Erdkröten: Häufiges Paaren hält die Spermien fit

Foto eines Erdkrötenpaars

Ein Erdkrötenmännchen (oben) umklammert das größere Weibchen. (Bild: Attila Hettyey)

Immer mehr Männer leiden an mangelnder Fruchtbarkeit, besonders in den westlichen Ländern. Vermutet wird, dass Stress dafür verantwortlich ist. Es ist aber auch möglich, dass Männer Probleme mit der Fruchtbarkeit bekommen, weil sie zu selten Sex haben. So könnte die provozierende Schlussfolgerung aus einer neuen Studie mit Erdkröten lauten, die ein Forschungsteam der Vetmeduni Vienna soeben in der Onlinezeitschrift PLoS ONE veröffentlicht hat.

Fruchtbarkeitstest führen immer wieder zu dem Ergebnis, dass die Spermienqualität von Männern sinkt. Solche Probleme haben oft mit der Alterung von Spermien zu tun, die mit der Zeit an Beweglichkeit verlieren. Ursache für die Alterung von Spermien kann entweder die Alterung der Zellen sein, aus denen die Spermien durch einen speziellen, Meiose genannten Zellteilungsprozess entstehen (prä-meiotische Seneszenz), oder durch die Alterung der Spermien selbst (post-meiotische Seneszenz).

Eine Reihe von Studien konnte die Alterung von Spermien bei Insekten, einigen Haustieren und sogar beim Menschen nachweisen. Diese Studien wurden jedoch unter einigermaßen künstlichen Bedingungen durchgeführt, deshalb ist unklar, ob oder wie ihre Ergebnisse auf Wildtiere oder auch auf den Menschen übertragen werden können. Einen Beitrag, diese Einschränkung zu überwinden, liefern nun Attila Hettyey und Kollegen vom Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensforschung der Veterinärmedizinischen Universität Wien (Vetmeduni Vienna) in ihrer Zusammenarbeit mit Balázs Vági in Budapest (HU), wo Hettyey heute ebenfalls arbeitet.

Altern von Spermien gebremst

Für ihre Studie untersuchten die Wissenschafter die Spermienqualität von Erdkröten. Diese Tiere sind besonders geeignet, weil sie bekanntermaßen all ihre Spermien schon vor dem Beginn der Laichsaison produzieren. Wenn die Forschenden männliche Erdkröten zum Start der Laichsaison künstlich wieder in den Winterschlaf schickten, nachdem sie bereits Spermien produziert hatten, bewegten sich deren Spermien nach dem erneuten Aufwachen deutlich stärker als die von Männchen, die unter naturähnlichen Bedingungen, aber über die gesamte Laichsaison ohne Kontakt zu Weibchen gehalten wurden. Das bedeutet, dass das Verlangsamen der normalen Stoffwechselprozesse auch das Altern der Spermien in den Hoden der Erdkrötenmännchen bremste. Diese Ergebnisse sind die ersten Daten zu post-meiotischer Spermienalterung innerhalb der Hoden eines wildlebenden Wirbeltiers überhaupt.

Je mehr Paarungen, desto „bessere“ Spermien

Und ein weiteres erstaunliches Ergebnis förderte die Studie zutage: Bei Krötenmännchen, die unter naturnahen Bedingungen gehalten wurden, war die Qualität der Spermien umso höher, je öfter diese sich gepaart hatten. Die Ergebnisse lassen vermuten, dass äußere Bedingungen wie Temperatur oder die Anzahl der Paarungen die Alterungsprozesse bei den Spermien beeinflussen.

Trainingseffekt?

Spermien altern also bei unter naturnahen Bedingungen gehaltenen Erdkröten, wenn diese in den Hoden bloß gespeichert werden. Der Alterungsprozess kann bei den Krötenspermien verlangsamt werden, wenn die Männchen sich häufig paaren. Für Tiere, die laufend neue Spermien produzieren, wie es auch beim Menschen der Fall ist, könnte das bedeuten, dass häufigeres Ejakulieren zum einen der Entsorgung alter und weniger lebensfähiger Spermien dient, und zum anderen Schäden an den Spermazellen verringert, die beim Speichern in den Hoden entstehen.

Bisher unbekannt

Richard Wagner, der die Idee zur Studie hatte, spekuliert über die Bedeutung der Studienergebnisse: „Eine allgemeine post-meiotische Spermienseneszenz ist bei wildlebenden Tieren oder beim Menschen noch nicht bekannt. Falls sich herausstellt, dass dieses Phänomen weiter verbreitet ist, erwarten wir faszinierende neue Einsichten in das Fortpflanzungsverhalten.“ Attila Hettyey meint dazu: „Weibchen könnten Männchen mit schadhaften Spermien meiden wollen, während Männchen bestimmte Umgebungen aufsuchen könnten, die das Altern ihrer Spermien verzögern. Männchen könnten zudem trachten, die Phasen sexueller Ruhe abzukürzen, indem sie sich mit weniger attraktiven Weibchen paaren oder sich anderweitig ihrer alter Spermien entledigen.“

Der Artikel „Post-meiotic intra-testicular sperm senescence in a wild vertebrate” der Autoren Attila Hettyey, Balázs Vági, Dustin J. Penn, Herbert Hoi und Richard H. Wagner wurde soeben in der Online-Zeitschrift „PLoS ONE“ (doi:10.1371/journal.pone.0050820) veröffentlicht.

(Web-Redaktion am 04.12.2012)

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