Befruchtung menschlicher Eizellen in Kapillarröhrchen mit sehr geringen Spermatozoenzahlen

Zusammenfassung

Im Gegensatz zur In-vivo-Situation werden für die herkömmlichen Techniken der In-vitro-Fertilisation relativ große Spermamengen benötigt, um erfolgreiche Befruchtungen in hohem Umfang zu erzielen. In dieser Untersuchung wird ein Kultursystem vorgestellt, bei dem Befruchtungen mit sehr geringen Spermamengen erfolgreich in Kapillarröhrchen durchgeführt werden können. Die Eizellen wurden hierzu in 5 - 10 μl verschiedener Spermasuspensionen (0.1 - 0.4 × 10⁶ Spermien/ml) inkubiert, so daß die Spermazahl pro Eizelle 500, 1000, 2000 oder 4000 betrug. Bei insgesamt 10 Patienten aus unserem In-vitro-Fertilisationsprogramm wurden 32 Eizellen nach herkömmlichen Kulturmethoden (1 ml Kulturmedium in Reagenzröhrchen, 0.1 - 0.2 × 10⁶ Spermien) und 32 Eizellen in Kapillarröhrchen mit nor-mozoospermen Spermaproben der jeweiligen Ehemänner inkubiert. Die Befruchtungsrate in Röhrchen lag bei 78% (25 von 32 Eizellen), und in Kapillarröhrchen mit 4000, 2000, 1000 und 500 Spermien wurden jeweils 5 von 7 (71%), 6 von 7 (86%), 6 von 10 (60%) und 4 von 8 (50%) der Eizellen fertilisiert. Die Fertilisationsrate reifer Eizellen im Vergleich zu unreifen Eizellen war in Röhrchen (83% und 63%) und auch in Kapillaren (74% und 44%) höher. Für die Fertilisation in Kapillarröhrchen scheint ein Volumen der Sperma-Eizellsuspension von 10 μl im Vergleich zu 5 μl günstigere Kulturbcdingungen mit höheren Befruchtungsraten und Teilungsraten zu ermöglichen (75 und 91% für 10 μl und 62,5 und 60% für 5μl).

Diese vorläufigen Ergebnisse verdeutlichen, daß auch unter In-vitro-Bcdingungen mit geringen Spermazahlen erfolgreiche Befruchtungen erzielt werden können. Die Kapillartcchnik könnte möglicherweise auch in der Behandlung männlicher Infertilität, z.B. starker Oligozoospermie, eingesetzt werden. An 3 Patienten mit stark pathologischen Spermaproben konnten mit der Kapillartechnik Fertilisationen und sogar eine intakte Schwangerschaft erzielt werden.

Abstract

In contrast to the in vivo Situation the current in vitro fertilization techniques require large numbers of spermatozoa per oocyte to achieve succcssful fertilization. In this study a culture system was developed in which succcssful fertilization was performed in haematoerit capillary tubes (75 mm length, 0.8 - 0.9 mm inner diameter) even if only low numbers of spermatozoa were used. Oocytes were fertilized in 5 - 10 μl of different sperm suspension containing a total number of 500, 1000, 2000 and 4000 spermatozoa per oocyte (0.1 - 0.4 × 10⁶ sperms/ml). In 10 patients partieipating in an in vitro fertilization programme 32 oocytes were fertilized in capillary tubes and 32 oocytes were cultured using Standard methods (1 ml culture medium in tissue culture tubes, 0.1 - 0.2 × 10⁶ spermatozoa/ml). The overall fertilization rate of oocytes eultured in tissue culture tubes was 78% (25/32) and the fertilization rates in capillary tubes using 4000, 2000, 1000 or 500 spermatozoa per oocyte were: 71% (5/7), 86% (6/7), 60% (6/10) and 50% (4/8), respectively. The fertilization rate of mature oocytes was higher compared to immature oocytes when fertilization was performed in culture tubes (83% and 63%) or in capillary tubes (74% and 44%). Fertilization in capillary tubes using a volume of the sperm oocyte Suspension of 10 μl compared to 5 μl seems to provide better culture conditions resulting in higher fertilization and cleavage rates (75 and 91% versus 62,5 and 60%). These preliminary results indicate that fertilization of human oocytes under in vitro conditions can be achieved even with very low numbers of spermatozoa. Fertilization in capillary tubes may also provide a new technique in the treatment of severe oligozoospermia. In 3 patients (17 ooetyes) with severe reduetion of semen quality fertilization, cleavage and 1 pregnancy could be achieved using the capillary technique.