Andrologie

Vermutet wird es schon seit Jahren, jetzt haben spanische Wissenschaftler den Nachweis erbracht: Radrennfahrer machen sich durch das viele Training ihre Spermien kaputt. Die Forscher von der Universität Cordoba untersuchten den Samen von 15 spanischen Triathleten - Sportlern, die einen Dreikampf im Laufen, Schwimmen und Radfahren austragen, wie es in der am Montag vorgestellten Studie hieß. Dabei hätten sie festgestellt, dass das Sperma umso schlechter war, je mehr Zeit die Männer auf dem Sattel verbrachten.

Bei sämtlichen Triathleten habe nicht einmal mehr ein Zehntel der Spermien ein normales Erscheinungsbild gehabt, erklärte die Wissenschaftlerin Diana Vaamonde. Die Männer, bei denen nicht einmal mehr ein Zwanzigstel der Spermien in Ordnung gewesen sei, hätten allesamt mehr als dreihundert Kilometer in der Woche auf dem Rad trainiert. In diesem Prozentbereich werde gemeinhein von deutlichen Fortpflanzungsproblemen gesprochen.

Vermutet wird, dass die Samen bei den Rennfahrern durch den Satteldruck auf die Hoden sowie die Hitze geschädigt werden, die unter der engen Kleidung und durch die Reibung entsteht. Zudem kämen schlechte Sauerstoffmoleküle als Auslöser in Betracht, die durch örtlich begrenzten Stress entstehen, erklärte Vaamonde.

Die Wissenschaftlerin schlug vor, "Schutzmaßnahmen für die Sportler" zu entwickeln. Neben der Gabe von Oxidationshemmern könnte über ein verändertes Training nachgedacht werden, damit die Rennfahrer sich zwischendurch erholen können. "Oder wir sollten das Sperma von Sportlern vorsichtshalber einfrieren, bevor sie mit dem Intensivtraining anfangen."

Bei der Untersuchung von 118 Australiern mit schadhaften Spermien fanden Ärzte heraus, dass täglicher Sex über den Zeitraum von einer Woche den DNA-Schaden im Sperma zurückgehen liess. Frühere Untersuchungen legen nahe, dass eine höhere Spermaqualität zu höheren Schwangerschaftsraten führt.

Das Forschungsergebnis wurde am Dienstag bei einem Treffen der Europäischen Gesellschaft für menschliche Fortpflanzung und Embryologie (eshre) in Amsterdam vorgestellt. Ärzte an der privaten Fruchtbarkeitsklinik Sydney IVF unter Leitung von David Greening stellten demnach fest, dass bei 81 Prozent der Studienteilnehmer die Zahl der beschädigten Spermien nach sieben Tagen um zwölf Prozent zurückgegangen war. Sie waren von den Ärzten zu täglichem Geschlechtsverkehr aufgefordert worden.

Seit Abschluss der Studie gebe er allen Paaren, die ihn wegen Fruchtbarkeitsproblemen aufsuchten, den Rat, es zunächst mit mehr Sex zu versuchen, sagte Greening. «Einige der älteren Männer schauen ein bisschen besorgt», sagte der Arzt. «Aber die jüngeren scheinen ganz glücklich darüber zu sein.»

Spermien sind auf ein Enzym im Nebenhoden angewiesen, um ihre DNA vor Schäden durch reaktive Sauerstoffverbindungen zu bewahren

Während ihrer Reifung sind Spermien besonders anfällig für Schäden durch reaktive Sauerstoffverbindungen. Deshalb benötigen sie Antioxidantien in ihrer Umgebung, um ihre DNA zu schützen. Von besonderer Bedeutung dabei ist ein Enzym im Nebenhoden, berichten französische und deutsche Forscher. Fehlt dieses als Antioxidans wirkende Enzym bei Mäusen, kommt es häufiger zu Fehlgeburten und Missbildungen des Embryos. Die Wahrscheinlichkeit, mit der Spermien durch oxidativen Stress geschädigt werden, nahm bei den Tieren mit dem Alter zu. Auch beim Menschen könnte ein ungenügender Schutz der Spermien durch Antioxidantien die Fruchtbarkeit verringern, schreiben die Wissenschaftler im "Journal of Clinical Investigation".

"Unsere Ergebnisse zeigen, dass im Nebenhoden gespeicherte Spermien von Mäusen, denen das Gen für die Glutathionperoxidase-5 (Gpx5) fehlt, einem oxidativen Stress ausgesetzt sind", erklären Joel Drevet von der Clermont Université in Aubière und Kollegen. Wahrscheinlich seien die Keimzellen selbst verantwortlich für die Produktion der schädlichen Substanzen. Aufgrund ihres geringen Zellvolumens enthalten sie aber nicht genügend Antioxidantien, um die aggressiven Moleküle unschädlich zu machen. Für diesen Schutz müssen die Zellen des Nebenhodens sorgen. Die Spermien von Mäusen ohne Gpx5-Gen sahen äußerlich normal aus und waren auch in der Lage, Eizellen zu befruchten. Es entwickelten sich daraus jedoch häufiger fehlgebildete Embryonen und es kam öfter zum Abbruch der Schwangerschaft.

Diese Ergebnisse seien auch von klinischer Bedeutung für die Ursache männlicher Unfruchtbarkeit, betont John Aitken von der University of Newcastle in einem begleitenden Kommentar. Zum einen lassen sich mit zunehmendem Alter des Mannes vermehrt DNA-Schäden der Spermien nachweisen, die auf oxidativem Stress beruhen. Zum anderen bestünde eine erhöhte Gefahr für die Gesundheit des Embryos dann, wenn bei einer künstlichen Befruchtung die Methode der intracytoplasmatischen Spermieninjektion (ICSI) eingesetzt wird. Injiziert man nach diesem Verfahren ein Spermium, geschädigt durch reaktive Sauerstoffverbindungen, direkt in die Eizelle, könnte nach der Implantation das Risiko von Fehlentwicklungen ansteigen.

Um in eine Eizelle dringen zu können, bewegen sich Spermien schnell und stark. Ist das Gen für diese Bewegung mutiert, wird eine Befruchtung schwierig. Von diesen Erkenntnissen erhoffen sich Forscher nun ein Medikament zur Schwangerschaftsverhütung - für den Mann.

Die Wissenschaftler waren eigentlich aus einem ganz anderen Grund da: Sie wollten iranische Familien, bei denen eine erblich bedingte Form der Taubheit häufiger vorkommt, genetisch untersuchen. Unter ihren Proben von DNA-Material befand sich auch Ejakulat der Männer, das die Forscher genetisch untersuchten. Dabei entdeckten sie bei zwei Familien eine offenbar erblich bedingte Unfruchtbarkeit, die nach Angaben der Wissenschaftler möglicherweise sogar einen neuen Ansatzpunkt für die Empfängnisverhütung sein könnte.

Bei der routinemäßigen Spermienanalyse bemerkten die Wissenschaftler um Richard Smith von der Abteilung für Humangenetik an der University of Iowa City, dass sich die Samenzellen der Männer zu langsam bewegten. Daraufhin analysierten sie die Zellen genetisch - und fanden zwei Mutationen im sogenannten Catsper1-Gen, wie sie in der Fachzeitschrift "American Journal of Human Genetics" berichten. Wie Tierversuche von Forschern der Harvard University zuvor ergeben hatten, ist das Gen unter normalen Umständen dafür verantwortlich, dass sich Spermien vor dem Eintritt in die Eizelle besonders stark und schnell bewegen. Fehlt das Gen, wird eine Befruchtung schwierig.

"Unsere Ergebnisse legen nahe, dass die Mutation beim Menschen ähnliche Auswirkungen hat wie das Fehlen des Catsper1-Gens bei Mäusen, das die Hyperaktivität von Spermien verhindert", sagte Co-Autor Michael Hildebrand. "Die Identifizierung von Zielen wie das Catsper1-Gen, die eine wichtige Rolle im Fruchtbarkeitsprozess spielen, könnten neue Ansatzpunkte für eine pharmakologische männliche Kontrazeption sein."

Umfragen zufolge wären viele Männer durchaus bereit, ein Mittel zu schlucken, um eine Schwangerschaft bei der Partnerin zu verhindern. Bislang können nur Frauen medikamentös verhüten, indem sie eine Spirale tragen oder die Pille schlucken. Der Mann hat derzeit neben einem Kondom die Möglichkeit einer Sterilisierung, bei der die Samenleiter jedoch durchtrennt werden müssen.

Noch immer gibt es keine Pille als Verhütungsmittel für den Mann. Doch der Nachweis eines mutierten Gens als eine Ursache männlicher Unfruchtbarkeit könnte jetzt helfen, diesem Ziel näher zu kommen. Das von amerikanischen und iranischen Forschern identifizierte Gen bewirkt die Produktion eines Proteins, welches die Spermien zum Eindringen in Eizellen benötigen. Wenn es durch eine Art Impfung oder andere Maßnahmen gelingt, dieses Protein zu blockieren, könnten keine befruchtungsfähigen Spermien mehr entstehen, schreiben die Mediziner im "American Journal of Human Genetics".

"Wir haben das Gen CATSPER1 identifiziert, das als Ursache für männliche Unfruchtbarkeit eine Rolle spielt. Das könnte helfen, die Unfruchtbarkeit zu behandeln oder neue Methoden für männliche Verhütung zu entwickeln", sagt Michael Hildebrand von der University of Iowa. Zusammen mit amerikanischen Kollegen und iranischen Medizinern der University of Social Welfare and Rehabilitation Sciences in Teheran ist es ihm durch Genanalysen gelungen nachzuweisen, dass Mutationen im CATSPER1-Gen für männliche Unfruchtbarkeit in zwei untersuchten iranischen Familien verantwortlich ist.

Genetisch veränderte Mäuse, denen dieses Gen ganz fehlte, bildeten Spermien, deren Beweglichkeit eingeschränkt war. Insbesondere waren sie nicht mehr in der Lage, durch "hyperaktive" Beweglichkeit die Hülle der Eizelle zu durchdringen. Nur ein intaktes CATSPER1-Gen sorgt offenbar dafür, dass die Spermien ein für die Hyperaktivität nötiges Protein bilden. Dessen Blockade durch einen pharmakologischen Wirkstoff oder eine Impfung, so die Autoren, könnte eine Verhütung bewirken, ohne Nebenwirkungen auszulösen. Für eine hohe Akzeptanz müsste allerdings sichergestellt sein, dass die Behandlung auf Wunsch vollständig rückgängig gemacht werden kann.

Die Anti-Baby-Pille hat nach Ansicht der Vatikan-Zeitung „Osservatore Romano" verheerende Auswirkungen auf die Umwelt und die Fruchtbarkeit von Männern. Seit Jahren würden über die Ausscheidungen von Frauen, welche die Pille nehmen, „Tonnen von Hormonen" in die Umwelt gebracht.

So hieß es in einem am Samstag im Organ des Vatikans veröffentlichten Artikel. Verfasser ist der Präsident des Internationalen Verbands der katholischen Medizinervereinigungen, Pedro José Mario Simon Castellvi.

Es gebe ausreichend Daten, die belegten, dass eine Ursache für die schwindende Fruchtbarkeit der Männer in Industriestaaten die Umweltverschmutzung durch die Pille sei, schrieb Castellvi. Die schwindende Fruchtbarkeit wird demnach durch die sinkende Anzahl von Spermien bei Männern deutlich. Castellvi forderte die Hersteller von Anti-Baby-Pillen auf, zu den Auswirkungen auf die Umwelt Stellung zu nehmen. Der Artikel ist der von Ppast Paul VI. inmitten der sogenannten sexuellen Revolution 1968 veröffentlichten Enzyklika „Humana Vitae“ gewidmet.

Darin untersagte die katholische Kirche den Gläubigen die Verwendung von Verhütungsmitteln mit der Begründung, der sexuelle Akt sei nur dann sittlich gut, wenn er der Fortpflanzung diene. Auch Papst Benedikt XVI. hatte anlässlich des 40. Jahrestages der Veröffentlichung der Enzyklika die Ablehnung der Verhütung durch die katholische Kirche bekräftigt.

Damit fährt der Vatikan weiterhin eine strikte Strategie gegen jedwede Form der Familienplanung. In der Enzyklika "Dignitas personae" wurde sich kürzlich noch einmal sehr deutlich gegen die künstliche Befruchtung ausgesprochen.

Die Daten, welche die Unfruchtbarkeit der Männer durch die Pille hervorgerufen beweisen soll, fehlen jedoch und gehören zu gegenwärtigen Stand in das Reich der Mythen und Spekulationen.

Wissenschaftler aus dem Londoner Kings College haben einen Zusammenhang zwischen der Intelligenz von Männer und Spermien herstellen können. Zumindest statistisch:

Für ihre Studie haben sie 425 ehemalige US-Soldaten untersucht, die am Vietnam-Krieg teilgenommen hatten. Hier habe sich gezeigt, dass die Männer, die besser bei Intelligenztests abschnitten, auch eine bessere Qualität von Spermien in drei Hinsichten haben: eine hohe Konzentration an Spermien, mehr Spermien und solche mit einer besseren Beweglichkeit. Der Unterschied sei nicht groß, aber dennoch statistisch signifikant und zeige sich unabhängig vom Alter und vom Lebensstil, auch von ungesunden Gewohnheiten wie dem Konsum von Alkohol oder Zigaretten.

Das hieße, wenn es tatsächlich den Zusammenhang zwischen höherer Intelligenz und besserer Spermienqualität geben sollte, dass sich die Intelligenten besser reproduzieren könnten, wenn sie dies denn wollen, während die "Dummen" geringere Chancen haben, Nachfahren zu bekommen.

Nach den Wissenschaftlern legt das Ergebnis nahe, dass es – theoretisch – nicht nur eine koevolutionär gewachsene Verbindung zwischen Gehirn und Hoden geben könnte, wie dies Mitautor Allan Pacey von der University of Sheffield sagt, sondern dass es einen den Phänotyp umfassenden Fitnessfaktor geben könnte, der Gesundheit und Intelligenz verknüpft. Das erinnert an "mens sana in corpore sano" und ist aufgrund des mageren Ergebnisses wohl ebenso spekulativ.

Haben intelligente Männer bessere Spermien?

Bei Spermien kommt es nicht allein auf die Größe an: Samenzellen mit längeren Schwänzen sind auf dem Weg zur Eizelle keineswegs generell schneller unterwegs als ihre kleineren Konkurrenten, haben Wissenschaftler aus Großbritannien und Australien herausgefunden.

Vielmehr bestimmt das Größenverhältnis zwischen Kopf und der Länge des Schwanzes die Geschwindigkeit, berichten Stuart Humphries von der Universität in Sheffield und seine Kollegen im Fachmgazin «BMC Evolutionary Biology» (Online-Vorabveröffentlichung).
Die Wissenschaftler werteten in ihrer Arbeit experimentelle Daten aus, die an Spermien von Fischen und Säugetieren gewonnen worden waren. Zudem stellten sie theoretische Betrachtungen zur Physik von Spermien an, in denen unter anderem der Vortrieb und der Widerstand der Samenzelle in einem viskosen Medium einfloss.
Entgegen der intuitiven Annahme sind keineswegs die Spermien mit längeren Schwänzen generell im Vorteil, ergab die Auswertung der Forscher. Diese Fortsätze bewirkten zwar einen größeren Vortrieb, doch werde dies meist dadurch wieder zunichte gemacht, dass Spermien mit langen Schwänzen in der Regel auch größere Köpfe mit dementsprechend großen Widerstand besitzen.
Viel wichtiger als die Größe allein sei das Verhältnis zwischen der Länge des Schwanzes und der Größe des Kopfes, erklärt Humphries. So könnten bei dem Wettlauf um die weibliche Eizelle daher Spermien mit langen Schwänzen und kleinen Köpfen besonders erfolgreich sein. Dieses Verhältnis sei daher eher das entscheidende Kriterium bei der Evolution als die pure Länge des Schwanzes.