Doping-Verdacht gegen Spermien

9. September 2005
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Schwere Vorwürfe gegen männliche Mäusespermien erheben Wissenschaftler vom Max Planck-Institut für molekulare Genetik: Mithilfe von Methoden des Gendopings erhöhen sie ihre Chancen im intrauterinen Wettlauf zur Eizelle. Besonders fies: Sie setzen die Mendelschen Vererbungsregeln außer Kraft und drängen sich so in den Vordergrund.

Die Mendelsche Genetik ist eine solide und berechenbare Sache: Vater und Mutter bringen pro Genort je zwei Gene in die Vererbungslotterie ein. Diese werden gleichmäßig auf die Nachkommen verteilt, so dass verschiedene Genotypen entstehen. Zahl und Verteilung der unterschiedlichen Genotypen sind abhängig davon, ob die Gene bei einem oder beiden Elternteilen reinerbig („homozygot“) vorliegen oder nicht. Ist diese Verteilung bekannt, dann kann bei einer Paarung im Vorfeld berechnet werden, wie die Kinder „genetisch aussehen“ werden. Gibt es zusätzlich Informationen darüber, ob sich gewisse Gene eher durchsetzen als andere, ob sie also „dominant“ sind oder nicht, dann ist auch ein pränataler Rückschluss auf das tatsächliche, äußere Aussehen der Nachfahren, auf den Phänotyp, erlaubt.

T-Komplex-Träger sind von Geburt an auf Randale programmiert

Schon seit Längerem ist bekannt, dass die Mendelsche Vererbungslehre zu schön ist, um immer wahr zu sein. Eine verblüffende Ausnahme von Mendel sind Mäuse, die auf dem Chromosom 17 ein ganz bestimmtes Gen tragen, nämlich eine mutierte Form des so genannten t-Komplexes. Etwa jede fünfte Feld-, Wald- und Wiesenmaus ist damit ausgestattet. Männliche Träger des mutierten t-Komplexes vererben diesen zu fast einhundert Prozent an ihre Nachkommen. Forscher einer Arbeitsgruppe des Berliner Max Planck-Instituts für Molekulare Genetik konnten jetzt zeigen, warum. In einem Beitrag für die Zeitschrift Nature Genetics bezichtigen sie die Mäusespermien des Gendopings. Die Methodik ist dabei besonders hinterhältig: Statt die eigenen Fähigkeiten zu steigern, werfen sie ihren Mitspermien beim intrauterinen Wettlauf in Richtung Eizelle lieber Knüppel zwischen die Beine, um das Objekt der Begierde selbst als erste zu erreichen. Mit Erfolg: Kaum einem der Konkurrenten gelingt es, ein Spermium mit mutiertem t-Komplex abzuhängen.

Gedopt wird auf Kosten der anderen

Am Doping beteiligt sind zwei verschiedene Gentypen, die die Wissenschaftler um Dr. Hermann Bauer Distorter und Responder nennen. Wie der Name vermuten lässt, sind die Distorter jene Gene, die die anderen Spermien aus dem Takt bringen. Sie liefern Eiweiße, die die Performance eines Spermiums in der Gebärmutter auf wahrscheinlich vielfältige Weise beeinträchtigen. Bauer und seinen Kollegen gelang es jetzt erstmals, ein solches Distorter-Eiweiß zu isolieren. „Wir wissen sicher, dass die Beweglichkeit eines Spermiums, das mit einem Distorter konfrontiert ist, herab gesetzt wird“, erläuterte Bauer im Gespräch mit dem DocCheck-Newsletter. Möglicherweise sei aber auch die Fähigkeit, in die Eizelle einzudringen, vermindert. Die Distorter-Eiweiße werden sehr früh während der Spermiogenese von dem Spermium, welches das entsprechende Gen trägt, über Zytoplasmabrücken an die anderen Spermien weitergegeben. Spermien mit mutiertem t-Komplex beginnen ihr Leben also als Giftspritzen. Der eigentliche Trick ist nun, dass der mutierte t-Komplex außer den Distortern auch noch ein anderes Gen enthält, das schon länger bekannt ist, nämlich den Responder. Dieser sorgt dafür, dass das Spermium, das ihn besitzt, gegenüber der schädlichen Wirkung der Distorter, denen es ja selbst auch ausgesetzt ist, unempfindlich wird. Gift und Galle spucken und sich selbst schadlos halten, das ist demnach die Dopingstrategie der Träger des mutierten t-Komplexes.

Der Responder: Eine neue Antwort auf männliche Unfruchtbarkeit?

Medizinisch interessant wird die Thematik, weil Mäuse mit t-Komplex-Mutationen auch ein Modell für die männliche Unfruchtbarkeit beim Menschen sind. Es ist denkbar, dass auch beim Menschen bestimmte Distorter existieren, die die Beweglichkeit der Spermien des Trägers so stark einschränken, dass keine Zeugung mehr möglich ist. Ein schützender Responder könnte hier eventuell Abhilfe schaffen. Zu raschen therapeutischen Fortschritten wird diese Hypothese allerdings nicht führen: „Das ist alles noch ziemlich unerforscht, aber genau das macht es so interessant“, so Bauer. Auch für Züchter landwirtschaftlicher Nutztiere könnten die Erkenntnisse der Berliner Wissenschaftler interessant werden, bieten sie doch eine prinzipielle Möglichkeit, das Geschlecht der Nachkommen von Rindern oder Schweinen gezielt vorauszubestimmen. Gesundheitlich ganz ohne scheint der mutierte t-Komplex allerdings nicht zu sein: „Sonst wäre er viel weiter verbreitet, und nicht nur bei zwanzig Prozent aller Wildtypmäuse anzutreffen“, wie Bauer betonte. Tatsächlich segnen Mäuse, die die Mutation auf beiden Chromosomen tragen, rasch das Zeitliche. Fazit: Auch im Reich der Mäuse gibt es kein Doping ohne Nebenwirkungen.

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