Weibliches Sexualhormon steuert menschliche Spermien

Progesteron aktiviert Kalzium-Kanäle und steuert so die Schwimmbahn des Spermiums

München (17. März 2011) – In manchen Beziehungen gibt der Mann die Richtung vor. Auf zellulärer Ebene, wenn sich Eizelle und Spermium begegnen, hält dagegen die Frau alle Fäden in der Hand. Bonner Wissenschaftler vom center of advanced european studies and research (caesar) konnten nun den Wirkungsmechanismus des weiblichen Sexualhormons Progesteron in menschlichen Spermien aufklären. Das Team um Benjamin Kaupp berichtet in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift „Nature“, dass das Hormon Ionenkanäle aktiviert, die so genannten CatSper-Kanäle (cation channels of sperm), und so das Schwimmverhalten der Spermien steuert.

Die Eizelle zeigt im Eileiter orientierungslosen Spermien wo’s lang geht. Um die Befruchtung sicherzustellen, produzieren Kumuluszellen, die die Eizelle einhüllen, das weibliche Sexualhormon Progesteron. Progesteron fungiert als Lockstoff und weist den Spermien den Weg zur Eizelle.

Neben der „anziehenden“ Wirkung, dient Progesteron noch einer weiteren Funktion: in unmittelbarer Nähe zur Eizelle, dort, wo seine Konzentration am höchsten ist, löst es eine „Hyperaktivierung“ der Spermien aus. Hyperaktive Spermien schlagen wild mit ihrem Schwanz und scheinen dabei letzte Kraftreserven zu mobilisieren – wie ein Marathonläufer auf der Zielgeraden. Die Spermien können so die dichte Wolke aus Kumuluszellen und die schützende Eihülle durchdringen. Progesteron lässt in Spermien die Kalzium-Konzentration ansteigen. Diese Kalzium-Signale ändern das Schlagmuster des Schwanzes und steuern so die Schwimmbahn der Spermien.
Die Bonner Wissenschaftler haben nun entdeckt, dass Progesteron direkt an die CatSper-Kanäle bindet. Diese Ionenkanäle findet man ausschließlich in der Membran des Spermienschwanzes. Ionenkanäle sind porenbildende Proteine, die in der Zellmembran als Schleusen für Ionen fungieren. Progesteron öffnet die CatSper-Kanäle, und Kalzium-Ionen strömen in die Zelle, was die Kalzium-Konzentration ansteigen lässt.

Die Entdeckung ist in mehrerer Hinsicht bemerkenswert: Trotz jahrzehntelanger Forschung blieb rätselhaft, wie Progesteron die Kalzium-Signale auslöst. Es wurden komplizierte Modelle für die Progesteron-Wirkung entwickelt. Dass der Wirkungsmechanismus so simpel ist – die Öffnung der CatSper-Kanäle funktioniert direkt, ohne Umweg – hat selbst die Bonner Forscher überrascht.

Darüber hinaus liefert die Studie auch neue Erkenntnisse über die Rolle der CatSper-Kanäle in Spermien. Diese Kanäle steuern das Schwimmverhalten der Spermien, soviel war bekannt. Dass die CatSper-Kanäle jedoch den Rezeptor für den Lockstoff Progesteron darstellen, ist erstaunlich. „Nur durch den Einsatz modernster elektrophysiologischer und optischer Techniken“ so Kaupps Mitarbeiter Timo Strünker „ist es uns gelungen, das 30 Jahre alte Rätsel der Progesteron-Wirkung zu lösen“. Die Bonner Forscher haben dazu mit Wissenschaftlern des Forschungszentrum Jülich kooperiert.

„Dass Progesteron die CatSper-Kanäle aktiviert, ist auch medizinisch von großer Bedeutung“, ergänzt Kaupp. “Wenn es gelingt, die Wechselwirkung mit dem Ionenkanal spezifisch zu stören, könnte man neue, noch besser verträgliche Verhütungsmittel entwickeln“. Von der aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnis bis zum innovativen Verhütungsmittel ist es jedoch noch ein weiter Weg.


Stiftung caesar

Die Stiftung caesar ist assoziiert mit der Max-Planck-Gesellschaft und betreibt in Bonn ein Zentrum für neurowissenschaftliche Forschung. Die wissenschaftliche Arbeit erfolgt nach den Exzellenzkriterien der Max-Planck-Gesellschaft.


Quelle: Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V., 17.03.2011 (tB).

MEDICAL NEWS

New guidance to prevent the tragedy of unrecognized esophageal intubation
Overly restrictive salt intake may worsen outcomes for common form…
COVID-19 vaccines are estimated to have prevanented 20 million deaths…
Novel sleep education learning modules developed for nurse practitioners
Scientists discover how salt in tumours could help diagnose and…

SCHMERZ PAINCARE

Aktuelle Versorgungssituation der Opioidtherapie im Fokus
Individuelle Schmerztherapie mit Opioiden: Patienten im Mittelpunkt
Versorgung verbessern: Deutsche Gesellschaft für Schmerzmedizin fordert die Einführung des…
Pflegeexpertise im Fokus: Schmerzmanagement nach Operationen
Versorgung verbessern: Bundesweite Initiative der Deutschen Gesellschaft für Schmerzmedizin zu…

DIABETES

Menschen mit Diabetes während der Corona-Pandemie unterversorgt? Studie zeigt auffällige…
Suliqua® zur Therapieoptimierung bei unzureichender BOT
„Wissen was bei Diabetes zählt: Gesünder unter 7 PLUS“ gibt…
Kaltplasma bei diabetischem Fußsyndrom wirkt via Wachstumsfaktoren
Typ-1-Diabetes: InRange – auf die Zeit im Zielbereich kommt es…

ERNÄHRUNG

Gesunde Ernährung: „Nicht das Salz und nicht das Fett verteufeln“
Mangelernährung gefährdet den Behandlungserfolg — DGEM: Ernährungsscreening sollte zur klinischen…
Wie eine Diät die Darmflora beeinflusst: Krankenhauskeim spielt wichtige Rolle…
DGEM plädiert für Screening und frühzeitige Aufbautherapie: Stationäre COVID-19-Patienten oft…
Führt eine vegane Ernährungsweise zu einer geringeren Knochengesundheit?

ONKOLOGIE

Nahrungsergänzungsmittel während der Krebstherapie: Es braucht mehr Bewusstsein für mögliche…
Fusobakterien und Krebs
Fortgeschrittenes Zervixkarzinom: Pembrolizumab verlängert Leben
Krebspatienten unter Immuntherapie: Kein Hinweis auf erhöhtes Risiko für schwere…
Aktuelle Kongressdaten zum metastasierten Mammakarzinom und kolorektalen Karzinom sowie Neues…

MULTIPLE SKLEROSE

Multiple Sklerose: Analysen aus Münster erhärten Verdacht gegen das Epstein-Barr-Virus
Aktuelle Daten zu Novartis Ofatumumab und Siponimod bestätigen Vorteil des…
Multiple Sklerose durch das Epstein-Barr-Virus – kommt die MS-Impfung?
Neuer Therapieansatz für Multiple Sklerose und Alzheimer
„Ich messe meine Multiple Sklerose selbst!“ – Digitales Selbstmonitoring der…

PARKINSON

Alexa, bekomme ich Parkinson?
Meilenstein in der Parkinson-Frühdiagnose
Parkinson-Erkrankte besonders stark von Covid-19 betroffen
Gangstörungen durch Kleinhirnschädigung beim atypischen Parkinson-Syndrom
Parkinson-Agenda 2030: Die kommenden 10 Jahre sind für die therapeutische…