Dieses Kapitel stellt die Beobachtungsstudien (Querschnitts-, Kohorten- und Fall-Kontroll-Studien sowie vergleichende Analysen) einzeln vor. Jede Studie wird nach demselben Schema beschrieben: Land, Design, Population, Exposition, Messung, Ergebnisse mit Zahlen, Störgrößen, Stärken, Schwächen und Einordnung. Systematische Übersichten, Metaanalysen, Tierversuche und Interventionsstudien werden in anderen Kapiteln behandelt und hier nur dort erwähnt, wo sie zur Einordnung einer Einzelstudie nötig sind.

Die Zahlen stammen aus den zwölf Recherche-Dokumenten und, soweit abrufbar, aus den Abstracts und Open-Access-Volltexten bei Europe PMC. Bei jeder Studie ist angegeben, ob der Volltext oder nur die Zusammenfassung vorlag. Wo die Quelle ein Merkmal nicht nennt, steht das ausdrücklich dort und wird nicht ergänzt.

Vier Einschränkungen gelten für fast alle Studien dieses Kapitels und werden deshalb nicht bei jeder Studie wiederholt, sondern nur dort, wo sie besonders ins Gewicht fallen:

Beobachtungsdesign. Alle Studien zeigen Zusammenhänge zu einem Zeitpunkt. Ob eine Bakteriengemeinschaft die Spermienqualität verändert, ob veränderte Spermien oder Entzündung die Bakteriengemeinschaft verändern oder ob beides eine gemeinsame Ursache hat, lässt sich damit nicht entscheiden.
Niedrige Biomasse und Kontamination. Ein Ejakulat durchläuft Harnröhre und Eichel, und die Probe kann Hautkeime aufnehmen. Sequenzierung von Proben mit wenig Bakterien-DNA reagiert zudem empfindlich auf Verunreinigungen aus Reagenzien. Ob Negativkontrollen mitgeführt wurden, ist deshalb bei jeder Sequenzierungsstudie ein Qualitätsmerkmal.
Uneinheitliche Methoden. Kultur, spezifische PCR, 16S-Sequenzierung (verschiedene Genregionen) und Metagenomik liefern unterschiedliche Bilder. Die Studien sind deshalb nur eingeschränkt vergleichbar.
Kontrollgruppen. Als „gesund" gelten je nach Studie Samenspender, Männer mit nachgewiesener Vaterschaft, Männer mit normalem Spermiogramm oder Männer aus Paaren mit Kinderwunsch. Diese Gruppen sind nicht austauschbar.

Wichtig für die Einordnung der Evidenzmenge: Mehrere Studien stammen aus derselben Arbeitsgruppe und teils vermutlich aus überlappenden Patientenkollektiven (Lausanne [s101, s047, s035], Tartu [s113, s110, s107, s070], Chengdu [s041, s014], Barcelona [s077, s067], Moskau und Kasan [s046, s060, s061, s062]). Die Zahl der Studien überschätzt deshalb die Zahl unabhängiger Beobachtungen.

A. Sequenzierungsstudien am Ejakulat: Vergleiche nach Spermienqualität und Fruchtbarkeitsstatus

Die Studien dieses Abschnitts untersuchen die Bakteriengemeinschaft im Ejakulat mit 16S-rRNA-Sequenzierung und vergleichen Männer mit unterschiedlicher Spermienqualität oder unterschiedlichem Fruchtbarkeitsstatus.

Hou et al. 2013 [s117]

Originaltitel: Microbiota of the seminal fluid from healthy and infertile men.

Land: China (Shanghai; laut Affiliation der Autoren im Europe-PMC-Eintrag).
Design: Querschnittsstudie mit Vergleich von Samenspendern und Patienten.
Population: 19 Samenspender und 58 Patienten mit Unfruchtbarkeit (insgesamt 77). Weitere Einschlusskriterien stehen im Abstract nicht.
Exposition: Zusammensetzung der Bakteriengemeinschaft im Samenplasma, Zuordnung zu Gruppen („Cluster") nach Ähnlichkeit.
Messung: Mikroskopie Gram-gefärbter Proben und Klassifikation von 16S-rRNA-Gensequenzen (laut der späteren Studie von Weng: Pyrosequenzierung der Regionen V1 bis V2) [s116, s117].
Ergebnisse: In den meisten Proben beider Gruppen fanden sich viele verschiedene Bakterien. Die Gemeinschaften unterschieden sich zwischen den Personen stark und ließen sich in sechs Gruppen einteilen. Insgesamt gab es keinen signifikanten Unterschied zwischen Spendern und Patienten. Mehrere statistische Tests zeigten aber einen signifikanten negativen Zusammenhang zwischen Spermienqualität und dem Nachweis von Anaerococcus. Viele der im Ejakulat gefundenen Taxa kommen auch in der Scheidenflora mancher Frauen vor, besonders bei bakterieller Vaginose; die Autoren schließen daraus, dass Sexualpartner Bakterien teilen könnten [s117]. Die Studie von Weng gibt für gesunde Männer in Hou et al. als häufigste Gattungen Corynebacterium (14 %), Ralstonia (13 %), Lactobacillus (9 %), Streptococcus (7 %), Finegoldia (7 %) und Anaerococcus (5 %) an [s116].
Störgrößen: Im Abstract nicht berichtet.
Stärken: Eine der ersten Sequenzierungsstudien am Ejakulat; direkter Vergleich mit Samenspendern.
Schwächen: Kleine Gruppen, besonders bei den Spendern (n = 19). Aus dem Abstract geht nicht hervor, ob Negativkontrollen mitgeführt wurden. Die Spender sind keine repräsentative „gesunde" Referenz. Von dieser Studie lag nur die Zusammenfassung vor (der Europe-PMC-Volltext war nicht abrufbar).
Einordnung: Die Studie ist der Ursprung der Anaerococcus-Hypothese. Sie fand gerade keinen Gesamtunterschied zwischen Spendern und Patienten, was in späteren Zusammenfassungen oft untergeht. Ein einzelner Taxon-Befund bei vielen getesteten Taxa ist anfällig für Zufallsbefunde.

Weng et al. 2014 [s116]

Originaltitel: Bacterial communities in semen from men of infertile couples: metagenomic sequencing reveals relationships of seminal microbiota to semen quality.

Land: Taiwan (Mackay Memorial Hospital, Hsinchu).
Design: Querschnittsstudie mit Metagenom-Sequenzierung; Volltext lag vor.
Population: 96 Männer aus Paaren mit männlicher, weiblicher oder ungeklärter Unfruchtbarkeit (primäre Unfruchtbarkeit seit mindestens einem Jahr, keine weiteren erheblichen Gesundheitsprobleme). Alter 26 bis 58 Jahre, Mittelwert 35,75, Median 35. Von den 96 Männern hatten 10 ein auffälliges Volumen, 13 eine Konzentration unter 15 Mio./ml, 12 eine Motilität unter 40 %, 44 eine Morphologie nach Kruger unter 5 %, 10 auffällige Spermienantikörper (IgA über 30 %), 8 einen Anteil atypischer Spermien von mindestens 1 %, und bei 18 wurden Leukozyten gefunden. 36 Proben ohne jeden auffälligen Wert galten als „normal", 33 Proben mit mehr als zwei auffälligen Kriterien als „niedrige Qualität" [s116].
Exposition: Zusammensetzung der Bakteriengemeinschaft; Einteilung in Gemeinschaftstypen durch hierarchisches Clustering.
Messung: Gewinnung durch Masturbation nach 3 bis 5 Tagen Karenz, Transport im ESwab-Röhrchen (Copan), Lagerung bei 4 °C. Sequenzierung der V4-Region des 16S-Gens auf einem MiSeq. Insgesamt 8.337.766 Reads, im Mittel 80.424 Reads je Teilnehmer; je Probe im Mittel 135 Gattungen und 569 Arten. Die Reads wurden gegen eine NCBI-Datenbank bei mindestens 97 % Übereinstimmung zugeordnet. Spermienmerkmale nach WHO-Handbuch, zusätzlich computergestützte Analyse (CASA), Morphologie nach Kruger, Spermienantikörper mit dem SpermMar-Test [s116].
Ergebnisse: Häufigste Gattungen: Lactobacillus 19,9 %, Pseudomonas 9,85 %, Prevotella 8,51 %, Gardnerella 4,21 %. Häufigste Art war Lactobacillus iners (14,09 %). Das Clustering ergab drei Gruppen: G1 mit Pseudomonas-Dominanz (25 Proben), G2 mit Lactobacillus-Dominanz (55 Proben) und G3 mit Prevotella-Dominanz (16 Proben). Normale Proben waren in G1 5 von 25 (20 %), in G2 29 von 55 (52,7 %) und in G3 2 von 16 (12,5 %). 29 der 36 normalen Proben (80,6 %) lagen in G2. Der Fisher-Test ergab für G1 gegen G2 p = 0,00738 und für G3 gegen G2 p = 0,00448; die Wahrscheinlichkeit für niedrige Qualität war in G1 5,2-fach, in G3 8,5-fach höher als in G2. Im Vergleich normal gegen niedrige Qualität waren Lactobacillus (24,7 % gegen 13,8 %), Gardnerella (6,6 % in den normalen Proben), Propionibacterium und Atopobium in den normalen Proben signifikant häufiger, Prevotella (11 % gegen 5,4 %) und Aggregatibacter in den Proben niedriger Qualität. Auf Artebene waren L. crispatus, Gardnerella vaginalis und L. acidophilus in normalen, Prevotella bivia und Haemophilus parainfluenzae in auffälligen Proben häufiger. Die Diversität unterschied sich nicht, die Artenvielfalt war in den auffälligen Proben höher. Pseudomonas war insgesamt in beiden Gruppen gleich häufig (etwa 9 bis 10 %), verschlechterte aber laut Autoren in lactobacillusarmen Proben die Qualität (Fisher p = 0,04). Escherichia coli wurde in 94 von 96 Proben nachgewiesen (im Mittel 1,26 %) und war nicht mit der Spermienqualität verbunden. Ein Entscheidungsbaum aus fünf Gattungen unterschied die drei Gemeinschaftstypen mit Flächen unter der ROC-Kurve von 0,929, 0,953 und 0,947 (fünffache Kreuzvalidierung innerhalb derselben Stichprobe) [s116].
Störgrößen: Keine Adjustierung für Alter, Rauchen, Karenzzeit oder Entzündung; Gruppenvergleiche mit Mann-Whitney-U- und Fisher-Tests, bei den Taxa mit Anteil über 0,25 % mit Korrektur für mehrfaches Testen (FDR unter 0,05).
Stärken: Für damalige Verhältnisse große Probe, einheitliche Probenentnahme, ausführliche Messung (CASA, Antikörper, Leukozyten), Rohdaten veröffentlicht.
Schwächen: Im Methodenteil werden keine Negativkontrollen beschrieben. Die Teilnehmer sind Männer aus Paaren mit Unfruchtbarkeit, nicht gesichert Männer mit männlichem Faktor; Fruchtbarkeitsstatus und Schwangerschaft sind nach Angabe der Autoren nicht bekannt. Die Kategorie „niedrige Qualität" beruht auf der Zahl auffälliger Merkmale, nicht auf klinischem Ergebnis. 27 Proben mit ein bis zwei auffälligen Werten gingen in den Vergleich nicht ein (rechnerisch 96 − 36 − 33). Der Klassifikator wurde nur intern validiert.
Einordnung: Die Studie begründete das Bild der drei Gemeinschaftstypen (Lactobacillus, Prevotella, Pseudomonas), das Baud 2019 teilweise bestätigte [s101]. Auffällig ist, dass Gardnerella hier mit besserer Qualität einherging, obwohl die Gattung bei bakterieller Vaginose der Frau als ungünstig gilt; die Autoren deuten das als Begleiteffekt der Lactobacillus-Gemeinschaft [s116]. 23,6 % der auffälligen Proben lagen in der lactobacillusdominierten Gruppe, was zeigt, dass der Gemeinschaftstyp die Spermienqualität nicht erklärt.

Baud et al. 2019 [s101]

Originaltitel: Sperm Microbiota and Its Impact on Semen Parameters.

Land: Schweiz (Universitätsspital Lausanne, Abteilung für Fertilitätsmedizin).
Design: Vergleichende Querschnittsstudie; Volltext lag vor.
Population: 94 Männer aus Paaren mit Kinderwunsch, rekrutiert von Oktober 2014 bis Juli 2016. 26 mit normalem Spermiogramm, 68 mit mindestens einem auffälligen Parameter. Die Männer waren gesund, ohne laufende urogenitale Beschwerden oder sexuell übertragbare Infektionen, und nahmen keine Antibiotika. Alter (Median) 35,0 Jahre in der Normalgruppe und 36,3 Jahre in der Gruppe mit Auffälligkeiten; Raucheranteil 22 % gegen 11 %; Dauer der Kinderlosigkeit 1,0 gegen 2,0 Jahre. In der auffälligen Gruppe lag bei 63 Männern die Morphologie, bei 40 die progressive Motilität, bei 34 die Konzentration, bei 30 die Gesamtzahl und bei 28 die Gesamtmotilität unter den WHO-Grenzwerten [s101].
Exposition: Zusammensetzung und Menge der Bakterien im Ejakulat.
Messung: Gewinnung durch Masturbation nach 2 bis 5 Tagen Karenz; CASA für Konzentration und Beweglichkeit, Papanicolaou-Färbung für die Morphologie. DNA-Extraktion aus dem gesamten Ejakulat mit zwei Extraktions-Negativkontrollen. 16S-Sequenzierung der Region V1 bis V2 auf einem MiSeq (2 × 250). Von 6.540.482 Reads passten 78,56 % zur Referenzdatenbank; Proben mit weniger als 10.000 Reads (auch die Negativkontrollen) wurden ausgeschlossen, die übrigen auf 10.000 Reads normalisiert. Bakterienlast mit panbakterieller quantitativer PCR. Einteilung in Profile mit dem PAM-Algorithmus, Gruppenvergleich mit ANOSIM (Bray-Curtis-Distanz) und LEfSe [s101].
Ergebnisse: Die meisten Proben enthielten 10⁴ bis 10⁵ 16S-Kopien pro ml. Es ergaben sich drei Profile: Prevotella-angereichert (Median 17 % Prevotella), Lactobacillus-angereichert (Median 37 %) und polymikrobiell; das polymikrobielle Profil hatte die höchste Artenzahl und Diversität. Die Prevotella-Proben hatten die höchste Bakterienlast (p < 0,05 gegen Profil 2, p < 0,001 gegen Profil 3). Das Netzwerk aus 21 Gattungen mit 26 Verbindungen bildete drei Module: Modul 1 aus strikten Anaerobiern (Prevotella, Finegoldia, Campylobacter, Actinomyces, Fusobacterium, Dialister, Peptoniphilus), Modul 2 aus fakultativen Anaerobiern (Lactobacillus, Gardnerella, Ureaplasma), Modul 3 aus Hautkeimen und gemischten Gattungen (Staphylococcus, Corynebacterium, Propionibacterium, Planococcaceae, Delftia). Die Gesamtzusammensetzung (Beta-Diversität) hing nicht mit den Spermiogrammwerten zusammen: ANOSIM-R für das Spermiogramm 0,012 (p = 0,359), Gesamtzahl −0,057 (p = 0,967), Konzentration −0,057 (p = 0,916), progressive Motilität −0,061 (p = 0,962), Gesamtmotilität −0,038 (p = 0,841), Morphologie 0,027 (p = 0,161). Auch die Alpha-Diversität unterschied sich nicht, mit einer kleinen Ausnahme beim Chao1-Index für die Gesamtmotilität (p = 0,021). Die LEfSe-Analyse fand drei Gattungen: Prevotella bei auffälligem Spermiogramm und bei verminderter Gesamtmotilität, Staphylococcus in den jeweiligen Kontrollgruppen, Lactobacillus bei normaler Morphologie (jeweils p < 0,05) [s101].
Störgrößen: Keine multivariable Adjustierung berichtet. Der Raucheranteil war in der Normalgruppe doppelt so hoch wie in der auffälligen Gruppe. Die Gruppen waren ungleich groß (26 gegen 68).
Stärken: Negativkontrollen, qPCR zur absoluten Bakterienlast, Netzwerk- und Diversitätsanalyse zusätzlich zur Taxonanalyse, öffentliche Rohdaten, überwiegend europäische Teilnehmer.
Schwächen: Kleine Normalgruppe; die Teilnehmer sind Männer aus Kinderwunschpaaren (die „Normalgruppe" ist nicht „nachgewiesen fruchtbar"); drei Taxa bei einer Vielzahl von Vergleichen; keine Daten zum Schwangerschaftsausgang; einmalige Probe.
Einordnung: Die Studie zeigt, dass Einzelgattungen auffällig sein können, während die Gesamtgemeinschaft sich nicht unterscheidet. Die Autoren folgern, dass der gesamte Bakteriengehalt des Ejakulats für männliche Unfruchtbarkeit keine große Rolle spielen dürfte. Die Prevotella-Gemeinschaft ähnelt der Gemeinschaft bei bakterieller Vaginose der Frau, was die Autoren mit Austausch beim Geschlechtsverkehr verbinden [s101]. Dieselbe Gruppe veröffentlichte später weitere Studien [s047, s035].

Yang et al. 2020 [s099]

Originaltitel: Potential Pathogenic Bacteria in Seminal Microbiota of Patients with Different Types of Dysspermatism.

Land: China (Mutter-Kind-Gesundheitszentrum der Provinz Shandong, Jinan).
Design: Querschnittsstudie mit Vergleich von Patienten und gesunden Kontrollen; Volltext lag vor.
Population: 159 Teilnehmer: 22 mit Oligoasthenospermie, 58 mit Asthenospermie, 8 mit Azoospermie, 13 mit Oligospermie und 58 „gesunde" Kontrollen. Alter etwa 31,65 ± 6,01 Jahre ohne Gruppenunterschied. Ausschlusskriterien: Antibiotika in den letzten drei Monaten, bekannte Erbkrankheit bei Teilnehmer oder Familie, sexuell übertragbare Infektion in der Vorgeschichte, Kortikoid-Einnahme [s099].
Exposition: Zusammensetzung des Samenmikrobioms je Spermienbefund.
Messung: Gewinnung durch Masturbation nach 3 bis 7 Tagen Karenz mit strenger Reinigung (Händewaschen, Reinigung des Penis mit Seifenwasser und 75-%-Alkohol), direkte Abgabe in ein steriles Glasgefäß, Einfrieren bei −80 °C innerhalb von 2 Stunden. DNA-Extraktion mit CTAB, 16S-Sequenzierung der Regionen V1 bis V2 (HiSeq 2500), Auswertung mit QIIME 1.9.1. Es entstanden 3.871.353 Sequenzen hoher Qualität (im Mittel 24.348 je Probe) und 1.065 Taxa bei 97 % Ähnlichkeit. Zusätzlich vorhergesagte Stoffwechselwege (PICRUSt) [s099].
Ergebnisse: Fünf Stämme dominierten (Proteobacteria, Firmicutes, Actinobacteria, Bacteroidetes, Fusobacteria). Die Alpha-Diversität (ACE, Shannon) unterschied sich nicht (P > 0,05), die Beta-Diversität zwischen Patienten insgesamt und Kontrollen schon (gewichtete UniFrac r = 0,598, P = 0,001). 110 Taxa unterschieden sich. Bei den einzelnen Gruppen waren Asthenospermie (gewichtet r = 0,294, P = 0,0001) und Oligoasthenospermie (r = 0,270, P = 0,001) von den Kontrollen verschieden; Oligospermie (P = 0,044 gewichtet, 0,110 ungewichtet) und Azoospermie (P = 0,073 und 0,096) nicht eindeutig. Bei Asthenospermie waren Sneathia, Ralstonia, Ureaplasma, Bacteroides, Anaerococcus, Finegoldia, Corynebacterium und Lactobacillus (auf Artebene L. iners) sowie Acinetobacter lwoffii vermehrt, Pelomonas, Propionibacterium und Bosea vermindert. Flächen unter der ROC-Kurve für einzelne Taxa bei Asthenospermie: Lactobacillus 0,841 (95-%-KI 76,2 bis 92,0 %), Pelomonas 0,683, Propionibacterium 0,650, Propionibacterium acnes 0,647. Bei Oligoasthenospermie: Lactobacillus 0,773 (66,2 bis 88,4 %), Prevotella copri 0,763, Propionibacterium 0,727, Propionibacterium acnes 0,724, Acinetobacter 0,679, Pelomonas 0,662. Die Autoren prüften Alter und pH als Störgrößen für die ausgewählten Marker und fanden keinen Einfluss [s099].
Störgrößen: Alter und pH des Samenplasmas wurden für die Biomarker geprüft; Rauchen, Entzündung oder Karenzzeit sind im Text nicht berichtet.
Stärken: Eine der größeren frühen Stichproben, strenge Entnahmehygiene, Altersangleichung der Gruppen, öffentliche Rohdaten.
Schwächen: Keine Negativkontrollen im Methodenteil beschrieben; die Definitionen im Methodenteil scheinen vertauscht („Asthenospermie" über die Gesamtzahl, „Oligospermie" über die Motilität), während die Tabelle mit der üblichen Bedeutung übereinstimmt; Azoospermie nur 8 Fälle; AUC-Werte ohne externe Validierung und aus denselben Daten gewonnen; Stoffwechselwege nur vorhergesagt. Kultivierungsversuche blieben wegen geringer Keimzahl ohne Keimnachweis.
Einordnung: Gerade Lactobacillus war hier bei Asthenospermie und Oligoasthenospermie vermehrt, also entgegengesetzt zu Weng und zum Bild der Übersichtsarbeiten. Die Autoren spekulieren über Milchsäure und einen veränderten pH, ohne das zu belegen [s099]. Die Studie steht damit für die Richtungsunsicherheit der Gattung Lactobacillus, ein Thema, das auch bei Osadchiy [s056] auftaucht.

Yao et al. 2022 [s084]

Originaltitel: Semen microbiota in normal and leukocytospermic males.

Land: China (Dritte Xiangya-Klinik und Xiangya-Krankenhaus der Central South University, Changsha).
Design: Zweiteilige Studie mit Volltext: eine retrospektive Auswertung von Krankenakten (Dezember 2018 bis Dezember 2020) und eine Querschnittsstudie mit Sequenzierung an 87 Proben.
Population: Retrospektiver Teil: 1.161 Männer aus Eheschließungs-Untersuchungen oder wegen vorzeitigem Samenerguss und Unfruchtbarkeit; Männer mit Azoospermie oder Oligozoospermie (Konzentration unter 15 Mio./ml) wurden ausgeschlossen, ebenso Männer mit chronischen Krankheiten. 460 Proben hatten normale, 701 erhöhte Leukozytenzahl (Leukozytospermie: mehr als 1 × 10⁶/ml). Sequenzierungsteil: 87 Männer in vier Gruppen: Kontrolle (n = 20; normale Spermien, normale Leukozyten), Asthenozoospermie ohne Leukozytospermie (Ast, n = 13), Leukozytospermie bei normalen Spermien (Leu, n = 22) und Asthenozoospermie mit Leukozytospermie (LA, n = 32). Ausschluss bei systemischen Krankheiten, Tumoren, Fieber oder Infektion in den letzten zwei Monaten, genetischen oder Immunerkrankungen sowie Antibiotika, Immunsuppressiva oder Kortikoiden in den letzten zwei Monaten [s084].
Exposition: Leukozytospermie, Asthenozoospermie und deren Kombination.
Messung: Gewinnung durch Masturbation nach 3 bis 7 Tagen Karenz, Händewaschen und zweimaliges Waschen des Penis mit Seife, sterile Abgabe, Lagerung bei −80 °C. Leukozyten mit der Peroxidase-Färbung, Akrosin per ELISA. Sequenzierung der Regionen V3 bis V4 des 16S-Gens (MiSeq), Zuordnung gegen die Silva-Datenbank 138, durchgeführt durch ein kommerzielles Labor in Shanghai [s084].
Ergebnisse: Im retrospektiven Teil hatten 63,6 % der Männer mit Leukozytospermie eine Asthenozoospermie gegenüber 33,9 % bei normaler Leukozytenzahl. Bei Leukozytospermie waren Konzentration, progressive Motilität, Gesamtmotilität und Akrosin-Aktivität niedriger (jeweils p < 0,001); im Median lag die Konzentration in der Kontrollgruppe bei 195,6 Mio./ml und in der Leu-Gruppe bei 177,4 Mio./ml, die progressive Motilität bei 44,0 % gegen 39,6 %, in der Ast-Gruppe bei 106,7 Mio./ml und 24,6 % und in der LA-Gruppe bei 96,4 Mio./ml und 22,7 %. Beim Sequenzierungsteil ergaben 3.945.550 Sequenzen hoher Qualität 15.937 OTUs. Die Alpha-Diversität (Shannon-Index) war in der Leu-Gruppe gegenüber der Kontrolle erhöht (p < 0,05), ähnlich in LA gegenüber Ast. Bacteroidetes machten in der Kontrollgruppe 3,9 %, in der Leu-Gruppe 9,4 % aus (p < 0,05). Die Beta-Diversität trennte die vier Gruppen nicht. Es ergaben sich zwei Gemeinschaftstypen: Lactobacillus-angereichert und Streptococcus-angereichert. Zur Lactobacillus-Gruppe gehörten 60,0 % der Kontrollen, 53,9 % der Ast-, 45,5 % der Leu- und 50,0 % der LA-Männer; zusammengefasst 57,6 % ohne gegen 48,1 % mit Leukozytospermie. Auf Gattungsebene gab es zwischen den Gruppen keinen Unterschied [s084].
Störgrößen: Alter, Blutleukozyten, Hämoglobin, Thrombozyten und Raucheranteil unterschieden sich zwischen den vier Gruppen nicht (Rauchen 25,0 bis 30,7 %). Im retrospektiven Teil war das Alter ähnlich (Median 30,0 bis 30,6 Jahre).
Stärken: Sehr große Aktenauswertung für den Zusammenhang Leukozytospermie und Spermienqualität; klar definierte Vier-Gruppen-Struktur, die Leukozytospermie und Asthenozoospermie getrennt betrachtet; Ausschluss von Antibiotika und Infektionen.
Schwächen: Die Sequenzierung stützt sich auf nur 87 Proben, in der Ast-Gruppe auf 13. Im Methodenteil werden keine Negativkontrollen für die Sequenzierung beschrieben. Der Unterschied der Gemeinschaftstypen ist klein (57,6 % gegen 48,1 %) und wird ohne Signifikanzangabe berichtet; die Autoren nennen den Zusammenhang selbst „schwach". Die Gruppen unterscheiden sich im Alter nominell (Median 29,0 Jahre in der Kontrolle, 32,4 in LA); eine Adjustierung ist nicht beschrieben.
Einordnung: Die Studie verknüpft die klinische Entzündungsmarke Leukozytospermie mit einer anderen Bakteriengemeinschaft (mehr Streptococcus, weniger Lactobacillus) und höherer Diversität. Sie sagt nicht, ob Bakterien die Leukozyten anlocken oder ob Entzündung die Gemeinschaft verändert [s084]. Das Ergebnis passt zur Beobachtung bei Prostatitis in der Tartu-Studie [s110] und steht im Kontrast zu Yang, wo Lactobacillus bei Asthenospermie häufiger war [s099].

Osadchiy et al. 2024 [s056]

Originaltitel: Semen microbiota are dramatically altered in men with abnormal sperm parameters.

Land: USA (Abteilung für Andrologie, Universität von Kalifornien, Los Angeles).
Design: Querschnittsstudie, explorativ; Volltext lag vor.
Population: 73 Männer (Rekrutierung August 2021 bis Juni 2022), die entweder zur ersten Kinderwunschabklärung (primäre und sekundäre Unfruchtbarkeit) oder zur Vasektomieberatung mit nachgewiesener biologischer Vaterschaft kamen. Alter im Mittel 37,94 ± 5,62 Jahre, BMI 26,73 ± 6,15, 78 % beschnitten. Gruppe 1: normale Konzentration und Motilität (n = 42) gegen mindestens eine Auffälligkeit (n = 31; davon 11 normozoosperm, 12 oligozoosperm, 8 azoosperm); Gruppe 2: normale gegen auffällige Motilität (n = 46 gegen 27); Gruppe 3: normale gegen auffällige Konzentration (n = 53 gegen 20). In der Gruppe mit auffälligem Spermiogramm kamen 90 % (28 von 31) aus der Kinderwunschambulanz, in der Normalgruppe 40 % (17 von 42; p < 0,001) [s056].
Exposition: Zusammensetzung des Samenmikrobioms je Spermiogrammbefund.
Messung: Karenz 2 bis 7 Tage; Spermiogramm nach WHO (5. Auflage) mit automatisiertem Analysegerät. 16S-Sequenzierung (V1 bis V2, MiSeq) durch ein kommerzielles Labor, Lagerung bei −80 °C. Positivkontrollen, Extraktions-Negativkontrollen und Leerkontrollen wurden mitgeführt; die als Kontaminanten verdächtigten Gattungen Ralstonia, Pelomonas und Marinobacter und alle Sequenzvarianten unter 0,001 % der Reads wurden entfernt. Mediane Sequenziertiefe 2.080 klassifizierte Reads je Probe (Quartile 1.144 und 5.531). Auswertung mit ANCOM-BC (nur Taxa in mehr als 20 % der Proben) und kanonischer Korrelationsanalyse [s056].
Ergebnisse: Alpha- und Beta-Diversität unterschieden sich in keinem Vergleich (p > 0,10). Die fünf häufigsten Arten waren in allen Gruppen Enterococcus faecalis, Corynebacterium tuberculostearicum, Lactobacillus iners, Staphylococcus epidermidis und Finegoldia magna. Bei auffälliger Motilität (n = 27) war Lactobacillus iners häufiger als bei normaler Motilität (n = 46): mittlerer Anteil 9,4 % gegen 2,6 % (p = 0,046); in der kanonischen Korrelation r = 0,392 (p = 0,011). Bei auffälliger Konzentration (n = 20) waren Pseudomonas stutzeri (2,1 % gegen 1,0 %; p = 0,024) und Pseudomonas fluorescens (0,9 % gegen 0,7 %; p = 0,010) häufiger, Pseudomonas putida seltener (0,5 % gegen 0,8 %; p = 0,020) als bei normaler Konzentration (n = 53). In Gruppe 1 fanden sich Peptoniphilus coxii (p = 0,0469, bei Normalbefund seltener) und Staphylococcus hominis (p = 0,00335, bei Normalbefund häufiger) [s056].
Störgrößen: Alter, BMI, Beschneidung, Rauchen und Alkohol unterschieden sich zwischen den Vergleichsgruppen nicht. Nicht erhoben: Antibiotika und Harnwegsinfektionen, Häufigkeit des Geschlechtsverkehrs, Kondomgebrauch. Die Aktivität der Vasektomie-Männer wurde nicht erfasst.
Stärken: Negativ- und Positivkontrollen, Entfernung verdächtiger Kontaminanten, Artauflösung, kanonische Korrelation zusätzlich zum Gruppenvergleich, öffentliche Rohdaten.
Schwächen: Die Autoren verzichteten ausdrücklich auf eine Korrektur für mehrfaches Testen und benutzten „weniger strenge Parameter", um mögliche Marker zu finden; die meisten p-Werte liegen zwischen 0,01 und 0,047. Die Sequenziertiefe ist gering. Die Gruppen sind nach Rekrutierungsweg verzerrt (90 % gegen 40 % aus der Kinderwunschambulanz). Männer mit Vasektomiewunsch haben ihre Vaterschaft möglicherweise vor Jahren erreicht, ihre aktuelle Fruchtbarkeit ist nicht gesichert. Ein einzelnes Zentrum mit wohlhabender Population; eine Probe je Mann; keine DNA-Fragmentierung oder Oxidationsmarker. Ein Autor berät mehrere Pharmaunternehmen (Interessenerklärung).
Einordnung: Die Studie ist eine Quelle für die These, dass Lactobacillus iners anders wirken könnte als andere Lactobacillus-Arten; sie ist nach Angabe der Autoren der erste Bericht über einen negativen Zusammenhang dieser Art mit männlicher Fruchtbarkeit [s056]. Die Deutung über die L-Milchsäure und Entzündung ist eine Hypothese aus der Literatur zur Scheidenflora. Die Pseudomonas-Befunde zeigen, dass Arten derselben Gattung in verschiedene Richtungen weisen.

Mowla et al. 2025 [s043]

Originaltitel: Characterisation and comparison of semen microbiota and bacterial load in men with infertility, recurrent miscarriage, or proven fertility.

Land: Großbritannien (Imperial College London, Kliniken in London).
Design: Prospektive Querschnittsstudie mit Fall-Kontroll-Struktur (im Methodenanhang als „Fall-Kontroll-Studie" bezeichnet); Rekrutierung Januar 2019 bis März 2020; Volltext lag vor.
Population: 223 Männer: 63 Kontrollen mit nachgewiesener Vaterschaft (Rekrutierung über Aushänge), 46 Partner von Frauen mit wiederholten Fehlgeburten (mindestens zwei aufeinanderfolgende), 58 Männer mit männlichem Faktor und 56 Partner von Paaren mit ungeklärter Unfruchtbarkeit. Alter im Mittel 38,1 ± 6 Jahre (Kontrollen 40,1 ± 8, Patienten 37 ± 4,8). Einschluss 18 bis 60 Jahre, BMI unter 35. Ausschluss: bestätigte weibliche Ursache der Fehlgeburten, aktuelle Symptome einer Harnwegsinfektion, Alkoholexzess, Hormontherapie, Rauchen in den letzten sechs Monaten, Behandlung schwerer Systemerkrankungen. 183 von 223 Proben hatten einen TUNEL-Test, 40 einen Comet-Test [s043].
Exposition: Zusammensetzung und Menge der Bakterien im Ejakulat.
Messung: Masturbation nach 3 bis 7 Tagen Karenz nach Reinigung des Penis mit einem sterilen Tuch; Spermiogramm nach WHO 2010; reaktive Sauerstoffspezies (ROS) mit Luminol-Chemilumineszenz (Obergrenze 3,77 RLU/s je 10⁶ Spermien); DNA-Fragmentierung mit TUNEL (erhöht ab über 20 %) oder Comet (über 27 %); Bakterienlast mit quantitativer PCR; 16S-Sequenzierung (V1 bis V2, MiSeq, DADA2, Silva 138.1). Drei Negativkontrollen (Leerabstriche); die Software „decontam" entfernte 94 Sequenzvarianten als Kontaminanten. Danach blieben 7.998.565 Sequenzen hoher Qualität. Clustering nach dem Silhouetten-Verfahren, lineare Modelle mit Korrektur für mehrfaches Testen nach Benjamini-Hochberg [s043].
Ergebnisse: Hohe DNA-Fragmentierung (85 % der Fälle mit hoher Fragmentierung stammten aus der Studiengruppe; 70 von 82 gegenüber 12 von 82 Kontrollen; p = 0,0002), erhöhte ROS (28 von 33; p = 0,02) und Oligozoospermie (36 von 41; p = 0,01) waren in der Studiengruppe häufiger als bei den Kontrollen; auffällige Konzentration, Motilität und ROS waren in der Gruppe mit männlichem Faktor am häufigsten. Die Mikrobiota bildeten in allen Gruppen drei gattungsbestimmte Cluster: Cluster 1 Streptococcus (mittlerer Anteil 23,8 %), Cluster 2 Prevotella (24,4 %), Cluster 3 Lactobacillus und Gardnerella (35,9 % und 35,6 %). Die Cluster hatten rechnerisch etwa 113, 83 und 27 Mitglieder (aus der Anhangstabelle summiert). Cluster 2 hatte die höchste Artenzahl, Alpha-Diversität (p < 0,001) und Bakterienlast (p < 0,0001); Cluster 2 und 3 hatten höhere Last als Cluster 1. Auf Artebene ließen sich keine belastbaren Cluster bilden. Weder Artenzahl, Diversität und Bakterienlast (p = 0,30; 0,49; 0,22) noch die Häufigkeit einzelner Taxa unterschieden die vier Patientengruppen. Die Gesamtzusammensetzung und die Last hingen nicht mit Spermiogramm, ROS oder DNA-Fragmentierung zusammen. Chlamydia, Ureaplasma, Neisseria, Mycoplasma und Escherichia kamen vor, erreichten aber nicht die Mindesthäufigkeit von 25 % der Proben für die Regressionsmodelle. Mehrere Taxa zeigten Zusammenhänge mit p < 0,05, die nach der Korrektur für mehrfaches Testen nicht bestanden: DNA-Fragmentierung positiv mit Porphyromonas und Varibaculum, negativ mit Cutibacterium und Finegoldia (alle q = 0,27); ROS positiv mit Lactobacillus (t = 2,18; p = 0,02; q = 0,66; getrieben von L. iners). Nur Flavobacterium bestand die Korrektur: positiv mit auffälliger Samenqualität (t = 3,39; p = 0,0008; q = 0,02) und auffälliger Morphologie (t = 3,64; p = 0,0003; q = 0,01). Die Gattung war in 36,28 % der Proben vorhanden, mit einem mittleren Anteil von 1,15 % in diesen Proben [s043].
Störgrößen: Die Gruppen waren im Alter nicht ganz gleich (Kontrollen im Mittel 40,1 Jahre, Patienten 37); die ethnische Zusammensetzung unterschied sich nicht (p = 0,38). Rauchstatus lag für die Analysen nicht als Kovariate vor, wurde aber über das Ausschlusskriterium (Rauchen in den letzten sechs Monaten) begrenzt.
Stärken: Nach Angabe der Autoren die bis dahin größte Studie zum Thema, drei Patientengruppen plus Kontrolle, zusätzliche funktionelle Marker (ROS, DNA-Fragmentierung), Negativkontrollen mit rechnerischer Kontaminantenentfernung, Bakterienlast absolut gemessen, objektive Wahl der Clusterzahl, Korrektur für mehrfaches Testen.
Schwächen: Ein einzelner Standort mit begrenzter ethnischer Vielfalt. Keine Proben der Partnerinnen und keine gepaarten Urinproben. Die Kontrollen wurden über Aushänge rekrutiert und sind im Mittel älter als die Patienten. Zwei verschiedene DNA-Fragmentierungstests (TUNEL, Comet) mit unterschiedlichen Grenzwerten. Der Befund zu Flavobacterium ist biologisch schwer zu deuten: Die Gattung kommt vor allem in Umwelt und Wasser vor, Infektionen des Menschen sind selten, und die Autoren erwähnen frühere Funde von Flavobacterium in Kontaminationsstudien; sie ist in einer anderen Studie mit besserer Motilität und weniger DNA-Fragmentierung verbunden [s043, s077]. Im Text steht für UI einmal n = 26 (statt 56), und die Diskussion beschreibt den Lactobacillus-ROS-Zusammenhang umgekehrt (weniger erhöhte ROS) wie die Ergebnistabelle (positiver Zusammenhang). Die Studie wurde mit Mitteln eines Pharmaunternehmens (LogixX Pharma) und weiteren Stiftungen gefördert.
Einordnung: Die Studie ist eine der methodisch strengsten und zugleich eine der negativsten: Die Gesamtbakteriengemeinschaft unterscheidet fruchtbare und unfruchtbare Männer nicht, und die Artebene deutet eher auf vorübergehende Besiedlung hin. Die Autoren verweisen darauf, dass frühere Studien oft keine Korrektur für mehrfaches Testen vornahmen und deshalb Zufallsbefunde berichtet haben könnten [s043].

Cannarella et al. 2026 [s005]

Originaltitel: Relationship Between Seminal Microbiota and Sperm Parameters in Humans: A Prospective Cross-Sectional Study.

Land: Italien (Universität Catania).
Design: Prospektive Querschnittsstudie. Es lag nur die Zusammenfassung vor; der Volltext war nicht abrufbar.
Population: 100 eugonadale erwachsene Männer, die in einer universitären Abteilung für Endokrinologie und Andrologie untersucht wurden. Weitere Einschlusskriterien und Alter sind im Abstract nicht genannt.
Exposition: Konzentration von Laktobazillen sowie anaeroben und fakultativen Bakterien im Ejakulat.
Messung: Seminale Konzentrationen der genannten Bakteriengruppen, im Serum LH, FSH und Testosteron, konventionelle Spermienparameter und Leukozyten im Ejakulat. Die Methode der Bakterienmessung beschreibt der Abstract nicht. Regressionsmodelle und Schwellenwerte für Konzentration über 16 Mio./ml und progressive Motilität über 30 %.
Ergebnisse: Die Laktobazillenkonzentration korrelierte positiv mit der Spermienkonzentration (r = 0,42; p < 0,001). Die Leukozytenkonzentration und der Anteil unreifer Keimzellen (Spermatiden) korrelierten negativ (r = −0,35; p = 0,002 und r = −0,37; p < 0,001; die Bezugsgröße nennt der Abstract nicht ausdrücklich, dem Satzbau nach ist es die Laktobazillenkonzentration). Anaerobe und fakultative Bakterien korrelierten negativ mit der progressiven Motilität (r = −0,77; p < 0,001) und positiv mit dem Spermatidenanteil (r = 0,72; p < 0,001). Das Verhältnis von Laktobazillen zu Gesamtbakterien korrelierte negativ mit der Leukozytenkonzentration (r = −0,96; p < 0,001) und dem Spermatidenanteil (r = −0,89; p < 0,001) sowie positiv mit der progressiven Motilität (r = 0,95; p < 0,001). Alle Korrelationen blieben laut Abstract nach Adjustierung signifikant; die Adjustierungsvariablen nennt der Abstract nicht. Die Konzentrationen und das Verhältnis seien starke Prädiktoren für Konzentration und Motilität mit hoher Sensitivität und Spezifität (Zahlen nicht im Abstract) [s005].
Störgrößen: Laut Abstract adjustiert, Variablen unbekannt.
Stärken: Prospektives Design, Auswertung von Hormonen und Entzündungsmarkern (Leukozyten) zusätzlich zu den Spermienparametern, Schwellenwert-Analyse mit klinisch nahen Zielgrößen.
Schwächen: Nur Abstract geprüft. Die Korrelationen von −0,96 und 0,95 sind für biologische Messgrößen ungewöhnlich hoch und sollten durch unabhängige Replikation bestätigt werden (so auch im Recherchedokument de). Es bleibt offen, ob die Bakterienmessung kulturbasiert oder molekular war und ob die Verhältniszahl und die Einzelmessungen voneinander unabhängige Informationen liefern. Die Gruppe besteht aus Männern einer Andrologie-Ambulanz, nicht aus der Allgemeinbevölkerung. Keine Aussage zu Schwangerschaften.
Einordnung: Die Studie stützt die Lactobacillus-These mit sehr starken Korrelationen, ist aber ohne Volltext nicht zu bewerten. Im Vergleich zu Mowla [s043] und Osadchiy [s056], die keine oder gegenläufige Lactobacillus-Zusammenhänge fanden, weicht sie deutlich ab.

Vougiouklaki et al. 2026 [s026]

Originaltitel: Decoding the seminal microbial fingerprint and semen quality: insights from the first Greek pilot study.

Land: Griechenland (Universität West-Attika, Athen; 3. Urologische Klinik des Universitätsklinikums Attikon, Chaidari).
Design: Querschnittsstudie, ausdrücklich als Pilotstudie bezeichnet; Volltext lag vor.
Population: 80 Männer griechischer Herkunft, im Mittel 32,0 ± 1,66 Jahre (Spanne 27 bis 42). Normozoospermie-Gruppe (n = 48): 30 Männer mit nachgewiesener Vaterschaft und 18 Männer ohne Unfruchtbarkeit in der Vorgeschichte. Auffällige Gruppe (n = 32): 10 Männer mit Asthenozoospermie und 22 mit Oligoasthenozoospermie, die nach mindestens zwölf Monaten ungeschütztem Verkehr keine Schwangerschaft erreicht hatten. Ausschluss bei Antibiotika in den letzten drei Monaten, Hinweis auf Infektion der Geschlechtsdrüsen (Samenkultur negativ verlangt) und sexuell übertragbaren Infektionen (Syphilis, HIV, Hepatitis B und C) [s026].
Exposition: Zusammensetzung der Bakterien- und Pilzgemeinschaft im Ejakulat je Spermiogrammbefund.
Messung: Karenz 4 Tage, Masturbation, sterile Gefäße; Spermiogramm nach WHO-Handbuch (6. Auflage 2021) mit einem Schnellanalysegerät, Vitalität, pH. Ganzlängen-16S-Sequenzierung (V1 bis V9) und ITS-Sequenzierung für Pilze auf einem Nanopore-MinION. Pro Probe 50.000 Reads für die Hauptanalyse. Als Kontrollen wurden drei Pilzisolate als Positivkontrollen mitgeführt; Negativkontrollen für die Bakterienanalyse werden im Methodenteil nicht beschrieben [s026].
Ergebnisse: Die Gruppen unterschieden sich bei Konzentration (27,5 ± 3,0 gegen 12,5 ± 2,8 Mio./ml), Gesamtmotilität (52,0 ± 3,5 gegen 30,0 ± 4,0 %), progressiver Motilität (38,0 ± 3,0 gegen 20,5 ± 3,5 %), Vitalität (65,0 ± 2,5 gegen 50,0 ± 3,0 %) und normaler Morphologie (15,5 ± 1,0 gegen 9,0 ± 2,5 %; jeweils p < 0,001); Volumen und pH unterschieden sich nicht. Bei den Normalbefunden machten Bacillota 64,13 % aus (Actinomycetota 14,61 %, Pseudomonadota 12,95 %, Bacteroidota 5,77 %), bei den auffälligen Proben nur 2,32 %; dort dominierte der Stamm Campylobacteriota. Auf Gattungsebene herrschten bei den Normalbefunden Enterococcus, Cutibacterium, Streptococcus, Finegoldia und Staphylococcus vor, bei den auffälligen Proben Campylobacter, Stenotrophomonas, Agrobacterium, Dialister und Lactococcus. Auf Artebene dominierte bei den Normalbefunden Enterococcus faecalis (41,3 %), bei den auffälligen Proben Campylobacter ureolyticus (49,6 %). In keiner Probe wurde Pilz-DNA nachgewiesen, während alle Pilzkontrollen amplifizierten [s026].
Störgrößen: Rauchen, systemische Entzündung, Prostatitis, Antimykotika und kürzliche fieberhafte Erkrankungen wurden nach Angabe der Autoren nicht systematisch erfasst; Alter und BMI unterschieden sich nicht signifikant.
Stärken: Nach dem Titel die erste griechische Studie, Langlesesequenzierung mit voller 16S-Länge (bessere Artauflösung), zusätzliche Pilzanalyse mit Positivkontrollen, ethnisch einheitliche Gruppe, Ausschluss von Infektionen.
Schwächen: Für die Zusammensetzungsunterschiede werden im Ergebnisteil keine statistischen Tests berichtet; die Schlussfolgerung „signifikante Unterschiede" stützt sich nur auf beschreibende Prozentzahlen. Die Zahlen sind im Text widersprüchlich: Der Abstract nennt für Campylobacteriota in den auffälligen Proben 10,82 %, der Ergebnisteil 48,71 %. Die Beschreibungstexte der Abbildungen, die nach Angabe der Zeitschrift KI-gestützt erstellt wurden, nennen für Enterococcus faecalis in den auffälligen Proben 49,61 % statt der im Text genannten Campylobacter-ureolyticus-Dominanz, und die Gattungsabbildung nennt Cutibacterium mit 20,7 %, obwohl der Stamm Actinomycetota auf Phylumebene nur 0,36 % ausmacht. Die Standardabweichungen (zum Beispiel Alter 32,0 ± 1,66 bei einer Spanne von 27 bis 42 Jahren) sind rechnerisch schwer mit der Spanne vereinbar. Keine Diversitätsanalyse. Eine Probe je Mann; kleine Gruppe; Asthenozoospermie (n = 10) und Oligoasthenozoospermie (n = 22) wurden zusammengefasst. Die Förderung stammt aus einem europäischen Masterprogramm (Erasmus+).
Einordnung: Die Studie weicht von den Studien ab, in denen Lactobacillus, Prevotella oder Streptococcus die Gemeinschaften prägen [s101, s043]: Hier dominieren Enterococcus (normal) und Campylobacter (auffällig). Die Dominanz einer einzigen Art (49,6 %) in der auffälligen Gruppe ist ungewöhnlich und könnte auch auf wenige Proben mit sehr hohem Anteil, technische Effekte oder Kontamination zurückgehen; das lässt sich aus dem Bericht nicht klären. Der fehlende Pilznachweis ist ein eigenständiger Befund, bei dem die Autoren selbst formulieren, Pilze seien unter physiologischen Bedingungen im Ejakulat selten oder fehlend [s026].