Umweltbedingte Schädigung des Fortpflanzungssystems
Erkrankungen oder Fehlbildungen der männlichen Geschlechtsorgane wie Hodenhochstand, Hypospadie, Hodenkrebs und schlechte Spermienqualität können einzeln oder in Kombination auf Entwicklungsstörungen der Hoden hindeuten (testikuläres Dysgenesie-Syndrom, TDS). Man geht davon aus, dass chemische Substanzen aus der Umwelt hieran beteiligt sind. Das EU-finanzierte Forschungsprojekt DEER (Developmental effects of environment on reproductive health) führte chemische Expositionsanalysen an vorliegenden menschlichen Gewebeproben aus Geburtenkohorten durch. Weiterhin wurden In-vitro- und Rattenmodelle generiert, an denen der Zusammenhang zwischen Hodenentwicklung im Fötalstadium und männlicher Unfruchtbarkeit untersucht wurde. Schwerpunkt waren chemische Substanzen wie der Weichmacher DBP (Dibutylphthalat), Dioxin, PCB (polychlorierte Biphenyle) und Pestizide sowie deren Effekte auf die fötale Hodenentwicklung, Androgenaktivität und Steroidproduktion. Untersucht wurde zudem deren Beteiligung an männlicher Unfruchtbarkeit, Diabetes und Übergewicht. An dänischen und finnischen Populationen wurde die Konzentration von hormonaktiven Substanzen (EDC), PCB, DBP und Dioxin in der Muttermilch untersucht, um einen Zusammenhang zwischen chemischer Exposition und Kryptorchismus aufzudecken. Kryptorchismus ist ein angeborener Defekt, bei dem einer oder beide Hoden nicht im Skrotum aufzufinden sind. Den Ergebnissen zufolge sind die Signalwege für das Gonadotropin-Releasing-Hormon (GnRH) und den Arachidonsäurestoffwechsel an dieser Störung beteiligt. Getestet wurde die fötale und postnatale Hodenentwicklung bei gesunden und DBP-exponierten Ratten. Letztere produzierten dabei weniger Testosteron. Genetische Analysen von TDS ergaben Biomarker in der Region von TGFBR3 (Transforming growth factor receptor III) und BMP7 (Bone morphogenetic protein 7). Anschließend wurden die TDS-Biomarker KITLG, TGFBR3 und BMP7 in einer Studie an 671 skandinavischen Männern validiert. Mittels Flüssigkeitschromatographie und hochauflösender Massenspektrometrie wurden entsprechende chemische Phänotypen aus menschlichen Serumproben verschiedenster Spermienqualitäten reproduzierbar erzeugt. Offenbar korreliert die Spermienkonzentration mit dem metabolischen Profil. Da TDS in den westlichen Industrienationen ein hoher Risikofaktor für männliche Unfruchtbarkeit ist, können die Ergebnisse von DEER dazu beitragen, proaktive Interventionsmaßnahmen zu ergreifen, um die Inzidenz testikulärer Dysgenesie zu senken. Weitere Forschungen sind jedoch zu genetischen und epigenetische Faktoren wie auch Umwelt und Lebensweise nötig, um den Ursachen für TDS genauer auf den Grund zu gehen.
