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Fruchtbarkeitsschub aus dem Skelett

Die Knochen sind entscheidend für die männliche Fruchtbarkeit. Das haben US-amerikanische Forscher jetzt bei Mäusen entdeckt. Es gelang ihnen auch, den verantwortlichen Signalstoff zu identifizieren: Es handelt sich um ein Hormon namens Osteocalcin, das in den Knochen produziert wird. Damit gibt es offenbar eine echte, wechselseitige Interaktion zwischen Knochen und männlichen Keimdrüsen, also den Hoden, sagen die Wissenschaftler: Es war bereits bekannt, dass die Keimdrüsen die Knochenbildung beeinflussen können. Dass die Knochen aber auch umgekehrt auf die Keimdrüsen einwirken können, ist dagegen völlig neu. Da Osteocalcin auch im Menschen vorkommt, könnte jedoch so mancher Fall von männlicher Unfruchtbarkeit seinen Ursprung in den Knochen haben, spekulieren Gerard Karsenty und seine Kollegen.

„Da die Kommunikation zwischen zwei Körperteilen selten eine Einbahnstraße ist, wirft die Tatsache, dass die Keimdrüsen die Knochen regulieren, die Frage auf: Regulieren umgekehrt auch die Knochen die Gonaden?“, erklärt Karsenty den Anstoß zu seinen Nachforschungen. In vorangegangenen Studien hatten er und seine Kollegen bereits zeigen können, dass sich die Knochen bei Mäusen günstig auf den Blutzuckerspiegel und die Fettverbrennung auswirken. Diese Funktionen werden von einem Hormon gesteuert, das in den Zellen gebildet wird, die für die Knochenbildung zuständig sind – den sogenannten Osteoblasten. Identifiziert wurde es kurz darauf als Osteocalcin, das bei den meisten Wirbeltieren vorkommt.

Um nun zu untersuchen, ob Osteocalcin auch einen Einfluss auf die Gonaden, also die Eierstöcke und die Hoden hat, untersuchten die Forscher sowohl Mäuse als auch diverse Zellkulturen. Das Ergebnis: Männliche Mäuse, die unter Osteocalcin-Mangel litten, produzierten weniger vom männlichen Geschlechtshormon Testosteron, das einen großen Einfluss auf die Fruchtbarkeit der Tiere hat. Dementsprechend sank die Anzahl ihrer Spermien, und die Mäuse zeugten auch weniger Nachkommen. Umgekehrt waren männliche Mäuse mit Osteocalcin-Überschuss besonders fruchtbar. Das Knochen-Hormon wirkt dabei offenbar direkt auf die Zellen im Hoden ein, die das Testosteron produzieren, denn diese besitzen eine maßgeschneiderte Andockstelle für Osteocalcin, konnten die Wissenschaftler nachweisen.

Interessanterweise hatte das Osteocalcin keinen Einfluss auf die Fruchtbarkeit von weiblichen Mäusen. Das fanden die Wissenschaftler umso bemerkenswerter, als dass umgekehrt der Einfluss der weiblichen Geschlechtshormone und damit der Keimdrüsen bei weiblichen Tieren und bei Frauen stärker ist als bei Männern: Sinkt mit der Menopause nämlich der Östrogenspiegel im Blut, sinkt auch die Knochendichte und damit steigt das Risiko für eine Osteoporose.

Da das Hormon Osteocalcin auch im menschlichen Körper verkommt, vermuten Karsenty und seine Kollegen, dass einige Formen von Unfruchtbarkeit bei Männern auf einen Osteocalcin-Mangel zurückzuführen sein könnten. Da sie den Angriffspunkt des Hormons identifizieren konnten, ließe sich dieser Zusammenhang zum einen leicht nachprüfen. Zum anderen stünden dadurch auch die Chancen relativ gut, einen Wirkstoff zu finden, der in diesen Prozess eingreifen und die Fruchtbarkeit wiederherstellen könnte, glauben die Wissenschaftler.

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Gerard Karsenty (Columbia University, New York) et al: Cell, Online-Vorabveröffentlichung vom 17. Februar dapd/wissenschaft.de – Anke Biester
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