Das klingt wie ein Paradoxon: Embryonen, die in Mikrogravitation entstehen, zeigen zunächst erhöhte Vitalität, stoßen aber später auf Wachstumsprobleme. Diese Entdeckung wirft Fragen zur Möglichkeit der Fortpflanzung bei künftigen Langzeit-Weltraummissionen auf.
Forscher der Universität Adelaide in Australien simulierten die Abwesenheit der irdischen Schwerkraft. Sie verwendeten ein Gerät namens Klinostat, das Proben auf zwei Achsen rotieren lässt, um ein Gefühl der Schwerelosigkeit zu erzeugen. In dieser Konfiguration zeigten Spermien von Säugetieren, einschließlich des Menschen, eine reduzierte Fähigkeit, sich zu einer Eizelle zu bewegen, mit etwa 30 % geringerem Erfolg als unter normalen Bedingungen.
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Das Team beobachtete anschließend das Schicksal der unter diesen Bedingungen gebildeten Embryonen. Nach kurzer Zeit zeigten diese frühen Embryonen, sogenannte Blastozysten, eine höhere Vitalität als solche, die unter normaler Schwerkraft gezeugt wurden. Dieser anfängliche Vorteil ist wahrscheinlich auf eine natürliche Selektion zurückzuführen, bei der nur die leistungsfähigsten Spermien in der Mikrogravitation die Eizelle erreichen.
Dieser vielversprechende Schwung hält jedoch nicht an. Bei längerer Exposition gegenüber Schwerelosigkeit verschlechtert sich die Qualität dieser Embryonen. Sie beginnen dann, einen Entwicklungsrückstand gegenüber ihren irdischen Gegenstücken anzuhäufen. Die Wissenschaftler führen diesen Rückgang auf die Störungen zurück, die die Mikrogravitation auf die zellulären Prozesse während der ersten embryonalen Teilungen ausübt.
Die frühen embryonalen Stadien in Mikrogravitation zeigen anfängliche Vitalität, die mit der Zeit abnimmt.
Bildnachweis: Sperm and Embryo Biology Laboratory, Adelaide University Diese Arbeit, veröffentlicht in
Communications Biology, fügt unserem Wissen über Fortpflanzung im Weltraum ein wichtiges Puzzleteil hinzu. Sie wirft praktische Fragen für Projekte zu Weltraumkolonien oder touristischen Aufenthalten im Orbit auf. Sollte sich die Fortpflanzung in Mikrogravitation als problematisch erweisen, würde die Aufrechterhaltung menschlicher Populationen außerhalb der Erde ein großes Hindernis darstellen.
Das Team beabsichtigt nun zu untersuchen, ob eine reduzierte Schwerkraft, wie die des Mondes oder des Mars, diese Effekte abschwächen könnte. Gleichzeitig eröffnet die Entdeckung der anfänglich verbesserten embryonalen Qualität Wege für Techniken der medizinisch unterstützten Fortpflanzung auf der Erde, insbesondere bei der Behandlung bestimmter Unfruchtbarkeitsfälle.
Embryonen, die unter Mikrogravitationsbedingungen erzeugt wurden.
Bildnachweis: Sperm and Embryo Biology Laboratory, Adelaide University