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aus dem Paracelsus Magazin: Ausgabe 4/2021

Kinderwunsch: Mikronährstoffe im Einsatz

Bei Paaren, die sich ein Kind wünschen, sollte ein gesunder Lebensstil die Basis bilden. Bestimmte Mikronährstoffe, v.a. Coenzym Q10 (CoQ10), Vitamin D und Omega-3-Fettsäuren, die für die Fertilität besonders wichtig sind, können zusätzlich sinnvoll sein.

Trotz Corona war 2020 ein neues Rekordjahr in Bezug auf Kinderwunsch-Behandlungen. Die In-vitro-Fertilisation (IVF) und die intrazytoplasmatische Spermieninjektion (ICSI) stellen die wichtigsten Verfahren der Reproduktionsmedizin für jährlich viele Tausend ungewollt kinderlose Paare dar. In Deutschland werden aktuell ca. 4% aller Neugeborenen durch assistierte Reproduktion gezeugt – mit stark zunehmender Tendenz. In ungefähr 30% der Fälle liegt es am Mann, bei weiteren 30% gibt es Fertilitätsstörungen bei der Frau. In etwa 20% der Fälle ist bei beiden Partnern die Fruchtbarkeit beeinträchtigt, und für die restlichen 20% lässt sich mit den derzeit verfügbaren diagnostischen Methoden keine Ursache ermitteln.

Mehrere Studien aus Dänemark weisen darauf hin, dass männliche Infertilität mit erhöhter Mortalität sowie vermehrter Anfälligkeit für Erkrankungen, z.B. Diabetes, in Verbindung steht. Die reproduktiven Funktionen des Mannes scheinen nicht nur für die Zeugung verantwortlich zu sein, sondern bestimmen die Gesundheit und das Wohlbefinden mit, und zwar sowohl beim Mann selbst als auch bei seinen Kindern. Männliche Infertilität darf also nicht isoliert betrachtet werden, sondern gilt als Symptom einer komplexen Erkrankung.

Komplex ist auch die Situation der Kinder, die durch reproduktionsmedizinische Techniken entstanden sind. Die strenge natürliche Selektion, denen die Spermien auf ihrem Weg durch den Genitaltrakt der Frau ausgesetzt sind, entfällt, da die Keimzellen im Labor direkt zusammengeführt werden. Dies hat Folgen: Wurde das Kind durch assistierte Reproduktion gezeugt, hat es ein höheres Risiko, das Licht der Welt mit einem unterdurchschnittlichen Geburtsgewicht zu erblicken und von Herz-Kreislauf-Erkrankungen betroffen zu sein. Ein belgisches Forscherteam entdeckte, dass mutationsabhängige Störungen in der väterlichen Spermatogenese durch IVF und ICSI ihren Weg auch in die männlichen Nachkommen finden: Infertilität wird damit vererbbar!

Lebensstileinflüsse

In den letzten 40 Jahren hat sich die Spermaqualität bei Männern um 50-60 % verschlechtert. Eine fettreiche Ernährung bzw. Adipositas durch ungesunden Lebensstil beeinflussen die Struktur der Spermien, aber auch die Entwicklung des Nachwuchses und deren Gesundheit in späteren Lebensphasen. Bei Adipösen werden Störungen der Hypothalamus-Hypophysen-Gonaden-Achse beobachtet sowie erhöhte Östrogenspiegel mit gleichzeitigen Verringerungen der Werte an Testosteron, luteinisierendem Hormon (LH) und Follikel-stimulierendem Hormon (FSH).

Eine gesunde, abwechslungsreiche, ausgewogene Ernährung mit Gemüse, Obst, Fisch, Meeresfrüchten, Nüssen, Saaten, Vollkornprodukten, Geflügel und fettarmen Milchprodukten korreliert mit besserer Spermienqualität und geringerem Risiko für Anomalien bei Parametern, wie Spermienanzahl, -konzentration und -beweglichkeit, sowie geringerer DNA-Fragmentierung.

Neben Spurenelementen, v.a. Zink und Selen, spielen Omega-3-Fettsäuren und antioxidative Vitamine eine Rolle, da sie oxidativen Stress und Entzündungsprozesse reduzieren. Ergänzend scheint die adjuvante Supplementierung von Carnitin und CoQ10 vielversprechend zu sein, so polnische Forscher.

Um die Samenqualität zu verbessern, muss „Mann“ etwas Geduld haben, denn bis eine Samenzelle ausgereift ist, dauert es ca. 3 Monate. Erst dann zeigt sich ggf. eine positive Wirkung. Um die Fruchtbarkeit des Mannes zu erhöhen, sollten alle Noxen tabu sein, denn Alkohol, Zigaretten und andere Drogen beeinflussen die Spermienqualität negativ. Sport treiben, viel frische Luft, ausreichend Schlaf und gutes Stressmanagement sind empfehlenswert. Bekannt ist, dass psychische Belastungen den Hormonhaushalt beeinträchtigen.

Ursachen für eine eingeschränkte männliche Fruchtbarkeit können zudem enge Slips, Sitzheizungen, Alltagschemikalien und Pillenreste im Abwasser sein.

Das weibliche Geschlecht profitiert ebenfalls von einem gesunden Lebensstil. Frauen mit Kinderwunsch sollten den Konsum von Cannabis vermeiden. Die Droge kann nach früheren Studienresultaten nicht nur den Embryo schädigen, sondern laut einer aktuellen Studie in Human Reproduction (2021; DOI: 10.1093/ humrep/deaa355) auch verhindern, dass die Frau schwanger wird. Es gibt Hinweise, dass Cannabis sich nachteilig auf den Transport der Spermien in den Eileitern auswirkt.

Ein Gradmesser für die „ovarielle Reserve“ ist das Anti-Müller-Hormon (AMH), dessen Level im Blut parallel zur Zahl der Eizellen in den Ovarien sinkt. Laut einer italienischen Studie könnte eine hohe Schadstoffbelastung der Luft dazu führen, dass die Fruchtbarkeit von Frauen im Alter früher nachlässt. Die niedrigsten AMH-Spiegel fand man bei Frauen, die einer Feinstaubkonzentration (PM10) über 29,5 µg/ m3, einer Feinststaubkonzentration (PM2,5) über 22 µg/m3 oder einer Stickstoffdioxid-Konzentration (NO2) über 26 µg/m3 ausgesetzt waren. Die Wirkung war nachweisbar, obwohl alle gemessenen Werte unter den von den lokalen Behörden empfohlenen Obergrenzen (40, 25, 40 µg/m3) lagen.

Coenzym Q10

Schlechtes Ansprechen auf die ovarielle Stimulation ist ein Problem, das bei 7-24% der Patientinnen auftritt, die sich einer IVF unterziehen. Eine systematische Übersichtsarbeit aus 46 Studien mit 6312 Frauen und eine Meta-Analyse aus 19 Studien mit 2677 Frauen haben ergeben, dass Behandlungen mit Dehydroepiandrosteron (DHEA) und CoQ10 bei Frauen mit geringer ovarieller Reaktion zu einer signifikant höheren klinischen Schwangerschaftswahrscheinlichkeit führten als in den Kontrollgruppen. Fazit: Bei Patientinnen mit geringer ovarieller Reaktion zeigten kontrollierte ovarielle Stimulationsprotokolle mit adjuvanten Therapien, wie DHEA, CoQ10 und Wachstumshormonen (GH), bessere klinische Ergebnisse hinsichtlich einer eintretenden Schwangerschaft als bei den Kontrollpersonen. Zudem war eine niedrigere Dosis Gonadotropin zur Induktion der Ovulation erforderlich.

Bei der In-Vitro-Maturation (IVM) reifen die Eizellen nicht in den Eierstöcken, sondern im Reagenzglas, bevor sie künstlich befruchtet werden. Das Verfahren soll den weiblichen Körper weniger belasten, da die umfangreiche Hormontherapie entfällt. Durch eine CoQ10- Supplementierung während der IVM erhöhten sich die Reifungsraten der Eizellen (82,6% mit CoQ10 vs. 63% ohne CoQ10), und bei älteren Frauen (38-46 Jahre) reduzierten sich die postmeiotischen Aneuploidien. Bei einer Aneuploidie liegt eine veränderte Zahl von Chromosomen vor. Die Meiose bzw. Reifeteilung erzeugt Keimzellen oder Geschlechtszellen, die bei der Befruchtung während der sexuellen Fortpflanzung eine wichtige Rolle spielen.

CoQ10 wird sogar in der aktuellen Leitlinie „Diagnostik und Therapie vor einer assistierten reproduktionsmedizinischen Behandlung“ (Stand Februar 2019) neben anderen Mikronährstoffen, z.B. Folsäure, den Vitaminen C, D, E und Omega-3-Fettsäuren, erwähnt. Denn Eizellen haben die meisten Mitochondrien und mitochondriale DNA. Der Nutzen einer CoQ10- Vorbehandlung zeigte sich in einem prospektiven Ansatz in einem asiatischen Kollektiv junger Frauen (< 35 LJ) mit anamnestisch schlechtem Ansprechen anhand der POSEIDON-Kriterien, die zur Differenzierung der Erfolgsquote einer IVF/ICSI-Therapie dienen. 76 Patientinnen nahmen vor der Stimulation über einen Zeitraum von 60 Tagen 3x täglich im Off-Label-Use 200 mg CoQ10 ein. Dadurch verdoppelte sich die Anzahl gewonnener Eizellen bei der Punktion, die Fertilisationsrate sowie die Anzahl an Embryonen guter Qualität stiegen an.

Dem Antioxidans CoQ10 wird zudem eine vielversprechende vorteilhafte Rolle bei Schäden der Eizellen durch oxidativen Stress bzw. auf die IVF zugeschrieben. In einer randomisierten, doppelblinden, placebokontrollierten klinischen Studie mit 43 übergewichtigen und adipösen Frauen, die unter PCOS litten, nahm eine Gruppe (n = 22) über einen Zeitraum von 8 Wochen täglich CoQ10-Kapseln ein, während die andere Gruppe ein Placebo erhielt. Am Ende der Studie zeigten sich, verglichen mit der Kontrollgruppe, signifikante Abnahmen der TNFα-, hsCRP-, IL6- und VCAM-1-Serumwerte. Fazit: CoQ10 hatte günstige Effekte auf Entzündungsmarker und auf Marker der endothelialen Dysfunktion.

Erhöhte Serumkonzentrationen des vaskulären Zelladhäsionsmoleküls 1 (VCAM-1) wurden bei Patienten mit verschiedenen Tumoren (Kolorektales Karzinom, Bronchial-, Blasenkarzinom, Hodgkin- und Non-Hodgkin-Lymphome, Ösophagustumoren, Nieren- und Brustkrebs) entdeckt. Die Expression von VCAM-1 konnte in Magen- und Nierenzellkarzinomen sowie in Melanomen nachgewiesen werden.

Ist sowohl die Anzahl der Spermien als auch ihre Beweglichkeit eingeschränkt, liegt eine Oligoasthenozoospermie (OA) vor. Ist das DNA-Molekül durch eine hohe Anzahl von Bruchstellen (Fragmentierung) geschädigt, kann trotz guter Spermienanzahl eine Schwangerschaft ausbleiben oder es können gehäuft Fehlgeburten auftreten. Oxidativer Stress ist die Hauptursache für die Schädigung des Erbgutes.

In einer Fall-Kontroll-Studie mit 65 infertilen Männern, die unter idiopathischer OA litten, und 40 fertilen Kontrollpersonen nahmen die Betroffenen über 3 Monate täglich 200 mg CoQ10 ein. Dadurch verbesserten sich bei ihnen die Spermienkonzentration, die progressive Beweglichkeit der Samenzellen, deren Gesamtmotilität, die CoQ10-Werte in der Samenflüssigkeit, die Werte für GPx (Glutathionperoxidase) und TAC (totale antioxidative Kapazität). Ferner reduzierten sich bei den Patienten im Vergleich zu den Ausgangswerten die Level von ROS (reaktive Sauerstoffspezies) und der Prozentsatz der DNA-Fragmentierung der Spermien (SDF). Die CoQ10-Spiegel korrelierten positiv mit der Spermienkonzentration, während es eine negative Korrelation zwischen SDF und der Beweglichkeit der Spermien gab. Fazit: Eine dreimonatige Supplementierung mit CoQ10 konnte die Spermien-Parameter, die Marker für oxidativen Stress und die SDF bei infertilen Männern mit OA verbessern.

Eine gepoolte Meta-Analyse aus 3 placebokontrollierten, randomisierten klinischen Studien zeigte einen signifikanten Einfluss von CoQ10 auf die Spermienmotilität und deren Vorwärtsbewegung. CoQ10 erzielte bessere Ergebnisse bei höheren Dosen und wenn es für einen Zeitraum von > 3 Monaten, aber nicht länger als 6 Monate eingenommen wurde. Daher kann CoQ10 zur Behandlung der asthenozoospermischen Infertilität eingesetzt werden, wobei Dosierung und Dauer von der Schwere der Störung und dem Ansprechen der Patienten abhängig sind.

Oxidativer Stress ist ein Schlüsselfaktor, der in 30-80% der Fälle zu männlicher Infertilität beiträgt. In einer prospektiven Studie, an der 70 Patienten mit idiopathischer Oligoasthenoteratospermie (OAT) teilnahmen, supplementierten diese über einen Zeitraum von 3 Monaten täglich 200 mg CoQ10 oder 200 µg Selen. Durch die Einnahme von CoQ10 nahm die Konzentration der Spermien zu. Deren progressive Motilität und ihre Gesamtbeweglichkeit erhöhten sich durch die Behandlung von CoQ10 bzw. Selen. Zudem verbesserten sich die totale antioxidative Kapazität (TAC) und die Superoxiddismutase (SOD) durch CoQ10 bzw. Selen signifikant. Die Katalase (CAT) stieg durch die CoQ10-Therapie an. Die Konzentration der Spermien, deren Beweglichkeit und Morphologie korrelierten signifikant mit TAC, SOD und CAT. Fazit: CoQ10 oder Selen beeinflussten die Konzentration der Spermien, deren Beweglichkeit und den antioxidativen Status bei infertilen Männern mit idiopathischer OAT günstig, wobei sich durch CoQ10 eine stärkere Verbesserung zeigte.

Vitamin D

Eine retrospektive Kohortenstudie mit 127 Frauen wurde am Kinderwunsch-Zentrum des Universitätskrankenhauses in Montreal durchgeführt. Die Mehrheit der Frauen (63%), die schwanger wurden, erreichten dies allein durch Gewichtsverlust und eine Stoffwechselstabilisierung (11%) oder kombiniert mit Metformin (36%) und/oder Einnahme von Medikamenten zum Auslösen des Eisprungs (16%). Normale Vitamin-D- und Triglycerid-Werte sowie ein geringerer BMI nach dem Gewichtsverlust waren mit einer erhöhten relativen Schwangerschaftswahrscheinlichkeit assoziiert. Fazit: Ein normaler Vitamin D-Status, ein Gewichtsverlust von 5%, ein geringerer BMI sowie normale Triglycerid-Spiegel sind signifikante, unabhängige Prädiktoren für eine Schwangerschaft bei adipösen Frauen.

Vitamin D spielt auch eine wichtige Rolle bei der männlichen Fertilität. In einer indischen Längsschnitt-Beobachtungsstudie verbesserten sich bei infertilen Männern mit Oligoasthenozoospermie und Vitamin-D-Werten <30 ng/ ml durch sechsmonatige Einnahme von Vitamin D die durchschnittliche Spermienkonzentration und die progressive Spermienmotilität.

In einer experimentellen klinischen Studie mit 25 infertilen Männern von Paaren, die auf mindestens einen künstlichen Befruchtungszyklus nicht ansprachen und die eine Spermienfragmentierungsrate von mindestens 20% aufwiesen, nahmen 4 Monate lang täglich Mikronährstoffe ein, inkl. Folat, anderen B-Vitaminen, Zink und Cystein. Die Behandlung veränderte zwar nicht die Spermienkonzentration oder die Beweglichkeit, wirkte sich aber positiv auf deren Morphologie aus. Kernreifung, DNA-Fragmentierung und Lipidperoxidation verbesserten sich nach der Therapie signifikant. Insgesamt gab es während des Follow-ups 10 klinische Schwangerschaften (23,3%) und 4 Lebendgeburten (9,3%). Die Mikronährstoffe scheinen sowohl die DNA-Methylierung zu induzieren, die zu einer verbesserten Kernreifung der Spermien führt, als auch die antioxidative Abwehr anzuregen, die mit einer geringen DNA-Fragmentierung und Lipidperoxidation einhergeht.

Eine Zunahme an reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) und eine Abnahme der Antioxidanzienwerte bei Männern können zu wiederholten Fehlgeburten führen. In einer klinischen Studie nahmen 60 Männer, deren Frauen wiederholt Fehlgeburten hatten, über 90 Tage Vitamin E und Zink ein. Eine Analyse ergab, dass sich dadurch alle Spermienparameter signifikant verbesserten und sich die DNA-Fragmentierungen statistisch reduzierten.

Mehrfach ungesättigte Omega-3- Fettsäuren

Die moderne westliche Ernährungsweise enthält drastisch weniger mehrfach ungesättigte Omega-3-Fettsäuren (Omega-3-PUFAs) als früher. Eine dänische Querschnittsstudie mit 98 jungen dänischen Männern, die in den letzten 3 Monaten Fischöl-Supplemente eingenommen hatten (davon 53 Probanden 60 Tage oder länger) hatten eine bessere Hodenfunktion. Bei Männern, die Fischöl mindestens 60 Tage zuführten, war das Sperma-Volumen größer als bei denen, die Fischöl weniger als 60 Tage oder kein Fischöl verwendet hatten. In Bezug auf die Größe der Hoden zeigten sich ähnliche Ergebnisse. Zudem hatten die Männer, die Fischöl nutzten, 20% geringere Spiegel an follikelstimulierendem Hormon und 16% niedrigere Level an luteinisierendem Hormon, verglichen mit Teilnehmern, die kein Fischöl einsetzten.

Fazit

Vor Inanspruchnahme der Reproduktionsmedizin können Mann und Frau selber einiges tun, um die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, ein gesundes Baby zu bekommen. Dazu gehören ein gesunder Lebensstil und bei Defiziten die Einnahme von Mikronährstoffen wie Vitamin D, Coenzym Q10, Omega-3-Fettsäuren oder ein geeignetes Multivitaminpräparat.

Literatur bei der Autorin

Heike Lück-Knobloch
Heilpraktikerin mit Schwerpunkten Kinderwunsch, Phytotherapie und Orthomolekulare Medizin, Medizinjournalistin
Heike_lueck@gmx.de

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