Väitös: Siittiöiden kehityshäiriöitä esiintyi selvästi enemmän Yorkshire- kuin maatiasrotuisilla karjuilla

Hyvä lisääntymiskyky ja sperman laatu ovat tärkeitä menestykselliselle kotieläintuotannolle. Perinnöllisten lisääntymishäiriöiden varhainen tunnistaminen vaatii jatkuvaa seurantaa. Christine Kopp-Kuhlman tarkastelee väitöstutkimuksessaan erilaisia häiriöitä suomalaisten karjujen ja sonnien siittiöiden kehityksessä, sekä niiden vaikutusta hedelmällisyyteen, ja osittain myös niiden esiintymiseen eri populaatioissa. Kopp-Kuhlman osoittaa tutkimuksessaan, että azoospermian - eli tilanne, jossa siittiöitä ei muodostu - aiheuttajat suomalaisilla Yorkshire- ja maatiaiskarjuilla olivat erilaiset. Tutkimuksessa osoitettiin lisäksi, että suomalaisilla Yorkshire-karjuilla perinnöllinen puolihäntäsiittiövika ja myös todennäköisesti perinnöllinen akrosomigranula olivat tärkeitä hedelmättömyyden syitä vuosina 1996 - 2005.

Kopp-Kuhlman selvittää hedelmällisyyshäiriöiden esiintyvyyttä vuosina 1996 - 2005 suomalaisilla keinosiemennyskarjuilla ja tiloilla luonnollisesti astuvilla karjuilla. Tutkimuksessa keskitytään diagnosointiin, kiveskudoksen rakenteiden mittaamiseen sekä häiriöiden mahdollisten syiden selvittämiseen. Kopp-Kuhlman osoittaa, että siittiöiden kehityshäiriöitä esiintyi selvästi enemmän Yorkshire- kuin maatiasrotuisilla karjuilla. Yleisin diagnoosi Yorkshire-karjuilla oli siittiöiden kehityksen pysähtymien primaaristen spermatosyyttien eli varhaissiittiön tasolle. Toiseksi yleisimmin tavattiin Wolffin tiehyiden (sukupuolirauhastiehyt) segmentaalista aplasiaa eli jaokkeista vajaakehitystä.

Yorkshire-karjuilla perinnölliset siittiöviat tärkeitä hedelmättömyyden syitä
Lisäksi Kopp-Kuhlman selvittää kahden jo aiemmin tunnetun siittiövian, puolihäntäsiittiövian (ISTS, the immotile short-tail sperm defect) ja akrosomivian (the knobbed acrosome defect, KA) esiintyvyyttä samassa aineistossa. Tämän perusteella näyttäisi, että suomalaisilla Yorkshire-karjuilla perinnöllinen ISTS-vika perinnöllinen KA-vika olivat tärkeitä hedelmättömyyden syitä tutkitulla ajanjaksolla. ISTS todettiin 7.6 %:lla ja KA 0.8 %:lla Yorkshire-karjuista. Yhdelläkään maatiaisrotuisella karjulla ei todettu kumpaakaan näistä vioista.

Kopp-Kuhlman osoittaa myös, että siirtämällä terveiden karjujen siittiöiden kantasoluja lisääntymiskyvyttömän ISTS-karjun kiveksiin oli mahdollista saada aikaan normaalien siittiöiden muodostumisen vastaanottajan kiveskudoksessa.

Uusi steriliteettiä aiheuttava siittiövika
Kopp-Kuhlman löysi keinosiemennyssonnilla täydellisen steriliteetin aiheuttavan siittiövian, oligoasthenoteratozoospermian eli tällöin siittiöitä on vähän, ne liikkuvat huonosti tai ei ollenkaan ja ovat epämuodostuneita. Siittiöiden morfologisten piirteiden perusteella häiriö nimettiin monituma-monihäntä-siittiöviaksi (the multinuclear-multiflagellar sperm defect, MNMFS). Tutkimuksessa kuvatulla sonnilla histologisesti kiveskudoksessa Sertolin solujen lukumäärä oli selvästi suurempi kuin normaaleilla verrokeilla.

Kahden muodoltaan samantyyppisen diploidisiittiövian taustalla kaksi erilaista meioosihäiriötä
Kahdella jalostuskäyttöön valitulla sonnilla oli todettu keinosiemennysasemalla tutkitussa siemennäytteessä todettu epänormaali siittiömorfologia; merkittävä osa siittiöistä oli suuripäisiä. Diploidia eli kromosomistoltaan kaksinkertaista siittiöitä tutkituissa sonnin makrokefaalisissa siittiöissä osoitettiin aiheutuvan tytärkromatidien epätäydellisestä irtaantumisesta toisistaan meioosin eli sukusolujen tuman jakautumisen aikana. FISH-tekniikan (fluorescence in situ hybridization) and virtaussytometrian käyttö diploidien siittiöiden tutkimuksessa antoi lisätietoa häiriön sytogeneettisestä taustasta ja mahdollisti erottelun tapausten välillä häiriöön meioosin ensimmäisessä (M1) ja toisessa (M2) jakautumisessa.

ELL Christine Kopp-Kuhlman väitttelee eläinlääketieteellisessä tiedekunnassa, Helsingin yliopiston päärakennuksessa Fabianinkatu 33, Sali XIV perjantaina 25.11. kello 12 aiheesta:
"Impaired spermatogenesis in Finnish boars and bulls"

Vastaväittäjänä toimii professor Lennart Söderquist, Division of Comparative Reproduction, Obstetrics and Udder Health, Department of Clinical Sciences Faculty of Veterinary Medicine and Animal Science, Swedish University of Agricultural Sciences (Uppsala, Sweden) ja kustoksena professori Magnus Andesson.

Väitöskirjan elektroninen versio: https://helda.helsinki.fi/handle/10138/28138
Lisätietoja ELL Christine Kopp-Kuhlman, christine.kopp@helsinki.fi, p.040-5817237.