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Fruchtbarkeit ist nicht selbstverständlich
Der Wunsch nach Kindern erfüllt sich nicht immer so unkompliziert, wie man sich das vielleicht vorstellt. Üblicherweise gehen die meisten Paare davon aus, dass sich Nachwuchs sowieso und eher zum falschen Zeitpunkt beziehungsweise zu früh einstellt. Umso größer ist dann die Enttäuschung, wenn nichts passiert – und das kommt durchaus nicht selten vor.
In Mitteleuropa hat heutzutage etwa jedes sechste Paar Mühe bei der Erfüllung des Kinderwunsches. Jedes zehnte Paar benötigt länger als zwei Jahre, um Kinder zu bekommen. Immerhin drei bis vier Prozent, das heißt eins von dreißig Paaren bleibt dauerhaft ungewollt kinderlos. Die Ursachen dafür liegen zu etwa einem Drittel bei den Frauen und einem Drittel bei den Männern. Beim restlichen Drittel liegt es an beiden oder an ganz anderen Ursachen, die sich nicht an einem Partner fest machen lassen.
Viele Betroffene leiden massiv unter Kinderlosigkeit, auch deshalb, weil sie ihr Selbstbild und ihr Selbstbewusstsein in Frage gestellt sehen. Diese Menschen haben dann häufig das Gefühl, nicht richtig zu funktionieren. Dass die Fruchtbarkeit mit zunehmendem Lebensalter sinkt, macht es den Betroffenen nicht einfacher. Vielen Menschen ist allerdings nicht klar, dass Fruchtbarkeit oder Unfruchtbarkeit nicht nur erblich oder krankheitsbedingt sind, sondern zahlreichen anderen Einflüssen unterliegen: Sie sind eben nicht in jedem Fall unabänderliches Schicksal. Unter anderem spielen Mikronährstoffe eine große Rolle für die Fortpflanzung.
Das bedeutet: Es kommt auch auf die Ernährung an. Jede schwangere Frau weiß, dass ungesundes Essen für den Fötus nicht förderlich ist. Aber diese Wechselwirkung beginnt ja nicht erst bei der befruchteten Eizelle. Der gesamte fortpflanzungsbezogene Stoffwechsel bedarf bestimmter Mikronährstoffe, so wie er auch empfindlich auf Genussgifte und alle Arten von toxischen Substanzen reagiert. Zahlreiche Untersuchungen wie etwa die Nationale Verzehrsstudie belegen regelmäßig Defizite für eine Reihe von Mikronährstoffen, vor allem bei bestimmten Bevölkerungsgruppen. Das bekannteste Beispiel ist wohl der verbreitete Mangel an Folsäure in der durchschnittlichen Ernährung, der besonders für Schwangere höchst kritisch ist und zu gravierenden Fehlbildungen beim Kind führen kann.
Außer Folsäure spielen aber noch weitere Vitamine und Spurenelemente eine wichtige Rolle im komplexen Fortpflanzungsstoffwechsel.
Thema der Ausgabe dieses Newsletters ist das Zusammenspiel zwischen diesen Mikronährstoffen und der Fruchtbarkeit. Wir hoffen, Ihnen damit eine anregende Lektüre in die Hand zu geben.
Dr. med. Thomas Schettler
interner wissenschaftlicher Beirat GIVE e.V.
Fruchtbare Mikronährstoffe
Von Unfruchtbarkeit im medizinischen Sinne spricht man, wenn die biologischen Voraussetzungen für eine Zeugung oder eine Schwangerschaft fehlen.
Das ist beispielsweise dann der Fall, wenn der Mann keine oder geschädigte Spermien bildet oder wenn bei der Frau die Eireifung gestört ist, der Eisprung nicht stattfindet oder die Eierstöcke nicht richtig arbeiten. Es kommen also immer eine ganze Reihe von Ursachen in Betracht.
Abgesehen von genetischen und krankheitsbedingten Fortpflanzungsstörungen können Faktoren wie Übergewicht oder Diabetes die Fruchtbarkeit beeinträchtigen, ebenso wie eine Vielzahl von äußeren Einflüssen. So wirken sich Rauchen und Alkohol bekanntermaßen ausgesprochen negativ auf die Spermienqualität, die Fruchtbarkeit einer Frau und natürlich auch auf die Entwicklung des Fötus selbst aus.
Ähnliches gilt für zahlreiche Umweltgifte, beispielsweise für Stickstoffdioxid.
Dieses vor allem bei der Verbrennung in Dieselmotoren entstehende Gas tritt typischerweise in stark verkehrsbelasteten Gebieten auf und wird unter anderem auch für Erkrankungen der Atemwege verantwortlich gemacht. In einer mehrjährigen Untersuchung mit über siebentausend Frauen zeigte Stickstoffdioxid einen deutlich negativen Einfluss auf die Erfolgsquote von in-vitro-Befruchtungen1.
Bei einem weiteren, sehr heimtückischen und nahezu allgegenwärtigen Umweltgift stellt man inzwischen immer mehr negative Effekte fest: BPA, oder Bisphenol-A, wird vielen Kunststoffen zugesetzt, auch Verpackungen und Behältern für Lebensmittel wie etwa Plastikflaschen.
BPA entfaltet eine östrogenähnliche Wirkung im Organismus des Menschen und greift damit tief in die biochemischen Regelkreise ein. Im Tierversuch (bei Ratten) ist inzwischen nachgewiesen worden, dass bei männlichen Tieren die Hoden dauerhaft geschädigt wurden, wenn die Tiere als Fötus geringen BPA-Konzentrationen (die noch unterhalb der gesetzlichen Grenzwerte lagen!) ausgesetzt worden waren2. Dies sind nur zwei Beispiele aus der langen Liste fruchtbarkeitsschädigender Umweltgifte.
Bei den Faktoren, die die Fruchtbarkeit fördern oder überhaupt erst ermöglichen, kommt den Mikronährstoffen und damit der Ernährung eine besondere Bedeutung zu. Vor allem sind es Vitamine aus der B-Gruppe, allen voran Folsäure. Dass Folsäuredefizite bei Schwangeren das Risiko von Fehlbildungen steigern, ist lange bekannt. Dieses lagerungs- und hitzeempfindliche Vitamin spielt aber darüber hinaus offenbar noch bei sehr viel mehr Schlüsselreaktionen des Stoffwechsels eine entscheidende Rolle. Folsäure wird zusammen mit den Vitaminen B6 und B12 unter anderem zum Abbau von Homocystein benötigt, einer zelltoxischen Aminosäure, die beim Proteinstoffwechsel entsteht.
Erhöhte Homocysteinspiegel werden unter anderem mit Schwangerschaftskomplikationen in Zusammenhang gebracht. Weil Folsäure und Vitamin B12 immer zusammen wirken, sollte auf jeden Fall die Versorgung mit beiden Vitalstoffen sichergestellt sein. Ein Vitamin-B12-Mangel beeinträchtigt die Fruchtbarkeit und kann zu Spontanaborten führen. Im Falle einer Schwangerschaft steigt das Risiko für Fehl- und Frühgeburten3. Diese Beobachtungen werden gestützt durch Untersuchungen, die bei unfruchtbaren Paaren einen unterdurchschnittlich niedrigen Vitamin-B12-Status festgestellt haben, sowohl bei den Frauen als auch den Männern4.
Mikronährstoffe von A – wie Antioxidantien …
Grundsätzlich unterstützen Antioxidantien die Fruchtbarkeit; dies resultiert beispielsweise aus einer Analyse mehrerer ganz unterschiedlicher Studien an zusammen weit über 1.000 Männern mit Fruchtbarkeitsstörungen.
Dabei kamen die klassischen antioxidativen Vitamine A, C und E zum Einsatz, aber auch Folat, Zink und Selen. Im Endergebnis zeigte sich dabei nach der Verabreichung von Antioxidantien eine deutliche Verbesserung der Spermienqualität und der Wahrscheinlichkeit für eine Schwangerschaft5. Schon zusätzliche Vitamin-C-Gaben im Bereich bis zu einem Gramm täglich können die Spermienqualität beziehungsweise deren Anzahl und Beweglichkeit erhöhen6.
Dieser Zusammenhang lässt sich auch schon sehr leicht anhand der Ernährung nachweisen: Die Samenqualität von Männern, die viel Fleisch, wenig Gemüse und fettreich essen, ist erheblich schlechter als die ihrer gesundheitsbewussten Geschlechtsgenossen. Wer viel Obst und Gemüse verspeist, hat offenbar die besseren Spermien7.
Die simple Regel, den Vitaminstatus generell zu verbessern, kommt Frauen genauso zugute: Zwischen der Fruchtbarkeit und der Häufigkeit, mit der zu Multivitamintabletten gegriffen wird, lässt sich ein direkter Zusammenhang nachweisen. Demnach sinkt das Risiko für Unfruchtbarkeit deutlich, wenn regelmäßig mehr als zweimal pro Woche ein Multivitaminpräparat eingenommen wird. Bei nur wenigen Gaben (bis zu zwei) in der Woche zeigten sich in einer Langzeitstudie an mehreren tausend Personen keine nennenswerten Differenzen zu Frauen, die keine Vitaminpräparate verwendeten8.
Dass Antioxidantien als Gegenspieler von freien Radikalen besonders wichtige Schutzfunktionen für einen neu entstehenden Organismus wahrnehmen, liegt auf der Hand. Innerhalb weniger Wochen formen sich die meisten Organe mit enormer Geschwindigkeit; die Wachstumsrate ist außerordentlich hoch. Während dieser Zeit werden die Weichen für das spätere Leben gestellt, negative Einflüsse wie der Angriff aggressiver Radikale können dementsprechend weit reichende Folgen haben.
Beim Samen schädigen freie Radikale zunächst die Zellmembran und in der Folge die Mobilität der Spermien. Sie können aber auch die DNA angreifen und verändern. Ist das Spermium dann noch in der Lage zu befruchten, wird die fehlerhafte Erbinformation auf die Eizelle übertragen.
... bis Z – wie Zink ...
Das Spurenelement Zink ist nicht nur für das Immunsystem und einen einwandfreien Haut- und Haarmetabolismus entscheidend. Als zentraler Bestandteil von über dreihundert Enzymen und Proteinen ist es für den gesamten Organismus außerordentlich wichtig. Seine herausgehobene Rolle in der Fortpflanzungsbiologie wird schon durch die teilweise massiv erhöhten Zinkkonzentrationen in den beteiligten Zellen sichtbar. Zinkdefizite können Unfruchtbarkeit bei Frauen zur Folge haben, aber auch zu verlangsamtem Wachstum bis hin zum Tod des Fötus führen. Bei Kindern von Müttern mit Zinkdefiziten kann das Immunsystem geschädigt sein und es können Verhaltensstörungen auftreten. Diese Kinder haben später auch ein höheres Risiko für Bluthochdruck9.
Neben Vitaminen und Spurenelementen fördern auch Omega-3-Fettsäuren (z. B. enthalten in fettem Seefisch, Nüssen und Leinöl) die Fruchtbarkeit. Omega-3-Fettsäuren sind im Sperma zeugungsfähiger Männer höher konzentriert als in der Samenflüssigkeit unfruchtbarer Männer10.
Zusammenfassend lässt sich somit sagen, dass die gesamte Fortpflanzungsbiologie und die damit zusammenhängenden speziellen Stoffwechselvorgänge in höchstem Maße auf eine gute Versorgung mit Mikronährstoffen angewiesen sind. Defizite können dabei schnell extrem kritische Folgen zeigen, die im ungünstigsten Fall den frühzeitigen Tod des Fötus herbeiführen oder – falls es zu einer Geburt kommt – lebenslange schwerwiegende Schäden für das Kind bedeuten können.
Quellen:
1 Legro RS et al.; Effect of air quality on assisted human reproduction. Human Reproduction, 2010, DOI: 10.1093/humrep/deq021
2 The Endocrine Society, 92. Annual Meeting (2010, June 22). Early-life exposure to BPA may affect testis function in adulthood. ScienceDaily
3 Molloy AM et al.; Effects of folate and vitamin B12 deficiencies during pregnancy on fetal, infant, and child development. Food Nutr Bull 2008 Jun, 29(2 Suppl):S101-11
4 Pront R et al.; Prevalence of low serum cobalamin in infertile couples. Andrologia. 2009 Feb;41(1):46-50
5 Ross C et al.; A systematic review of the effect of oral antioxidants on male infertility. Reprod Biomed Online. 2010 Jun; 20(6):711-23
6 Akmal M et al.; Improvement in Human Semen Quality After Oral Supplementation of Vitamin C, Journal of Medicinal Food. Fall 2006, 9(3): 440-442. doi:10.1089/jmf.2006.9.440
7 Mendiola J et al.; A low intake of antioxidant nutrients is associated with poor semen quality in patients attending fertility clinics. Fertility and Sterility, May 2009; DOI: 10.1016/j.fertnstert. 2008.10.075
8 Chavarro JE et al.; Use of multivitamins, intake of B vitamins and risk of ovulatory infertility, Fertil Steril. 2008 March; 89(3): 668–676
9 Uriu-Adams JY; Zinc and reproduction: effects of zinc deficiency on prenatal and early postnatal development. Birth Defects Res B Dev Reprod Toxicol. 2010 Aug;89(4):313-25
10 Safarinejad MR et al.; Relationship of omega-3 and omega-6 fatty acids with semen characteristics, and anti-oxidant status of seminal plasma: a comparison between fertile and infertile men. Clin Nutr.,2010 Feb;29(1):100-5
Unfruchtbare Männer durch Omega-3-Mangel?
Eine Studie der Universität Illinois gibt neue Hinweise zur Behandlung von Unfruchtbarkeit bei Männern. Die Wissenschaftler untersuchten dabei Mäuse, denen genetisch bedingt ein Enzym fehlte, um die Omega-3-Fettsäure DHA herzustellen.
Diese Mäuse waren unfruchtbar und produzierten nur wenige und dazu missgebildete Spermien, die sich nur schlecht fortbewegen konnten. Wurde den Mäusen aber DHA ins Futter gemischt, verschwanden diese Spermienanomalien und die Fruchtbarkeit der Tiere wurde komplett wieder hergestellt.
Mit diesem Experiment wurde erstmals ein direkter Zusammenhang zwischen männlicher Unfruchtbarkeit und Omega-3-Fettsäuren nachgewiesen. Allerdings war schon in früheren Studien häufiger aufgefallen, dass Männer, die wegen einer verringerten Anzahl und wenig beweglicher Spermien in ärztlicher Behandlung waren, häufig niedrige DHA Werte aufwiesen.
Quelle:
RoquetaRivera et al.; Docosahexaenoic acid supplementation fully restores fertility and spermatogenesis in male delta6 desaturasenullmice. The Journal of Lipid Research, 2010; 51 (2): 360 DOI: 10.1194/jlr.M001180
Fruchtbar dank Zink
Eizellen benötigen offenbar große Mengen Zink, um zu reifen. Wissenschaftler um Alison Kim von der Northwestern University in Chicago stellten bei Untersuchungen an Mäusen fest, dass Eizellen einen rapide ansteigenden Mehrbedarf an Zink haben, bevor sie in die Endphase der Meiose eintreten und befruchtungsfähig werden.
Somit hilft Zink offenbar, die Eizellen aus einem „standby“ Modus in eine aktivierte Form umschalten zu lassen, in der sie von einem Spermium befruchtet werden können. Innerhalb von 24 Stunden entscheidet sich dann ihr weiteres Schicksal: entweder die Eizellen werden befruchtet und entwickeln sich weiter, oder sie sterben. Um die Aktivierung auszulösen, muss der Zinkanteil um rund fünfzig Prozent ansteigen, andernfalls bleibt alles im Wartezustand.
Der von den Wissenschaftlern gemessene Zinkgehalt in den Eizellen war deutlich höher als der anderer biologisch wichtiger Spurenelemente wie Eisen oder Kupfer. Zink war auch das einzige Spurenelement, dessen Konzentration in den Eizellen sich während des Reifeprozesses signifikant änderte.
Quelle:
Kim A M et al.; Zinc availability regulates exit from meiosis in maturing mammalian oocytes. Nature Chemical Biology, 2010; DOI: 10.1038/nchembio. 419
Pressemeldung der Stiftung Kindergesundheit
Präventionspreis der Stiftung Kindergesundheit für Prof. Dr. med. Endre Czeizel, Budapest
Prof. Dr. med. Endre Czeizel, Humangenetiker aus Budapest, Ungarn, erhielt am 18.09.2010 den renommierten „Meinhard von Pfaundler-Präventionspreis 2010“ der Stiftung Kindergesundheit. Der Preis wurde im Rahmen der 106. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Kinder- und Jugendmedizin e.V. in Potsdam in Anerkennung seiner großen Verdienste um die Vorbeugung angeborener Fehlbildungen durch eine verbesserte Vitaminversorgung bei Schwangeren verliehen.
Prof. Czeizel etablierte bereits im Jahre 1970 ein Register für angeborene Fehlbildungen in Ungarn, das die Aufdeckung von gehäuften Fehlbildungen erlaubte.
Die Erkennung einer starken Zunahme des Auftretens des Down-Syndroms in der ungarischen Region Rinyaszentkirály führte zur Aufdeckung der toxischen Wirkungen des Pflanzenschutzmittels Trichlorfon.
Anfang der 1990er Jahre führte Prof. Czeizel die weltweit erste Studie zur Primärprävention angeborener Fehlbildungen der Wirbelsäule durch Vitamingaben bei 5.502 Schwangeren durch1,2. Er konnte zeigen, dass die tägliche Gabe eines Multivitaminpräparates mit 0,8 mg des B-Vitamins Folsäure mit Beginn schon vor der Befruchtung und weiterer Gabe im ersten Schwangerschaftsdrittel das Auftreten schwerer Schäden des Rückenmarks („offener Rücken“, Spinabifida) weitgehend verhinderte. In der Gruppe der Schwangeren, die keine Vitamine einnahmen, traten bei sechs Kindern schwere Fehlbildungen des Rückenmarks mit Querschnittslähmungen auf (mehr als zwei auf 1.000 Schwangerschaften), während Schwangere mit früher Einnahme von Vitaminen gesunde Kinder ohne das Auftreten dieser schweren Fehlbildungen bekamen.
Weitere Studien auch anderer Untersucher bestätigten diese Beobachtungen und führten international zu der Empfehlung, dass alle Frauen mit Kinderwunsch täglich mindestens 0,4 mg Folsäure erhalten sollten, mit Beginn schon vor der Befruchtung und Dauer mindestens für die ersten acht Wochen der Schwangerschaft. Deshalb werden heute in mehr als 40 Ländern der Welt Mehl und andere Getreideprodukte mit Folsäure angereichert, wodurch viele Tausende Kinder vor angeborenen Fehlbildungen bewahrt und gesund geboren werden konnten.
Prof. Czeizel wies nach, dass der Schutzeffekt eines Multivitaminpräparates mit Folsäure gegenüber der reinen Gabe des B-Vitamins Folsäure einen noch besseren vorbeugenden Effekt hat. Multivitamine verhinderten mehr als 90 Prozent der Fehlbildungen des Rückenmarks3. Darüber hinaus wird auch das Risiko des Auftretens der häufigen angeborenen Herzfehler durch die frühe Einnahme von Multivitaminpräparaten mit Folsäure bei Frauen schon vor Eintritt der Schwangerschaft um etwa 40 Prozent vermindert4.
„Mit der Befruchtung entsteht ein genetischer Entwurf –“, so Prof. Dr. Endre Czeizel, „dieser kann gut oder schlecht sein, darf aber nicht als Schicksal aufgefasst werden.“
Prof. Dr. Endre Czeizel hat mit seinen systematischen Studien zur Vorbeugung angeborener Fehlbildungen durch eine verbesserte Vitaminversorgung Schwangerer einen großen Beitrag zur Förderung der Kindergesundheit weltweit geleistet.
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Literatur:
1 Czeizel AE, Dudas I; Prevention of the first occurrence of neural tube defects by pericon-ceptional vitamine supplementation. N Engl J Med 1992;327: 1832–1835
2 Czeizel AE et al.; Pregnancy outcomes in a randomised controlled trial of periconceptional multivitamin supplementation. Final report. Arch Gynecol Obstet 1994; 255: 131–139
3 Czeizel AE; Primary prevention of neural-tube defects and some other major congenital abnormalities: recommendations for the appropriate use of folic acid during pregnancy. Paediatr Drugs 2000; 2: 437–449
4 Czeizel AE; The primary prevention of birth defects: Multivitamins or folic acid? Int J Med Sci 2004; 1 (1): 50–61
Ungesunde Ernährung vor der Schwangerschaft schädigt Nachwuchs langfristig
Die Entwicklung des Fötus und das Risiko für spätere Krankheiten im Erwachsenenalter werden schon zum Zeitpunkt der Empfängnis durch die Ernährung der Mutter beeinflusst. Dies hat eine Studie unter der Federführung von Kevin Sinclair von der Universität Nottingham, England, ergeben. Die Wissenschaftler untersuchten dazu Schafe, die in der Zeit zwischen acht Wochen vor und sechs Tagen nach der Empfängnis ein Futter erhielten, welches geringere Mengen an Vitamin B12 und Folsäure enthielt als das normale Futter. Auf die Entwicklung der Schwangerschaft und das Geburtsgewicht blieb dies ohne messbaren Einfluss.
Sobald die Tiere aber ein mittleres Alter erreichten (vergleichbar dem Eintritt ins Erwachsenenalter bei Menschen), waren sie schwerer und fetter als ihre Altersgenossen mit normal gefütterten Muttertieren. Außerdem entwickelten sie Insulinresistenz und erhöhten Blutdruck. Bei männlichen Tieren waren diese Effekte stärker ausgeprägt als beim weiblichen Nachwuchs. Da sowohl Entwicklung als auch Physiologie vor und nach der Geburt bei Schafen ähnlich verlaufen wie bei Menschen, lassen diese Ergebnisse nach Ansicht der Autoren durchaus entsprechende Rückschlüsse auf die menschliche Ernährung zu.
Quelle:
Sinclair K D et al.; DNA methylation, insulin resistance, and blood pressure in offspring determined by maternal periconceptional B vitamin and methionine status, Proceedings of the National Academy of Sciences PNAS December 4, 2007 vol. 104 no. 49 1935119356
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Redaktion:
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September | Oktober 2010
