Spermien-Wettlauf

Schwimmtechnik entscheidet über Sieg am Ei

Menschliche Spermien unter dem Mikroskop

(Bild: APA/dpa/Jan Woitas)

Mehrere Millionen Spermien brechen im weiblichen Körper jeweils gleichzeitig zum Ei auf - doch nur ein Spermium kann gewinnen und das Ei befruchten. Ein deutsches Forscherteam konnte jetzt zeigen, dass es dabei nicht nur auf das Tempo, sondern offenbar auch auf die Schwimmtechnik ankommt.

Bisher gingen die Wissenschaft davon aus, dass alle Spermien, die sich dank einer schlagenden Geisel bewegen, eine fast identische Schwimmtechnik haben, manche dabei nur langsamer als ihre Konkurrenten sind. Dass das so nicht stimmt, konnte nun ein Team um Gunther Wennemuth von der Universität Duisburg-Essen nachweisen. Die Forscher haben das Verhalten von Mäusespermien mittels Hochgeschwindigkeitsaufnahmen und modernen Methoden der Mikroskopie untersucht.

Es zeigte sich, dass Spermien durch Schwimmtechniken und sogar durch Kooperation einen Vorsprung gewinnen können. Samenzellen, die sich ineinander verkeilt haben, können sich durch eine Rollbewegung befreien und in eine andere Richtung weiter schwimmen. Art und Geschwindigkeit der Rotation bestimmen dabei, in welche Richtung die Reise weitergeht, berichten die Forscher im Fachjournal "BMC Biology".

In kleinen Gruppen schwimmt es sich schneller
Die Wissenschaftler beobachteten außerdem, dass Spermien in Gruppen von zwei bis vier aneinandergelagerten Zellen schwimmen können. Im Verband erreichen sie den Auswertungen zufolge deutlich höhere Geschwindigkeiten. Die Forscher schließen daraus, dass Rollen und Aneinanderheften bei der Selektion des glücklichen Gewinners eine Rolle spielen.

Die Resultate könnten für die Fortpflanzungsmedizin von Bedeutung sein: "Je genauer wir die Mechanismen der erfolgreichen Befruchtung einer Eizelle durch ein Spermium verstanden haben, desto besser können Störungen der Fruchtbarkeit erklärt und eventuell behandelt werden", sagt Wennemuth.

Auch das Verfahren der künstlichen Befruchtung könne durch ein besseres Verständnis der Signalübertragung von Keimzellen verbessert werden, betonen die Forscher. Dazu müssten nun als Nächstes die Faktoren identifiziert werden, die das Rollen und Anheften beeinflussen.