Die Unfruchtbarkeit (Sterilität), definiert als die Unfähigkeit, trotz regelmäßigen, ungeschützten Geschlechtsverkehrs eine Schwangerschaft herbeizuführen, kann bei Männern durch Verletzungen, Entzündungen, endokrine Störungen, genetische Anomalien oder strukturelle Abnormalitäten verursacht werden. Dieser Zustand kann zu erheblichem emotionalem Stress und Leidensdruck führen. Mit der Anwendung von assistierten Reproduktionstechnologien lassen sich vielversprechende Resultate erzielen, sie ist aber nicht in jedem Fall zwingend notwendig.
Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) definiert Unfruchtbarkeit als die Unfähigkeit eines Paares, innerhalb von mindestens 12 Monaten durch ungeschützten Koitus eine Schwangerschaft zu erreichen [1]. Während dieses Zeitraums müssen die sexuellen Aktivitäten regelmäßig erfolgen. Der Begriff "Infertilität" wird oft synonym verwendet.
Allerdings beschreibt Infertilität bei der Frau im Gegensatz zu Sterilität eine Situation, in der eine Konzeption möglich ist, die Schwangerschaft aber nicht bis zur Reife des Kindes ausgetragen werden kann.
Epidemiologie
Die Unfruchtbarkeit stellt ein globales Gesundheitsproblem dar und betrifft Millionen von Menschen weltweit. Für ihren 2023 publizierten Bericht wertete die WHO Daten aus dem Zeitraum von 1990 bis 2021 aus.
Die Analyse berücksichtigte 133 Studien und ermittelte eine weltweit geschätzte Lebenszeitprävalenz von 17,5% für beide Geschlechter. Es wurde festgestellt, dass Regionen wie Nordamerika (20%), Europa (16,5%) und Afrika (13%) die höchsten Prävalenzraten aufwiesen, während die niedrigsten Raten im östlichen Mittelmeerraum (10,7%) verzeichnet wurden [1].
Die Unterschiede könnten jedoch auf geringe Studienzahl aus Entwicklungsländern, wenig Studien, die Männer einschlossen (106 betrafen nur Frauen), verschiedene Definitionen von Unfruchtbarkeit und unterschiedliche Einschlusskriterien in den Studien zurückzuführen sein. Aus diesem Grund gibt es von der WHO keine klare Aussage, ob die globale Unfruchtbarkeit zunimmt oder konstant bleibt [2].
In Deutschland weist eine im Jahr 2020 veröffentlichte Milieustudie des Bundes darauf hin, dass jeder Zehnte im Alter zwischen 20 und 50 Jahren ungewollt kinderlos ist [3]. Dabei wird angenommen, dass der Mann generell bei etwa 50% der Paare als primäre (20%) oder beitragende Ursache (30%) identifiziert werden kann. Ein fruchtbarer Partner kann das Fruchtbarkeitsproblem des anderen kompensieren, und daher manifestiert sich Unfruchtbarkeit oft, wenn beide Partner eine reduzierte Fruchtbarkeit aufweisen [4].
Klassifikation
Unfruchtbarkeit kann bei Männern und Frauen in verschiedene Kategorien unterteilt werden:
Primäre Unfruchtbarkeit
Primäre Unfruchtbarkeit zeichnet sich durch das Ausbleiben einer erfolgreichen Konzeption trotz regelmäßigen, ungeschützten Geschlechtsverkehrs aus. In solchen Fällen hat die Frau bisher keine Schwangerschaft erlebt oder der Mann konnte noch nie eine Befruchtung bewirken.
Sekundäre Unfruchtbarkeit
Sekundäre Unfruchtbarkeit tritt bei Personen auf, die bereits mindestens ein Kind gezeugt haben, jedoch Schwierigkeiten haben, erneut Eltern zu werden. Diese Form der Unfruchtbarkeit kann durch verschiedene Faktoren hervorgerufen werden, beispielsweise durch Infektionen oder chirurgische Eingriffe, die nach der ersten erfolgreichen Geburt oder Befruchtung stattgefunden haben.
Idiopathische Unfruchtbarkeit
Idiopathische Unfruchtbarkeit wird diagnostiziert, wenn keine klare Ursache für die Unfruchtbarkeit festgestellt werden kann. In 30-40% der Fälle wird kein Faktor im Zusammenhang mit männlicher Unfruchtbarkeit gefunden [4].
Ursachen
Die Spermienqualität ist ein zentraler Faktor für die männliche Fertilität, wobei insbesondere die Spermienzahl, die Motilität und die Morphologie der Spermien von entscheidender Bedeutung sind. Eine signifikante Abweichung in einem oder mehreren dieser Parameter kann zur männlichen Infertilität führen. Das Oligo-Astheno-Teratozoospermie-Syndrom (OAT-Syndrom) repräsentiert eine Kombination aus Oligozoospermie, Asthenozoospermie und Teratozoospermie.
Mehr als 80 Prozent der unfruchtbaren Männer weisen niedrige Spermienkonzentrationen auf. Es gibt zunehmende Berichte über sinkende Spermienzahlen in bestimmten Regionen der Welt. Diese Trends haben sowohl das öffentliche Interesse als auch die Besorgnis geweckt. Obwohl einige Studien diese Befunde bestätigen, sind die Ergebnisse aktueller Studien inkonsistent, ob es tatsächlich zu einer Verschlechterung der Spermienqualität oder -quantität kommt, oder ob die Unterschiede lediglich auf unterschiedliche Einschlusskriterien und verbesserte Diagnostik zurückzuführen sind [6].
Die Ursachen für eine Oligozoospermie oder andere potenzielle Ursachen für die Sterilität beim Mann sind extrem vielfältig:
Idiopathische Infertilität
In etwa 30% der Fälle lässt sich keine Ursache für die männliche Infertilität ermitteln. Es wird vermutet, dass Faktoren wie endokrine Disruption, z. B. infolge von Umweltverschmutzung oder reaktiven Sauerstoffspezies, sowie genetische und epigenetische Anomalien eine Rolle spielen könntn. Außerdem schaden Lebensstilfaktoren (Rauchen, Übergewicht, Alkohol) der männlichen Fruchtbarkeit und letztlich sinkt sie auch mit dem Alter.
Aktuelle Ergebnisse aus einer retrospektiven Querschnittsstudie weisen darauf hin, dass übergewichtige Jungen mit adipositasbedingten Komorbiditäten nach der Pubertät tendenziell ein geringeres Hodenvolumen aufweisen, was das Risiko für Unfruchtbarkeit im Erwachsenenalter erhöht. Es wird angenommen, dass unter anderem die Exposition gegenüber endokrin wirksamen Chemikalien hierbei eine Rolle spielt [7].
Darüber hinaus gibt es Anzeichen dafür, dass bestimmte Umwelttoxine die Fruchtbarkeit durch epigenetische Mechanismen beeinflussen können, einschließlich DNA-Methylierung, Histonacetylierung und nicht-kodierenden RNAs [6].
Primärer Hypogonadismus
Beim hypergonadotropen Hypogonadismus ist die Hormonsekretion der Gonaden trotz erhöhter Gonadotropinspiegel durch eine gestörte Antwort der Keimdrüsenzellen vermindert. Das führt zum Androgenmangel und möglicher Infertilität.
Entzündliche und infektiöse Prozesse: z.B. Mumpsorchitis, sexuell übertragbare Infektionen
Endokrine Störungen: Androgenrezeptordefekte, z.B. Androgeninsensitivitätssyndrom, Pseudohermaphroditismus masculinus
Iatrogene und Umweltfaktoren: z.B. Medikamente (u.a. alkylierende Substanzen, Antiandrogene
Hodentumoren
Sekundärer und tertiärer Hypogonadismus
Der hypogonadotrope Hypogonadismus ist durch eine unzureichende Hormonproduktion in der Hypophyse (sekundär) oder im Hypothalamus (tertiär) gekennzeichnet, wodurch die Gonaden unzureichend stimuliert werden. Die Liste der möglichen Ursachen ist umfangreich und umfasst:
Genetische Störungen: z.B. Kallmann-Syndrom, komplexe genetische Syndrome (z.B. Laurence-Moon-Biedl-Syndrom, Prader-Willi-Syndrom
Medikamente und exogene Substanzen: z.B. Opioide, Cannabinoide exogenes Testosteron und andere androgene Steroide
Hyperprolaktinämie
Hypopituitarismus
Traumata: z.B. Schädelhirntraumata, operative Eingriffe am Gehirn, intrakranielle Bestrahlung
Systemische Erkrankungen
Extragenitale Erkrankungen können eine signifikante Rolle bei der männlichen Infertilität spielen. Ein Beispiel wäre eine relative Hyperöstrogenämie bei Leberzellschaden.
Störungen des Spermatransports
Anomalien des Vas deferens, verursacht durch erworbene oder angeborene Veränderungen, sind eine bekannte Ursache für männliche Unfruchtbarkeit. Infektionserkrankungen wie Gonorrhö, Chlamydieninfektionen und Tuberkulose können zu Obstruktionen führen [4,6].
Bei ungefähr 1-2 Prozent der unfruchtbaren Männer liegt ein beidseitiges angeborenes Fehlen des Vas deferens vor. Ein signifikanter Teil dieser Männer weist Mutationen im CFTR-Gen auf, das mit zystischer Fibrose assoziiert ist. Viele von ihnen zeigen trotz der CFTR-Genmutation keine weiteren charakteristischen Symptome der Mukoviszidose. Dieser Zustand ist als kongenitale bilaterale Aplasie des Vas deferens bekannt.
Sexuelle Funktionsstörungen
Ein Verschluss des Ductus ejaculatorius – vor allem beidseits - kann in bestimmten Fällen eine grundlegende Ursache für Unfruchtbarkeit sein, da er zu einer retrograden Ejakulation führt. Weitere Ejakulationsstörungen können die Zeugungsfähigkeit ebenfalls beeinträchtigen. Neben somatischen Ursachen spielen psychische Faktoren eine wichtige Rolle, beispielsweise bei erektiler Dysfunktion und Anorgasmie.
Rauchen
Obwohl die Daten nicht einheitlich sind, deuten Metaanalysen darauf hin, dass Rauchen mit einer Abnahme aller Spermienparameter korreliert. Auch gibt es keine eindeutigen Ergebnisse dazu, ob die pränatale Exposition gegenüber Tabakrauch negative Auswirkungen auf die Spermienproduktion im Erwachsenenalter haben könnte.
COVID-19
In der Nachbeobachtung von Männern, die an schweren Formen von COVID-19 erkrankt waren, wurde eine Beeinträchtigung der Fruchtbarkeit bis hin zu Fällen von Sterilität festgestellt. Es gibt Hinweise darauf, dass das Virus die Hoden durch verschiedene Mechanismen schädigen kann, z. B. durch direkte Infektion von Zellen, über einen Zytokinsturm oder aufgrund potenzieller Nebenwirkungen von antiviralen sowie immunmodulatorischen Therapien, die zur Behandlung angewendet worden waren [8].
Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass laut der Guidelines der European Association of Urology 2019 die häufigsten diagnostizierten Ursachen für Unfruchtbarkeit idiopathische Infertilität (30%), Varikozele (14,8%) und Kryptorchismus (8,4%) sind [4].
Symptome
Es gibt keine spezifischen Leitsymptome, wobei das primäre Indiz die anhaltende Nichterfüllung des Kinderwunsches trotz fortgesetzter Versuche ist.
Unfruchtbarkeit kann sich erheblich auf das psychische Wohlbefinden auswirken, oft begleitet von Depressionen und Angstsymptomen. Die Bewältigung dieser Situation wird zusätzlich durch psychosoziale Belastungen erschwert, z.B. durch mit der Unfruchtbarkeitsbehandlung verbundener Stress, emotionale Störungen, partnerschaftliche Konflikte, fehlende soziale Unterstützung und soziale Isolation [9].
Diagnostik
Eine umfassende Anamnese ist entscheidend, um alle möglichen Faktoren, die die männliche Fruchtbarkeit beeinträchtigen können, gründlich zu erfassen. Dies umfasst die Vorgeschichte der sexuellen Entwicklung, systemische Erkrankungen, frühere Krankenhausaufenthalte, Infektionen wie Mumps-Orchitis sowie die Medikamenten- und Sexualanamnese. Auch die medizinische Historie der Partnerin muss berücksichtigt werden, da ihre Fruchtbarkeit die Behandlungsstrategien für das Paar mitbeeinflussen kann [6].
Die körperliche Untersuchung, insbesondere die Beurteilung der Genitalien, ist ein wesentlicher Aspekt der Diagnostik.
Treten strukturelle Unregelmäßigkeiten der Vas deferens auf, insbesondere das ein- oder beidseitige Fehlen ohne begleitende Nierenagenesie, ist es ratsam, sowohl den Patienten als auch seine Partnerin auf Mutationen im CFTR-Gen zu testen [4].
Klinische Anzeichen wie kleinere Hoden können auf Chromosomenanomalien wie das Klinefelter-Syndrom hinweisen und eine karyotypische Analyse erforderlich machen. Eine routinemäßige Genitaluntersuchung sollte von einer Hormonanalyse begleitet werden, in der FSH, LH und Testosteron im Serum gemessen werden.
Die Feststellung einer Gynäkomastie verlangt eine zusätzliche Bestimmung des Prolaktinspiegels, da dies auf ein Prolaktinom hinweisen könnte. Auffälligkeiten im Hormonprofil, insbesondere ungewöhnlich hohe Testosteronwerte, könnten auf einen Leydig-Zell-Tumor hinweisen und weiterführende onkologische Untersuchungen notwendig machen, wie etwa bildgebende Verfahren oder Biopsien.
Zusätzlich sollte zweimal in Abstand von sechs Wochen bis drei Monaten ein Spermiogramm durchgeführt werden. Damit lassen sich verschiedene Spermienparameter, darunter Volumen, pH-Wert, Konzentration, Beweglichkeit und Morphologie sowie das Vorhandensein von Entzündungszellen und unreifen Keimzellen erkennen. Es ist wesentlich, dass die Samenprobe unter Standardbedingungen nach einer Periode der ejakulatorischen Abstinenz von drei bis fünf Tagen, idealerweise durch Masturbation in der Arztpraxis, gewonnen wird [10].
Gemäß den aktuellsten WHO-Richtlinien von 2021 ist eine Oligozoospermie durch eine Spermatozoenkonzentration von unter 15×10⁶/ml gekennzeichnet, Asthenozoospermie liegt vor, wenn weniger als 40% der Spermatozoen motil sind und Teratozoospermie wird diagnostiziert, wenn weniger als 4% der Spermatozoen eine normale Morphologie aufweisen.
Bei Azoospermie - keine Spermatozoen im Ejakulat – wird weiter geforscht, ob eine obstruktive oder nicht-obstruktive Ursache vorliegt. Die therapeutischen Ansätze variieren dabei. Schließlich wird eine standardisierte Chromosomenanalyse für alle Männer mit beeinträchtigter Spermatogenese empfohlen, um zugrunde liegende potenzielle genetische Ursachen zu identifizieren [10].
Therapie
Da die Ursachen für Infertilität vielfältig sind, variiert auch die Therapie stark je nach diagnostizierter Pathologie. Bei vielen Formen männlicher Infertilität ist die assistierte Reproduktionstechnologie (ART) die einzige vielversprechende Behandlung.
Bei nicht-obstruktiver Azoospermie können Methoden wie die mikrochirurgische Spermienextraktion (MESA) oder die testikuläre Spermienextraktion (TESE) zur Anwendung kommen, um Spermien für eine intrazytoplasmatische Spermieninjektion (ICSI) zu gewinnen. Männer mit OAT-Syndrom können je nach Schweregrad ihrer Spermienanomalien von ART-Verfahren, einschließlich IVF oder ICSI, profitieren.
In Fällen einer identifizierten genetischen Anomalie ist eine genetische Beratung für das betroffene Paar unerlässlich, insbesondere wenn Risiken für erbliche Erkrankungen bestehen. Männern mit Klinefelter-Syndrom sollten eine kontinuierliche endokrinologische Betreuung erhalten.
Bei der Behandlung von Varikozelen stellt die mikrochirurgische Varikozelenentfernung die bevorzugte Interventionsmethode dar. Dennoch wird von einer prophylaktischen Varikozelektomie bei Jugendlichen abgeraten, da eine Varikozele im Jugendalter nicht zwangsläufig zu Fertilitätsproblemen im Erwachsenenalter führen muss [4,11].
Bei hypogonadotropem Hypogonadismus kann eine zielgerichtete medikamentöse Therapie mit humanem Choriongonadotropin (hCG) und follikelstimulierendem Hormon (FSHdie Spermatogenese unterstützen [4,11].
Bei idiopathischer Sterilität sollten Androgenersatztherapien generell vermieden werden, da Testosteron die Hypophysenproduktion von LH und FSH unterdrückt, was sich kontraproduktiv auf die Zeugungsfähigkeit auswirkt.
Aufgrund der psychischen Belastung, die eine ungewollte Kinderlosigkeit mit sich bringen kann, wird eine psychotherapeutische Begleitung empfohlen.
Die Spermienkryokonservierung stellt eine fertilitätserhaltende Maßnahme für Männer dar, die sich aufgrund einer malignen Erkrankung einer Tumortherapie unterziehen müssen. Durch die Kryokonservierung können Spermien für spätere assistierte Reproduktionstechniken wie IVF oder ICSI aufbewahrt werden, was Männern die Möglichkeit bietet, trotz onkologischer Behandlung eine biologische Vaterschaft zu erlangen.
Prognose
Die Prognose hängt von der zugrunde liegenden Pathologie ab. Bei der Analyse männlicher Unfruchtbarkeit sind verschiedene prognostische Faktoren von zentraler Bedeutung. Zu diesen Determinanten zählen die Dauer der Unfruchtbarkeit, die Unterscheidung zwischen primärer und sekundärer Unfruchtbarkeit, die Ergebnisse der Spermaanalyse sowie das Alter und der Fruchtbarkeitsstatus der weiblichen Partnerin [4].
Eine Beobachtungsstudie aus dem Jahr 2019 ergab, dass die meisten Paare innerhalb von zwei Jahren durch regelmäßigen, ungeschützten Geschlechtsverkehr auch ohne Behandlung schwanger werden.
Eine andere Studie aus dem Jahr 2016 zeigte, dass acht Jahre nach Beginn der IVF 60% der behandelten Paare ein eigenes Kind bekommen hatten. Dabei waren 48% der Schwangerschaften Lebendgeburten infolge einer IVF- oder sonstigen Behandlung, während 12% der Lebendgeburten auf natürliche Konzeption zurückzuführen waren.
Cannarella et al. (2023): Testicular volume in 268 children and adolescents followed-up for childhood obesity—a retrospective cross-sectional study, European Journal of Endocrinology, DOI: 10.1093/ejendo/lvad033.
Kiesswetter et al. (2020): Impairments in life satisfaction in infertility: Associations with perceived stress, affectivity, partnership quality, social support, and the desire to have a child. Behavioral Medicine, DOI: 10.1080/08964289.2018.1564897.
Akhondi et al. (2019): Practical Difficulties in Estimating The Prevalence of Primary Infertility in Iran. International Journal of Fertility & Sterility, DOI: 10.22074/ijfs.2019.5583.
Troude et al. (2016): Seven out of 10 couples treated by IVF achieve parenthood following either treatment, natural conception, or adoption. Reproductive Biomedicine Online, DOI: 10.1016/j.rbmo.2016.08.010.
