Es gibt mehrere Ursachen für männliche Unfruchtbarkeit. Jacob Lund / Shutterstock
Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) berichtete kürzlich dass etwa jedes sechste Paar weltweit von Unfruchtbarkeit betroffen ist. Viele Jahre lang neigten Menschen dazu, Frauen für die Unfruchtbarkeit eines Paares verantwortlich zu machen – vor allem bei Frauen afrikanische Länder.
Mittlerweile ist jedoch bekannt, dass etwa 50 % aller Fälle auf männliche Unfruchtbarkeit zurückzuführen sind. Und Männer weltweit – Afrika inklusive – erleben eine besorgniserregender Trend verminderter Spermienzahl und -qualität.
Es gibt mehrere Ursachen für männliche Unfruchtbarkeit. Es ist jedoch klar, dass Umweltschadstoffe spielen eine große Rolle bei der sinkenden Geburtenrate weltweit. Die Besorgnis über Substanzen wie Per- und Polyfluoralkylsubstanzen, Nanomaterialien und endokrin wirkende Verbindungen nimmt zu. Diese Substanzen kommen in der modernen Welt überall vor Alltag. Die meisten sind in Körperpflegeprodukten wie Seifen, Shampoos und Haarsprays sowie in Lebensmittelverpackungen, Wasserflaschen und vielen anderen Artikeln enthalten.
Andere Verunreinigungen, die vorhanden sind zunehmend Pestizide und Medikamente sind besonders häufig und weisen Anzeichen dafür auf, dass sie in unsere Nahrungskette gelangen. Jüngste Forschungsprojekte In unserem Labor fanden wir große Spuren davon in der küstennahen Meeresumwelt der False Bay sowie in Flüssen und der Luft in landwirtschaftlichen Gebieten der südafrikanischen Provinz Westkap.
Unsere Studie legt nahe, dass diese „Kontaminanten von zunehmender Bedeutung“ auf überraschende Weise zur männlichen Unfruchtbarkeitskrise beitragen könnten.
In unserer Studie haben wir die Auswirkungen von Schadstoffen wie Arzneimitteln und Pestiziden auf die männliche Fortpflanzung beschrieben. Wir schlagen vor, dass diese die Fortpflanzungsfähigkeit von Männern beeinträchtigen können, indem sie entweder mit ihrem Gehirn interagieren oder indem sie direkt auf die Fortpflanzungsorgane wie die Hoden abzielen.
Die Öffentlichkeit muss sich der Auswirkungen von Schadstoffen in der Umwelt auf die reproduktive Gesundheit bewusst sein. Unsere Forschung könnte dabei helfen, eine mögliche Ursache für ungeklärte Unfruchtbarkeit zu finden. Es kann auch zu vorbeugenden Behandlungen führen.
Auswirkungen auf die männliche Fruchtbarkeit
Unsere Forschung legt nahe, dass bei allen Tieren, einschließlich des Menschen, die meisten neu besorgniserregenden Schadstoffe die Hormonfunktion beeinträchtigen. Sie zielen auf die Hypothalamus-Hypophysen-Gonaden-Achse ab.
Die Achse ist der Teil des endokrine System das die Fortpflanzungsfunktionen steuert – die Fähigkeit, bei Männern Spermien und bei Frauen Eizellen zu produzieren. Wenn die Achse gestört ist, werden die Fortpflanzungshormone nicht wie gewohnt ausgeschüttet. Dies beeinflusst die Geschwindigkeit und Qualität der Spermienproduktion.
Wir berichten, dass neu besorgniserregende Schadstoffe auch direkt auf die Hoden einwirken können, indem sie die Blut-Hoden-Schranke stören. Diese physikalische Barriere schützt die sich entwickelnden Spermien vor schädlichen Substanzen, die im Blutkreislauf vorhanden sein können. Sobald Schadstoffe die Barriere überwinden, gelangen diese Verbindungen in die Kompartimente des Hodens, in denen Spermien produziert werden, und können mit den Zellen interagieren, die an der Spermienproduktion beteiligt sind. Diese Zellen spielen auch eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Produktion von Hormonen wie Testosteron. Verunreinigungen können diese Zellen entweder direkt schädigen oder ihre Funktion beeinträchtigen.
Die Verunreinigungen können auch direkt die DNA in den Spermien schädigen und zu genetischen Veränderungen führen, die sich auf die Qualität der Spermien und ihre Fähigkeit zur Befruchtung einer Eizelle auswirken können. Dies kann zu Unfruchtbarkeit führen oder die Gesundheit der daraus resultierenden Kinder beeinträchtigen.
Das Erbe der Väter
Die Art und Weise, wie Umweltfaktoren die Fruchtbarkeit beeinflussen und über mehrere Generationen hinweg Auswirkungen haben, kann eine Rolle spielen Epigenom von Spermien. Die Mechanismen sind noch lange nicht vollständig verstanden. Aber diese epigenetischen Markierungen können die Funktionsweise der Gene in den Spermien beeinflussen, ohne die zugrunde liegenden Gene zu verändern DNA-Sequenz.
Dennoch können diese Veränderungen von einem Elternteil an sein Kind weitergegeben werden. Dies kann auf zwei Arten geschehen: wenn die Keimzellen, aus denen die Spermien bestehen, besorgniserregenden Schadstoffen ausgesetzt werden, und wenn die Spermien selbst betroffen sind. In beiden Fällen können epigenetische Veränderungen an zukünftige Generationen weitergegeben werden, die den Schadstoffen nicht direkt ausgesetzt waren.
Eine Kategorie von Verbindungen, deren Einfluss auf auf epigenetischen Markierungen, die gewesen sind ausführlich sucht sind nichtsteroidale entzündungshemmende Medikamente wie Paracetamol und Ibuprofen. Diese Medikamente werden zur Behandlung von Schmerzen und Entzündungen eingesetzt.
Unsere Untersuchungen legen jedoch nahe, dass sie auch negative Auswirkungen auf die reproduktive Gesundheit von Kindern haben. Beispielsweise kann die Exposition gegenüber diesen Arzneimitteln während der Schwangerschaft zu einem Rückgang des Testosteronspiegels und zu Veränderungen in Genen führen, die an der neurologischen Entwicklung bei Jungen beteiligt sind. Weiter Es wurden Studien haben auch vorgeschlagen dass, wenn Erwachsene Insektiziden ausgesetzt waren, ihre Spermien Markierungen in Genen trugen, die an neurologischen Funktionen beteiligt sind, einschließlich der Anfälligkeit für Autismus-Spektrum-Störungen, Schizophrenie und bipolare Störungen.
Diese Auswirkungen können besonders erheblich sein, wenn die Exposition gegenüber neu besorgniserregenden Schadstoffen kumulativ ist. Und das ist oft der Fall. Diese Schadstoffe können sich in der Umwelt ansammeln und auf verschiedene Weise in unseren Körper gelangen, sei es über die Ernährung, das Trinken von Wasser oder durch Exposition am Arbeitsplatz oder in der Freizeit.
Aber es könnte Lösungen geben, um ihre Gefährdung zu begrenzen.
Führung übernehmen
Die zahlreichen Wege, über die neu auftretende Schadstoffe Boden, Wasser und Luft verunreinigen, sind offensichtlich. Es ist jedoch nicht einfach, diese Schadstoffe zu erkennen und zu beseitigen. Wie reduzieren wir also unsere Exposition gegenüber ihnen?
Zu den aktuellen Kontrollmaßnahmen gehören regulatorische Rahmenbedingungen zur Einschränkung der Verwendung bestimmter Pestizide or Pharmaund sicherere Alternativen entwickeln. Es sind persönliche Schutzmaßnahmen zu ergreifen, wie z. B. die Verwendung von Luft- und Wasserfiltern und die Reduzierung der Verwendung von Kunststoffprodukten, die möglicherweise besorgniserregende Schadstoffe enthalten.
Kampagnen im Bereich der öffentlichen Gesundheit könnten das Bewusstsein für die Risiken einer Exposition schärfen oder die Entwicklung neuer Technologien ermöglichen, diese Schadstoffe in der Umwelt genauer zu erkennen und zu quantifizieren.
Einzelpersonen, insbesondere Männer, sollten sich der Zunahme der männlichen Unfruchtbarkeit bewusst sein und darüber informiert werden, wie die Verbesserung ihrer eigenen Gesundheit und die Vermeidung der Exposition gegenüber Schadstoffen ihre Chancen auf eine Vaterschaft erhöhen können.
Über den Autor
Daniel Marcu, Doktorand in Reproduktion und Genetik, University of East Anglia; Liana Maree, Alter Dozent, Universität des Westkaps und Shannen Keyser, Dozent, Universität des Westkaps
Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.
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