Hintergrund

Der männliche Genitaltrakt und die Wege der Infektion

Spermien entstehen in den Samenkanälchen des Hodens unter dem Schutz und der Versorgung durch Sertoli-Zellen und unter hormoneller Steuerung. Die Blut-Hoden-Schranke gehört nach Mruk und Cheng (2015) zu den dichtesten Gewebeschranken des Säugetierkörpers. Sie teilt das Samenepithel in einen basalen und einen adluminalen Raum und besteht nicht nur aus Zellkontakten vom Typ der Tight Junctions, sondern aus mehreren zusammenwirkenden Strukturen. Von dort gelangen die Spermien in den Nebenhoden, dessen Schleimhaut Flüssigkeit aufnimmt und abgibt [s180], und über den Samenleiter zur Harnröhre. Prostata und Samenbläschen tragen zum Seminalplasma bei. Die WHO rechnet nach der EAU-Leitlinie Harnröhrenentzündung, Prostatitis, Orchitis und Nebenhodenentzündung zu den Infektionen der Anhangsdrüsen [s383].

Erreger können auf zwei Wegen in diesen Trakt gelangen: aufsteigend von der Harnröhre, wie bei den klassischen sexuell übertragbaren Bakterien und den Erregern von Harnwegsinfektionen [s251], oder auf dem Blutweg [s120]. Viren wie Zika und Ebola müssen dabei die Blut-Hoden-Schranke überwinden. Die Mechanismen sind für Zika im Tiermodell gut beschrieben, etwa über S100A4-positive Makrophagen [s201, s108], die Matrixmetalloproteinase 9 [s192], einen Umbau des Aktin-Gerüsts der Sertoli-Zellen [s179] und den Signalweg über CLEC5A [s134]. Für Ebola zeigte eine Mausstudie mit markierten Partikeln, dass etwa 2,48 % der Partikel aus dem Zwischengewebe die Samenkanälchen erreichten [s14]. Das Mpox-Virus infiziert menschliche Sertoli-Zellen im Zellversuch [s63].

Welche Erreger welchen Abschnitt befallen, zeigt am deutlichsten die Nebenhodenentzündung. Bei Männern unter 35 Jahren wird sie nach der EAU-Leitlinie meist durch Chlamydia trachomatis oder Neisseria gonorrhoeae verursacht [s383]. In einer japanischen Serie von 56 Männern unter 40 Jahren mit akuter Epididymitis war Chlamydia bei 28 (50,0 %) und Neisseria gonorrhoeae bei 3 (5,4 %) nachweisbar [s298]. In einer neueren multizentrischen Studie aus Japan mit 110 Patienten überwog dagegen Escherichia coli, gonokokkale Fälle gab es nicht und Chlamydien nur zwei [s25]. Nach einer Übersicht im Deutschen Ärzteblatt entwickeln etwa 10 % der Männer nach akuter Nebenhodenentzündung eine anhaltende Azoospermie und 30 % eine Oligozoospermie, und bis zu 25 % der Hodenbiopsien infertiler Männer zeigen herdförmige Entzündungsreaktionen [s251]. In einer Serie von 133 Patienten mit obstruktiver Azoospermie wurde bei 144 von 266 Samenwegseinheiten (54,1 %) eine Infektion als Ursache gezählt [s258]. Auch nicht sexuell übertragene Erreger erreichen den Genitaltrakt: Brucellose verursachte in einer türkischen Studie mit 194 Patienten bei 55,7 % eine Nebenhoden-Hoden-Entzündung [s115], und Mumps ging in einer Studie aus dem Jemen mit Hormonveränderungen und gestörter Spermatogenese einher [s254].

Mögliche Wirkwege auf die Samenqualität

Die Literatur beschreibt mehrere Wege, auf denen eine Infektion die Samenqualität senken könnte. Fast alle beruhen auf Tierversuchen, Laborversuchen oder Querschnittsdaten und sind beim Menschen nicht bewiesen.

1. Direkter Kontakt mit Spermien. Chlamydia trachomatis heftet sich in elektronenmikroskopischen Studien an Kopf, Hals und Flagellum von Spermien und dringt bis in den Kopf ein [s367, s364]. Ureaplasma parvum drang in Mäusespermien ein, senkte deren Beweglichkeit und wurde bei der In-vitro-Befruchtung in die Eizelle getragen [s173]. Mikrokolonien von Mycoplasma hominis heften sich an Spermien [s75]. Sekretionsprodukte von Trichomonas vaginalis senkten Überleben und Beweglichkeit von Spermien und lösten Apoptose aus [s138, s147, s279]. Das Lipooligosaccharid der Gonokokken bindet an den Asialoglykoprotein-Rezeptor menschlicher Spermien [s356]. Virale Nukleinsäuren oder Proteine wurden in Spermien gefunden bei Zika [s183], Herpes simplex und Zytomegalievirus [s262, s306], HPV [s174, s121] und Hepatitis B, dessen DNA in das Spermiengenom integriert sein kann [s85].

1. Entzündung und oxidativer Stress. Entzündungsmarker im Ejakulat gehen mit schlechterer Beweglichkeit einher [s350, s300], und im Laborversuch senkte die Zugabe von Neutrophilen und Elastase die Beweglichkeit sofort [s371]. Die Elastase der Granulozyten war bei Ureaplasma-Infektion erhöht und statistisch mit niedrigerer Beweglichkeit verbunden [s150]. Bei Chlamydien korrelierte die DNA-Fragmentierung mit reaktiven Sauerstoffspezies (r = 0,82) [s167]. Eine Übersicht nennt oxidativen Stress als Hauptmechanismus der Schädigung der Spermien-DNA bei Bakteriospermie [s23].

1. Hormonelle Störung. Das Zika-Protein NS2A hemmt in Mäusen die Übersetzung der CYP17A1-mRNA und damit die Testosteronbildung [s69]. Bei Männern mit chronischer Trichomonas-Infektion lagen Inhibin B und FSH im Referenzbereich, was gegen ausgeprägte Defekte der Spermatogenese spricht [s303].

1. Verschluss der Samenwege. Entzündliche Verengungen von Nebenhoden und Samenleiter führen zu obstruktiver Azoospermie [s251, s258].

1. Immunologische Wirkung. In der Metaanalyse über alle Urogenitalinfektionen war HPV mit einer höheren Häufigkeit von Antispermien-Antikörpern verbunden (OR 10,63; 1,49 bis 75,93, ein sehr breites Intervall) [s06].

1. Wirkung des Seminalplasmas auf den Erreger. Menschliches Seminalplasma und seine amyloiden Fibrillen steigerten im Labor die Infektiosität des Mpox-Virus [s30]; ein Wirkstoff, der die Fibrillenbildung hemmt, blockierte im Zellmodell den Eintritt von Ebola-Pseudoviren [s196]. Das betrifft die Übertragbarkeit, nicht die Samenqualität.

Definitionen

Infertilität. Nach der WHO-Leitlinie von 2025 erlebt weltweit eine von sechs Personen im Leben Infertilität [s34]. Nach Agarwal und Mitarbeitern (2015) betrifft Infertilität schätzungsweise 15 % der Paare; der Mann ist allein für 20 bis 30 % der Fälle verantwortlich und trägt insgesamt zu etwa 50 % bei. Die Autoren betonen selbst, dass verlässliche Zahlen zur männlichen Infertilität fehlen. Diese Studie verwendet den Begriff so, wie ihn die jeweilige Originalarbeit definiert. Das ist uneinheitlich: Manche Studien meinen ein auffälliges Spermiogramm, andere eine ärztliche Diagnose, andere ausbleibende Schwangerschaft.

Spermiogramm-Befunde. Azoospermie bezeichnet das Fehlen von Spermien im Ejakulat, Oligozoospermie zu wenige Spermien, Asthenozoospermie eine verminderte Beweglichkeit und Teratozoospermie einen hohen Anteil fehlgeformter Spermien. In russischsprachigen Arbeiten ist „Patospermie“ ein Sammelbegriff für jede Abweichung des Spermiogramms [s319, s324].

Bakteriospermie. Nachweis von Bakterien im Ejakulat. Mehrere Studien werten mehr als 10³ koloniebildende Einheiten pro Milliliter als Bakteriospermie [s88]. Die berichteten Häufigkeiten sind sehr verschieden: 1,38 % bei 74.376 infertilen Männern in einer chinesischen Kultur-Auswertung [s237], aber 89,42 % bakterienpositive Proben bei 4.897 Samenspendern [s195]. Das zeigt, dass Besiedlung und Verunreinigung bei der Gewinnung nicht von einer Infektion zu trennen sind.

Leukozytospermie und Pyospermie. Leukozytospermie bedeutet mehr als 1 × 10⁶ peroxidasepositive Leukozyten pro Milliliter Ejakulat [s13, s383]. Ältere japanische Arbeiten sprechen von Pyospermie bei mehr als 10 Leukozyten pro Gesichtsfeld [s371]. Die AUA/ASRM-Leitlinie verlangt bei Pyospermie nach der Webfassung eine Suche nach Infektion und hält fest, dass weiße Blutkörperchen im Sperma aus Infektion oder Entzündung stammen können [s73]. Leukozytospermie findet sich bei etwa 30 % infertiler und bis zu 20 % fertiler Männer [s88]. Als Marker für Bakteriennachweis ist der Grenzwert schwach: In einer tunesischen Studie lagen Sensitivität und Spezifität bei 20,3 % und 81,5 % [s326].

Infektion der Anhangsdrüsen (MAGI). Sammelbegriff für Infektionen von Prostata, Samenbläschen und Nebenhoden [s41, s383].

Nachweis, Besiedlung, Infektion. Der Nachweis von Erreger-Nukleinsäure im Sperma bedeutet nicht, dass der Erreger lebt, sich vermehrt oder Schaden anrichtet. Bei Ebola war RNA im Sperma bis 290 Tage nachweisbar, infektiöses Virus in der Zellkultur nur bis 70 Tage [s267]. Bei Mpox wurde replikationsfähiges Virus nur in Proben mit hoher DNA-Menge isoliert [s133]. Für Zika fand sich infektiöses Virus bei 8 von 97 Patienten [s213].

Messgrößen und Effektmaße

Das Spermiogramm misst Volumen, pH, Spermienkonzentration, Gesamtzahl, Gesamtbeweglichkeit und progressive Beweglichkeit, Vitalität, Morphologie und Leukozytenzahl. Erweiterte Untersuchungen betreffen die DNA-Schädigung der Spermien, ausgedrückt als DNA-Fragmentationsindex (DFI) und hohe DNA-Anfärbbarkeit (HDS) [s13], den oxidativen Zustand des Ejakulats als Oxidationsreduktionspotenzial [s22], Entzündungsmarker wie die Granulozyten-Elastase [s162] und Zytokine, Antispermien-Antikörper sowie Bestandteile des Seminalplasmas wie Fruktose, Zitronensäure und Zink [s377, s36]. Die Beweglichkeit wird in einem Teil der Studien computergestützt gemessen [s347, s151].

Die Studien berichten ihre Ergebnisse in unterschiedlichen Maßen:

• Odds Ratio (OR): Verhältnis der Chancen für ein Ereignis, zum Beispiel Infertilität, bei Infizierten und Nichtinfizierten. Ein Wert von 1 bedeutet keinen Unterschied. Schließt das 95-%-Konfidenzintervall die 1 ein, ist der Unterschied nicht signifikant, wie bei Ureaplasma parvum [s116].
• Mittelwertdifferenz (MD): Unterschied in der Einheit der Messgröße, zum Beispiel Millionen pro Milliliter [s06, s105].
• Standardisierte Mittelwertdifferenz (SMD): Unterschied in Einheiten der Streuung, damit Studien mit verschiedenen Messskalen vergleichbar werden [s04, s83]. Sie ist anschaulich schwer lesbar. Die SMD der Prostatitis-Metaanalyse liegen teils im zweistelligen Bereich, was ungewöhnlich ist und im Abstract nicht erklärt wird [s282]. Bei einer Ureaplasma-Metaanalyse sind die Vorzeichen im Abstract uneinheitlich [s50].
• Hazard Ratio (HR): Verhältnis der Ereignisraten über die Zeit, etwa für diagnostizierte Infertilität bei Hepatitis B [s288].
• I²: Anteil der Streuung zwischen Studien, der nicht auf Zufall beruht. Hohe Werte bedeuten, dass die Einzelstudien sehr unterschiedliche Ergebnisse haben und ein gemeinsamer Mittelwert nur begrenzt aussagekräftig ist. In den hier berücksichtigten Metaanalysen reichen sie bis 97,77 % [s122].

Die WHO-Referenzwerte von 2010 und 2021

Das WHO-Handbuch zur Untersuchung des menschlichen Ejakulats erschien erstmals 1980. Nach Boitrelle und Mitarbeitern (2021) folgten fünf weitere Auflagen, die sechste im Juli 2021. Die Referenzwerte der fünften Auflage (Cooper et al. 2010) stammen von Samenproben von mehr als 4.500 Männern aus 14 Ländern auf vier Kontinenten. Als Bezugsgruppe dienten Männer, deren Partnerinnen innerhalb von höchstens zwölf Monaten schwanger geworden waren. Die unteren Referenzgrenzen, die fünften Perzentile, lagen bei folgenden Werten (95-%-Konfidenzintervall in Klammern):

Für die sechste Auflage wertete eine Arbeitsgruppe um Campbell (2021) die Daten von mehr als 3.500 Männern aus zwölf Ländern auf fünf Kontinenten aus. Die fünften Perzentile betrugen für die Konzentration 16 Mio. pro ml, für die progressive Beweglichkeit 30 %, für die Gesamtbeweglichkeit 42 % und für die normal geformten Spermien 4 %. Die Autoren betonen, dass diese Werte keine scharfe Grenze zwischen fertilen und subfertilen Männern markieren und dass Daten aus vielen Ländern fehlen. Für Volumen, Gesamtzahl und Vitalität enthalten die abgerufenen Quellen keinen gesicherten Wert für 2021; er wird deshalb nicht genannt. Boitrelle und Mitarbeiter heben als Neuerung hervor, dass die sechste Auflage den Begriff der Referenzgrenzen aufgibt und stattdessen „Entscheidungsgrenzen“ vorschlägt, aber weder für die Basis- noch für die erweiterten Parameter solche Grenzen benennt. Sie beschreiben zudem die Untersuchung der DNA-Fragmentation und des oxidativen Stresses ausführlicher.

Für die Auswertung der Literatur folgt daraus: Die Studien dieser Sammlung stammen aus fast siebzig Jahren (1957 bis 2026) und aus mehreren Handbuchgenerationen, einzelne ausdrücklich nach den Kriterien von 2021 [s94]. Gruppen „normal“ und „auffällig“ sind deshalb zwischen den Studien nicht deckungsgleich. Die Referenzwerte beschreiben außerdem die fünfte Perzentile fertiler Männer, keine Schwelle, ab der eine Infektion schadet. Die Leukozytengrenze von 1 × 10⁶ pro Milliliter wird in mehreren Studien verwendet [s13, s221, s383]; andere nutzen abweichende Schwellen, etwa mehr als 2 × 10⁶ pro Milliliter [s163].

Zur Geschichte der Forschungsfrage

Die Frage, ob Genitalinfektionen die Samenqualität verändern, ist alt. Die frühesten Quellen dieser Sammlung zeigen den Stand der jeweiligen Zeit, nicht den Zeitpunkt, an dem die Frage erstmals gestellt wurde.

1950er bis 1970er Jahre. Die ältesten Arbeiten stammen aus der japanischen Urologie und betreffen Trichomonaden: eine Experimentalarbeit von 1957 mit Meerschweinchen, Mäusen und fünf Freiwilligen [s382], eine Erhebung an 946 Patienten von 1965 [s381] und Serien von 1969 und 1973 [s380, s379]. 1975 zeigten Sherman und Rosenfeld, dass Gonokokken in infiziertem Sperma bei +22 °C ein bis acht Tage überlebten und das Einfrieren bei -196 °C und eine Lagerung von mindestens 18 Monaten überstanden. Das war ein früher Hinweis auf die Rolle des Samens bei der Übertragung [s378].

1980er Jahre. 1982 verglichen Pérez-Plaza und Mitarbeiter 30 Männer mit asymptomatischer Gonorrhö mit gesunden Kontrollen und fanden keinen Unterschied im Spermiogramm [s377]. Eine japanische Serie aus Okayama untersuchte Antikörper gegen Chlamydien bei Infertilitätspatienten [s376]; weitere Arbeiten verknüpften Chlamydien mit akuter Nebenhodenentzündung und Prostatitis [s374, s373]. Ein Rattenmodell zur Prostatitis durch Ureaplasma fiel negativ aus [s375].

1990er Jahre. Die Elektronenmikroskopie zeigte Chlamydien an und in menschlichen Spermien [s367, s364]. Studien aus Saudi-Arabien, Marokko und der Türkei suchten nach Infektionen bei idiopathischer Infertilität [s362, s363, s359]. Eine Serie aus Shanghai mit 1.416 infertilen Männern und Rattenversuchen verband Ureaplasma mit Infertilität [s361]. Gegen Ende des Jahrzehnts kamen neue Nachweisverfahren hinzu, etwa die Ligase-Kettenreaktion [s357] und die Serologie [s358]. Schon 1991 hatte eine türkische Studie Antispermien-Antikörper bei 43,1 % von 109 Frauen in der Prostitution gegenüber 5 % bei 40 Kontrollfrauen gefunden und als Ursache wiederholte Spermienantigene oder Mikroorganismen erwogen [s369].

2000er Jahre. Mit der PCR rückten Ureaplasmen, Mykoplasmen und Chlamydien in den Mittelpunkt, vor allem aus Tunesien [s353, s354, s333, s325, s326]. Eine chinesischsprachige Metaanalyse aus 49 Publikationen nannte für Ureaplasma urealyticum eine Odds Ratio von 4,43 [s327].

2010er Jahre. Es erschienen zahlreiche Übersichten und Metaanalysen: zu sexuell übertragbaren Erregern insgesamt [s283, s257, s251], zu Mykoplasmen und Ureaplasmen [s278], zu HPV [s280, s247, s233] und zur chronischen Prostatitis [s282]. Die Autoren der Übersicht im Hautarzt forderten Studien an kaukasischen Kollektiven [s232]. Parallel entstanden neue Forschungsfelder durch Ausbrüche: Die Zika-Epidemie 2016 brachte Mausversuche mit Hodenschäden [s261] und importierte Fälle, etwa in Korea [s260]. Die Ebola-Epidemie in Westafrika führte zu Studien über die Persistenz im Sperma [s267, s266, s210].

2020er Jahre. Zur Corona-Pandemie erschienen Metaanalysen zur Samenqualität nach SARS-CoV-2 [s104, s77]. Der Mpox-Ausbruch des Sommers 2022 führte zu Kohorten mit Samenproben [s133]. Die sechste Auflage des WHO-Handbuchs erschien 2021, die erste umfassende WHO-Leitlinie zur Infertilität 2025 [s34, s12]. Zuletzt erschienen Metaanalysen zu Urogenitalinfektionen insgesamt [s06] und zu Chlamydien [s05]. Die Frage, ob Infektionen Spermien verändern, wird damit seit Jahrzehnten gestellt, aber weiterhin ohne eindeutige Antwort.