Ein Team japanischer Forscher hat Sperma von Mäusen verwendet, die Zeit an Bord der Internationalen Raumstation (ISS) verbracht haben, um weibliche Mäuse auf der Erde zu befruchten. Während frühere Untersuchungen gezeigt haben, dass gefriergetrocknete Mausspermien, die im Weltraum gelagert werden, Strahlenschäden erleiden können, zeigen diese Ergebnisse, dass die Spermien von lebenden Mäusen möglicherweise nicht die gleichen Schäden erleiden.
Während das gefriergetrocknete Maussperma in einer früheren Studie 9 Monate im Weltraum gelagert und durch Strahlung beschädigt wurde, verbrachten die lebenden Mäuse in dieser Studie nur 35 Tage auf der ISS. Es gab 12 männliche Mäuse in dieser Studie, und einige von ihnen erlebten für die Dauer Mikrogravitation, während andere in künstlicher Schwerkraft gehalten wurden. Als sie zur Erde zurückkehrten, verwendeten die Forscher das Mäusesperma, um weibliche Mäuse, die noch nie im Weltraum waren, künstlich zu besamen. Alle Nachkommen waren gesund.
Die Strahlung auf der ISS ist etwa 100-mal stärker als auf der Erde. Die Nachkommen zeigten jedoch nicht nur keine negativen Auswirkungen, wenn ein Elternteil Zeit in dieser Strahlenumgebung verbrachte, sondern auch die männlichen Fortpflanzungsorgane schienen unbeschädigt zu sein.
"Wir schließen daraus, dass kurzfristige Aufenthalte im Weltraum keine offensichtlichen Defekte in der physiologischen Funktion der männlichen Fortpflanzungsorgane, der Spermienfunktion und der Lebensfähigkeit der Nachkommen verursachen", heißt es in der am Dienstag in der Zeitschrift veröffentlichten StudieWissenschaftliche Berichte. Die Studie trägt den Titel "Männliche Mäuse, die 35 Tage lang in der Internationalen Raumstation eingesperrt sind und gesunde Nachkommen zeugen".
Die männlichen Mäuse wurden gründlich bis auf molekularer Ebene untersucht, um festzustellen, welche Schäden sie im Weltraum gegebenenfalls erlitten hatten. Die Wissenschaftler untersuchten die Hoden, Nebenhoden und Nebendrüsen, sobald die Mäuse auf die Erde zurückgekehrt waren. Sowohl die Mäuse mit künstlicher Schwerkraft (AG) als auch mit Mikrogravitation (MG) zeigten ein verringertes Gewicht der akzessorischen Drüse, aber es gab keine Änderung der Genexpression.
Die Studie fand auch heraus, dass die Spermien sowohl der AG- als auch der MG-Männchen weibliche Eier in vitro mit etwa der gleichen Rate befruchteten wie die Bodenkontrollmännchen (GC). Als diese Welpen geboren wurden, gab es keinen Unterschied zwischen den Welpen aus AG-, MG- und GC-Sperma. Außerdem verzeichneten alle Welpen nach ihrer Geburt ähnliche Wachstumsraten.
Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass Maussperma von Männern, die eine kurze Zeit im Weltraum verbracht hatten, keine negativen Auswirkungen hatte.
Diese Forschung ergänzt frühere japanische Forschungen aus dem Jahr 2017, bei denen gefriergetrocknete Mausspermien neun Monate im Weltraum verbracht haben. Während dieses Sperma einen Strahlenschaden aufwies, schien dieser Schaden die daraus geborenen Welpen nicht zu beeinträchtigen. Tatsächlich züchteten diese Mäuse weitere Mäuse, die ebenfalls keinen Schaden zeigten.
Es gab andere Experimente zur Fortpflanzung von Mäusen im Weltraum und nach Exposition gegenüber dem Weltraum. In einigen dieser Experimente starb jedoch eine große Anzahl der Mäuse aufgrund der von den Autoren als "Nutzlastprobleme" bezeichneten Probleme. Aus diesem Grund entwarfen und bauten die Autoren spezielle Lebensraumsysteme für ihre Studie, um sicherzustellen, dass die Mäuse die Mission überlebten. Die Lebensräume ermöglichten es den Forschern auch, die Mikrogravitation für eine der Gruppen von Mäusen zu simulieren.
Obwohl die menschliche Fortpflanzung nicht eingehend untersucht wurde, gibt es einige Daten. Männliche Astronauten konnten ihre Ehepartner fast unmittelbar nach ihrer Rückkehr aus dem Weltraum imprägnieren. Und obwohl viele weibliche Astronauten sich dem Ende ihrer biologischen Grenzen für die Produktion von Nachkommen nähern, wenn sie Astronauten werden, hat eine Studie aus dem Jahr 2005 gezeigt, dass weibliche Astronauten nach ihrer Rückkehr aus dem Weltraum 17 Babys zur Welt gebracht haben. Es gab eine hohe Fehlgeburtenrate für weibliche Astronauten, aber das hängt wahrscheinlich mit ihrem Alter zusammen.
Wissenschaftler haben die Auswirkungen des Weltraums auf die Fortpflanzung untersucht, um zu erwarten, dass mehr Menschen Zeit im Weltraum verbringen. Bisher haben sie Studien an Vögeln, Seeigeln, Fischen, Molchen, Fröschen, Ratten und Mäusen durchgeführt. Diese Studien haben zu unterschiedlichen Ergebnissen geführt, einschließlich männlicher und weiblicher Ratten, die zusammen in den Weltraum gingen und sich nicht vermehrten oder sogar paarten.
"Die Ära, in der Menschen leicht in den Weltraum gelangen können, kommt", heißt es in der Studie. "Studien über die Auswirkungen der Weltraumumgebung auf das Fortpflanzungssystem sind notwendig, um unerwünschte Auswirkungen in der nächsten Generation zu verhindern."
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