Bahnbrechende Forschungsergebnisse geben Aufschluss über die verborgenen Auswirkungen von Stress auf die Spermien

Eine bahnbrechende Studie unter der Leitung von Forschern der University of Colorado Anschutz Medical Campus, rund um Nickole Moon, PhD, Erstautorin der Studie und Studentin an der CU Anschutz, die zum Forschungsteam gehört, zeigt, dass stressbedingte Veränderungen der Spermienmotilität nach einem stressigen Ereignis und nicht währenddessen auftreten, und die Spermienleistung verbessern. Diese Entdeckung ist wichtig, um zu verstehen, wie sich Stress auf den Fortpflanzungsprozess auswirkt, um die Ergebnisse der fötalen Entwicklung zu verbessern. Die Studie wurde in Nature Communications veröffentlicht.

Spermienqualität sinkt immer weiter

In den letzten fünf Jahrzehnten hat die Qualität der Spermien deutlich abgenommen, was mit Umweltstress zusammenfällt. Diese neue Forschungsarbeit zeigt, wie Stress die Fähigkeit der Spermien beeinflusst, sich durch das weibliche Fortpflanzungssystem zu bewegen, um eine Eizelle zu befruchten (Motilität). Die Forscher beobachteten Veränderungen bei extrazellulären Vesikeln (EVs), kleinen Partikeln, die vom männlichen Fortpflanzungstrakt freigesetzt werden, und eine Rolle bei der Entwicklung und Reifung von Spermien spielen. Diese Veränderungen traten auf, nachdem der Stressor vorüber war, nicht während der Stresserfahrung.

„Unsere Ergebnisse zeigen einen signifikanten, zeitabhängigen Anstieg der Spermienmotilität nach wahrgenommenem Stress, was mit früheren Studien über Veränderungen der microRNA in menschlichen Spermien übereinstimmt“, so Tracy Bale, PhD, Hauptautorin und Stiftungsprofessorin der Anschutz Foundation in der Forschung zur integrierten psychischen und physischen Gesundheit von Frauen am Ludeman Center der CU Anschutz. Dieses Timing, bei dem sich die Spermienfunktion nach Stress verbessert, könnte evolutionär gesehen von Vorteil sein, um die Geburtenrate zu erhöhen, insbesondere nach schwierigen Zeiten wie während der COVID-Pandemie. Die Studien wurden sowohl an Männern als auch an Tiermodellen durchgeführt. In beiden Fällen verbesserten die stressbedingten EVs die Beweglichkeit der Spermien und die mitochondriale Atmung, also die chemische Energie, die für die biochemischen Reaktionen der Zelle benötigt wird.

Wie sich Stress auf die Fortpflanzung auswirkt

Da die Ergebnisse sowohl bei Menschen als auch bei Tiermodellen gleich waren, deuten die Ergebnisse darauf hin, dass es sich hierbei um einen universellen Bewältigungsmechanismus für alle Arten handeln könnte, der Einblicke in weiterreichende Auswirkungen auf die reproduktive Gesundheit bieten könnte. Obwohl sich die Studie auf Männer konzentrierte, betonen die Forscher, wie wichtig es ist, zu untersuchen, wie sich Stress auf beide Partner im Fruchtbarkeitsprozess auswirkt. Darüber hinaus sind die Forscher letztlich daran interessiert, wie sich diese Unterschiede auf die Entwicklung des Fötus, insbesondere des Gehirns, auswirken.

Die Auswirkungen von Stress auf die Keimzellen, die Fruchtbarkeit und jene Mechanismen, die der Übertragung von elterlichen Stresserfahrungen über Generationen hinweg zugrunde liegen, sind noch nicht gut erforscht“, sagte Neill Epperson, MD, Professor und Vorsitzender der CU-Abteilung für Psychiatrie und Bales Partner bei den Studien. Indem sie weiterhin Teilnehmer für diese Studien rekrutieren und neben der Arbeit im Labor gründliche Stressbewertungen durchführen, wollen die Forscher ein tieferes Verständnis dafür erlangen, wie sich vergangene Stressoren auf künftige Nachkommen auswirken können.“

Bale bekräftigt, wie wichtig es ist, das Bewusstsein dafür zu schärfen, wie sich Stress auf die Fortpflanzung auswirkt. Da Stress ein alltäglicher Bestandteil des Lebens ist, ist das Verständnis seiner Auswirkungen auf die Fortpflanzung und Entwicklung von entscheidender Bedeutung für die Verbesserung der Fruchtbarkeit und die Bewältigung allgemeiner ökologischer Auswirkungen auf gefährdete Arten. Das Team führt weitere Studien durch, die sich darauf konzentrieren zu verstehen, wie Stressinformationen in EVs übertragen werden und wie dies die Befruchtung beeinflusst. Sie untersuchen auch die Auswirkungen auf die Gehirnentwicklung. Darüber hinaus wird das Team eine Versuchsstudie starten, um dieses Modell zu testen und die Beziehung zwischen EVs und Spermien in der Samenflüssigkeit weiter zu untersuchen.