Eizellen bedienen sich eines ausgeklügelten Abwehrsystems, damit sie nicht von mehr als einer Samenzelle befruchtet werden: Dringt ein Spermium ein, aktiviert die Eizelle eine Art Türsteher-Enzym. Dieses produziert den aggressiven Stoff Wasserstoffperoxid, der die Eizellenhülle verändert und daraus eine undurchdringliche Barriere für alle weiteren Samenzellen macht. Das haben Julian Wong und seine Kollegen von der Brown-Universität in Providence entdeckt. Die Forscher beschreiben ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift Developmental Cell (Bd. 7, S. 801).
Bereits seit längerem ist bekannt, dass Eizellen direkt nach der Befruchtung beginnen, Wasserstoffperoxid zu produzieren und auch, dass sich ihre Membran kurz nach dem Eindringen des Spermiums stark verhärtet. Nicht klar war bislang jedoch, wie diese beiden Vorgänge zusammenhängen und warum das aggressive Wasserstoffperoxid die Eizelle nicht schädigt.
Nach den an Seeigel-Eizellen gewonnenen Ergebnissen von Wong und seinen Kollegen spielt ein Oberflächenprotein namens Udx1 eine Doppelrolle bei der Abwehr der Samenzellen: Schon wenige Minuten nach dem Eindringen des ersten Spermiums sorgt es durch die Produktion von Wasserstoffperoxid dafür, dass Aminosäurebausteine der Eizellenhülle miteinander verknüpft werden und die Membran auf diese Weise von den Spermien nicht mehr durchdrungen werden kann. Ist dieser Vorgang beendet, wandelt Udx1 in einem zweiten Schritt übriggebliebene Wasserstoffperoxidmoleküle in harmloses Wasser um. Auf diese Weise ist die Eizelle vor der zerstörerischen Wirkung der aggressiven Moleküle geschützt.
Auch menschliche Eizellen bauen nach der Befruchtung eine Barriere gegen das Eindringen weiterer Spermien auf, schreiben die Wissenschaftler. Ob sie dabei ebenfalls Wasserstoffperoxid verwenden, ist zwar bislang noch nicht nachgewiesen. Die Forscher vermuten jedoch, dass hier ein ähnlicher Mechanismus der Spermienabwehr zugrunde liegt.
ddp/bdw ? Ilka Lehnen-Beyel
