Einfluss des Bitterstoffs Denatoniumbenzoat auf Kontraktionen der glatten Muskulatur im distalen Nebenhodengang

In den letzten Jahren wurden in diversen Organen Zellen entdeckt, die Komponenten der Bittergeschmack-Signalkaskade exprimieren und als chemosensorische Wächterzellen Abwehrmechanismen des Wirtsorganismus steuern sollen. So wird vermutet, dass bakterielle Metabolite über Aktivierung dieser Zellen indirekt die Kontraktion glatter Muskulatur beeinflussen. Die Hauptfunktionen des Nebenhodens sind Reifung, Transport und Lagerung von Spermatozoen. Der distale Teil des Nebenhodenganges dient als Speicher der Spermatozoen bis zur Ejakulation, er weist keine spontane Kontraktions-aktivität auf. Die Spermatozoenemission wird durch komplexe, Noradrenalin-induzierte Kontraktionen der glatten Gangmuskulatur erzielt. Angeregt durch bereits nachgewiesene Effekte von Bitterstoffen auf Kontraktionen in proximalen, spontan kontrahierenden Nebenhodengangabschnitten wurde nun mit Mausgewebe untersucht, ob der Bitterstoff Denatoniumbenzoat (DNT) auch distal im Nebenhodengang Kontraktionen der glatten Muskulatur beeinflusst. Zur Visualisierung und Analyse möglicher Effekte wurde Live-Imaging genutzt. Hierbei wurden zwei Auswertungsmethoden miteinander verglichen.
Mit Reslice-Analysen ließen sich Kontraktionsfrequenz und Durchmesseränderungen des Nebenhodenganges an einzelnen Positionen darstellen. Die Daten der zweiten (multidirektionalen) Bewegungsanalyse spiegelten die Reslice-Daten wider und ergänzten sie. Komplexe Bewegungen des gesamten gefilmten Gewebes konnten quantifiziert sowie mittels Heatmaps und Graphen dargestellt werden. Bezüglich der Wirkung von DNT zeigte sich Folgendes: Noradrenalin führte zu komplexen Kontraktionen, DNT jedoch nicht. Die Vorbehandlung mit DNT verhinderte, dass durch anschließende Noradrenalingabe komplexe Kontraktionen ausgelöst wurden. DNT hemmte laufende, zuvor durch Noradrenalin induzierte Kontraktionen und hob die erwartete Wirkung einer zweiten Noradrenalingabe auf. Bestandteile der Bittergeschmacksignalkaskade konnten mithilfe von RT-PCR und Immunfluoreszenz in Wildtyp-Nebenhoden nachgewiesen und in den Epithelzellen lokalisiert werden. Statistische Analysen zeigten, dass der kontraktionshemmende Effekt von DNT bei Be-einträchtigung dieser Signalkaskade zwar gemindert, jedoch immer noch deutlich war.
Insgesamt ist zu vermuten, dass DNT auch über alternative Signalwege, beispielsweise über eine direkte Interaktion mit glatten Muskelzellen, kontraktionsmodulierend wirkt. Kontraktionsverändernde Effekte, hervorgerufen durch bakterielle Metabolite an unterschiedlichen Zielzellen, dürften somit den Verlauf einer Nebenhodeninfektion maßgeblich beeinflussen.