Schalter für den Endspurt von Spermien liefert Ansatz für Unisex- Kontrazeptivum

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Berkeley – US-Forscher haben den Schalter entdeckt, der Spermien im Eileiter zu einem Endspurt veranlasst und (einem) das Eindringen in die Eizelle ermöglicht. Die neuen Erkenntnisse in Science (2016; 10.1126/science.aad6887) könnten zur Entwicklung von neuen Kontrazeptiva führen oder Ursachen der männlichen Infertilität klären.

Spermien sind von Natur aus nur mit einer begrenzten Beweglichkeit ausgestattet. Wenn sie allerdings in den Eileiter und in die Nähe einer befruchtungsfähigen Eizelle gelangen, kommt es zu einer plötzlichen Steigerung der Mobilität, die es am Ende einem einzigen Spermium erlaubt, die Eizelle zu befruchten.

Es war bekannt, dass das Hormon Progesteron aus der Umgebung der Eizelle diesen Endspurt auslöst, doch die genauen Mechanismen konnten bislang nicht entschlüsselt werden. Dies lag unter andrem daran, dass Spermien winzig sind. Die kleinsten Zellen des menschlichen Körpers sind zwar im Ejakulat reichlich vorhanden, aber über ihre Funktion ist nur wenig bekannt, weil es lange nicht möglich war, die Spermien einzeln zu untersuchen.

Der Forscherin Polina Lishko und ihrem Kollegen Yuriy Kirichok von der Universität in Berkeley ist es schließlich gelungen, Elektroden am Schwanz der Spermien zu befes­tigen und damit die Vorgänge beim Übergang zur Hypermobilität zu entschlüsseln. Die Technik führte zunächst zu der Entdeckung, dass das Hormon Progesteron einen Kalziumkanal („CatSper“) auf der Oberfläche der Spermien aktiviert. Dies hat einen massenhaften Einstrom von Kalzium zur Folge. Er aktiviert den kontraktilen Apparat der Spermien und löst damit die Hypermobilität aus.

Jetzt haben die Forscher herausgefunden, dass Progesteron nicht direkt auf den „CatSper“-Kanal einwirkt. Es bindet vielmehr an einem Enzym namens ABHD2, das in großer Menge in den Samenzellen vorhanden ist. Sobald Progesteron an dieses Enzym bindet, das auch auf der Oberfläche des Spermiums sitzt, entfernt es ein Lipid (2AG), das den Kalziumkanal normalerweise verdeckt.

Dieser etwas umständliche Mechanismus ist für die Forschung ein Glücksfall, da er die Möglichkeit eröffnet, die Hypermobilität durch die Blockade von ABHD2 zu hemmen. Ein solches Kontrazeptivum wurde bisher bisher nicht gefunden. Enzyme sind jedoch ein bewährter Angriffspunkt für Wirkstoffe und bisher wurde für die meisten Enzyme ein Blocker gefunden.

Dieser Blocker könnte dann von Frau und Mann als Kontrazeptivum eingenommen werden. Männer könnten damit den Spermien noch in den Hoden die Fähigkeit zur Hypermobilität nehmen. Frauen könnten das Mittel einsetzen, um im Eileiter den Einfluss von Progesteron auszuschalten.

Störungen in der Aktivierung der Spermien im Eileiter dürften auch zur Infertilität führen. Bisher bleiben 80 Prozent aller Unfruchtbarkeiten des Mannes ungeklärt. Die neuen Entdeckungen könnten dazu führen, dass einige neue Ursachen gefunden werden. © rme/aerzteblatt.de