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Caroline Wiesehöfer

Dr. rer. nat. (KAFZE)

Die Infertilität von Paaren ist ein weltweites Problem, dass in 40-50% der Fälle auf Fertilitätsstörungen beim Mann zurückzuführen ist. Eine grundlegende Ursache für die männliche Infertilität ist ein Defekt in der Spermienmotilität. Obwohl einige, für die Spermienmotilität wichtige Signalwege bekannt sind, ist die vierdimensionale Spermienschwimmbewegung und deren Bedeutung für die Fertilisation der Oozyte noch nicht vollständig verstanden.
Der Forschungsschwerpunkt von Frau Dr. Wiesehöfer liegt daher in der vierdimensionalen Bewegungsanalyse von Spermien mittels der digital-holografischen Mikroskopie (DHM). Mithilfe dieser Technik sind wir erstmals in der Lage neben der Schwimmtrajektorie auch die Bewegung des Spermienschwanzes (Flagellums) in 4D darzustellen. Die Verwendung von spezifischen Messkammern erlaubt uns Bewegungsanalysen unter definierten Versuchsbedingungen durchzuführen. Der Einfluss verschiedener Faktoren auf die 4D Spermienbewegung kann mittels einer Perfusionskammer untersucht werden. Des Weiteren ermöglicht ein in das DHM inkludiertes Fluoreszenzmodul die gleichzeitige Analyse biochemischer Veränderungen, die während des Fertilisationsprozesses auftreten. Um neue Erkenntnisse zum biologischen Grundverständnis der Spermienbewegung, insbesondere der Flagellenbewegung kurz vor der Befruchtung, zu erhalten, untersucht Frau Dr. Wiesehöfer die Spermienmotilität zu definierten Fertilisationszuständen (aktiviert vs. hyperaktiviert) sowie nach Kontakt zur Zona Pellucida, einer Glykoproteinmatrix, die die Eizelle umgibt. Zusätzlich wird der Einfluss verschiedener Ionenkanäle (CatSper, Hv1), sowie Änderungen des intrazellulären pH-Werts auf die vierdimensionale Spermienbewegung untersucht. In diesem Zusammenhang werden weitere Methoden wie High-speed Imaging und Computer-Assistierte Spermienanalyse (CASA) verwendet.

Infertility of couples is a worldwide problem, which depends in 40-50% of these cases on the fertility dysfunction of men. Although some causes of male infertility and some important signaling pathways of sperm motility are already known, the four dimensional sperm movement and its meaning for the fertilization process of the oocyte is not yet fully understood.
The research focus of Dr. Wiesehöfer relies on the four dimensional movement analysis of sperm using digital-holographic Microscopy (DHM). Besides the analysis of sperm trajectories, this technique allows the analysis of the sperm tail (flagellum) movement in 4D for the first time. The use of specific measurement chambers enable us to perform motility analysis under defined trial conditions. The influence of different factors on the 4D sperm movement can be analyzed with the use of perfusion chambers. Furthermore, a fluorescence module included to the DHM allows us a parallel analysis of biochemical changes, which occur during the fertilization process. To gain new insights into the biological understanding of sperm motility especially of flagellar movement, Dr Wiesehöfer examine the sperm motility to defined fertility conditions (activated vs. hyperactivated) and after contact to the zona pellucida, a glycoprotein matrix, which surrounds the oocyte. Additionally, the influence of different ion channels (CatSper, Hv1) as well as changes of intracellular pH on four dimensional sperm movement will be analyzed. In this context, other methods like high-speed imaging and computer-assisted sperm analysis (CASA) will be used.