Kalziumjonophortherapie – Eizellaktivierung bei ICSI
Die Kalziumjonophortherapie ist eine assistierte Reproduktionstechnik zur künstlichen Aktivierung von Eizellen bei gestörter oder ausbleibender Befruchtung.
Wissenswertes über "Kalziumjonophortherapie"
Die Kalziumjonophortherapie ist eine assistierte Reproduktionstechnik zur künstlichen Aktivierung von Eizellen bei gestörter oder ausbleibender Befruchtung.
Was ist die Kalziumjonophortherapie?
Die Kalziumjonophortherapie (auch: Kalzium-Ionophor-Aktivierung) ist ein spezialisiertes Verfahren der assistierten Reproduktionsmedizin. Sie wird eingesetzt, wenn Eizellen nach einer intrazytoplasmatischen Spermieninjektion (ICSI) nicht oder nur unzureichend aktiviert werden und sich daher nicht befruchten. Der Begriff „Ionophor“ bezeichnet eine chemische Verbindung, die in der Lage ist, Ionen – in diesem Fall Kalziumionen (Ca²+) – durch Zellmembranen zu transportieren.
Hintergrund: Die Rolle von Kalzium bei der Befruchtung
Bei einer natürlichen Befruchtung löst das Eindringen eines Spermiums in die Eizelle eine sogenannte Kalziumoszillation aus: eine Reihe von wiederholten Anstiegen der Kalziumkonzentration im Inneren der Eizelle. Diese Kalziumsignale sind entscheidend, um die Eizelle aus ihrer Ruhephase (Metaphase II) zu aktivieren und die Zellteilung einzuleiten. Bei bestimmten männlichen Fruchtbarkeitsstörungen – zum Beispiel bei einem Mangel oder einer Fehlfunktion des Spermienproteins Phospholipase C zeta (PLCζ) – bleiben diese Kalziumsignale aus, und die Eizelle wird nicht aktiviert.
Wann wird die Kalziumjonophortherapie eingesetzt?
- Totale oder partielle Befruchtungsversagen nach ICSI (engl.: total fertilization failure, TFF)
- Wiederholtes Ausbleiben der Befruchtung in vorangegangenen ICSI-Zyklen
- Schwere Teratozoospermie (starke morphologische Veränderungen der Spermien)
- Nachweis einer PLCζ-Defizienz beim männlichen Partner
- Fälle mit eingeschränkter Spermienmotilität (Asthenozoospermie)
Wirkmechanismus
Bei der Kalziumjonophortherapie werden die Eizellen nach der ICSI kurzzeitig mit einem Kalzium-Ionophor behandelt. Die am häufigsten verwendeten Substanzen sind A23187 (Calcimycin) und Ionomycin. Diese Moleküle binden Kalziumionen aus dem umgebenden Medium und transportieren sie durch die Eizellmembran ins Innere der Zelle. Dadurch steigt die intrazeluläre Kalziumkonzentration an, was die Aktivierungskaskade der Eizelle auslöst – ähnlich wie bei einer natürlichen Befruchtung.
Ablauf der Behandlung
- Durchführung der ICSI wie üblich
- Kurzzeitige Inkubation der Eizellen in einer Lösung mit dem Kalzium-Ionophor (typischerweise 10–15 Minuten)
- Spülung der Eizellen und Weiterkultivierung im Brutschrank
- Beurteilung der Befruchtung und Embryonalentwicklung nach 16–18 Stunden
Wirksamkeit und wissenschaftliche Evidenz
Mehrere klinische Studien und Meta-Analysen belegen, dass die Kalziumjonophortherapie bei Paaren mit vorherigem totalem Befruchtungsversagen die Befruchtungsrate signifikant erhöhen kann. Befruchtungsraten von 30–60 % werden nach Anwendung des Verfahrens berichtet, verglichen mit 0 % ohne Aktivierung. Auch die Rate an klinischen Schwangerschaften und Lebendgeburten kann durch den Einsatz des Ionophors verbessert werden, wenngleich die Datenlage für Langzeitergebnisse noch weiter ausgebaut werden muss.
Sicherheit und mögliche Risiken
Die Kalziumjonophortherapie gilt allgemein als sicheres Verfahren. Bisherige Daten zeigen keine erhöhte Rate an angeborenen Fehlbildungen oder chromosomalen Anomalien bei Kindern, die nach dieser Behandlung geboren wurden. Dennoch sind weitere Langzeitstudien erforderlich, um die Sicherheit des Verfahrens abschließend zu beurteilen. Da es sich um eine zusätzliche Intervention im Rahmen der ICSI handelt, wird die Anwendung nur bei klar definierten medizinischen Indikationen empfohlen.
Voraussetzungen und Durchführung
Die Kalziumjonophortherapie wird ausschließlich in spezialisierten reproduktionsmedizinischen Zentren (IVF-Labore) durchgeführt. Vor dem Einsatz sollten alle anderen Ursachen für ein Befruchtungsversagen – wie technische Fehler bei der ICSI oder eine schlechte Eizellqualität – ausgeschlossen werden. Eine ausführliche Beratung des Paares über den experimentellen Charakter des Verfahrens sowie die aktuelle Datenlage ist vor der Behandlung obligatorisch.
Quellen
- Vanden Meerschaut F. et al. (2014): Assisted oocyte activation following ICSI fertilization failure. Reproductive BioMedicine Online, 28(5), 560–571. DOI: 10.1016/j.rbmo.2014.01.008
- Nikiforaki D. et al. (2016): Oocyte activation deficiency: a systematic review. Human Reproduction Update, 22(5), 544–560. DOI: 10.1093/humupd/dmw016
- Murugesu S. et al. (2017): Does the use of calcium ionophore during artificial oocyte activation demonstrate an effect on pregnancy and neonatal outcomes? Human Reproduction, 32(9), 1929–1939. DOI: 10.1093/humrep/dex244
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