Manche Männer sind unfruchtbar, weil ihren Samenzellen kurz vor dem Ziel die Puste ausgeht: Liegt ein Defekt in einem Protein namens CatSper2 vor, fehlt den Spermien die Kraft für die spezielle Art der Fortbewegung, mit der sie die Eizellenhülle überwinden können. Diesen Zusammenhang beschreiben amerikanische Forscher in der Fachzeitschrift PNAS (Online-Vorabveröffentlichung, DOI: 10.1073/pnas.2136654100).
Samenzellen machen auf ihrem Weg zur Eizelle verschiedene biochemische Veränderungen durch. Kurz bevor sie die Eizelle erreichen, verändert sich durch einen Einstrom von Kalzium in die Zellen die Art, wie sie sich bewegen: Statt weiterhin mit gleichmäßigen Bewegungen des Schwanzes vorwärts zu schwimmen, legen sie den Kopf schief und machen gleichzeitig peitschenartige, weitausladende Bewegungen. Dadurch erhöhen sie ihre so genannte hydrodynamische Kraft und können sich auch in sehr dickflüssigen Lösungen vorwärts bewegen.
Wodurch diese auch Hyperaktivität genannte Art der Bewegung ausgelöst wird und wie entscheidend sie eigentlich ist, fanden Timothy Quill und seine Kollegen von der Universität von Texas in Dallas heraus: Sie hatten bei Mäusen ein Gen für ein Protein ausgeschaltet, das wie ein Ventil wirkt und Kalzium in die Zelle einströmen lässt. Die veränderten Spermien waren unerwarteterweise völlig unfruchtbar, obwohl weder die Form noch die Größe der Hoden, die Menge der Spermien, deren Größe, Form oder Schnelligkeit irgendwelche Besonderheiten zeigten. Auch der Transport und das Verhalten der Samenzellen in den weiblichen Geschlechtsorganen waren normal.
Eine genauere Untersuchung der Bewegungsmuster zeigte den Forschern jedoch, dass die veränderten Spermien nicht hyperaktiviert wurden. Damit schafften sie es nicht, ihre letzten Kraftreserven zu mobilisieren, um damit die zähe äußere Hülle der Eizelle zu durchdringen und sie zu befruchten. Eine solche fehlende Hyperaktivierung kann in gewöhnlichen Beweglichkeitstests von Spermien nicht entdeckt werden, da sie erst im weiblichen Körper kurz vor der Befruchtung ausgelöst wird. Die Entdeckung der Forscher könnte in Zukunft helfen, die Ursache für eine Unfruchtbarkeit besser zu diagnostizieren und bietet möglicherweise auch neue Ansätze für eine Behandlung.
ddp/bdw ? Ilka Lehnen-Beyel
