Um bedrohte Katzenarten vor dem Aussterben zu bewahren, wird an Methoden geforscht, wie man deren Eizellen über lange Zeit konservieren und aus ihnen Embryonen erzeugen kann. Einem internationalen Forschungsteam ist dies nun bei afrikanischen Löwen gelungen.
Das Forschungsteam des Berliner Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung (Leibniz-IZW) und der Universität Mailand, Italien, hat in Kooperation mit einem dänischen Zoo die ersten Embryonen von afrikanischen Löwen aus eingefrorenen (vitrifizierten) Eizellen produziert. Die Ergebnisse wurden in Cryobiology veröffentlicht und könnten gefährdete Tierarten künftig vor dem Aussterben bewahren.
Dem Forschungsteam ist die assistierte Reproduktion nun erstmals bei afrikanischen Löwen gelungen. Löwen-Eizellen gelten als besonders empfindlich gegenüber Einfrierprozessen. Jedoch konnte man durch die ultraschnelle Vitrifizierung die Bildung von Eiskristallen innerhalb der Zelle verhindern. Bei dem Verfahren werden entnommene Eizellen noch vor Ort bei -196° C in flüssigem Stickstoff eingefroren. So können sie für unbegrenzte Zeit gelagert werden. Bei Bedarf werden sie wieder aufgetaut und zur Produktion von Nachkommen genutzt. Die Vor-Ort-Vitrifikation ist außerdem besonders für den komplexen Transport von Wildtier-Proben aus Zoos in geeignete Labors nützlich.
Das Vorgehen wurde mit einer Kontrollgruppe von Eizellen aus denselben Zootieren abgeglichen. In dieser wurden die Eizellen – durch ebenfalls tiefgefrorenes und wieder aufgetautes Löwensperma befruchtet – ohne vorherige Vitrifikation direkt zur Reifung im Reagenzglas gebracht.
"Nach dem Wiederauftauen der vitrifizierten Eizellen konnten wir einen hohen Anteil an überlebenden und gereiften Eizellen feststellen. Fast die Hälfte der Eizellen war gereift, ein ähnlich hoher Anteil wie in der Kontrollgruppe", sagt Jennifer Zahmel, Biologin am Leibniz-IZW. Während es in der Kontrollgruppe für drei Embryonen gelang, entwickelten sich aus den vitrifizierten Eizellen sieben Embryonen. Dies sei erstmals bei einer Wildkatzenart gelungen. Allerdings entwickelte sich keiner der Embryonen über das 4-Zell-Stadium hinaus.
Dass die sofortige Vitrifikation von Katzen-Eizellen mehr Keimzellen von guter Qualität und folglich auch mehr Embryonen nach einer Befruchtung im Reagenzglas bedeutet, konnten die Leibniz-IZW-Biologinnen kürzlich in einer Arbeit über Hauskatzen zeigen, die in Zusammenarbeit mit der Universität Mailand und der Veterinärmedizinischen Universität Wien durchgeführt wurde. Diese Arbeit wurde ebenfalls in Cryobiology publiziert.
"Obwohl die Embryonalentwicklung nach gegenwärtigem Stand noch beeinträchtigt ist, geben unsere Ergebnisse Anlass zur Hoffnung, dass Wildkatzen-Eizellen in Zukunft schnell und sicher in Biobanken aufbewahrt werden können", sagt Katarina Jewgenow, Leiterin der Abteilung für Reproduktionsbiologie am Leibniz-IZW.
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