Gefrorene Spermienproben können lebensfähig bleiben, wenn sie Mikrogravitationsbedingungen ausgesetzt werden, die denen im Weltraum etwas ähnlich sind, wie neue Forschungsergebnisse zeigen.
Die Ergebnisse, die heute (24. Juni) bei der Europäischen Gesellschaft für menschliche Reproduktion und Embryologie in Wien vorgestellt wurden, legen nahe, dass mindestens ein Hindernis auf dem Weg zur weltraumgestützten Reproduktion möglicherweise nicht unüberwindbar ist.
Die Studie zeigt jedoch nicht wirklich, wie sich Spermien im Weltraum entwickeln würden, und selbst wenn dies der Fall wäre, sind wir noch Lichtjahre davon entfernt, Weltraumbabys mit gefrorenem Sperma herzustellen, sagte ein Experte gegenüber Live Science.
Baby Weltraumkolonisten?
Sex im Weltraum wäre aus vielen Gründen schwierig und gefährlich. Es gibt die offensichtlichen mechanischen Herausforderungen (Schuld an Newtons drittem Gesetz) und die enorme Bedrohung eines sich entwickelnden Embryos durch kosmische Strahlung.
Die Mikrogravitation beeinträchtigt auch das Kreislauf-, Atmungs- und Fortpflanzungssystem dramatisch. Infolgedessen suchen Wissenschaftler nach künstlicher Fortpflanzung als primärem Mittel zur Besiedlung hypothetischer Kolonien jenseits der Erde, sagte Montserrat Boada, Direktor eines Embryologielabors bei Dexeus Mujer, einem Frauengesundheitszentrum in Barcelona, Spanien, und einer der beteiligten Forscher die Studium.
Eine solche Forschung ist notwendig, da die Verlagerung der Konzeption vom Raumanzug zum Reagenzglas nur einige der vielen, vielen Probleme löst, die der Fortpflanzung außerhalb der Erdatmosphäre inhärent sind.
Zum Beispiel haben Wissenschaftler immer noch keine Ahnung, wie sich die Raumfahrt auf die pränatale Entwicklung eventueller Baby-Weltraumkolonisten auswirken wird.
"Mikrogravitation beeinflusst die Molekül- und Zellstruktur", sagte Boada gegenüber Live Science. "Es gibt viele Studien, die im Tiermodell und anderen Geweben und Zellen beim Menschen veröffentlicht wurden, aber über die Auswirkungen verschiedener Gravitationsumgebungen auf Gameten, Eier und Embryonen ist wenig bekannt. ""
Um besser zu verstehen, wie sich die Schwerelosigkeit auf Spermien auswirkt, arbeitete Boada mit Schwerelosigkeitsingenieuren der Polytechnischen Universität von Barcelona und Mitgliedern eines Aero-Clubs für Amateurflieger in Spanien zusammen.
Die Forscher sammelten Proben von 10 gesunden Freiwilligen und froren sie mit Techniken ein, die üblicherweise bei erdgebundenen Fruchtbarkeitsbehandlungen eingesetzt werden. Die experimentellen Proben wurden in ein zweisitziges Kunstflugzeug oder ein schweres Flugzeug geschnallt, das für haarsträubende Manöver ausgelegt war, die normalerweise nicht während des Fluges durchgeführt werden. Die Proben wurden für eine wilde Fahrt entnommen, die etwa 20 Parabolmanöver umfasste, bei denen die Proben Gravitationsbedingungen ausgesetzt wurden, die von weltraumähnlicher Mikrogravitation bis zu zwei- bis dreimal so starken Gravitationskräften reichten wie die auf der Erde erlebten.
"Wir haben uns für Kunstflug entschieden, weil er sich als effektiv erwiesen hat", sagte Boada, um die Auswirkungen der Raumfahrt zu simulieren.
Nach den Flügen tauten die Forscher die Proben auf und verglichen die Spermien mit Kontrollproben, die am Boden gelagert worden waren. Die Wissenschaftler bewerteten die Lebensfähigkeit der Spermien durch Messung von sieben Merkmalen, einschließlich der Spermienmotilität und der DNA-Fragmentierung.
"Es scheint, dass sich gefrorene menschliche Spermienproben nach Exposition gegenüber Mikrogravitation nicht verändern", sagte Boada.
Viele Fragen bleiben offen
Obwohl diese Ergebnisse ermutigend sind, sind die Ergebnisse dieser Art von Pilotstudie alles andere als endgültig.
"Diese Schlussfolgerung berücksichtigt weder die Realitäten der Anforderungen an die Spermabank für die sichere menschliche Fortpflanzung noch die Realitäten der Raumflugbedingungen unter chronischer Exposition gegenüber Mikrogravitation und Raumflugstrahlung", sagte Joseph Tash, emeritierter Professor an der Universität von Kansas Ärztezentrum.
Die in der Studie verwendeten parabolischen Manöver verursachten schnelle, abwechselnde Änderungen der Gravitationskraft, die "bei einem längeren echten Raumflug nicht auftreten", sagte Tash LiveScience per E-Mail.
Tash leitet eine NASA-Studie, die versucht, ähnliche Fragen anhand von Proben der Internationalen Raumstation zu beantworten. Diese Ergebnisse werden auf einem wissenschaftlichen Treffen im November vorgestellt, sagte Tash.
Der Effekt der Mikrogravitation ist nur eine von vielen Hürden, die Forscher überwinden müssen, bevor eine sichere menschliche Fortpflanzung über die Erde hinaus technisch machbar wird.
Zu den weiteren Herausforderungen, denen sich Forscher stellen müssen, gehört die Suche nach Möglichkeiten, die Auswirkungen der Sonnenstrahlung auf Gameten, befruchtete Eier, sich entwickelnde Feten und Mütter zu mildern, sagte Tash.
