Schadet Feinstaub den Spermien?

Die Belastung der Luft mit Feinstaub könnte die Qualität der männlichen Spermien beeinträchtigen (Grafik: sahkinw/iStock)

Ob aus Abgasen, der Industrie oder andere Quellen: Feinstaub ist heute in den meisten Ballungsräumen ein Problem. Jetzt könnten Forscher Hinweise darauf gefunden haben, dass die luftverschmutzenden Schwebteilchen nicht nur Lungen, Adern und Gehirn schädigen. Sie könnten auch negative Wirkung auf die Fruchtbarkeit von Männern haben. Denn eine umfangreiche Studie aus Taiwan hat ergeben, dass erhöhte Feinstaubwerte die Spermienqualität messbar senken.

Schon länger registrieren Mediziner einen besorgniserregenden Trend: Die Männer der westlichen Welt produzieren immer weniger Spermien. Seit 1973 ist ihre mittlere Spermienzahl um gut die Hälfte gesunken – Tendenz weiter fallend. Auch die Qualität der männlichen Samenzellen hat vielfach abgenommen. Einige Forscher sprechen sogar schon von einer "Spermienkrise". Welche Ursachen hinter dieser Entwicklung stehen, ist allerdings bisher nicht eindeutig geklärt. "Umweltfaktoren wie die Belastung durch Chemikalien, darunter auch Luftschadstoffen, werden als eine mögliche Ursache für die abnehmende Spermienqualität diskutiert", erklären Xiang Qian Lao von der Universität Hongkong und seine Kollegen. "Die biologischen Mechanismen sind jedoch noch unklar." Bisherige Studien legen nahe, dass eine erhöhte Belastung durch Pestizide und hormonähnlich wirkende Chemikalien die Fitness männlicher Spermien beeinträchtigen kann. Auch Fracking-Chemikalien und das Rauchen können Zahl und Beweglichkeit der Samenzellen verringern.

Dicke Luft und Spermienproben

Ob auch die in vielen Ballungsräumen hohe Feinstaub-Belastung für die Spermienqualität eine Rolle spielt, haben Lao und seine Kollegen jetzt untersucht. "Bisher haben dies nur ein paar Studien mit wenigen Teilnehmern erforscht – und ihre Ergebnisse waren widersprüchlich", erklären die Forscher. "Zudem wurden meist nur die kurzzeitigen Auswirkungen untersucht, obwohl die meisten Menschen einer chronischen Belastung mit Feinstaub ausgesetzt sind."

Für ihre Studie werteten die Wissenschaftler die Daten von knapp 6500 Männern im Alter zwischen 15 und 49 Jahren aus, die in Taiwan zwischen 2001 und 2014 an einem staatlichen Gesundheitscheck teilgenommen hatten. Alle Männer hatten dafür auch eine Spermienprobe zur Verfügung gestellt. Die Forscher analysierten die Zahl, Form und Beweglichkeit der Spermien und verglichen deren Zustand mit hochaufgelösten Daten zur Feinstaubbelastung im unmittelbaren Wohnumfeld der Probanden. Um auch Langzeitwirkungen zu erfassen, bezogen die Forscher dabei Messdaten über drei Monate hinweg und eine weitere Messung nach zwei Jahren mit ein. "Unseres Wissens nach ist dies die bisher umfangreichste Studie zu den Gesundheitsfolgen der Feinstaubbelastung auf die Spermienqualität", sagen die Forscher. "Und es ist die erste Studie, die die Folgen sowohl von kurz- als auch langfristiger Belastung untersucht."

"Robuste Zusammenhänge"

"Wir haben robuste Zusammenhänge zwischen der Feinstaubbelastung und der Spermienqualität gefunden", berichten Lao und seine Kollegen. Für jede Zunahme der Konzentration von Feinstaub um fünf Mikrometer pro Kubikmeter Luft im Zweijahresmittel erhöhte sich der Anteil anomal kleiner oder fehlgebildeter Spermien in den Proben um 1,26 Prozent. Das Risiko der Probanden, zu den zehn Prozent mit der schlechtesten Spermienqualität zu gehören, stieg dabei jeweils um 26 Prozent, wie die Forscher ermittelten. Bei diesen Werten waren zusätzliche Risikofaktoren wie das Rauchen, Übergewicht oder das Alter bereits berücksichtigt. "Der beobachtete Effekt ist zwar im Einzelnen gering, aber angesichts der allgegenwärtigen Belastung durch diese Luftschadstoffe könnte dies ein durchaus wichtiges Problem für die öffentliche Gesundheit darstellen", konstatieren Lao und seine Kollegen. Interessanterweise führte die erhöhte Luftbelastung aber nicht zu einem Rückgang der Spermienzahl: Ihre Dichte stieg mit steigender Feinstaubbelastung leicht an.

Über welche Mechanismen sich die Feinstaubbelastung auf die Spermienqualität auswirkt, ist noch unklar. Die Wissenschaftler vermuten jedoch, dass die Luftverschmutzung im Körper und den Zellen zu oxidativem Stress führt – und dass dies die Bildung der Spermien stört. "Es ist bekannt, dass eine breite Palette von Luftschadstoffen wie Ozon, Stickstoffdioxid und Schwebteilchen zu einer vermehrten Produktion aggressiver Sauerstoffverbindungen führen können", erklären die Forscher. "Diese können die DNA, Proteine und Lipide schädigen, Enzymsysteme verändern und so letztlich auch die Spermienqualität beeinträchtigen." Ob dies wirklich der Fall ist, müssen nun jedoch weitere Studien zeigen. Denn trotz der großen Zahl der Teilnehmer und der langen Dauer der Messungen kann eine solche Kohortenstudie zwar Korrelationen aufzeigen, nicht aber kausale Zusammenhänge belegen.

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