Antioxidans schützt Spermien-DNA

 

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.