US-Forscher haben eine Entdeckung gemacht, die die Erfolgsquote natürlicher und künstlicher Befruchtungen künftig möglicherweise erhöhen könnte: Wie die Wissenschaftler bei Versuchen mit Mäusen herausfanden, benötigen heranreifende Eizellen große Mengen Zink, um den letzten Schritt zur befruchtungsfähigen Geschlechtszelle bewältigen zu können. Ist der Gehalt des Spurenelements in den Eizellen zu niedrig, verharren diese in einer Art Warteschleife. In künftigen Studien wollen die Forscher nun untersuchen, ob eine besonders zinkreiche Ernährung Einfluss auf den Zinkgehalt in den Eizellen und damit auf die Fruchtbarkeit einer Frau hat.
Neben Eisen und Kupfer spielt auch das Spurenelement Zink im menschlichen Körper eine wichtige Rolle, etwa bei diversen Stoffwechselprozessen und der Zellkommunikation. Dennoch war seine Bedeutung für die Entwicklung der Eizellen bislang nicht bekannt. Diese Entdeckung machten Kim und ihr Team, als sie den Gehalt von Eisen, Kupfer und Zink in den Eizellen von Mäusen untersuchten. Dabei stellten sie fest, dass Zink während des gesamten Reifeprozesses in deutlich größeren Mengen vorkam als die beiden anderen Metalle.
Darüber hinaus war Zink jedoch das einzige Spurenelement, dessen Konzentration in der Zelle sich während der verschiedenen Stadien der Meiose, der sogenannten Reifeteilung, änderte: Kurz vor Abschluss des Prozesses stieg die Konzentration an Zinkatomen schlagartig an, um kurz darauf wieder zu sinken. Diese Beobachtung war für die Forscher Grund genug, die Rolle des Elements genauer unter die Lupe zu nehmen.
Zu diesem Zweck blockierten die Wissenschaftler die Zinkaufnahme von Eizellen und beobachteten die Folgen dieser Maßnahme. Das Ergebnis: In einem bestimmten Abschnitt der Reifeteilung, der Telophase I, stagnierte die Entwicklung mit einem Mal. Wurde jedoch unmittelbar vor diesem Stadium die Zinkkonzentration künstlich erhöht, entwickelten sich die Eizellen normal weiter.
“Ob eine Eizelle stirbt oder sich zur befruchtungsfähigen Geschlechtszelle entwickelt, steht zunächst auf Messers Schneide. Zinkt scheint ein Schlüsselfaktor zu sein, der kontrolliert, ob die Eizelle ihre Entwicklung vollendet”, erklärt Co-Autor Thomas O?Halloran. Seine Kollegin Kim ergänzt: “Wenn wir die Rolle des Zinks verstehen, könnte uns das möglicherweise helfen, die Qualität von Eizellen zu bestimmen und dadurch Fortschritte bei der Fruchtbarkeitstherapie zu erzielen.”
Alison Kim (Northwestern University, Chicago) et al.: Nature Chemical Biology, Onlineveröffentlichung, doi: 10.1038nchembio.419 ddp/wissenschaft.de ? Mascha Schacht
