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PD Dr. rer. nat. Eva Hoch: THC- Cannabis-Konsum - Anlass für eine Drogentherapie

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Cannabis-Konsum und Cannabis-Konsumstörung

Privatdozentin Dr. Eva Hoch, Psychologin am LMU Klinikum München, ist als einzige Europäerin und als einzige Frau Co-Autorin eines Artikels in der Zeitschrift „Nature“. Zusammen mit fünf Wissenschaftlern aus Australien, Kanada und den USA arbeitete Dr. Hoch ein Jahr an der 24 Seiten langen Übersichtsarbeit.

Sie ist eine der profundesten Forscherinnen zum Thema Cannabis: 

Privatdozentin (PD) Dr. Eva Hoch, Psychologin an der Klinik und Poliklinik für Psychiatrie und Psychotherapie am LMU Klinikum, beschäftigt sich schon seit fast 20 Jahren wissenschaftlich mit den Effekten von Cannabis. 

Jetzt ist sie als einzige Europäerin und als einzige Frau Co-Autorin des Artikels „Cannabis use and cannabis use disorder“ (dt: Cannabis-Konsum und Cannabis-Konsumstörung) in der aktuellen Ausgabe des britischen Wissenschafts-Magazins „Nature“. Das ist eine Ehre und eine Bestätigung ihrer Arbeit.

Hoch widmet sich dem Thema Cannabis schon sehr lange, unter anderem weil sie vor ihrer Zeit am LMU Klinikum für die Bundesregierung den alljährlichen Drogenbericht verfasste: „Mitte der 2000er Jahre bemerkten wir, dass der Cannabis-Konsum zunimmt“, erzählt PD Dr. Hoch. 

„Damals wurde unter Experten noch diskutiert, ob Cannabis überhaupt abhängig macht.“ 

Heute weiß man es besser: Die Folgen von intensivem Cannabis-Konsum sind nach Schätzungen der WHO der häufigste Anlass für eine Drogentherapie.

Einer von zehn Konsumenten entwickelt eine Cannabiskonsumstörung

Nach Angaben der Vereinten Nationen nutzen etwa 193 Millionen Menschen pro Jahr Cannabis, das aus der Hanfpflanze gewonnen wird. Und anderem mit diesen Konsequenzen: 

  • Neben dem kurzfristigen, berauschenden Gefühl verringert Cannabis die Aufmerksamkeit und schränkt die Psychomotorik ein, das Risiko für Arbeits- und Verkehrsunfälle steigt. 
  • Zudem kann bei genetischer Vorbelastung schon einmaliger Konsum eine Psychose auslösen, das Risiko für psychische Störungen ist ebenfalls erhöht.
  • Teenager, die Cannabis konsumieren, haben häufiger Schulprobleme, brechen ihre Ausbildung öfter ab. 

Einer von zehn Konsumenten entwickelt eine Cannabiskonsumstörung. 

Aber nicht jeder hat das gleiche Risiko dafür. 

„Neben einer genetischen Vulnerabilität gibt es verschiedene psychische und soziale Risikofaktoren.  

  • Ob sich aus dem Cannabiskonsum eine Abhängigkeit entwickelt, hängt auch davon ab, wie intensiv man vor dem 16. Lebensjahr konsumiert“, erklärt PD Dr. Hoch.
  •  „Besonders in der Pubertät bis hin zum jungen Erwachsenenalter verändert Cannabis die Struktur und die Funktion des Gehirns."


Cannabis hat sich seit 1970er Jahren stark verändert

Seit den Hippie-Zeiten in den 1970er Jahren hat sich die Droge stark verändert. 

In den letzten zehn Jahren hat sich der psychoaktive Hauptwirkstoff in der Hanfpflanze, das Delta-9-Tetrahydrocannabinol (THC), durch spezielle Züchtungen fast verdoppelt. 

Das nicht-berauschende Cannabidiol (CBD), dem schützende Eigenschaften zugeschrieben werden, ist oftmals nicht mehr in der Droge vorhanden. Die Pflanze enthält nach heutigem Kenntnisstand mindestens 150 Cannabinoide, die wenigsten davon sind erforscht.

Kaum Studien über Wirkungen und Nebenwirkungen von CBD

Cannabis ist inzwischen auch gesetzlich als Arznei bei schwerkranken Menschen zugelassen.  

Beispielsweise bei chronischen Schmerzen kann es ergänzend zu Analgetika eingesetzt werden. 

„Auch die medizinische Wirkung von CBD wird gerade viel diskutiert, aber wir haben noch kaum Studien über seine Wirkungen und Nebenwirkungen“, sagt PD Dr. Hoch. 

  • Unter anderem wird diskutiert, ob hohe Dosen CBD eventuell Embryonen, Spermien und Leber schädigen könnten.

Was aber längst klar ist: 

Cannabisabhängigkeit ist eine Suchterkrankung und sollte auch als solche behandelt werden, beispielsweise mit einem klinischen Entzug und Verhaltenstherapie. 

  • Untersuchungen haben gezeigt, dass Veränderungen am Gehirn reversibel sind, wenn man den Konsum dauerhaft beendet. 

„Cannabis ist ein hochkomplexes Thema, bei dem wir mit unserem Wissen immer noch am Anfang stehen“, sagt PD Dr. Hoch. „Es liegt noch viel Arbeit vor uns.“

Originalpublikation:

Cannabis use and cannabis use disorder. Nat Rev Dis Primers 7, 17 (2021). https://doi.org/10.1038/s41572-021-00256-3

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Originalpublikation:

https://www.nature.com/articles/s41572-021-00256-3


Prof. Dr. Bernhard G. Herrmann: Die Vorwärtsbewegung der Spermien mit RAC1 und t-Spermien

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Nicht alle Spermien sind gleich

Unter Spermien herrscht harte Konkurrenz – sie alle wollen möglichst schnell ihr Ziel erreichen, doch nur der Erste darf die Eizelle befruchten. 

Ein Forschungsteam aus Berlin zeigt nun an Mäusen, dass die Vorwärtsbewegung der Spermien von dem Protein RAC1 abhängt. 

  • Spermien mit der optimalen Menge des aktiven Proteins setzen sich gegen die Konkurrenten durch, während eine gestörte Aktivität zur Unfruchtbarkeit der Männchen führt. 

 Erster! In direkter Konkurrenz zueinander setzen sich t-Spermien beim Wettlauf um die Eizelle mit Hilfe genetischer Tricks gegen ihre normalen Konkurrenten (+) durch

 Erster! In direkter Konkurrenz zueinander setzen sich t-Spermien beim Wettlauf um die Eizelle mit Hilfe genetischer Tricks gegen ihre normalen Konkurrenten (+) durch Alexandra Amaral MPI f. mol. Genet.

Es ist ein buchstäblicher Wettlauf um das Leben, wenn Millionen von Samenzellen auf die Eizellen zu schwimmen, um sich mit ihnen zu vereinigen.  

Doch entscheidet reines Glück über den Sieger? 

Wie sich herausstellt, gibt es bei Mäusen Unterschiede in der Konkurrenzfähigkeit der einzelnen Spermien. 

  • Ein natürlich vorkommender DNA-Abschnitt agiert „egoistisch“. Er bricht mit den Gesetzen der genetischen Vererbung – und beschert den Spermien, die ihn besitzen, eine Erfolgsquote von bis zu 99 Prozent.


In der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift PLoS Genetics beschreibt ein Forschungsteam des Max-Planck-Instituts für molekulare Genetik (MPIMG) in Berlin, wie der Erbfaktor mit dem Namen „t-Haplotyp“ Spermien bevorteilt.

Ein Signalprotein ist entscheidend für die Vorwärtsbewegung

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erbrachten erstmals den experimentellen Nachweis, dass Spermien mit dem t-Haplotyp sich schneller vorwärtsbewegen als ihre „normalen“ Kollegen

Auf diese Weise verschaffen sie sich bei der Befruchtung ihren Vorteil. 

Die Forscherinnen und Forscher analysierten einzelne Spermien und stellten fest, dass die meisten Zellen, die nur wenig Strecke machten, genetisch „normal“ waren, während die sich auf gerader Bahn bewegenden Spermien meist den t-Haplotyp enthielten.

Vor allem aber verknüpften sie die Unterschiede in der Bewegungsfähigkeit mit dem Molekül RAC1. 

Hierbei handelt es sich um einen molekularen Schalter, der Signale aus der Umgebung der Zelle nach innen weiterleitet und dort andere Proteine aktiviert. Das Molekül lenkt etwa weiße Blutkörperchen oder Krebszellen in die Richtung von Zellen, die chemische Signale ausschütten. Die neuen Daten deuten nun darauf hin, dass RAC1 möglicherweise auch daran beteiligt sein könnte, Spermien gen Eizelle zu lenken, wenn diese ihren Weg zum Ziel „erschnüffeln“.

  • „Die Wettbewerbsfähigkeit der einzelnen Spermien scheint von einer optimalen Menge an aktivem RAC1 abzuhängen; sowohl eine reduzierte als auch eine übermäßige RAC1-Aktivität stört die effektive Vorwärtsbewegung“, sagt Alexandra Amaral, Wissenschaftlerin am MPIMG und Erstautorin der Studie.


t-Spermien vergiften ihre Konkurrenz


„Spermien mit dem t-Haplotyp behindern ihre Konkurrenten, die ihn nicht haben “, sagt Bernhard Herrmann, Direktor am MPIMG und Direktor des Instituts für Medizinische Genetik der Charité – Universitätsmedizin Berlin sowie Korrespondenzautor der Studie. „Der Trick ist, dass der t-Haplotyp sämtliche Spermien quasi ‚vergiftet‘, aber gleichzeitig ausschließlich in den t-Spermien ein Gegengift produziert und diese so schützt“, erklärt der Wissenschaftler. 

  • „Es ist, als würden vor einem Marathon alle Teilnehmer vergiftetes Trinkwasser bekommen, das sie müde macht, aber einige Läufer auch ein Gegenmittel einnehmen“, sagt Herrmann.


Wie der Wissenschaftler und sein Team herausfanden, enthält die Sequenz des t-Haplotyps Genvarianten, die Regelprozesse in der Zelle stören. Diese Störfaktoren werden in der frühen Phase der Spermienentwicklung gebildet und verteilen sich in allen Spermien. Sie sind das „Gift“, das die Vorwärtsbewegung beeinträchtigt.

Das „Gegengift“ kommt erst ins Spiel, nachdem der Chromosomensatz während der Spermienreifung gleichmäßig auf alle Zellen aufgeteilt wurde. Jede Samenzelle enthält dann lediglich die Hälfte der Chromosomen, und folglich kann auch nur jene Hälfte der Spermien mit dem t-Haplotyp den Faktor produzieren, der den Störfaktoren entgegenwirkt. Dieser Schutzfaktor wird nicht verteilt, sondern in den t-Spermien zurückgehalten.

Auf sich gestellt haben t-Spermien keinen Vorteil

Der Rolle von RAC1 kamen die Forschenden durch eine Reihe von Experimenten auf die Spur. Sie gewannen Spermien von Mäusen, die auf einem der beiden Chromosomen 17 den t-Haplotyp aufwiesen, jedoch nicht auf dem anderen. Diese Zellen behandelten sie mit einer Substanz, die RAC1 hemmt. Nun schwammen auch die „normalen“ Spermien vorwärts. Der Vorteil der t-Spermien war verschwunden, eine zu hohe RAC1-Aktivität hatte also die Fortbewegung gestört.

Die Ergebnisse erklären zudem, warum männliche Mäuse mit zwei Kopien des t-Haplotyps – jeweils eine auf jedem der beiden Chromosomen 17 – zeugungsunfähig sind. 

Sie produzieren ausschließlich Spermien, die den t-Haplotyp tragen. 

Diese Zellen enthalten viel mehr aktives RAC1 als Spermien von genetisch normalen Mäusen, wie die Forschenden nun herausfanden, und sind nahezu unbeweglich.

Doch auch eine zu geringe RAC1-Aktivität ist von Nachteil. 

Spermien von normalen Mäusen, die mit dem RAC1-Hemmer behandelt wurden, verloren ebenfalls die Fähigkeit, sich geradeaus fortzubewegen. 

Möglicherweise liegen ähnliche Störungen der RAC1-Aktivität auch bestimmten Formen der Unfruchtbarkeit bei Männern zugrunde, spekulieren die Forschenden.

„Unsere Daten zeigen, dass Spermien rücksichtslose Konkurrenten sind“, sagt Herrmann. 

Das Beispiel des t-Haplotyps zeige außerdem, wie manche Gene mit „schmutzigen Tricks“ nachhelfen, um ihre Weitergabe zu begünstigen. 

„Genetische Unterschiede können einzelnen Spermien einen Vorteil im Wettlauf ums Leben verschaffen und so die Weitergabe bestimmter Genvarianten an die nächste Generation fördern“, fasst Herrmann zusammen.

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Originalpublikation:

Alexandra Amaral and Bernhard G Herrmann (2021): RAC1 controls progressive movement and competitiveness of mammalian spermatozoa. PLoS Genetics
http://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1009308

 

Faktoren des Fettstoffwechsels: Trauma schädigt Gesundheit der Nachkommen

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Frühes Trauma beeinflusst Stoffwechsel über Generationen hinweg

Ein Kindheitstrauma führt bei Mäusen und Menschen zur Veränderung von Blutfaktoren, wie eine Studie des UZH-Instituts für Hirnforschung zeigt. 

Diese potenziell gesundheitsschädlichen Effekte übertragen sich im Mausmodell auch auf die Nachkommen. 

Die Forschenden identifizierten einen biologischen Mechanismus, durch den die traumatischen Erfahrungen in die Keimbahn eingebettet werden.

Schlimme Erlebnisse in jungen Jahren haben langanhaltende psychische und physische Folgen für die betroffenen Menschen − und wirken sich oft auch auf das Leben ihrer Kinder und Kindeskinder aus. 

Der Grund dafür ist in einigen Fällen eine besondere Form der Erblichkeit, die sogenannte Epigenetik. 

Hierbei geben Eltern Informationen nicht über die DNA-Sequenz, sondern über biologische Faktoren, die die DNA regulieren, mit den Spermien und Eizellen an ihre Nachkommen weiter. Die grosse Frage ist jedoch, wie durch Traumata ausgelöste Signale in die Keimzellen eingebettet werden.

«Wir hatten die Hypothese, dass dabei Bestandteile des Bluts eine Rolle spielen», sagt die Neuroepigenetik-Professorin Isabelle Mansuy vom Hirnforschungsinstitut der Universität Zürich und dem Institut für Neurowissenschaften der ETH Zürich. Mit ihrem Team hat sie nun nachgewiesen, dass ein Trauma in der Kindheit tatsächlich lebenslang die Zusammensetzung des Blutes beeinflusst und dass diese Veränderungen auch an die Nachkommen vererbt werden. «Dieses Resultat ist für die Medizin von hoher Relevanz, weil es erstmals frühe Traumata mit Stoffwechselkrankheiten bei Nachkommen in Verbindung bringt.»

Stress verändert den Stoffwechsel über Generationen

Für ihre Studie verwendete Mansuy ein in ihrem Labor etabliertes Mausmodell für Kindheitstraumata, deren Effekte von den betroffenen Männchen an ihre männlichen Nachkommen weitergegeben wird. Um zu ermitteln, ob sich diese frühen Erlebnisse auf die Blutzusammensetzung auswirken, führten die Forschenden eine umfassende Analyse durch und fanden zahlreiche signifikante Unterschiede zwischen dem Blut von traumatisierten Tieren und einer normal aufgewachsenen Kontrollgruppe.

Besonders auffällig waren Veränderungen im Fettstoffwechsel – so waren etwa bestimmte mehrfach ungesättigte Fettsäuren in höherer Konzentration vorhanden. Die gleichen Veränderungen beobachteten sie auch bei den Nachkommen der betroffenen Männchen. Wurde das Blut von traumatisierten Tieren in nicht traumatisierte Männchen injiziert, so entwickelten auch deren Nachkommen die Symptome eines Traumas – ein eindrücklicher Beweis dafür, dass das Blut Stressbotschaften an die Keimzellen weiterleitet.

Vergleich mit traumatisierten Kindern

Die Forschenden untersuchten daraufhin, ob es ähnliche Effekte auch bei Menschen gibt: Hierzu analysierten sie in einem pakistanischen SOS-Kinderdorf Blut und Speichel von 25 Kindern, deren Vater gestorben war und die getrennt von der Mutter aufwuchsen. Im Vergleich zu Kindern aus intakten Familien waren bei diesen Waisen ebenfalls mehrere Faktoren des Fettstoffwechsels erhöht.

«Die traumatischen Erfahrungen dieser Kinder sind sehr gut vergleichbar mit unserem Mausmodell und ihr Metabolismus weist ähnliche Blutveränderungen auf», so Mansuy. «Dies veranschaulicht, wie wichtig die Forschung an Versuchstieren ist, um grundlegende Erkenntnisse für die menschliche Gesundheit zu gewinnen.» Weltweit leiden bis zu einem Viertel der Kinder unter Gewalt, Missbrauch und Vernachlässigung, die im späteren Leben zu Krankheiten führen können.

Rezeptor greift in Keimbahn ein

In weiteren Experimenten deckte das Team einen molekularen Mechanismus auf, über den die Faktoren des Fettstoffwechsels Signale an die Keimzellen weitergeben. 

Hierbei spielt der sogenannte PPAR-Rezeptor auf der Zelloberfläche eine Schlüsselrolle: 

Er wird durch Fettsäuren aktiviert und reguliert die Genexpression und DNA-Struktur in vielen Geweben.  

Es stellte sich heraus, dass dieser Rezeptor in den Spermien der traumatisierten Mäuse hochreguliert ist.

Eine künstliche Aktivierung des Rezeptors führte zudem bei männlichen Mäusen sowie deren Nachkommen zu niedrigerem Körpergewicht und Störungen im Zuckerstoffwechsel. 

Aus diesen und weiteren Experimenten schliessen die Forschenden, dass die durch Fettsäuren ausgelöste Aktivierung des PPAR-Rezeptors in den Spermien eine wichtige Bedeutung für die Vererbung der durch Traumata hervorgerufenen metabolischen Effekte hat.

Trauma schädigt Gesundheit der Nachkommen


  • «Unsere Ergebnisse zeigen, dass ein Trauma im frühen Leben nicht nur die psychische, sondern auch die körperliche Gesundheit im Erwachsenenalter generationenübergreifend beeinflusst, zum Beispiel den Fettstoffwechsel und den Zuckerhaushalt», sagt Mansuy. 
  • «Dies wird in der Klinik nur selten berücksichtigt.» 
  • Eine bessere Kenntnis der biologischen Prozesse dahinter könnte deshalb in Zukunft dabei helfen, die späten Folgen von Traumata durch medizinische Vorsorge zu verhindern.
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Prof. Dr. Isabelle Mansuy
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Originalpublikation:

Gretchen van Steenwyk, Katharina Gapp, Ali Jawaid, Pierre-Luc Germain, Francesca Manuella, Deepak K. Tanwar, Nicola Zamboni, Niharika Gaur, Anastasiia Efimova, Kristina M. Thumfart, Eric A. Miska, Isabelle M. Mansuy. Involvement of circulating factors in the transmission of paternal experiences through the germline. The EMBO Journal. 9 October 2020. DOI: 10.15252/embj.2020104579

 

Die Fruchtbarkeit des älteren Mannes...., ein sehr ungünstiger Verlauf für Mutter und Kind

Medizin am Abend Berlin Fazit:  Auch Spermien altern − späte Vaterschaft birgt Risiken für Mutter und Kind

Die verbreitete Annahme, dass Spermien nicht altern, ist überholt. 

Neuere Forschungen belegen: 

Auch männliche Keimzellen unterliegen Alterungsprozessen. 

Studien weisen darauf hin, dass die DNA der Samenzellen über die Jahre Schaden nehmen kann. 

Die Folge: 

Das Risiko von Fehlbildungen und Entwicklungsstörungen des Nachwuchses. 

  • Ebenso erleiden die Partnerinnen häufiger Komplikationen ihrer Schwangerschaft. 

Die neuen Erkenntnisse, die Andrologen zur Fruchtbarkeit des älteren Mannes haben, und was dies für ältere Paare mit Kinderwunsch bedeutet, diskutieren Experten auf der Pressekonferenz des 62. Kongresses für Endokrinologie (20. bis 22. März 2019) am 20. März 2019 in Göttingen. 
 
Mütter und Väter werden immer älter.

Das Durchschnittsalter einer Frau bei der Geburt des ersten Kindes steigt an:

2007 waren die Frauen im Schnitt 29,8 Jahre alt, für 2017 gibt das Statistische Bundesamt das Alter von 31,2 Jahren an.

„Mögliche Risiken einer späten Elternschaft wurden lange Zeit hauptsächlich in Bezug auf das Alter der Frau betrachtet. Der Einfluss des Alters des Vaters wurde bislang vernachlässigt“, berichtet Universitätsprofessor Dr. rer. nat Stefan Schlatt, Direktor des Centrums für Reproduktionsmedizin und Andrologie am Universitätsklinikum Münster.

  • Während der lebenslange Keimzellen-Pool von Frauen, bestehend aus rund 400 000 unreifen Eizellen pro Eierstock, bereits zum Zeitpunkt der Geburt angelegt ist und ab diesem Datum altert, produzieren Männer im Laufe ihres Lebens Millionen von Spermien täglich immer wieder neu.

 „Daraus leitete sich die Annahme ab, männliche Keimzellen würden nicht altern“, erklärt Schlatt.

  • Dabei würde jedoch nicht berücksichtigt, dass auch bei älteren Männern die Integrität der Spermien-DNA beeinträchtigt sein könnte, etwa durch genetische und epigenetische Veränderungen. 
„Das dadurch verursachte veränderte Ablesen von Genen könnte sowohl die Embryonal- als auch die Plazentaentwicklung beeinträchtigen“, so Professor Schlatt.

Eine aktuell im British Medical Journal veröffentlichte populationsbasierte Kohortenstudie untersuchte, welche Auswirkungen das Alter der Eltern für die Gesundheit von Mutter und Kind hat.

Die Forscher werteten die vorliegenden Daten von mehr als 40,5 Millionen Lebendgeburten in den USA zwischen 2007 und 2016 aus. Sie erfassten neben verschiedenen Angaben zur Person (wie soziale Herkunft, Schulbildung, Nationalität) auch das Alter der Väter.

  • Registriert wurden Ereignisse wie Frühgeburtlichkeit (Schwangerschaftsdauer unter 37 Schwangerschaftswochen),
  • ein geringes Geburtsgewicht (unter 2 500 Gramm), 
  • Atemhilfe nach Geburt, 
  • Aufnahme auf eine neonatologische Intensivstation, 
  • Antibiotikagabe 
  • sowie das Auftreten von Krampfanfällen. 

Bei der Gesundheit der Mütter wurde vor allem nach Schwangerschaftsdiabetes und -vergiftung (Präeklampsie sowie Eklampsie) geschaut.

Das Ergebnis zeigt, dass die Schwangerschaften mit den ältesten Vätern den ungünstigsten Verlauf nahmen.

Ein Alter des Vaters ab 45 Jahren ging im Vergleich zum Referenzalter zwischen 25 und 34 Jahren mit einem signifikant höheren Risiko für eine Frühgeburt sowie für ein niedriges Geburtsgewicht einher.

Die Kinder der ältesten Väter benötigten auch deutlich häufiger eine Atemunterstützung nach der Geburt und mussten öfter auf eine neonatologische Intensivstation aufgenommen werden.


  • Das Risiko für die Frau, einen Schwangerschaftsdiabetes zu entwickeln, nahm bei einem Vater im Alter zwischen 45 und 54 Jahren um 28 Prozent und bei einem Alter des Mannes ab 55 Jahre um 34 Prozent zu. 

Das Risiko für die schwerwiegenden Schwangerschaftskomplikationen Präeklampsie und Eklampsie bei der Mutter war mit alten Vätern jedoch nicht höher.

„Diese Studie macht deutlich, dass ein höheres Alter des Vaters Komplikationen beim Kind und der Mutter begünstigt. 

Andere frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass Erkrankungen wie Autismus und Schizophrenie ebenfalls mit dem Alter des Vaters assoziiert sind“, ergänzt Schlatt.

Ob und welche Risiken in der alternden Keimzelle genau auftreten, werde zurzeit intensiv erforscht, berichtet der Androloge. Bis mehr Studienergebnisse vorliegen, sollten andere Strategien verfolgt werden.

Professor Dr. med. Heide Siggelkow, DGE-Kongresspräsidentin und Ärztliche Leiterin MVZ ENDOKRINOLOGIKUM Göttingen, wünscht sich mehr Beratung und Aufklärung:

„Es gibt hierzulande einen Trend zu später Elternschaft bei beiden Elternteilen.

  • Da die gesundheitlichen Folgen für Mutter und Kind gravierend sein können, sollten Paare mit Kinderwunsch darauf hingewiesen werden, dass mit steigendem väterlichem Alter die Spermaqualität ab- und die Gefahr weiterer altersbedingter Risikofaktoren zunimmt. 

Unter diesem Gesichtspunkt sollten Männer unter 40 Jahren darüber nachdenken, ob das Einfrieren ihrer Spermien (Kryokonservierung) eine Option sein könnte“, sagt die Kongresspräsidentin.

Auf der Konferenz des 62. Kongresses für Endokrinologie (20. bis 22. März 2019) am 20. März 2019 in Göttingen werden die Experten darüber hinaus über die „Rolle des Mikrobioms beim polyzystischen Ovarsyndrom (PCOS)“ sprechen, neue Forschungsergebnisse zum „Knochen als endokrinem Organ“ vorstellen und über die Gründung spezieller Zentren zur Behandlung von Mädchen und Frauen mit Ullrich-Turner-Syndrom berichten.

Literatur:
Khandwala YS et al. Association of paternal age with perinatal outcomes between 2007 and 2016 in the United States: population based cohort study. BMJ 2018; 363: k4372. DOI: 10.1136/bmj.k4372. https://www.bmj.com/content/363/bmj.k4372
Lorenz J. Höheres Alter der Väter begünstigt neonatale Komplikationen. Z Geburtshilfe Neonatol 2019; 223(01): 11-12. DOI: 10.1055/a-0818-8072. https://www.thieme-connect.de/products/ejournals/html/10.1055/a-0818-8072
Gromoll J, Tüttelmann F, Kliesch S. Social freezing – the male perspective. Der Urologe 55(1),· November 2015. DOI: 10.1007/s00120-015-3943-8. https://www.springermedizin.de/andrologie/fertilitaet-und-kinderwunsch/social-fr...
 
Berthold-Lecture:
Harald Jüppner, Insights into biology through immunoassays, molecular cloning and genetics
Vorsitz: Josef Köhrle, Heide Siggelkow
Termin: Donnerstag, 21.03.2019, 09:30 bis 10:15 Uhr
Ort: LOKHALLE Göttingen, Raum Lichtenberg
Anschrift: Bahnhofsallee 1B, 37081 Göttingen

S7: Erhalt oder Wiederherstellung der Hodenfunktion – von Bertholds Göttinger Experimenten bis zur Zukunftsvision
Vorsitz: Helmut Schatz, Stefan Schlatt
Termin: Freitag, 22.03.2019, 08:30 bis 10:00 Uhr
Ort: LOKHALLE Göttingen, Raum Gauss
Anschrift: Bahnhofsallee 1B, 37081 Göttingen

Patiententag zum 62. Deutschen Kongresses für Endokrinologie:
Kurzvorträge von: Dr. med. Caroline Bouter, Clemens Freiberg, Prof. Dr. med. Raddatz, Prof. Dr. med. Heide Siggelkow
Themen: Schilddrüse, Diabetes mellitus, Wachstumsstörungen im Kindesalter und Osteoporose
Termin: Samstag, 23. März 2019, 10:00 bis 12:00 Uhr
Ort: Universitätsmedizin Göttingen, Hörsaal 552
Anschrift: Robert-Koch-Str. 40, 37075 Göttingen
Eintritt frei. Eine Anmeldung ist nicht erforderlich.

Weitere Informationen zum Kongressprogramm unter http://www.dge2019.de


Vorläufiges Programm:

Jenseits von Stützen, Schützen und Bewegen: hormonaktives Gebein – der Knochen als endokrines Organ
Professor Dr. med. Heide Siggelkow
Ärztliche Leiterin MVZ ENDOKRINOLOGIKUM Göttingen, Zentrum für Hormon- und Stoffwechselerkrankungen, Nuklearmedizin und Humangenetik, Osteologisches Zentrum DVO und DGE-Kongresspräsidentin

Hormone und Darm im Austausch: Die Rolle des Mikrobioms beim „Frauenleiden“ polyzystisches Ovarsyndrom (PCOS)
Professor Dr. med. Barbara Obermayer-Pietsch
Klinische Abteilung für Endokrinologie und Diabetologie, Medizinische Universität Graz und Präsidentin der Österreichischen Gesellschaft für Endokrinologie und Stoffwechsel (ÖGES)

Fruchtbar bis in hohe Alter? Was alte Männer alt macht – neue Forschungserkenntnisse aus der Andrologie
Univ.-Professor Dr. rer. nat Stefan Schlatt
Direktor des Centrums für Reproduktionsmedizin und Andrologie am Universitätsklinikum Münster

Wenn eines von zweien fehlt: Monosomie X – welche Therapie brauchen Mädchen und Frauen mit Ullrich-Turner-Syndrom?
Professor Dr. med. Joachim Wölfle
Leiter des Schwerpunkts Pädiatrische Endokrinologie und Diabetologie an der Klinik für Allgemeine Pädiatrie, Universitätsklinikum Bonn und Präsident der Deutschen Gesellschaft für Kinderendokrinologie und -diabetologie (DGKED)

Neugegründete Turner-Zentren: Was betroffene Frauen erwarten und fordern
Kerstin Subtil
Referentin der Turner-Syndrom Vereinigung Deutschland e.V., Dornburg

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Die Spermienfunktion: Dein gestörter Befruchtungsvorgang: Endokrine Disruptoren

Medizin am Abend Berlin Fazit: Studie an menschlichen Spermien entschlüsselt schädliche „Cocktail-Effekte“ von Alltagschemikalien

Hormonell wirksame Alltagschemikalien könnten mitverantwortlich sein für Fruchtbarkeitsstörungen, die in der westlichen Welt immer häufiger auftreten. 

Ein deutsch-dänisches Forscherteam hat diese Chemikalien unter die Lupe genommen. 

Das Fazit: Kombiniert man die Chemikalien, addieren sich die Einzelwirkungen nicht nur, sondern sie verstärken sich gegenseitig. 

Cocktails endokriner Disruptoren beeinträchtigen die Spermienfunktion und könnten so den Befruchtungsvorgang stören
Cocktails endokriner Disruptoren beeinträchtigen die Spermienfunktion und könnten so den Befruchtungsvorgang stören R. Pascal/caesar, Bonn
 
Sie verstecken sich in Lebensmitteln, P l  a s t i k, Textilien und Kosmetika: 

hormonell wirksame Alltagschemikalien, sogenannte endokrine Disruptoren. 
  • Diese Chemikalien imitieren unter anderem die Wirkung weiblicher Hormone, die das Schwimmverhalten von Spermien im Eileiter steuern.

 Dadurch beeinträchtigen sie die Funktion der Spermien und könnten so mitverantwortlich sein für Fruchtbarkeitsstörungen, die in der westlichen Welt immer häufiger auftreten. Ein deutsch-dänisches Forscherteam mit Beteiligung des Centrums für Reproduktionsmedizin und Andrologie (CeRA) der Universität Münster hat die Chemikalien daher nun noch detaillierter unter die Lupe genommen – genauer gesagt: den „Cocktail-Effekt“.

Über Alltagsprodukte nehmen wir täglich kleinste Mengen verschiedener endokriner Disruptoren in unseren Körper auf.

  • Trotz der geringen Konzentration der einzelnen Komponenten reagieren Spermien sensibel auf solche Chemikalien-Cocktails, wie man sie beispielsweise im Blut findet. 

Ein deutsch-dänisches Forscherteam um Prof. Timo Strünker vom münsterschen CeRA sowie Prof. Niels Erik Skakkebæk vom Rigshospitalet in Kopenhagen konnte diesen Cocktail-Effekt nun genauer entschlüsseln. „Das Ergebnis unserer Studie lässt sich recht einfach zusammenfassen“, sagt Studienleiter Dr. Christoph Brenker, der am CeRA tätig ist:

Kombiniert man die Chemikalien, addieren sich die Einzelwirkungen nicht nur, sondern sie verstärken sich gegenseitig beträchtlich“
.
In der Pharmakologie nennt man dieses Phänomen „Synergismus“: Eins plus eins macht dann nicht zwei, sondern drei.

Die Forscher konnten zudem zeigen, dass auch weibliche Hormone synergistisch auf die Spermien wirken. 

„Die synergistische Wirkung der endokrinen Disruptoren resultiert daraus, dass sie die Hormone perfekt imitieren - einschließlich ihres synergistischen Zusammenspiels“, erläutert Brenker.

Regelmäßig wird unter Wissenschaftlern und in der Öffentlichkeit kontrovers darüber diskutiert, inwieweit die Verwendung hormonell wirksamer Chemikalien in Alltagsprodukten eingeschränkt werden sollte.

Bislang werden „sichere“ Grenzwerte für jede Chemikalie einzeln bestimmt.

Angesichts der Erkenntnisse darüber, dass sich die Chemikalien in ihrer Wirkung gegenseitig verstärken können, unterschätzt die Gefährdungsbeurteilung vermutlich das Gefahrenpotenzial von endokrinen Disruptoren – denn tatsächlich hat man synergistische Wirkungen der Alltagschemikalien nicht nur in Spermien, sondern auch schon in anderen Zellen und Geweben beobachtet.

Die Studie mit dem Titel „Synergistic activation of CatSper Ca2+ channels in human sperm by oviductal ligands and endocrine disrupting chemicals“ ist erschienen in der Fachzeitschrift „Human Reproduction“ (doi:10.1093/humrep/dey275).

Die Autoren wollen nun an künstlichen Modellen des Eileiters noch genauer untersuchen, wie die weiblichen Hormone das Schwimmverhalten beeinflussen und wie die Chemikalien die Chemie der Befruchtung stören.

Studie an menschlichen Spermien entschlüsselt schädliche „Cocktail-Effekte“ von Alltagschemikalien

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Originalpublikation:
Brenker C. et al.: Synergistic activation of CatSper Ca2+ channels in human sperm by oviductal ligands and endocrine disrupting chemicals. Human Reproduction 2018 Sep 5.; doi: 10.1093/humrep/dey275 (Epub ahead of print)

 

Hodenkrebs: Die Hoden ist ein „immunpriviligierten Organen"

Medizin am Abend Berlin Fazit: Immunabwehr gegen Hodenkrebs

Team der Universitäten Gießen und Monash (Australien) erforscht immunologische Behandlungsmöglichkeiten von Hodentumoren – Mögliche Alternativen zur Chemotherapie 
 
  • Hodenkrebs gehört bei Männern zwischen 20 und 45 Jahren zu den häufigsten Krebserkrankungen. 

Zwar ist Hodenkrebs bei frühzeitiger Diagnose und Behandlung in 95 Prozent der Fälle heilbar.

Die mitunter damit einhergehende Chemotherapie führt jedoch dazu, dass rund ein Drittel der Patienten nach der Behandlung unfruchtbar ist. 

Um diese und andere Nebenwirkungen von Chemotherapien zu vermeiden, beschäftigt sich die Forschung verstärkt mit der Entwicklung von tumorzellspezifischen sowie individualisierten Behandlungsmethoden.

Auch Dr. Britta Klein widmet sich an der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) mit den Immuncharakteristika humaner Hodentumoren. Ihre Dissertation absolvierte sie im Rahmen des DFG-geförderten Internationalen Graduiertenkollegs Gießen-Monash „Molecular Pathogenesis of Male Reproductive Disorders“ (IGK/GRK 1871). Dieser deutsch-australischen Forschungskooperation (International Research Training Group) wurde kürzlich eine zweite Förderperiode bewilligt.

Im Fokus ihrer Forschungsarbeiten steht das Immunsystem. 
  • Denn der Hoden ist im Hinblick auf sein immunologisches Milieu sehr besonders. 
Er gehört zu den sogenannten „immunpriviligierten Organen“:

Die sich im Hoden entwickelnden Spermien sind in besonderem Maße durch anatomische Strukturen vor äußeren Einflüssen und auch vor dem körpereigenen Immunsystem geschützt. 

Unter normalen Bedingungen befinden sich daher nur wenige Immunzellen im Hoden, darunter hauptsächlich Makrophagen und Mastzellen und nur in geringem Maße Lymphozyten.

Das Auftreten von Hodentumoren geht jedoch in den meisten Fällen mit einer prominenten Einwanderung bzw. Präsenz von verschiedensten Immunzelltypen (vornehmlich Lymphozyten) einher, was den Zusammenbruch des Immunprivilegs verdeutlicht. 

Ob diese Lymphozyten allerdings der Tumorbekämpfung dienlich sind oder aber den Hodentumor beim Wachstum und Überleben unterstützen, ist bisher unklar.

Britta Klein hat in Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Martin Bergmann (Institut für Veterinär-Anatomie, -Histologie und -Embryologie der JLU), Prof. Dr. Hans-Christian Schuppe, Prof. Dr. Wolfgang Weidner, Prof. Dr. Florian Wagenlehner (alle Klinik für Urologie, Kinderurologie und Andrologie, Universitätsklinikum Gießen und Marburg) und Prof. Dr. Sabine Kliesch (Centrum für Reproduktionsmedizin und Andrologie, Universitätsklinikum Münster) Gewebeproben von Hodentumoren verschiedener Stadien untersucht.

Dabei zeigte sich, dass bestimmte hochspezialisierte Immunzelltypen in besonderem Maße an der Infiltrierung der Tumoren beteiligt sind.  

Bereits in den Frühstadien von Hodentumoren konnten sogenannte dendritische Zellen als typische „Wächterzellen“ identifiziert werden, wohingegen die antikörperproduzierenden Lymphozyten (B-Zellen) erst in manifesten Tumoren auftreten.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler stellten außerdem fest, dass sich in der Umgebung von Hodentumoren viele Signal- und Botenstoffe finden lassen, die Entzündungsreaktionen auslösen, unterstützen und aufrechterhalten können. 

  • Ein solches entzündungsförderliches Milieu kann ein weiteres Wachstum und die Ausbreitung von bestimmten Tumoren begünstigen.

Aufgrund ihrer Einbindung in die International Research Training Group Gießen-Monash hat Britta Klein auch Experimente in Australien durchgeführt. In Kooperation mit Prof. Kate Loveland, Ph.D. (Monash University, Melbourne), Prof. Bruce Loveland, Ph.D. (Burnet Institute, Melbourne) und Prof. Mark Hedger (Hudson Institute of Medical Research, Melbourne) konnte sie zeigen, dass künstlich in Kultur wachsende Hodentumorzellen maßgeblich an der Etablierung des sie umgebenden Milieus beteiligt sind. Dieses Milieu hat eine ähnliche Zusammensetzung wie das Milieu von Hodentumor-Gewebeproben.

Es ist daher durchaus möglich, dass dieses entzündungsförderliche Milieu auch im Fall von Hodentumoren eine tumorunterstützende Eigenschaft besitzt.
Die in Gießen und Melbourne durchgeführten Untersuchungen zeigen außerdem, dass ein bestimmter Entzündungsparameter, das sogenannte Interleukin-6, in Hodentumoren sehr präsent ist. 
Es könnte somit ein wichtiger Faktor für das Wachstum und die Metastasierung der Hodentumoren sein – eine Eigenschaft des Interleukin-6, die bereits in Verbindung mit anderen Tumorarten (darunter Prostata-, Eierstock- und Brustkrebs) festgestellt wurde.
  • „Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass auch bei Hodentumorpatienten eine immunologische Therapie als zusätzliche Behandlungsform denkbar wäre“, so Dr. Britta Klein. 
„In einem nächsten Schritt wollen wir nun untersuchen, ob eine Blockade des Interleukin-6 -Signalweges einen Einfluss auf Wachstum und Invasion von Hodentumorzellen hat.“

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Frühstück am Sonntag: Männliche Familienplanung - Spermien im Ejakulat

Medizin am Abend Berlin: Urologen geben Entwarnung: Sorgen vor Zeugungsunfähigkeit sind unbegründet

Neue Studie zeigt: Bei westlichen Männern finden sich immer weniger Spermien im Ejakulat

Eine neue Studie zur männlichen Fruchtbarkeit, veröffentlicht in der Fachzeitschrift "Human Reproductive Update", sorgt derzeit für Aufsehen. 


Die Untersuchungen von Mediziner Hagai Levine und seinem Team der Hebräischen Universität Jerusalem zeigen, dass die Spermienanzahl von Männern aus westlichen Ländern immer weiter abnimmt. 
 
  • Laut den Wissenschaftlern ist die Spermienanzahl pro Milliliter Sperma um etwa 52 Prozent gesunken.  
  • Bei der Gesamtzahl der Spermien pro Samenerguss gaben die Forscher sogar einen Rückgang von nahezu 60 Prozent an. 

Dennoch sieht die Deutsche Gesellschaft für Urologie e.V. (DGU) die Zeugungsfähigkeit in westlichen Industrienationen nicht akut gefährdet.

Medizin am Abend Berlin ZusatzTermin: Einladung zur Kardiologischen Sommertag 2017


Für ihre Untersuchung werteten die Autoren 185 vorliegende Studien aus den Jahren 1973 bis 2011 aus und sichteten somit die Daten von rund 43.000 zeugungsfähigen Männern und Männern mit Problemen der Zeugungsfähigkeit ohne weitere bekannte Vorerkrankungen. Dabei unterschieden sie zwischen Ländern mit westlichem Lebensstil – darunter Europa, Nordamerika, Australien und Neuseeland – und der restlichen Welt, vor allem Südamerika, Afrika und Asien, wo den Studienergebnissen zufolge kein derartiger Rückgang zu beobachten ist. Nicht berücksichtigt wurde allerdings, wie gesund die einzelnen Spermien der Teilnehmer waren. Ebenfalls unklar ist, welche Ursachen hinter dem Spermienrückgang stecken. Dennoch: Unter Experten gilt die Studie als beste Neuberechnung, die es derzeit gibt. Und sie legt die Vermutung nahe, dass die Spermienanzahl westlicher Männer zukünftig weiter abnehmen wird, möglicherweise auch als Hinweis auf andere Gesundheitsrisiken.

Aber was bedeutet das Ergebnis der Metastudie in Hinblick auf die Fruchtbarkeit der Männer? "Sorgen müssen sich die Männer meines Erachtens nicht machen. Die gezeigten Veränderungen befinden sich alle in einem hochnormalen Bereich", beruhigt Prof. Dr. med. Sabine Kliesch, Vorsitzende der PatientenAkademie und des Arbeitskreises Andrologie der Deutschen Gesellschaft für Urologie. "Eine Einschränkung der Zeugungsfähigkeit ist aufgrund der statistisch beobachteten Veränderungen zunächst nicht zu erwarten."

Die Fachärztin für Reproduktionsmedizin und Andrologie rät, die erhobenen Daten nicht überzubewerten.

  • Unter anderem auch deshalb, weil es normal ist, dass bei Männern immer wieder Schwankungen innerhalb des Normbereiches auftreten – ohne dass dies auf eine krankhafte Abweichung hinweisen muss. 

Hinzu kommt: "Entscheidender als die absolute Spermienanzahl ist die Zahl der vorwärts-beweglichen Spermien.

  • Nur diese sind in der Lage, bei der natürlichen Befruchtung die Eizelle zu erreichen. 

Hierzu gibt es in dieser Studie keine Daten", sagt Prof. Dr. med. Sabine Kliesch. Zudem muss man berücksichtigen, dass sich im Laufe der Jahre die Messmethoden deutlich verbessert haben. "Es ist durchaus denkbar, dass sich der gemessene Trend zum Teil auch aus den Möglichkeiten zur genaueren Qualitätskontrolle ergeben hat", gibt die Andrologin zu bedenken.

Doch auch wenn in Hinblick auf die Zeugungsfähigkeit der Männer Entwarnung gegeben werden kann, muss das Ergebnis der Studie ernst genommen werden.

 "Gegenstand weiterer Untersuchungen sollte sein, welche Mechanismen hinter dem Spermienrückgang stecken und in wieweit diese auch auf die Gesundheit der Männer im Allgemeinen einwirken", sagt Prof. Dr. Christian Wülfing, Pressesprecher der Deutschen Gesellschaft für Urologie.

  • "Der Einfluss von Lebensstilfaktoren wie Übergewicht, Stress und Rauchen rückt dabei ebenso in den Fokus der Diskussion wie mögliche Risikogrößen aus der Umwelt, etwa Chemikalien . 
  • Ebenfalls berücksichtigt werden müssen das Alter der Männer sowie Erkrankungen, die sich auf die Spermien- und Ejakulatqualität auswirken können, darunter Hodenkrebs, Prostatakrebs oder Lageanomalien des Hodens."

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Fortpflanzungsvorteil: Die unbrauchbaren Samenzellen des Mannes

Medizin am Abend Berlin Fazit:  „Amyloid"-Fäden fangen unbrauchbare Spermien ein - Eiweißfasern an Samenselektion beteiligt
Von den Millionen männlicher Samenzellen im Sperma, die sich zur Befruchtung auf den Weg zur Eizelle machen, wird nur eine einzige ihr Ziel erreichen und mit ihr verschmelzen. 

Medizin am Abend Berlin ZusatzFachThema: Erdbeben  


Dabei gilt: 

wer zuerst kommt, mahlt zuerst. 

Gut, wenn unliebsame Konkurrenz dabei auf der Strecke bleibt. 
  • Wissenschaftler der Universität Ulm und der University of California San Francisco (UCSF) haben nun herausgefunden, dass klebrige Eiweiß-Fäden unbrauchbare und beschädigte Spermien „einfangen“ und damit deren Entsorgung durch die weibliche Immunabwehr erleichtern. 
Prof. Jan Münch Prof. Jan Münch Foto: Elvira Eberhardt / Uni Ulm
 
Dies verschafft der gesunden Konkurrenz möglicherweise einen entscheidenden Vorteil im Kampf um die biologische Pole-Position beim Sperma-Rennen zur weiblichen Eizelle.

Diese „Spermien-Fallen“ bestehen aus so genannten Amyloid-Fibrillen.

Das sind faserartige Gebilde aus fehlgefalteten Proteinen, die sich zu „klebrigen“, unlöslichen Eiweiß-Aggregaten verbinden.

„Bisher war von diesen klebrigen Eiweißstäbchen im Sperma nur bekannt, dass sie als HIV-Verstärker wirken, indem sie die Anheftung der AIDS-Erreger an die Zielzellen erleichtern“, erklärt Professor Jan Münch vom Ulmer Institut für Molekulare Virologie, der gemeinsam mit Institutsleiter Professor Frank Kirchhoff die AIDS-fördernde Wirkung dieser Amyloid-Fibrillen im Sperma vor 10 Jahren aufgedeckt hat. Gemeinsam mit seinen kalifornischen Forschungskollegen ist Münch nun einer natürlichen biologischen Funktion dieser Eiweiß-Fäden auf die Spur gekommen.

„Wir konnten mit unserer Forschung nachweisen, dass im Sperma vorkommende Amyloid-Fibrillen beschädigte und überflüssige Spermien an der Fortbewegung hindern
  • Die unbrauchbaren Samenzellen werden festgehalten und schließlich von den Makrophagen, den Fresszellen des Immunsystems, verzehrt und somit beseitigt“, erklärt Nathallie Sandi-Monroy. 
Die Ulmer Doktorandin teilt sich mit ihren kalifornischen Fachkollegen Nadia R. Roan und Nargis Kohgadai die Erstautorschaft der Studie. Veröffentlicht wurde der wissenschaftliche Artikel jüngst im renommierten Fachjournal eLife. „So wie es aussieht, helfen diese Protein-Fasern bei der Spermien-Selektion und verschaffen damit den gesunden Samenzellen einen gewissen Fortpflanzungsvorteil“, fasst Professor Münch die Ergebnisse zusammen.

Außerdem sorgen die Amyloid-Fibrillen wohl auch dafür, dass überschüssiges Sperma, das für die Fortpflanzung nicht geeignet ist, oder nicht mehr gebraucht wird, schneller abgebaut werden kann. 

Denn für den weiblichen Organismus sind männliche Samenzellen vor allem eines:

Fremdkörper und Eindringlinge mit hohem Antigen-Potential, die das Immunsystem herausfordern und daher nach dem Befruchtungsakt so schnell wie möglich zu beseitigen sind.

„Mit unseren Ergebnissen konnten wir außerdem nachweisen, dass Amyloid-Fibrillen, die bislang nur als Auslöser von Krankheiten bekannt sind, auch wichtige biologische Funktionen im Organismus erfüllen können“, betont Professor Warner C. Greene und weist in diesem Zusammenhang auf Krankheiten wie Alzheimer, Parkinson oder sogenannte Amyloidosen hin. 

Der Direktor des Gladstone Instituts für Virologie und Immunologie an der University of California San Francisco (UCSF) ist gemeinsam mit dem Ulmer Professor Jan Münch für die wissenschaftliche Leitung der Studie verantwortlich.

„Weil Amyloid-Fibrillen aber auf natürliche Weise im Sperma vorhanden sind, haben wir schon damit gerechnet, dass sie eine gewisse Rolle bei der Fortpflanzung spielen könnten. Das konkrete Ergebnis hat uns dann allerdings doch sehr überrascht“, sind sich die Wissenschaftler einig.


Die elektronenmikroskopische Aufnahme zeigt ein Spermium mit angelagertem Amyloid;


Die elektronenmikroskopische Aufnahme zeigt ein Spermium mit angelagertem Amyloid;
EM-Aufnahme: Jinny Wong – Gladstone Institutes

Die zukünftige Forschung zur biochemischen Funktion dieser besonderen Proteinaggregate ist eingebettet im neuen Sonderforschungsbereich (SFB) 1279 der Universität Ulm. Der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft mit über 12 Millionen Euro geförderte SFB trägt den Titel „Nutzung des menschlichen Peptidoms für die Entwicklung neuer antimikrobieller und anti-Krebs-Therapeutika“. Im Mittelpunkt des zunächst auf vier Jahre angelegten Verbundvorhabens steht die interdisziplinäre Forschung zu körpereigenen Peptiden und deren Potential für die Behandlung von Krebs und Infektionskrankheiten. Dabei geht es nicht zuletzt um die Aufklärung der biochemischen Funktionen dieser Eiweißbausteine sowie deren Optimierung für den therapeutischen Einsatz.

Ein Aspekt wird dabei die Klärung der biologischen Rolle und natürlichen Funktion von Amyloid-bildenden Peptiden sein. Sprecher des SFB 1279 ist Professor Frank Kirchhoff, der Leiter des Instituts für Molekulare Virologie der Ulmer Universitätsmedizin.

Literaturhinweis:
Roan NR, Sandi-Monroy N, Kohgadai N, Usmani SM, Hamil KG, Neidleman J, Montano M, Ständker L, Röcker A, Cavrois M, Rosen J, Marson K, Smith JF, Pilcher CD, Gagsteiger F, Sakk O, O’Rand M, Lishko PV, Kirchhoff F, Münch J, Greene WC: Semen amyloids participate in spermatozoa selection and clearance; in: eLife 06/27/17; https://doi.org/10.7554/eLife.24888.002

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HODENKREBS - HODENTUMOR

Medizin am Abend Berlin Fazit: Aufklärungskampagne für junge Männer: Urologen starten Themenwoche Hodenkrebs vom 27. - 31.03. 2017

Urologen starten Themenwoche Hodenkrebs vom 27. bis 31. März 2017

 Urologen starten Themenwoche Hodenkrebs vom 27. bis 31. März 2017 DGU

Deutschlands Urologen gehen neue Wege in der Öffentlichkeitsarbeit: 

Mit der Einführung der „Urologischen Themenwochen“ baut die Deutsche Gesellschaft für Urologie e.V. (DGU) ihr Engagement in der medizinischen Aufklärung der Bevölkerung erneut aus: 

Den Anfang macht die Urologische Themenwoche Hodenkrebs vom 27. bis 31. März 2017.  
Mit zielgruppengerecht aufbereiteten Informationen wollen Urologinnen und Urologen männliche Heranwachsende und junge Männer über die Risikofaktoren für Hodenkrebs und die Früherkennung mittels regelmäßiger Selbstuntersuchung aufklären. 

Dafür hat die DGU in Kooperation mit dem Berufsverband der Deutschen Urologen e.V. (BDU) eine Reihe von multimedialen Aktionen vorbereitet, die auf allen Nachrichtenkanälen an fünf Tagen der Themenwoche Hodenkrebs neue Aufmerksamkeit generieren.

„Männer und gerade junge Männer sind bekanntlich extrem vorsorgescheu und halten sich für unverwundbar.

Viele Jungen in der Pubertät haben das Thema Hodentumor verständlicherweise noch gar nicht auf dem Schirm. Dabei stellt Hodenkrebs mit rund 4000 Neuerkrankungen die häufigste Krebserkrankung junger Männer dar“, sagt DGU-Pressesprecher Prof. Dr. Christian Wülfing. Um sie zu erreichen geht die DGU in der letzten Märzwoche mit jeder Menge Informationen offensiv ins Netz und in die neuen Medien. Los geht es an Tag 1 der Urologischen Themenwoche Hodenkrebs mit dem Launch der eigens entwickelten Webseite www.hodencheck.de (online ab 27.03.2017), tags drauf startet ein Video-Clip auf YouTube. An Tag 3 der Hodenkrebswoche klären Experten in Video-Interviews im Netz über Risikofaktoren, die Selbstuntersuchung und das Zweitmeinungsprojekt Hodentumor auf. Tag 4 der Themenwoche gehört einer Online-Graffiti-Aktion. Ein Experten-Chat gibt der Zielgruppe am fünften Tag zwischen 14 und 16 Uhr schließlich Gelegenheit, auf der Homepage der Deutschen Urologen unter www.urologenportal.de eigene Fragen an die Spezialisten zu richten.

„Alle Informationen, die mit der Urologischen Themenwoche Hodenkrebs von der DGU und dem BDU an den Start gebracht werden, bleiben im Netz dauerhaft und jederzeit für die Zielgruppe online verfügbar“, erklärt Prof. Wülfing. Die zentralen Botschaften lauten:

- Risikofaktoren sind ein Hodenhochstand in der Kindheit, auch wenn dieser adäquat behandelt wurde, sowie eine Hodentumorerkrankung des Bruders oder des Vaters.


- Hodenkrebs ist in rund 95% heilbar.

- Zur Früherkennung regelmäßig die Hoden abtasten.

- Das „Zweitmeinungsprojekt Hodentumor“ der DGU erhöht die Behandlungsqualität der betroffenen Männer.

- Die Therapie beeinflusst weder die Sexualität noch das Lustempfinden.

- Vor der Behandlung Spermien tiefgefroren konservieren lassen, da Hodenkrebs und dessen Therapie die Fruchtbarkeit gefährden.

Die Deutsche Gesellschaft für Urologie e.V. und der BDU werden die Urologischen Wochen als kontinuierlichen Baustein zur Gesundheitsförderung der Bevölkerung noch in diesem Jahr mit einem weiteren Thema fortführen.

Damit haben die Urologen ihr umfangreiches Portfolio der Öffentlichkeitsarbeit aus Webseiten (www.urologenportal.de, www.jungensprechstunde.de), Online- und Print-Broschüren sowie Patientenforen noch einmal erweitert. Zuletzt war die Entscheidungshilfe Prostatakrebs im Sommer 2016 mit großer Resonanz bei den Patienten online gegangen.

Die Aktionen der Urologischen Themenwoche Hodenkrebs auf einen Blick:

Montag, 27.03.2017 - Tag 1 - Launch der Website www.hodencheck.de
Dienstag, 28. 03.2017 - Tag 2 - Der Video-Clip startet im Netz
Mittwoch, 29.03.2017 - Tag 3 - Experten-Tag mit Video-Interviews unter www.urologenportal.de
Donnerstag, 30.03.2017 - Tag 4 - Start der Graffiti-Aktion im Netz
Freitag, 31.03.2017 - Tag 5 - Experten-Chat von 14.00 bis 16.00 Uhr unter www.urologenportal.de

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360° TOP-Hinweis: Rettungsstellen-KANZEL: Zeugungsunfähigkeit - Hodenschmerzen - Hodentorsion

Medizin am Abend Berlin Fazit:  Gefahr der Zeugungsunfähigkeit - 

Hodenschmerzen sind bei Jungen immer ein Notfall

Eltern sollten plötzliche und starke Hodenschmerzen ihres Kindes immer ernst nehmen und schnellstmöglich einen Kinderchirurgen oder Kinderurologen aufsuchen. 

Denn in etwa einem Fünftel der Fälle liegt eine „Hodendrehung“ vor, die innerhalb weniger Stunden operiert werden sollte. 

Zu dieser Empfehlung kommt die neue Leitlinie „Akutes Skrotum“, die unter Federführung der Deutschen Gesellschaft für Kinderchirurgie (DGKCH) entstanden ist. 
 
Der Grund: Bei einer Hodentorsion, wie der Fachausdruck für die Hodendrehung lautet, ist die Blutzirkulation über die versorgenden Gefäße gestört.

  • Nicht rechtzeitig behandelt, kann dies bereits nach sechs bis acht Stunden zum Absterben von Hodengewebe führen. 
  • Dauerhaft verminderte Fruchtbarkeit und ein äußerlich beeinträchtigtes Genital sind dann die Folge.
Die Hoden sind, je nach Alter, etwa oliven- bis pflaumengroße Organe, die im Hodensack, dem Skrotum, in voneinander getrennten Fächern des Hodensackes untergebracht sind. 
  • Ihre Hauptfunktion besteht darin, männliche Geschlechtshormone wie Testosteron und – mit einsetzender Pubertät – auch Samenzellen (Spermien) zu produzieren.
„Dreht sich der Hoden mit dem Nebenhoden um den Samenstrang, sprechen wir von einer Hodentorsion“, erläutert der Bremer Kinderchirurg Professor Dr. med. Christian Lorenz, der die Erstellung der Leitlinie koordiniert hat. 

Dabei wird die Blutversorgung des betroffenen Hodens vermindert, was zu plötzlichen, starken Schmerzen, Schwellung und Rötung eines, seltener beider Hodenfächer führen kann. 

Hodengewebe ist sehr empfindlich“, betont Dr. med. Tobias Schuster,  Chefarzt der Kinderchirurgie am Klinikum Augsburg. 

Ist die Blutzufuhr komplett unterbrochen, sterben die spermienbildenden Zellen nach spätestens sechs bis acht Stunden ab. 

Die hormonproduzierenden Zellen, die sogenannten Leydig-Zellen, gehen nach etwa zwölf Stunden zugrunde – es droht der Verlust des Hodens.
  • Hodentorsionen können in jedem Lebensalter auftreten. 

Ursache sind oft besonders locker befestigte und damit im Hodenfach sehr bewegliche Hoden. 
  • Aber auch Kinder mit einem verspäteten, also nicht bis zur Geburt erfolgten Abstieg eines oder beider Hoden in den Hodensack haben ein bis zu zehnfach erhöhtes Torsionsrisiko. 
„Im Kindes- und Jugendalter gibt es jedoch Besonderheiten gegenüber Erwachsenen, die Diagnose und Therapie erschweren“, erklärt Professor Lorenz, Direktor der Klinik für Kinderchirurgie und Kinderurologie am Klinikum Bremen-Mitte.

Dies hängt auch mit den zwei Altersgipfeln der Hodendrehung bei jungen Patienten zusammen: 

Neben einem kleineren Häufigkeitsgipfel für die Hodentorsion im ersten Lebensjahr sind vor allem Knaben zwischen dem 12. und 18. Geburtstag mit etwa 65 Prozent aller Ereignisse betroffen. 

Das Risiko zu erkranken, liegt hier bei 1:4000. Während sich die sehr kleinen Patienten noch nicht präzise äußern können, tun betroffene Jungen dies in der Pubertät oft aus Scham nicht – oder zu spät, schildert Lorenz die Problematik. 

„Dies kann dazu führen, dass die Drehung oft schon Stunden zurück liegt, bis wir die Patienten sehen, und die Prognose für den Hoden trotz zügig eingeleiteter Operation entsprechend schlecht ist.“ 

  • Deshalb sei ein akutes Skrotum immer ein Notfall mit höchster Dringlichkeit.

Für die Diagnose ist eine gründliche Untersuchung des gesamten Genitals und seiner Umgebung entscheidend. 

Diese sollte immer auch eine Ultraschalluntersuchung einschließlich des sogenannten Farbdopplers beinhalten. „Damit können wir die Qualität der Durchblutung der Hoden überprüfen“, so Lorenz. Zudem gelte es, weitere infrage kommende Erkrankungen mit ähnlichen Symptomen auszuschließen oder sie angemessen zu behandeln – dann in der Regel mit anderen Therapien, die als ersten Schritt nicht unbedingt eine Operation vorsehen. 

  • Zu diesen Erkrankungen gehören etwa eine Torsion von Anhangsgebilden an Hoden oder Nebenhoden (sogenannte Hydatiden), Hodenentzündungen oder Hodentumore.

Der Begriff „Akutes Skrotum“ gilt als Überbegriff und Leitdiagnose bis zur Sicherung der genauen Ursache für die Beschwerden. „Besteht trotz zeitgerechter Ausschöpfung aller Untersuchungstechniken der geringste Zweifel an einer ausreichenden Durchblutung des betroffenen Hodens, ist eine notfallmäßige operative Eröffnung des betroffenen Hodenfaches mit Inspektion des Hodens und adäquater Therapie die zwingend gebotene Maßnahme“, so Professor Dr. med. Bernd Tillig, Präsident der DGKCH aus Berlin.

Bei der Operation wird der betroffene Hoden in seine ursprüngliche Lage zurück gedreht, sodass die Durchblutung wieder möglich ist und der Hoden erhalten werden kann. 

  • Auch wird er mit zwei bis drei Nähten gesondert im Hodenfach befestigt; man bezeichnet diesen Teil des Eingriffs auch als Orchidopexie. 
  • Die neue Leitlinie empfiehlt die Orchidopexie auch für den bislang unauffälligen Hoden auf der Gegenseite, um so einer möglichen Torsion vorzubeugen.

„Nur wenn der Hoden unwiederbringlich geschädigt ist, muss er entfernt werden“, betont Tillig. 

  • Eine prothetische Versorgung des leeren Hodenfaches ist heute Teil der Nachsorge für alle Patienten, die einen Hodenverlust erlitten haben und deren Körperwachstum abgeschlossen ist. 

Dabei setzen die Chirurgen ein Implantat aus Kunststoff ein, das aussieht und sich auch anfühlt wie ein Hoden.

Weitere Informationen:

Leitlinie Akutes Skrotum im Kindes- und Jugendalter
Klassifikation S2k
Stand: 31.8.2015, gültig bis 31.8.2018 

http://www.awmf.org/leitlinien/detail/ll/006-023.html

Deutsche Gesellschaft für Kinderchirurgie e.V.
Gegründet im Jahr 1963 schafft die Deutsche Gesellschaft für Kinderchirurgie e.V. (DGKCH) bis heute Grundlagen für eine bestmögliche kinderchirurgische Versorgung in Deutschland. Dazu gehören Neugeborenenchirurgie, allgemeine Kinderchirurgie und Kindertraumatologie ebenso wie Kinderurologie. Die DGKCH vertritt das Fach in allen wissenschaftlichen, fachlichen und beruflichen Belangen. Derzeit praktizieren hierzulande Fachärzte für Kinderchirurgie in mehr als 80 kinderchirurgischen Kliniken und Abteilungen. Kinderchirurgie gehört in die Hände von Kinderchirurgen. Denn ihre Patienten sind keine kleinen Erwachsenen.

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360°TOP-Thema: Wichtige Frage: Wie groß sind Deine Spermien und wie viele pro Ejakulat?

Medizin am Abend Berlin Fazit:  Warum Mäuse längere Spermien haben als Elefanten

Paaren sich in der Tierwelt Weibchen mit mehreren Männchen, wetteifern deren Spermien um die Befruchtung der wenigen Eier. 

Bei dieser Spermienkonkurrenz scheinen längere Spermien oft einen Vorteil zu haben. 

Eine Studie von Forschern der Universität Zürich und Stockholm zeigt nun, dass es auch auf die Grösse der Tiere ankommt. Je grösser die Tiere einer bestimmten Art sind, desto wichtiger ist die Zahl der Spermien und nicht deren Länge. 

  • Elefanten haben deshalb kleinere Spermien als Mäuse. 
 
  • Spermien sind in Form und Grösse wohl die vielfältigsten Zellen und haben seit ihrer Entdeckung vor fast 350 Jahren nicht an Faszination verloren. 

Doch warum sind Spermien zwischen Arten so unglaublich verschieden? Sie haben doch alle dieselbe Aufgabe, nämlich die Eier der Weibchen zu befruchten.

Wie man durch viele Studien weiss, spielt die Spermienkonkurrenz in der Evolution von Spermien eine zentrale Rolle.

Diese Konkurrenz entsteht, wenn sich Weibchen mit mehreren Männchen paaren und deren zahlreiche Spermien um die Befruchtung der wenigen Eier wetteifern. Längere Spermien sind dabei oft erfolgreicher.

Interessanterweise ist dies bei kleinen Nagetieren wie Mäusen und Ratten eher der Fall als bei grösseren Tieren. Die Spermien der Nager sind oft etwa doppelt so lange wie jene der grösseren Raubtiere, Huftiere, Primaten oder gar Wale. Die Gründe dafür sind jedoch umstritten.

Zahl und Länge der Spermien berücksichtigt

Eine neue Studie könnte nun Klarheit schaffen. Stefan Lüpold, neues Forschungsmitglied am Institut für Evolutionsbiologie und Umweltwissenschaften der Universität Zürich, und sein Kollege John Fitzpatrick, Universität Stockholm, haben den Einfluss der Spermienkonkurrenz auf die Evolution der Spermien bei 100 Säugerarten verglichen.

Im Gegensatz zu früheren Studien haben sie nicht nur die Spermienlänge berücksichtigt, sondern auch die Anzahl Spermien pro Ejakulat. 

Dies ist wichtig, weil die zur Spermienproduktion verfügbaren Ressourcen zwischen Anzahl und Grösse geteilt werden müssen. In andern Worten, je länger jedes einzelne Spermium ist, desto weniger davon kann ein Hoden bestimmter Grösse produzieren.

Aufgrund früherer Studien nahm man an, dass die Spermienzahl ebenso wichtig, wenn nicht wichtiger sein könnte als die Spermienlänge. Denn je mehr Spermien ein Männchen gegen seine Kontrahenten ins Rennen schickt, desto grösser ist die Wahrscheinlichkeit, dass eines davon gewinnt.

Grösse der Tiere ist relevant

Durch die gemeinsame Betrachtung von Spermiengrösse und -zahl und mithilfe neuer metaanalytischer Methoden zeigen die beiden Forscher nun, dass Arten mit intensiver Spermienkonkurrenz durchschnittlich mehr in ihre Ejakulate investieren als solche, die eher monogam sind. 

Zudem haben sie herausgefunden, dass es von der Grösse der Tiere abhängt, ob die Länge oder die Zahl der Spermien von Bedeutung ist.

Mit steigender Körpergrösse erhöht sich der Selektionsdruck auf die gesamten Investitionen in Ejakulate, und die Spermienzahl wird immer wichtiger als die Spermienlänge. Dies hängt mit dem voluminöseren weiblichen Geschlechtstrakt zusammen, in dem die Spermien eher verloren gehen oder «verdünnt» werden.

Die Spermienlänge oder -geschwindigkeit wirkt sich bei grossen Arten wohl erst dann aus, wenn überhaupt genügend Spermien in die Nähe der Eier gelangen.

Bei kleinen Arten ist die zurückzulegende Strecke der Spermien kürzer und das Verlustrisiko viel kleiner, so dass grosse Spermien eher von Vorteil sind.

  • Aus diesem Grund findet man wohl die komplexesten Spermienformen bei kleinen und nicht bei grossen Arten. 
  • So haben die kleinen Fruchtfliegen die grössten je beschriebenen Spermien und nicht etwa Wale. 
  • Bei Walen sind die Spermien weniger als einen Zehntelsmillimeter lang und fast tausendmal kürzer als bei den Fliegen.

Literatur
Lüpold S & Fitzpatrick JL. Sperm number trumps sperm size in mammalian ejaculate evolution. Pro-ceedings of the Royal Society of London B. Doi: 10.1098/rspb.2015.2122

 
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Dr. Stefan Lüpold
Institut für Evolutionsbiologie und Umweltwissenschaften
Universität Zürich
Tel. +41 44 635 47 69
E-Mail: stefan.luepold@ieu.uzh.ch
Beat Müller Universität Zürich

Spermien - Navigation

Medizin am Abend Berlin Fazit:   Die Navigation von Spermien in 3D

Wissenschaftler des Bonner Forschungszentrums caesar, einem Institut der Max-Planck-Gesellschaft, haben aufgeklärt, wie sich Seeigelspermien in ihrer natürlichen dreidimensionalen (3D) Umgebung orientieren. Eizellen setzen Lockstoffe frei, die den Spermien den Weg weisen. Mit photonischen Methoden erzeugten die Wissenschaftler chemische “Landschaften” dieser Lockstoffe und beobachteten mit der Holographie-Mikroskopie die Navigationsstrategie. 

Wo, bitte, geht’s denn hier zum Ei? - Von einer 2D-Perspektive der Spermiennavigation (Illustration: Antoine van Leeuwenhoek, 1678) zu einem 3D-Blick auf Spermienchemotaxis (Jan Jikeli et al., 2015)
Wo, bitte, geht’s denn hier zum Ei? - Von einer 2D-Perspektive der Spermiennavigation (Illustration: Antoine van Leeuwenhoek, 1678) zu einem 3D-Blick auf Spermienchemotaxis (Jan Jikeli et al., 2015)
Forschungszentrum caesar
 
Um sich fortzupflanzen, schütten Seeigel ihre Eizellen und Spermien ins Wasser; dort, im weiten Ozean, müssen sie sich finden. Da die Eizelle nur ein zehntel Millimeter groß ist, scheint dies für die Spermien – ohne sehen, hören und fühlen zu können! – eine unlösbare Aufgabe zu sein. Wie schaffen die Spermien es dennoch, diese knifflige Aufgabe zu bewältigen? Spermien von Seeigeln nutzen eine sehr empfindliche und verlässliche Navigationsstrategie; schließlich leben diese Arten schon seit etwa 400 Millionen Jahren auf unserem Planeten. Für die Spermiennavigation interessieren sich Forscher schon seit über einem Jahrhundert. Der Spermienschwanz dient einerseits als Antenne, die ihre Umgebung abtastet, andererseits aber auch als Motor oder Ruder, mit dem sich die Zelle fortbewegt und die Schwimmrichtung kontrolliert. Zwar sind chemische Lockstoffe, die den Spermien den Weg zur Eizelle weisen, bereits seit vielen Jahren identifiziert worden. Dennoch war die „Suchstrategie“, mit der sich die Spermien in einem Lockstoffgradienten orientieren, bislang unbekannt. In einer Studie, jüngst erschienen im renommierten Fachjournal Nature Communications, fanden die Wissenschaftler des Forschungszentrums caesar in Zusammenarbeit mit ihren Kollegen aus Harvard in Boston, der Universität York in Großbritannien und vom Max-Planck-Institut für die Physik komplexer Systeme in Dresden die fehlenden Bausteine, um das Rätsel der Spermien-Navigation zu lösen. Die Forscher zeichneten die dreidimensionale Bewegung der Spermien auf, während sich diese in einem Lockstoffgradienten orientieren. Mithilfe einer Kombinationen von holographischer Mikroskopie und dem Einsatz licht-aktivierbarer Lockstoffe überprüften die Wissenschaftler theoretische Modelle der Spermien-Navigation.

“Unser Wissen über die dreidimensionale Navigation was bislang dürftig, da es technisch sehr anspruchsvoll ist, frei schwimmende Spermien unter dem Mikroskop zu verfolgen. Bislang beobachtete man schnell schwimmende Mikroschwimmer wie Spermien meist in flachen Beobachtungskammern, also in einer zweidimensionalen Umgebung. Mithilfe der Holographie konnten wir die Bewegung von Spermien erstmals in 3D aufzeichnen. Wir haben dazu chemische “Landschaften” des Lockstoffes mit photonischen Methoden erzeugt, also den Lockstoff mit Licht freigesetzt”, so Prof. U. B. Kaupp, wissenschaftlicher Direktor von caesar.


Graphische Komposition, basierend auf realen Messungen. Rot: Projektion einer Wolke, die mit licht-aktivierbaren Lockstoffen erzeugt wurde. Grün: Schwimmbahn eines Spermiums
Graphische Komposition, basierend auf realen Messungen. Rot: Projektion einer Wolke, die mit licht-aktivierbaren Lockstoffen erzeugt wurde. Grün: Schwimmbahn eines Spermiums, Forschungszentrum caesar

Die Studie zeigt, welch ausgeklügelte „Rechenoperationen“ die Spermien während ihrer Navigation durchführen müssen. Im Gegensatz zu Bakterien, die auf ihrer Suche nach Nahrung die Richtung immer wieder zufällig einschlagen – frei nach dem Motto „trial and error“ –, verfolgen Spermien eine gezielte „berechnete“, also deterministische Suchstrategie. Dabei führen Spermien unterschiedliche Steuerungsmanöver durch, je nachdem, wie hoch die Lockstoffkonzentration ist. Führt die Spur auf das Ei zu, korrigieren sie die Bewegungen auf ihrer helikalen Bahn nur leicht. Haben sie die Fährte jedoch verloren, so drehen sie ruckartig um. Die Wissenschaftler konnten die zellulären Mechanismen aufklären, die dieser Steuerung zugrunde liegen. Die Studie zeigt, mit welch hoher Komplexität Spermien eine chemische Landschaft erkunden und wie sie diese Informationen nutzen, um ihren Flagellenschlag zu kontrollieren.

„Lebewesen können also nicht nur mit ihrem Sehsinn präzise Informationen über ihre dreidimensionale Umgebung erlangen. Spermien stellen ein hervorragendes Modell dar, um zu untersuchen, wie selbst einzelne Zellen ihre dreidimensionale Umgebung erkunden und so ihr Überleben sichern können“, fasst Luis Alvarez, der Projektleiter, die Ergebnisse zusammen.

Originalpublikation
Jikeli, J., Alvarez, L., Friedrich, B.M., Wilson, L. G., Pascal, R., Colin, R., Pichlo, M., Rennhack, A., Brenker, C. & Kaupp, U.B. “Sperm navigation along helical paths in 3D chemoattractant landscapes“ Nat. Comm. 6:7985, DOI:10.1038/ncomms8985

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