CatSper-Test

Der CatSper-Kanal und dessen Bedeutung für
die männliche Zeugungsfähigkeit

Die CatSper-Kanäle (Cation Channel of Sperm) liegen im Hauptstück des Spermienschwanzes (Flagellum) und bestehen aus mehreren hochkomplexen Untereinheiten. Nach Aktivierung des Kanals u. a. durch das weibliche Sexualhormon Progesteron¹ – welches von der Eizelle in den Eileiter abgegeben wird – kommt es zu einen Calciumeinstrom in das Spermium (siehe Abb. 1). Dies ist die Voraussetzung zur Änderung des Spermienverhaltens, der sogenannten Hyperaktivierung. Hierunter wird eine spiralförmige Bewegung des Spermienschwanzes im Uhrzeigersinn beschrieben^2,3.

Ohne diese Bewegung kann das Spermien nicht in die Eizelle eindringen, eine Befruchtung bleibt aus. Diese neuen Erkenntnisse einer Cat-Sper-Fehlfunktion ermöglichen es, eine weitere Ursache der männlichen Unfruchtbarkeit zu definieren, unabhängig von den Ergebnissen der konventionellen Spermiogramm-Untersuchung. Auch bei Vorliegen eines unauffälligen Befundes, insbesondere mit unauffälliger Spermienbeweglichkeit, kann ein Defekt des CatSper-Kanals vorliegen^4-7.

Genetische Defekte des CatSper-Kanals

Das aktuelle Wissen zu Defekten des CatSper-Kanals geht von angeborenen – genetischen – Veränderungen in einem oder mehr der fünfzehn bekannten CatSper-Einheiten aus. Am häufigsten scheint eine Veränderung des CATSPER2-Gens vorzuliegen. Vor kurzem wurden Fälle mit Defekten des CATSPER1-, CATSPER3- und des CATSPERE-Gens beschrieben. Ob es durch Umwelteinflüsse oder etwa der Einnahme von Medikamenten zu einer Beeinträchtigung der Funktion kommen kann, ist momentan Gegenstand der Forschung. Aktuell wird eine Veränderung des CatSper-Kanals bei etwa 1% der Männer mit unerfülltem Kinderwunsch vermutet^8-12

Durchführung eines CatSper-Tests in unserer Praxis

Wir bieten Ihnen mit dem zertifizierten „CATflux“-Test¹³ einen CatSper-Test in unserer Praxis an. Hierzu wird eine frische Spermaprobe von Ihnen benötigt. Diese kann in den Abgaberäumen unserer Praxis oder bei Ihnen zu Hause gewonnen werden. Bei letzterer sollte der Probentransport unterhalb einer Stunde liegen. Um Verunreinigungen bzw. Fehler bei der Testbestimmung zu vermeiden, benötigen Sie bei der Abgabe zu Hause ein spezielles Abgabegefäß, welches Sie von uns bekommen können. Ein Test ist parallel zu einem Basis-Spermiogramm bzw. bei Bestimmung des DNA-Fragmentationsindexes (DFI) möglich.

Für wen ist ein CatSper-Test sinnvoll?

Die beschriebenen Erkenntnisse zu CatSper-Kanälen sind zu neu, um diese in Leitlinien oder offiziellen Empfehlungen der Fachgesellschaften zu berücksichtigen. In der Neuauflage des Laborhandbuchs für Samenanalysen der Weltgesundheitsorganisation (WHO) von 2021 war ein konventionelles Testverfahren zwar noch nicht verfügbar, trotzdem wurde auf die Sinnhaftigkeit der Bestimmung des CatSper-Kanals in der Zukunft hingewiesen¹⁴.

Grundsätzlich macht eine Untersuchung bei allen Männern mit unerfülltem Kinderwunsch Sinn, bei deren Partnerinnen es bis dato zu keiner Schwangerschaft (weder natürlich, noch mit Hilfe einer Insemination oder IVF-Behandlung) gekommen ist. Im Falle einer früheren Schwangerschaft, auch mit Fehlgeburt, macht ein CatSper-Test nach aktuellem Wissenstand keinen Sinn, da ein angeborener Rezeptordefekt somit auszuschließen wäre.

Auch bei Männern mit offener Familienplanung (möglicher Wunsch einer Vaterschaft in der Zukunft) kann ein Test diskutiert werden.

Vorteile eines CatSper-Tests

Bei der Untersuchung hinsichtlich eines CatSper-Defekts sind mehrere Vorteile zu nennen:

• Einmalige Untersuchung. Weil ein genetischer Defekt angeboren ist, wird es im zeitlichen Verlauf zu
  keiner Veränderung kommen. Die Aussage des Tests ist somit definitiv.
• Einfache und schnelle Untersuchung. Wie genannt kann ein Test in unserer Praxis zeitnah erfolgen. Das
  Ergebnis wird Ihnen innerhalb von wenigen Tagen mitgeteilt.
• Bestimmung/Ausschluss einer neuen Ursache einer männlichen Unfruchtbarkeit bzw. ungewollten
  Kinderlosigkeit. Wie bereits genannt konnte diese bis dato mit einem konventionellen Spermiogramm
  nicht bestimmt werden. Es wurde eine sogenannte idiopathische Ursache definiert.
• Im Falle eines auffälligen Befundes ist eine künstliche Befruchtung mittels intracytoplasmatischer
  Spermieninjektion (ICSI) die einzige Möglichkeit, Ihnen zu einer Schwangerschaft zu verhelfen7. Somit
  kann der Weg zum Erfolg abgekürzt werden, ohne unnötiges Zuwarten im Falle eines unauffälligen
  Spermiogramms bzw. ohne erfolglose Behandlungen mittels Insemination/IVF. Dem Kinderwunschpaar
  kann somit durch die Entscheidung einer zeitnahen ICSI-Behandlung Leid, Kosten und eine längere
  Therapiedauer unter Umständen erspart bleiben.
• Sollte sich in einer genetischen Untersuchung die CatSper-Mutation bestätigen, kann eine ICSI-Behandlung
  bei der Krankenkasse begründet werden.

Kosten des CatSper-Tests

Die vollständige oder zumindest teilweise Übernahme der Behandlungskosten durch Ihre Krankenversicherung oder einen anderen Kostenträger ist nicht gegeben bzw. nicht gesichert. Im Rahmen der ärztlichen Beratung/Behandlung werden in Ihrem konkreten Fall Gebühren pro Behandlung gemäß der
Gebührenordnung für Ärzte (GOÄ) anfallen (siehe Zusatzaufklärung). Es ist anzumerken, dass alle Kosten für Kinderwunschbehandlungen, die nicht von den Krankenkassen übernommen werden, können steuerlich abgesetzt werden als „außergewöhnliche Belastungen“.

Sollten Sie noch Fragen zum CatSper-Tests haben, stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.

Ihr Praxisteam



Literaturnachweis
1 Strünker T et al. The CatSper channel mediates progesterone-induced Ca2+ influx in human sperm. Nature. 2011; 471: 382-6.
2 Rahban R und Nef S. CatSper: The complex main gate of calcium entry in mammalian spermatozoa. Mol Cell Endocrinol. 2020. 518: 110951.
3 Lin S et al. Structure of a mammalian sperm cation channel complex. Nature. 2021; 595: 746-50.
4 Williams HL et al. Specific loss of CatSper function is sufficient to compromise fertilizing capacity of human spermatozoa. Hum Reprod. 2015; 30(12): 2737-46.
5 Brown SG et al. Human sperm ion channel (dys)function: implications for fertilization. Hum Reprod Update. 2019; 25 (6):758-76.
6 Luo T et al. A novel copy number variation in CATSPER2 causes idiopathic male infertility with normal semen parameters. Hum Reprod. 2019; 34(3): 414-23.
7 Wang H et al. Sperm ion channels and transporters in male fertility and infertility. Nat Rev Urol. 2021; 18(1): 46–66.
8 Avidan N et al. CATSPER2, a human autosomal nonsyndromic male infertility gene. Eur J Hum Genet. 2003; 11: 497-502.
9 Zhang Y et al. Sensorineural deafness and male infertility: A contiguous gene deletion syndrome. J Med Genet. 2007; 44: 233-40.
10 Avenarius MR et al. Human Male Infertility Caused by Mutations in the CATSPER1 Channel Protein. Am J Hum Genet. 2009; 84 (4): 505-10.
11 Brown SG et al. Homozygous in-frame deletion in CATSPERE in a man producing spermatozoa with loss of CatSper function and compromised fertilizing capacity. Hum Reprod. 2018; 33: 1812-16.
12 Wang J et al. Patient with CATSPER3 mutations-related failure of sperm acrosome reaction with successful pregnancy outcome from intracytoplasmic sperm injection (ICSI). Mol Genet Genomic
Med. 2021; 9 (2): 1-9.
13 https://www.truion.de
14 WHO Laboratory manual for the examination and processing of human semen 2021. 6th edition.