Wetenschappers hebben een genetische mutatie ontdekt die mannen onvruchtbaar maakt. En dat effent het pad voor nieuwe behandelmethodes.

Helaas komt het geregeld voor dat het een stel niet lukt om kinderen te krijgen. De oorzaak daarvan ligt in 50 procent van de gevallen bij de man. Wereldwijd gezien zijn zo’n 20 miljoen mannen niet in staat om voor nageslacht te zorgen. In een nieuwe studie gingen onderzoekers op zoek naar de mogelijke achterliggende oorzaken. Want als we weten waar het precies fout gaat, kunnen we ook een oplossing voor het probleem zoeken.

Onvruchtbaarheid bij mannen
Wat het niet veel makkelijker maakt, is dat mannelijke onvruchtbaarheid talloze verschillende oorzaken kan hebben. Maar wat we wel weten, is dat het vaak het gevolg is van een defecte spermastaart, waardoor de zaadcel niet echt lekker vooruitkomt. “Onvruchtbaarheid is vaak het gevolg van problemen bij spermatogenese (de ontwikkeling van sperma, red.),” legt onderzoeker Na Li in een interview met Scientias.nl uit. “Dergelijke problemen kunnen ertoe leiden dat zaadcellen niet naar het eitje kunnen zwemmen of er – na aankomst – niet in slagen om het eitje te bevruchten.” De zaadcellen van onvruchtbare mannen zijn bovendien vaak misvormd. Denk aan verkorte, onregelmatige, opgerolde, of zelfs volledig afwezige spermastaarten, wat de zaadcellen belemmert om fatsoenlijk vooruit te komen.

Misvormd sperma
Wat tot misvormd sperma kan leiden? Bij mensen kunnen dat verschillende genetische mutaties zijn. “We weten dat mannelijke onvruchtbaarheid een heterogene aandoening is die kan worden verklaard door honderden genen,” zegt Li. “Hierdoor is het lastig om het onderliggende mechanisme op te lossen.” Om toch een poging te wagen, verzamelden de onderzoekers meerdere onvruchtbare mannen en analyseerden verschillende spermamonsters. En bij één persoon vonden ze een opvallende genetische mutatie in een tot voor kort grotendeels onbekend sperma-eiwit: FSIP2 (Fibrous Sheath-Interacting Protein 2).

FSIP2
Steeds meer puzzelstukjes vielen vervolgens op hun plaats. “We ontdekten dat FSIP2 een grote bijdrage levert aan een goede werking van de spermastaart,” vertelt Li. “Zonder dit eiwit kunnen zaadcellen zich niet succesvol naar een eitje begeven. FSIP2 zorgt ervoor dat de zaadcellen flexibel zijn en genoeg kracht hebben om zich door het menselijk lichaam een weg naar een eicel te banen. Interessant is dat bijvoorbeeld vissen – waarbij de bevruchting buiten het lichaam plaats vindt en dus ook het sperma door het water beweegt – niet over dit FSIP2-eiwit beschikken of hoogstens een defecte versie ervan met zich meedragen.”

Muizen
Het betekent dat de onderzoekers een genetische mutatie hebben gelokaliseerd die mogelijk een belangrijke rol speelt bij mannelijke onvruchtbaarheid. Om de functie van FSIP2 beter te bestuderen, besloot het team vervolgens de genetische mutatie met behulp van geavanceerde technieken in laboratoriummuizen te plaatsen. Bij een tweede groepje muizen zorgden de onderzoekers ervoor dat er juist teveel FSIP2-eiwit werd geproduceerd.

Resultaten
De experimenten leiden tot interessante resultaten. Want de onderzoekers ontdekten dat muizen met de FSIP2-mutatie inderdaad onvruchtbaar werden. Hun sperma bevatte minder levende zaadcellen, waarvan meer dan de helft er niet in slaagde vooruit te komen en doelloos rondzwom. Daarentegen bleven de muizen die juist teveel FSIP2-eiwit produceerden vruchtbaar. Vergeleken met normale muizen beschikten ze zelfs over maar liefst zeven keer langere spermastaarten. Hierdoor kwamen de zaadcellen veel vlotter vooruit en waren beter in staat om eicellen te bevruchten.

Mens versus muis
Hoewel de onderzoekers de experimenten uitvoerden onder muizen, gaan ze er toch vanuit dat het menselijk lichaam op dezelfde manier werkt. “We zijn er zeker van dat de resultaten zowel voor muizen als voor mensen gelden,” zegt Li. “Dat komt omdat het voortplantingssysteem in beide soorten vergelijkbaar is. Bovendien moet sperma zich in beide gevallen door een plakkerige omgeving een weg naar de eicel banen.”

Het zijn veelbelovende resultaten. Want dankzij het onderzoek komen we niet alleen meer te weten over hoe mannen onvruchtbaar kunnen worden, het brengt tevens de oplossing een stapje dichterbij. “Samengevat hebben we een nieuw gen ontdekt dat betrokken is bij mannelijke onvruchtbaarheid,” stelt Li. “Daarnaast hebben we een heel belangrijk onderdeel en functionerend eiwit in de spermastaart gekarakteriseerd, waar men tot nu toe nog maar weinig over wist. De bevindingen werpen dan ook nieuw licht op het mechanisme achter de spermastaart en de bevruchting. En dat effent het pad voor nieuwe behandelmethodes en medicijnen. Mogelijk kunnen de bevindingen leiden tot nieuwe manieren om mannelijke onvruchtbaarheid te genezen.”

Genezen
Hoe? Bijvoorbeeld door medicijnen te ontwikkelen die de beweging van de spermastaarten kunnen herstellen. Of zelfs door manieren te vinden om de slopende mutatie te corrigeren die de problemen in de eerste plaats veroorzaakt. Toch is er nog een lange weg te gaan. “Het zal waarschijnlijk nog wel even duren voordat we echt werkende methodes vinden om mannelijke onvruchtbaarheid op te lossen,” bekent Li. “Het is echt heel uitdagend en tijdrovend om alle onderliggende mechanismen erachter te ontdekken.”

Toch ziet de toekomst, dankzij studies zoals deze, er steeds hoopvoller uit. Het zou dan ook goed kunnen dat men er uiteindelijk in slaagt om met werkende behandelingen op de proppen te komen die onvruchtbare mannen toch de kans geven om vader te worden.

Wist je dat…

…spermacellen eigenlijk helemaal niet ‘zwemmen’? Zaadcellen zouden zich in een symmetrisch patroon voortbewegen, waarbij de staart heen en weer zwiept. Maar niets blijkt minder waar. Wetenschappers hebben namelijk ontdekt dat dit een heuse optische illusie is. Zaadcellen blijken namelijk helemaal niet te ‘zwemmen’, maar te draaien