20 Konzentration zeigten eine signifikant geringere Chemotaxis gegenüber CCL20. Die Stimulation von Spermien mit IL17A und IL-6 führte zur einer signifikanten Reduktion der Motilität, während die Stimulation mit TNF-alpha zur einer Steigerung der Apoptose von Spermien führte. Zusammenfassend konnte bei subfertilen Männern der Zusammenhang von IL-17 zu weiteren pro-inflammatorischen Zytokinen im Ejakulat dargestellt, der Nachweis der Expression und Lokalisation von Zytokinrezeptoren auf Spermien erbracht und die negative Auswirkung der pro-inflammatorsichen Zytokinen IL-17A bzw. CCL20, IL-6 und TNF-alpha auf die Spermienfunktion demonstriert werden. Auf der Basis der in diesem Projekt erhobenen Daten erscheint eine spezifische anti-inflammatorische Therapie subfertiler Männer sinnvoll und klinische Studien sollten diese Hypothese in Zukunft prüfen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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CCL20-CCR6 axis directs sperm–oocyte interaction and its dysregulation correlates/associates with male infertility‡. Biology of Reproduction, 103(3), 630-642.
Duan, Yong-Gang; Wehry, U. P.; Buhren, B. A.; Schrumpf, H.; Oláh, P.; Bünemann, E.; Yu, C.-F.; Chen, S.-J.; Müller, A.; Hirchenhain, J.; Lierop, A.; Novak, N.; Cai, Zhi-Ming; Krüssel, J. S.; Schuppe, H.-C.; Haidl, G.; Gerber, P. A.; Allam, J.-P. & Homey, B.
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Human spermatozoa of male patients with subfertility express the interleukin‐6 receptor. Andrologia, 52(4).
Djourabchi, Borojerdi Amir Shervin; Welchowski, Thomas; Peng, Wenming; Buchen, Alexa; Novak, Natalija; Haidl, Gerhard; Duan, Yong‐Gang & Allam, Jean‐Pierre
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Natural killer and NKT cells in the male reproductive tract. Journal of Reproductive Immunology, 142, 103178.
Duan, Yong-Gang; Gong, Jialei; Yeung, William S.B.; Haidl, Gerhard & Allam, Jean-Pierre
