Robert Klatt
In Zukunft sollen Menschen ihr ganzes Leben im Weltraum verbringen und sich dort sogar fortpflanzen. Nun wurde entdeckt, dass Schwangerschaften dort deutlich seltener sein könnten, weil Spermien unter Mikrogravitation ihre Orientierung verlieren.
Adelaide (Australien). In den kommenden Jahrzehnten möchten mehrere Staaten eine permanente Basis auf dem Mond und später auch auf dem Mars errichten. Wenn dies gelingt, sollen dort Menschen ihr gesamtes Leben verbringen und womöglich sogar Nachwuchs bekommen. In Anbetracht dieser Entwicklung haben Wissenschaftler der Universität Cranfield um den Astrobiologen David Cullen bereits 2023 gefordert, dass sich die Raumfahrtbranche mehr mit den Themen Sex und Empfängnis im Weltraum beschäftigen sollte.
Forscher der University of Adelaide haben nun eine Studie publiziert, die untersucht hat, wie sich Spermien im Weltraum verhalten und wie sich dies auf die Fortpflanzung auswirken könnte. Im Experiment wurden die Spermien in einen sogenannten 3D-Klinostaten eingebracht, der Schwerelosigkeit simuliert, indem er die Zellen kontinuierlich rotieren lässt. Die Spermien sollen dadurch ihre Orientierung verlieren und mussten ein Labyrinth durchqueren, das dem weiblichen Fortpflanzungstrakt ähnelt.
„Dies ist das erste Mal, dass wir zeigen konnten, dass die Schwerkraft ein wichtiger Faktor für die Fähigkeit von Spermien ist, sich durch einen Kanal wie den Fortpflanzungstrakt zu navigieren.“
In der simulierten Schwerelosigkeit haben deutlich weniger Spermien ihr Ziel gefunden als unter den Bedingungen, die auf der Erde herrschen.
„Wir beobachteten eine deutliche Verringerung der Anzahl an Spermien, die unter Mikrogravitationsbedingungen erfolgreich ihren Weg durch das Kammerlabyrinth finden konnten, im Vergleich zu normaler Schwerkraft.“
Wie die Forscher erklären, hat der 3D-Klinostat die Art, wie die Spermien sich physisch bewegen, nicht beeinflusst. Dass sie seltener das Labyrinth durchqueren konnten, hing also nicht von ihrer Bewegungsfähigkeit ab, sondern davon, dass die Mikrogravitation ihre Orientierung gestört hat.
Die Forscher haben das Experiment anschließend wiederholt und im Labyrinth, beim Ziel, das Hormon Progesteron freigesetzt. Dieses Hormon spielt eine entscheidende Rolle bei der Einleitung einer Schwangerschaft. Die Spermien haben darauf, trotz Mikrogravitation, das Ziel deutlich besser gefunden. Es ist somit denkbar, dass chemische Signale dabei helfen könnten, die schlechtere Orientierungsfähigkeit von Spermien im Weltraum auszugleichen.
„Wir glauben, dass dies daran liegt, dass Progesteron auch von der Eizelle freigesetzt wird und Spermien dabei helfen kann, den Ort der Befruchtung zu finden, aber dies erfordert weitere Untersuchungen als mögliche Lösung.“
Zudem haben die Forscher untersucht, ob sich die Befruchtungsrate bei Mikrogravitation verändert. Diese war im Experiment nach vier Stunden unter den simulierten Weltraumbedingungen deutlich geringer als unter den Bedingungen, die normalerweise auf der Erde existieren (- 30 %).
„Wir beobachteten verringerte Befruchtungsraten während vier bis sechs Stunden Exposition gegenüber Mikrogravitation. Eine längere Exposition schien noch schädlicher zu sein und führte zu Entwicklungsverzögerungen und in einigen Fällen zu einer reduzierten Anzahl von Zellen, die in den frühesten Stadien der Embryonenbildung den Fötus bilden.“
Angesichts der neuen Erkenntnisse möchten die Forscher nun untersuchen, wie sich unterschiedliche Gravitationsniveaus auf die Fortpflanzung auswirken. Dabei möchten sie vor allem analysieren, ob die Auswirkungen ab einer bestimmten Schwerkraft auftreten oder schrittweise zunehmen.
„In unserer jüngsten Studie konnten sich viele gesunde Embryonen dennoch entwickeln, selbst wenn die Befruchtung unter diesen Bedingungen stattfand. Das gibt uns Hoffnung, dass Fortpflanzung im Weltraum eines Tages möglich sein könnte.“
Quellen:
Studie im Fachmagazin Communications Biology, doi: 10.1038/s42003-026-09734-4