Der Duft der Maiglöckchen


Spermien nehmen Geruch und Wärme wahr, doch wie sie ihren Weg zur Eizelle finden, ist noch nicht vollständig geklärt.

Süddeutsche Zeitung, Wissenschaft, 8. April 2003


SZ080403 - Eines gilt für Spermien sicher nicht: Der Weg ist das Ziel. Denn nichts ist so klar wie ihre Bestimmung - die weibliche Eizelle. Auch ihre Route ist einfach; anders als bei Fischen, wo sich die Samenzellen den Weg durch das Wasser suchen müssen, gibt beim Menschen der Eileiter die Richtung vor. Doch unterwegs kann viel passieren.

Darum erreicht nur selten eines der 300 Millionen Spermien, die der Mann bei der Ejakulation ausstößt, dieses Ziel. Nur 200 bis 300 gelangen überhaupt in den oberen Bereich des Eileiters, in dem die Eizelle die kleinen Gen-Pakete des Mannes empfängt. Schon die Strecke dahin - 10 bis 15 Zentimeter allein im Eileiter - ist aus Sicht der 50 Millionstel Meter winzigen Spermien beträchtlich. Hochgerechnet auf die Dimension eines Wanderers entspricht die Distanz etwa fünfKilometern. Zudem ist der Weg zerklüftet, verschleimt und mit Drüsen- und Flimmerzellen ausgestattet - eine Menge Möglichkeiten, sich zu verirren.

Doch Samenzellen scheinen mit einem potenten Ortungssystem ausgestattet zu sein. Seit einigen Jahren vermuten Wissenschaftler schon, dass die Spermien einer chemischen Spur zur Eizelle folgen. Bei Tieren mit äußerer Besamung hatte man dies längst beobachtet. Nun haben Marc Spehr und Kollegen von der Universität Bochum gezeigt, dass diese so genannte Chemotaxis auch menschliche Samenzellen auf den rechten Pfad führt (Science, Bd. 299, S. 54, 2003).

"Spermien besitzen in ihrer Membran einen Rezeptor, der auf Lockstoffe reagiert, und sie dahin schwimmen lässt, wo die Stoffe herkommen", sagt Spehr. Samenzellen erschnüffeln sich dabei förmlich ihren Weg zum Ziel, denn der gefundene Rezeptor (hOR17-4) gehört zu einer Familie, die man auch in der menschlichen Nase findet. Die Stoffe, die ihn aktivieren, heißen "Bourgeonal" und "Zyklamal". In der chemischen Industrie sind sie gut bekannt: "Damit produziert man künstlich den Blütenduft in Wasch- und Reinigungsmitteln", sagt Spehr. Doch neben diesem Maiglöckchenaroma fanden die Zellphysiologen eine Substanz, die die Rezeptoren bei Bedarf blockiert und Samenzellen orientierungslos macht - in ferner Zukunft vielleicht sogar ein Ansatzpunkt für neue Verhütungsmittel.

Spermien verlassen sich aber nicht nur auf ihren Geruchssinn. Israelische Forscher brachten im Februar den Faktor Wärme ins Spiel. Ein Team um Anat Bahat vom Weizmann-Institut in Rehovot zeigte, dass sich die Samenzellen von Kaninchen und Menschen auch entlang eines Wärmegradienten hangeln (Nature Medicine, Bd. 9, S. 149, 2003).

Am Eingang des Eileiters weiblicher Kaninchen ist es mit 37 Grad Celsius rund zwei Grad kälter als am Ende. Diese Situation stellte Bahats Team im Experiment nach. Ohne Temperaturunterschied bewegten sich ausgesetzte Spermien nach dem Zufallsprinzip in der Testflüssigkeit. War eine Seite des Behälters zwei Grad kälter, schwammen die meisten Samenzellen zur wärmeren Seite. "Es reagierten aber nur die voll entwickelten Spermien", so die Forscher.

Unreife Samenzellen besitzen diese Wärmesensibilität offenbar noch nicht. Womöglich ist diese Temperaturempfindlichkeit (Thermotaxis) auf langen Strecken wichtig, während der chemische Sinn im Nahbereich entscheidend ist. "Das ist aber eine Hypothese, belegt ist das noch nicht", sagt Spehr. Der richtige Riecher könnte auch schon am Eingang des Eileiters wichtig sein. Wie der Weg in der Gebärmutter aussieht, ob es dort Führungsmechanismen gibt, wissen die Forscher nicht. "Möglicherweise ist es Zufall, welche Spermien den Eingang zum Eileiter finden", sagt Spehr.

Falls auf diesem Abschnitt tatsächlich Orientierungslosigkeit herrscht, könnte das - neben den für Spermien ungünstigenBedingungen in der Gebärmutter, etwa dem eigentlich zu sauren Milieu - erklären, warum trotz der anderen Lenksysteme nur wenige Samenzellen ihr Ziel finden.

Süddeutsche Zeitung, Wissenschaft, 8. April 2003

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