DNA-Schäden und Reparatur
Es ist ein natürlicher Prozess in den Körperzellen, dass die DNA bricht und repariert wird.
Dabei ist die Energieproduktion der Zellen die Hauptursache für die vielen Schäden, die an der DNA entstehen. Glücklicherweise enthalten die Zellen auch Enzyme, die zum Schutz und zur Reparatur der DNA beitragen.
Im Laufe der Zeit treten Fehler im genetischen Code auf, wenn die Reparatur der DNA nicht ganz korrekt ist. Diese Fehler werden auch als Mutationen bezeichnet und tragen zur Alterung bei.
Samenzellen können die DNA nicht reparieren
Im Gegensatz zu anderen Körperzellen kann eine Spermazelle die DNA nicht reparieren. Deshalb ist es wichtig, dass die DNA der Spermien so gut gepackt ist, dass sie vor Schäden geschützt ist.
Um die Eizelle zu erreichen und sie zu befruchten, muss das Spermium schwimmen, was bedeutet, dass es viel Energie produzieren muss. Wenn die DNA fragil ist, wird sie daher beschädigt, bevor die Eizelle befruchtet wird.
Glücklicherweise verfügt die Eizelle über die notwendigen Enzyme, um kleinere Schäden an der Spermien-DNA zu reparieren. Schäden, bei denen nur ein DNA-Strang gebrochen ist, können von der Eizelle repariert werden. Gibt es viele Schäden, besteht jedoch die Gefahr von Mutationen, die sich auf den Fötus auswirken könnten.
Größere Schäden an der DNA des Spermiums, wo beide DNA-Stränge gebrochen sind (d. h. Fragmentierung), führen fast immer zum Tod der befruchteten Eizelle. Die Schwangerschaft kommt nicht zustande oder es kommt zu einer Fehlgeburt.
Fragile versus fragmentierte DNA
Vor etwa 20 Jahren wurde allgemein angenommen, dass die Fruchtbarkeit des Mannes von der Anzahl der Spermien und deren Schwimmfähigkeit abhängt. Die Beschreibung der DNA-Fragmentierung war ein Paradigmenwechsel in der Auffassung der männlichen Fruchtbarkeit.
In den ersten Jahren glaubten die Forscher, dass einige Samenzellen intakte DNA enthielten, während andere eine fragmentierte DNA hatten. Daher bestand großes Interesse daran, Samenzellen ohne Fragmentierung auswählen zu können.
Im Jahr 2010 warf ein erneuter Paradigmenwechsel ein ganz neues Licht auf diesen Bereich: Die DNA-Fragmentierung ist eine Folge der Fragilität der Spermien-DNA. Während die Forscher dachten, dass sie sich auf die fragmentierte DNA konzentrieren sollten – was der Spitze eines Eisbergs entspricht – liegt das Problem stattdessen bei der fragilen DNA, die dem Teil des Eisbergs entspricht, der sich unter der Wasseroberfläche befindet.
