Wie die Evidenz hier gelesen wird bis Aluminium: Studien am Menschen und In-vitro-Versuche

Wie die Evidenz hier gelesen wird

Die folgenden Abschnitte besprechen die Arbeiten einzeln, geordnet nach Stoff und innerhalb des Stoffs nach Studientyp: zuerst Leitlinien und Übersichten, dann Studien am Menschen, dann Zellversuche mit menschlichem oder tierischem Material, zuletzt Tierversuche. Alle Angaben beruhen auf den Zusammenfassungen (Abstracts) und, wo vermerkt, auf frei zugänglichen Volltexten; Volltexte der meisten Arbeiten wurden nicht ausgewertet. Wo ein Abstract eine Zahl nicht nennt, steht hier keine. Stärken und Schwächen sind aus dem im Abstract erkennbaren Design abgeleitet und daher vorläufig. Zitiert wird mit den Kennungen aus der Quellenliste, etwa [s63].

Vorab das Gesamtbild in fünf Sätzen. Erstens: Zu Fluorid, Aluminium, Mangan, Kupfer und Nanopartikeln im Trinkwasser gibt es keine Humanstudie, die den Stoff im Wasser misst und mit Spermienparametern verknüpft; die Humanliteratur misst Hormone, Urin-, Blut- oder Seminalplasmawerte oder Berufsexposition. Zweitens: Die Tierliteratur ist umfangreich und zeigt in der großen Mehrheit nachteilige Befunde, aber überwiegend bei Dosen, die weit über üblichen Trinkwasserwerten liegen, und häufig bei Gabe per Schlundsonde, Bauchhöhlen- oder Venenspritze. Drittens: Die wenigen Studien mit niedrigen oder realistischen Dosen sind uneinheitlich; es gibt sowohl Befunde bei niedrigen Konzentrationen als auch Nullbefunde bei hohen. Viertens: Leitlinien nennen die fünf Stoffgruppen nicht. Fünftens: Die Metaanalysen zu Metallen im Samen widersprechen sich für Kupfer und zeigen für Mangan keinen Gruppenunterschied.

Leitlinien und regulatorische Dokumente

Dieser Abschnitt ist kurz, weil die Leitlinienlage dünn ist. Das ist selbst ein Befund.

AUA/ASRM-Leitlinie „Diagnosis and Treatment of Infertility in Men" (Veröffentlichung 2020, Änderung 2024) [s47]. Die abgerufene Webfassung enthält einen Abschnitt „Environmental Factors". Er stellt zunächst fest, dass Studien zu Umweltfaktoren schwer durchzuführen und auszuwerten seien, weil viele Chemikalien allgegenwärtig seien, die Expositionsmessung unzureichend sei, nur wenige Toxizitätsbiomarker validiert seien und Störgrößen die Deutung erschwerten. Von den untersuchten mutmaßlichen Giftstoffen sei der Zusammenhang zwischen Exposition und männlicher Infertilität „für einige Schwermetalle und Pestizide" als schlüssig („conclusive") beurteilt worden; für das Phthalat DEHP bestehe ein möglicher Zusammenhang; für Benzophenone, Bisphenol A, chlorierte antimikrobielle Stoffe, Parabene und Luftverschmutzung sei die Evidenz nicht schlüssig. Konkret ausgeführt wird nur Blei: Es sei seit Jahren als Reproduktionstoxikant dokumentiert, wirke über Nervensystem und Gonade, beeinträchtige direkt die Akrosomreaktion der Spermien, und „lead in water sources is of particular concern". Cadmium wird als ebenfalls beteiligter Reproduktionstoxikant genannt. Zu Fluorid, Aluminium, Mangan, Kupfer und Nanopartikeln enthält der Abschnitt keine Aussage (Zeichenfolgensuche in der abgerufenen Seite). Die Leitlinie spricht also Trinkwasser als Expositionsweg für Blei an, nicht für die hier behandelten Stoffe. Die Aussage „für einige Schwermetalle schlüssig" lässt sich auf Kupfer, Mangan oder Aluminium nicht übertragen, weil diese namentlich nicht genannt werden.

EAU-Leitlinie „Sexual and Reproductive Health", Kapitel 11 „Male Infertility" [s51]. Das Kapitel nennt als Hypothese, dass idiopathische männliche Infertilität mit mehreren bisher nicht identifizierten Faktoren zusammenhängen könne, darunter endokrine Störung durch Umweltverschmutzung, reaktive Sauerstoffspezies mit Spermien-DNA-Schäden oder genetische und epigenetische Veränderungen. In der Anamnese soll die Exposition gegenüber Umweltgiften erfasst werden; Umweltgifte stehen in der Liste der Anamnesepunkte. Fluorid, Aluminium, Mangan, Kupfer, Trinkwasser, Schwermetalle und Nanopartikel werden im abgerufenen Kapitel nicht genannt (Zeichenfolgensuche bestätigt). Die Leitlinie liefert damit weder eine Bewertung noch eine Grenzwertaussage zu diesen Stoffen.

ESHRE, AWMF, Cochrane. Die abgerufene ESHRE-Seite zur Leitlinie „Unexplained Infertility" enthielt keine Treffer zu den Stoffen; eine ESHRE-Leitlinie zu Umweltmetallen oder Fluorid wurde nicht gefunden. Das AWMF-Leitlinienregister lieferte nur eine Seite ohne auswertbaren Inhalt; eine deutsche S2k- oder S3-Leitlinie zur männlichen Infertilität mit Umweltmetallen konnte nicht ermittelt werden. In Europe PMC finden sich Cochrane-Übersichten zur männlichen Subfertilität (etwa zu Antioxidanzien oder Spermienauswahl), aber keine, deren Titel Fluorid, Metalle, Trinkwasser oder Nanopartikel mit männlicher Fertilität verbindet. Diese Dokumente werden deshalb nicht als Evidenzquelle zitiert. Dass die AWMF-Seite nicht lesbar war, ist ein Zugangsproblem; ob dort etwas steht, bleibt offen.

MAK-Kommission der Deutschen Forschungsgemeinschaft, Aluminium [s27, s26]. Die Kommission hat 2025 zwei Begründungen veröffentlicht. Für lösliche Aluminiumverbindungen [s27]: MAK-Wert für Aluminiumchlorhydrat 0,005 mg Al/m³, abgeleitet aus Lungenreizung bei Ratten und Meerschweinchen nach sechsmonatiger Inhalation von 0,08 mg Al/m³; für Aluminiumchlorid 0,0002 mg Al/m³ (einatembare Fraktion), abgeleitet aus einer 13-Wochen-Studie an Ratten bei 0,02 mg Al/m³; Schwangerschaftsgruppe C. Für Aluminium und schwerlösliche Verbindungen (Nachtrag) [s26]: MAK-Wert 0,05 mg/m³ (alveolengängige Fraktion) und 0,5 mg Al/m³ (einatembare Fraktion), Krebskategorie 4, Schwangerschaftsgruppe D mangels Inhalationsstudien zur Entwicklungstoxizität. Die Abstracts nennen keine Befunde zu männlicher Fertilität oder Samenqualität; die Volltexte wurden nicht geprüft. Die MAK-Werte betreffen Atemluft am Arbeitsplatz, nicht Trinkwasser, und sind für die Frage der Spermienqualität kein Beleg in der einen oder anderen Richtung. Sie zeigen, dass der deutschsprachige Raum Aluminium arbeitsmedizinisch bewertet.

Einordnung. Es gibt in den recherchierten Leitlinien keine stoffbezogene Aussage zu Fluorid, Aluminium, Mangan, Kupfer oder Nanopartikeln und der Spermienqualität. Die beiden urologischen Leitlinien bleiben allgemein oder nennen andere Stoffe. Eine Leitlinie, die Trinkwassergrenzwerte aus Samenbefunden ableitet, existiert in dem durchsuchten Material nicht.

Übersichtsarbeiten, Metaanalysen und Umbrella-Review

Wang et al. 2026, Umbrella-Review der Risikofaktoren für Männerinfertilität [s13]. Ausgewertet wurden 43 systematische Übersichten und Metaanalysen (2000 bis Februar 2025) mit 67 Risikofaktoren und 249 Effektgrößen; die GRADE-Einstufung lautete bei 136 Effektgrößen (54,6 %) sehr niedrig, bei 59 (23,7 %) niedrig und bei 54 (21,7 %) moderat. Unter den Schadstoffen werden Schwefelkohlenstoff, Organophosphate und Blei als mit verminderter Samenqualität verbunden genannt; Fluorid, Aluminium, Mangan, Kupfer, Trinkwasser und Nanopartikel erscheinen im Abstract nicht. Auf der Ebene der Metaanalysen ist demnach keiner dieser Stoffe als Risikofaktor mit moderater Evidenz hervorgetreten; das ist eine Aussage über das Fehlen von Metaanalysen, nicht über Unbedenklichkeit.

Chen et al. 2025, Elemente im Samen und Risiko männlicher Infertilität [s20]. Systematische Übersicht mit Metaanalyse über acht Datenbanken, darunter die chinesischen Datenbanken CNKI und Wanfang, bis November 2024: 38 Studien mit 5.070 Männern (Infertilität 3.061, gesunde Kontrollen 2.009), betrachtet wurden Zink, Eisen, Mangan, Selen, Kupfer, Calcium, Magnesium, Blei und Cadmium im Samen. Im Random-Effects-Modell war Kupfer in der Infertilitätsgruppe höher (standardisierte Mittelwertdifferenz SMD 0,505; 95-%-Konfidenzintervall 0,246 bis 0,764), ebenso Cadmium (SMD 0,725; 0,534 bis 0,916). Für Zink, Eisen, Mangan, Selen, Calcium, Magnesium und Blei fanden sich keine signifikanten Unterschiede. Schwächen: Der Abstract nennt kein I² und keine Prüfung auf Publikationsverzerrung; Grundlage sind Querschnittsstudien, die eine Umkehr der Wirkrichtung (veränderte Sekretzusammensetzung) nicht ausschließen.

Sun et al. 2017, Schwermetalle im Samen bei unterschiedlicher Fertilität [s182]. Metaanalyse von 20 Arbeiten (PubMed, Web of Science, CNKI; chinesische und englische Literatur) zu Blei, Cadmium, Zink und Kupfer: Blei SMD 2,07 (0,97 bis 3,17; zehn Studien), Cadmium 0,75 (0,44 bis 1,07; 13 Studien), Zink −0,61 (−1,08 bis −0,14; acht Studien), Kupfer 0,42 (−0,29 bis 1,13; P = 0,247; neun Studien). Beim Kupfer bestand also kein signifikanter Unterschied; die Autoren fordern weitere Studien. Zusammen mit [s20] bleibt die Kupferfrage offen: Die jüngere, größere Metaanalyse findet einen Unterschied, die ältere nicht, und beide beruhen auf teils überlappenden Primärstudien.

Li et al. 2026, häufige Schwermetalle und Spurenelemente, Metaanalyse mit Bibliometrie [s07]. Vier Datenbanken (PubMed, Embase, Scopus, Cochrane Library), Suchstand bis November 2024; zehn qualitative und 14 quantitative Studien. Blei im Seminalplasma hing mit der progressiven Motilität zusammen (Odds Ratio OR 2,27; 95-%-KI 1,18 bis 4,34), Cadmium ebenfalls (OR 2,55; 1,29 bis 5,03), Arsen mit der Gesamtmotilität (OR 2,88; 1,35 bis 6,17) und Zinkmangel mit verminderter Gesamtmotilität (OR 1,77; 1,17 bis 2,66). Aluminium, Mangan und Kupfer werden im Abstract nicht genannt. Das Seminalplasma erscheint den Autoren als empfindlichster Biomarker.

Ribeiro et al. 2022, Metallexposition bei Hauswiederkäuern [s116]. Metaanalyse mit 217 unabhängigen Vergleichen aus 39 Artikeln zu Al, As, Cd, Cr, Co, Cu, Fe, Mg, Mn, Hg, Ni und Pb. Metallexposition verminderte die Spermienviabilität (d++ = −1,04; 95-%-KI −1,47 bis −0,61) und die Motilität (d++ = −0,83; −1,19 bis −0,51); die Wirkung betraf vor allem Cd, As, Hg und Fe, für Al, Co, Cr, Mg und Ni fehlten Studien. Dies ist ein Tierartbefund (Rind, Schaf, Ziege), kein Humanbefund. Der Abstract nennt zudem einen Effekt auf oxidative Metabolite (d++ = 2,98), dessen angegebenes Konfidenzintervall in sich widersprüchlich wirkt und deshalb hier nicht wiedergegeben wird.

Hu et al. 2024 [s54] und Han et al. 2026 [s05], Mikro- und Nanoplastik. Beide Arbeiten betreffen Kunststoffe, nicht die Metalle, sind aber die einzigen Metaanalysen im Nanobereich. [s54] wertete 39 Säugetierstudien aus: Abnahme der Spermienkonzentration um 5,99 Mio./mL, der Motilität um 14,62 % und der Viabilität um 23,56 %, Zunahme der Abnormitätsrate um 10,65 %; als molekulares Initialereignis wird erhöhtes ROS genannt. [s05] ist eine systematische Übersicht mit In-vitro-, Tier- und ersten Humandaten; als Probleme nennt sie die Quantifizierung der tatsächlichen Humanexposition und chronische niedrige Dosen.

Narrative Übersichten zu Fluorid [s57, s34, s21, s130, s207, s243]. Patial et al. 2024 [s57] werteten Literatur von 1980 bis 2024 aus (PubMed, Scopus, Google Scholar): Histopathologie, Beeinträchtigung von Spermatogenese und Spermiogenese, strukturelle Defekte von Flagellum, Akrosom und Kern, Degeneration von Leydig-Zellen mit vermindertem Testosteron und oxidativer Stress; ohne systematische Qualitätsbewertung. Talebi et al. 2025 [s34] (Tierstudien) beschreiben verringertes Hodengewicht, verminderte Spermienzahl, Motilität und Viabilität, abnorme Morphologie, Zinkmangel und oxidativen Stress; die Wirkung auf LH, FSH und GnRH sei „kontrovers". Chhabra et al. 2025 [s21] betrachten molekulare Mechanismen (Apoptose, Autophagie, DNA-Schäden, Hormonungleichgewicht, Entzündung, mitochondriale Dynamik) und beziehen das Kindergeschlechterverhältnis in fluorosebetroffenen Regionen ein; Zahlen nennt der Abstract nicht. Pal et al. 2021 [s130] fassen Fluorid- und Arsenwirkungen auf die Nebenhodenreifung zusammen: Fluorid verändere die Struktur von Caput und Cauda epididymidis und die Redoxhomöostase (verminderte Aktivität von SOD1, GR, Crisp2, Lrp2). Li et al. 2014 [s207] (chinesisch; Originaltitel „[Fluorosis of coal burning affects the male reproductive system]", deutsch: Fluorose durch Kohleverbrennung beeinträchtigt das männliche Fortpflanzungssystem) berichten narrativ, dass in Gebieten schwerer Kohleverbrennungsfluorose Fluoridgehalt im Sperma, Spermienmortalität, Infertilitätshäufigkeit, FSH und LH höher, Inhibin B, Testosteron und Östradiol niedriger seien; der Abstract nennt keine Zahlen und keine Methodik, und die Angabe einer „höheren Spermienkonzentration" ist nicht eindeutig deutbar, vermutlich eine Formulierungsungenauigkeit. Шалина und Васильева 2009 [s243] (Originaltitel „Общие вопросы токсического действия фтора", deutsch: Allgemeine Fragen der toxischen Wirkung von Fluor) geben in ihrem Reproduktionsabschnitt nur zitierte Befunde wieder: Natriumfluorid 10 und 20 mg/kg intraperitoneal über 28 und 38 Tage senke bei Ratten Testosteron und Östradiol, hohe Fluoridmengen im Trinkwasser senkten relatives Hodengewicht, Spermienzahl, Motilität und Überlebensrate; eigene Daten wurden nicht erhoben.

Narrative Übersichten zu Aluminium, Kupfer, Mangan und Metallen allgemein [s46, s175, s06, s38, s236, s225, s190, s80]. Ali et al. 2024 [s46] berichten, Aluminiumexposition gehe mit Rückgang von FSH, LH und Testosteron, verminderter Spermienzahl und -qualität einher, bei hohen Dosen mit oxidativem Stress (verminderte Nrf2-Signalübertragung), Entzündung, Apoptose und mitochondrialen Schäden; Zahlen fehlen im Abstract. Минтель et al. 2018 [s175] (Originaltitel „Некоторые аспекты совместного действия алюминия и фтора на организм человека (обзор литературы)", deutsch: Einige Aspekte der kombinierten Wirkung von Aluminium und Fluor auf den menschlichen Organismus) nennen für Aluminium im Hoden 0,4 µg/g und enthalten zur männlichen Fortpflanzung sonst keine eigenen Befunde. Hekim et al. 2026 [s06] beschreiben Kupfer als für mitochondriale Enzyme nötig und im Überschuss zytotoxisch; Überschuss störe die Blut-Hoden-Schranke und die Hypothalamus-Hypophysen-Gonaden-Achse, in menschlichen Datensätzen seien Cuproptose-Gene als mögliche Marker identifiziert worden. Zhou et al. 2025 [s38] fassen Kupferüberschuss und Spermienqualität, Androgenproduktion und Hodenstruktur zusammen (oxidativer Stress, Apoptose, Autophagie, Ferroptose, Cuproptose). Wirth und Mijal 2010 [s236] fanden wenige Studien zu niedrigen Dosen; viele Studien hätten zu kleine Stichproben, unklare Rekrutierung oder fehlende Kontrolle weiterer Expositionen, die Evidenz sei am stärksten für Cadmium, Blei und Quecksilber. Pizent et al. 2012 [s225]: Wirkungen von Quecksilber, Mangan, Chrom und Arsen seien weniger gut belegt als für Blei und Cadmium; es gebe nur wenige Studien zu Mehrfachexposition mit Störgrößenkontrolle. Ould Hamouda et al. 2016 [s190] werteten 13 Artikel (61 bis 2.619 Probanden) zur beruflichen Umgebung aus: Schwermetalle, Lösungsmittel, Hitze, Vibrationen und nicht ionisierende Strahlung seien signifikante Faktoren, Pestizide nicht. Methorst et al. 2023 [s80] (Originaltitel „Infertilité masculine, environnement et mode de vie", deutsch: Männliche Infertilität, Umwelt und Lebensstil) nennen Schwermetalle und weitere Umweltfaktoren als schwer vermeidbar, ohne Zahlen im Abstract.

Übersichten zu Umwelt und Fortpflanzung allgemein [s22, s24, s68, s165]. Defeudis et al. 2025 [s22] (italienische Fachgesellschaft SIFES-MR): Endokrin wirksame Chemikalien, Luftverschmutzung und Erwärmung könnten zu verminderter Spermienzahl, Motilität und Morphologie beitragen; die fünf Stoffgruppen dieses Berichts werden im Abstract nicht genannt. Fares et al. 2025 [s24] (63 Studien aus dem östlichen Mittelmeerraum, 2012 bis Juni 2024; 59 % zu männlichen, 36 % zu weiblichen Faktoren): sinkende Spermienparameter bei Hitze, Bisphenol A und Staub; Spurenelemente hätten „eine doppelte Rolle"; die Tabelle führt für Männer Blei, Cadmium, Zink, Selen und Eisen auf, Kupfer nur in Studien an Frauen, Aluminium, Fluorid, Mangan und Nanopartikel fehlen; die Autoren halten die Evidenz für begrenzt und regional ungleich verteilt. Фесенко et al. 2024 [s68] (Originaltitel „Репродуктивные нарушения у работников-мужчин при действии химического производственного фактора", deutsch: Fortpflanzungsstörungen bei männlichen Beschäftigten unter chemischen Arbeitsstoffen) legen den Schwerpunkt auf Blei; für Mangan zitieren sie bei Metallurgen mit Manganverbindungen, Hitze und Vibration erhöhte Spermienviskosität, Agglutination und Pathospermie sowie bei 6,7 % der Metallurgen mit mehr als fünf Berufsjahren Testosteron unter 12,1 nmol/l, für Kupfer bei Arbeitern der Chromsulfatproduktion mehr Kupfer in der Samenflüssigkeit, weniger Zink und mehr abnorme Spermien; alle Zahlen sind Zitate von Primärstudien, die dort nicht geprüft wurden. Седова 2019 [s165] (Originaltitel „Влияние химических и мелкодисперсных поллютантов атмосферного воздуха на сперматогенез и параметры эякулята", deutsch: Einfluss chemischer und feindisperser Schadstoffe der Außenluft auf Spermatogenese und Ejakulatparameter) behandelt Feinstaub und Schwermetalle der Außenluft (genannt: Blei, Cadmium); die fünf Stoffe dieses Berichts kommen in der Zusammenfassung nicht vor.

Fluorid: Studien am Menschen

Alle verfügbaren Humanstudien zu Fluorid sind Querschnittsstudien oder Fall-Kontroll-Studien. Sie messen überwiegend Hormone, nicht Spermienparameter, und stammen zum großen Teil aus Henan (China) und Mexiko. Gemeinsame Schwächen: Querschnittsdesign ohne Aussage zur Ursache, kleine oder im Abstract nicht genannte Stichproben, Gebietseffekte bei Vergleichen einzelner Bezirke und Störgrößen, die nur teilweise beschrieben sind.

Ortiz-Pérez et al. 2003, Fluoridinduzierte Störung der Reproduktionshormone bei Männern [s260]. Querschnittsvergleich einer Gruppe mit hoher Fluoridaufnahme (3 bis 27 mg/Tag) mit einer Gruppe mit niedrigerer Aufnahme (2 bis 13 mg/Tag). Gemessen wurden Urinfluorid, Spermaparameter und im Serum LH, FSH, Östradiol, Prolaktin, Inhibin B sowie freies und gesamtes Testosteron. In der hoch exponierten Gruppe war FSH erhöht (P < 0,05), Inhibin B, freies Testosteron und Prolaktin waren erniedrigt (P < 0,05), die FSH-Antwort auf Inhibin B war vermindert. In der niedriger exponierten Gruppe bestand eine partielle Korrelation zwischen Urinfluorid und Inhibin B von r = −0,333 (P = 0,028); in der hoch exponierten Gruppe zwischen einem Index chronischer Exposition und Inhibin B r = −0,163 (P = 0,037). Die untersuchten Spermaparameter waren in keiner der beiden Gruppen auffällig. Die Autoren schließen auf einen subklinischen Effekt über Sertoli-Zellen und Gonadotrophe. Stärke: Expositionsbiomarker, Hormone und Samenanalyse im selben Kollektiv. Schwächen: Auch die Vergleichsgruppe war relevant exponiert, eine unexponierte Gruppe fehlt; Stichprobengröße im Abstract nicht genannt; die Korrelationen sind schwach.

Hao et al. 2010, Wirkung von Fluorid auf die Hormone der Hypothalamus-Hypophysen-Hoden-Achse [s234]. Chinesisch mit englischem Abstract; Originaltitel „[Effect of fluoride on human hypothalamus-hypophysis-testis axis hormones]" (Wirkung von Fluorid auf die Hormone der Hypothalamus-Hypophysen-Hoden-Achse des Menschen). Ein Kreis in Kaifeng (Henan) mit 3,89 mg/L Fluorid im Trinkwasser wurde mit einem Kontrollkreis (unter 1,0 mg/L) verglichen; 150 Personen mit mehr als fünf Jahren Wohndauer wurden zufällig ausgewählt. Bei Männern aus dem Fluoridbezirk war LH signifikant höher und Testosteron signifikant niedriger (jeweils P < 0,05; im Original-Abstract geprüft), GnRH und Östradiol zeigten keinen Unterschied; bei Frauen war Testosteron höher, LH unverändert. Stärken: Messung von Fluorid in Wasser, Nahrung und Boden sowie ein Kontrollbezirk. Schwächen: ein belastetes und ein Kontrollgebiet (Gebietseffekte nicht trennbar), keine Samenanalyse, keine Effektgrößen im Abstract.

Zhou et al. 2013, Wasserfluorid, SHBG und Testosteron bei erwachsenen Männern [s221]. Chinesisch; Originaltitel „[Influence of water fluoride exposure on sex hormone binding globulin and testosterone in adult male]". Querschnitt in drei Dörfern des Kreises Tongxu mit Hochfluoridgruppe, Gruppe mit Entfluoridierungsprojekt und Kontrollgruppe, Männer 18 bis 50 Jahre, Clusterstichprobe. SHBG: 47,85 nmol/l (Kontrolle), 31,37 (Entfluoridierungsprojekt), 24,52 (Hochfluorid), Unterschied zwischen den Gruppen P < 0,05. Gesamttestosteron: 3,69 ng/ml (Kontrolle), 4,61 (Entfluoridierungsprojekt), 4,83 (Hochfluorid); Hochfluorid gegenüber Kontrolle signifikant höher (P < 0,05). In der Hochfluoridgruppe korrelierte SHBG positiv mit Testosteron (r = 0,230; P = 0,049). Das gegenläufige Ergebnis (mehr Gesamttestosteron bei weniger SHBG) widerspricht der Richtung in [s234, s187, s63]; Gesamttestosteron statt freiem Testosteron, die Stichprobengröße fehlt im Abstract. Stärke: dreistufiger Expositionsvergleich einschließlich einer Gruppe mit Entfluoridierung.

Duan et al. 2016, Testosteron und androgenbindendes Protein bei Landwirten [s187]. Populationsbasierte Querschnittsstudie in einem Kreis in Henan, Männer 18 bis 55 Jahre aus Dörfern mit hohem Fluorid im Trinkwasser und aus Kontrolldörfern (Clusterstichprobe), nach Urinfluorid in eine höher (HFG) und eine niedriger exponierte Gruppe (LFG) eingeteilt. Testosteron war in der HFG signifikant niedriger (t = 2,496; P < 0,05), am deutlichsten bei den 18- bis 29- und 30- bis 39-Jährigen; das androgenbindende Protein unterschied sich nicht. Schwächen: keine Samenparameter, Stichprobengröße und Störgrößenkontrolle im Abstract nicht angegeben.

Ma et al. 2017, Gen-Umwelt-Interaktion mit ERα-Polymorphismen [s177]. Querschnitt bei männlichen Landwirten in Endemiedörfern in Henan: Fluoridexposition erhöhte das Serumöstradiol signifikant; es bestand eine Interaktion zwischen Fluorid und ERα-Genmarkern für FSH und Östradiol, und Interaktionen zwischen ERα-Loci beeinflussten Testosteron. Zahlen und Stichprobengröße fehlen im Abstract; die Studie betrifft Hormone, nicht die Spermienqualität.

Wang et al. 2024, Serumcalcium und die Beziehung zwischen Fluorid und Hormonen der Hypothalamus-Hypophysen-Hoden-Achse [s63]. Querschnitt in Kaifeng (Erhebung 2011) mit Morgenurin-Fluorid, Serumhormonen und Serumcalcium. Je 10 % höherem Urinfluorid sanken GnRH um 2,13 %, Testosteron um 2,39 %, SHBG um 2,19 % und der Testosteron-Sekretionsindex um 1,96 %, während Östradiol um 1,11 % und der freie Östrogenindex um 3,33 % stiegen. In der Gruppe mit niedrigem Serumcalcium sanken je 10 % Urinfluorid GnRH um etwa 3,15 %, Testosteron um 5,49 %, der Testosteron-Sekretionsindex um 4,47 % und der freie Testosteronindex um 5,14 %, Östradiol stieg um 2,92 %; in der Gruppe mit mittlerem Calcium sanken GnRH und Testosteron um etwa 2,97 % beziehungsweise 1,82 %; in der Gruppe mit hohem Calcium sank SHBG um 4,70 %, der freie Testosteronindex und der freie Östrogenindex stiegen um 4,93 % beziehungsweise 4,20 % (jeweils P < 0,05). GnRH zeigte gegenüber Urinfluorid eine umgekehrt U-förmige Kurve mit Wendepunkt bei 1,164 mg/L (P < 0,001). Stärken: kontinuierliche Dosis-Wirkungs-Modellierung (Splines) und Subgruppen nach Calcium. Schwächen: Querschnitt, keine Samenparameter, Konfidenzintervalle im Abstract nicht ausgewiesen.

Niu et al. 2024, NHANES 2013 bis 2016, Zink und Fluorid bei pubertären US-Jungen [s56]. 1.008 Jungen; Plasmafluorid und Wasserfluorid. Pro Verdopplung des Plasmafluorids sanken Testosteron um 7,27 % (95-%-KI −11,49 bis −2,86) und Östradiol um 8,73 % (−13,61 bis −3,57). Die OR für hohes SHBG im niedrigsten gegenüber dem mittleren Fluorid-Tertil betrug 0,40 (0,18 bis 0,89); mittleres gegenüber niedrigstem Zink-Tertil OR 0,37 (0,14 bis 0,98); Interaktion Fluorid-Zink für Östradiol und SHBG (P-Interaktion < 0,10). Stärken: große Stichprobe mit Konfidenzintervallen. Schwächen: Jugendliche (nicht erwachsene Fertilität), keine Spermien, Hormone zu einem Zeitpunkt, Zink aus Ernährungserinnerung.

He et al. 2023, GST-Polymorphismen und fluoridbedingte Reproduktionstoxizität bei idiopathischer Infertilität [s77]. Fall-Kontroll-Studie mit 560 Männern (Sperma, Blut, Urin); Fluorid per ionenselektiver Elektrode, GST-Genotypen per PCR-RFLP; erfasst wurden Spermaparameter, DNA-Fragmentationsindex (DFI), mitochondriales Membranpotenzial (MMP) und Oxidationsstressmarker. Bei Trägern des GSTM1(−)/GSTT1(−)- oder des GSTP1-Mutantengenotyps waren Samenfluorid, Oxidationsstress, MMP und DFI höher, Spermaparameter und Testosteron niedriger; sowohl Samen- als auch Blutfluorid waren bei den Patienten mit Oxidationsstress verbunden. Der Abstract schreibt, in der Gruppe mit idiopathischer Oligoasthenozoospermie seien im Vergleich mit gesunden Fertilen Spermaparameter, Fluoridwerte, Oxidationsstressmarker, Hormone, MMP und DFI „niedriger" gewesen; diese Formulierung ist für Fluorid und DFI nicht ohne Weiteres plausibel und ohne Volltext nicht prüfbar (im Original-Abstract geprüft). Stärken: größte Humanstudie mit direkt gemessenem Samenfluorid, Gen-Umwelt-Ansatz. Schwächen: Fall-Kontroll-Charakter, keine Effektmaße oder Konfidenzintervalle im Abstract, Trinkwasserexposition nicht berichtet, Selektion durch klinische Rekrutierung möglich.

Goodman et al. 2022, MIREC-Kohorte [s95]. Kanadische Kohorte zur mütterlichen Fluoridexposition und Fertilität. Medianwerte: Urinfluorid (spezifisches Gewicht adjustiert) 0,50 mg/L (IQR 0,33 bis 0,76), Fluorid im Trinkwasser 0,52 mg/L (0,17 bis 0,64), Fluoridaufnahme 0,008 mg/kg/Tag (0,003 bis 0,013). Urinfluorid, Wasserfluorid und Aufnahme waren nicht signifikant mit Fertilität, Geburtsgewicht, Gestationsalter, Frühgeburt oder zu kleinem Geburtsgewicht assoziiert; das fetale Geschlecht veränderte nichts. Einordnung: mütterliche Exposition und weibliche Fertilitätsmaße, keine Spermienparameter; die Studie ist die einzige mit Fluoridgehalten im Bereich üblicher Trinkwasserfluoridierung (Richtwert 0,7 mg/L laut Abstract) und einem Nullbefund.

Fluorid: Tierversuche und Zellversuche

Die Tierstudien zu Fluorid verwenden meist Natriumfluorid im Trinkwasser, per Schlundsonde oder im Futter in Konzentrationen von etwa 4,5 bis 250 mg/l oder in Dosen von 1 bis 20 mg/kg. Gemeinsame Stärke: kontrollierte Exposition, mechanistische Tiefe. Gemeinsame Schwächen: Hochdosis, kurze Dauer, Nager statt Mensch; ob die Dosen realen Trinkwasserkonzentrationen des Menschen entsprechen, vergleichen die Abstracts nicht.

Studien ohne Befund. Sprando et al. 1997 [s271] und 1998 [s269]. Ratten (P- und F1-Generation) erhielten Natriumfluorid im Trinkwasser mit 25, 100, 175 oder 250 ppm; P-Tiere 10 Wochen vor der Verpaarung, Gewebeentnahme nach etwa 14 Wochen, F1 ab Gestation und Laktation, anschließend 14 Wochen. Es gab keine dosisabhängigen Effekte auf Gewicht von Hoden, Prostata und Bläschendrüse, Spermatidenzahl, tägliche Spermienproduktion, LH, FSH und Serumtestosteron, keine histologischen Veränderungen [s271]. Die Morphometrie der F1-Hoden [s269] ergab für Samenkanälchen 89 %, 87 %, 88 %, 88 % und 88 % des Hodenvolumens bei 0, 25, 100, 175 und 250 ppm (Interstitium 9,3 %, 11,2 %, 10,2 %, 9,8 %, 9,9 %); signifikant verringert waren nur Volumen und Volumenanteil des Lymphendothels bei 175 und 250 ppm sowie der Hodenkapsel bei 100 ppm, deren Bedeutung unbekannt sei. Stärken: Zwei-Generationen-Anlage, Dosisreihe, Trinkwasserroute. Schwäche: Gruppengrößen im Abstract nicht genannt. Gökçimen et al. 2002 [s262] (türkisch; Originaltitel „Yüksek doz florun sıçan dokularına etkisi", deutsch: Wirkung hochdosierten Fluors auf Rattengewebe): 20 Wistar-Ratten (je fünf Männchen und Weibchen pro Gruppe), 17 Wochen Trinkwasser mit 150 ppm gegenüber 1 ppm Fluorid; minimale Veränderungen in Leber und Niere, „keinerlei Pathologie" in Hoden, Milz, Eierstock und Bauchspeicheldrüse. Schwächen: fünf Männchen je Gruppe, nur Lichtmikroskopie, keine Spermien- und Hormonwerte. Diese drei Arbeiten stehen im Widerspruch zu den folgenden Studien mit positivem Effekt, obwohl ihre Dosen hoch waren; die Gründe (Stamm, Futter, Methodik, Gruppengröße) lassen sich anhand der Abstracts nicht klären.

Studien mit Befund bei niedrigen bis mittleren Trinkwasserkonzentrationen. Gupta et al. 2007 [s247]: Wistar-Ratten, 2, 4 und 6 ppm Natriumfluorid im Trinkwasser für sechs Monate; Gewichte von Hoden, Nebenhoden und ventraler Prostata sanken signifikant, ebenso Spermienmotilität und -dichte, die Zahlen primärer und sekundärer Spermatozyten und Spermatiden sowie Sertoli- und Leydig-Zellzahl; Fruktose in den Bläschendrüsen und Cholesterin im Hoden stiegen. Die Dosen liegen im Bereich realer Trinkwasserbelastung, im Gegensatz zu [s271, s269]. Pushpalatha et al. 2005 [s254]: erwachsene Ratten, 4,5 und 9,0 ppm für 75 Tage; Körpergewicht, Gehirn- und Hodenindex nahmen ab, Spermienzahl, Motilität, Viabilität und Funktion (HOS-positiv) sanken, Anomalien nahmen zu, die Aktivität der testikulären 3β-HSD und 17β-HSD sank; Zahlen zu Effektgrößen fehlen im Abstract. Oncü et al. 2007 [s250]: Zwei-Generationen-Versuch an Wistar-Ratten mit 30 mg/l Natriumfluorid im Trinkwasser während Trächtigkeit und Laktation, danach vier Monate bei den Jungtieren (F1), dasselbe für F2; je neun Männchen pro Generation; Plasmafluorid und Thiobarbitursäure-reaktive Substanzen im Hoden stiegen, die Spermatogenese war in beiden Generationen stark vermindert, Spermatogonien und primäre Spermatozyten normal, die übrigen Zelllinien degeneriert, Sertoli- und Leydig-Zellen normal; kein Spermiogramm, kleine Gruppen. Şimşek et al. 2009 [s241] (türkisch; Originaltitel „Kronik flor toksikasyonu oluşturulan farelerde testis dokusundaki oksidatif hasar üzerine Panax ginseng'in koruyucu etkilerinin araştırılması", deutsch: Untersuchung der Schutzwirkung von Panax ginseng auf oxidative Schäden im Hodengewebe von Mäusen mit chronischer Fluorvergiftung): 40 Mäuse, vier Gruppen zu je zehn, 40 mg Fluorid je Liter und Tag über 30 Tage mit oder ohne Panax ginseng 100 mg/kg; Malondialdehyd im Hoden erhöht, GSH, GSH-Px und SOD erniedrigt, Zellintegrität der Kanälchenwand gestört, Spermiendichte im Nebenhodenlumen vermindert (p < 0,05). Uyar et al. 2018 [s174] (türkisch; Originaltitel „Kronik Olarak Flor ve 7,12-Dimetilbenzantrasene (DMBA) Maruz Kalmanın Ratlarda Spermatogenezis ve Testisin Histopatolojisine Etkileri", deutsch: Wirkungen chronischer Exposition gegenüber Fluor und DMBA auf Spermatogenese und Hodenhistopathologie bei Ratten): 40 Wistar-Ratten, 90 Tage, Natriumfluorid 30 ppm, DMBA 10 mg/kg und Kombination; FSH und LH unverändert, Testosteron in den Behandlungsgruppen deutlich niedriger (p < 0,001), Beweglichkeit und Dichte sanken, abnorme Spermien stiegen; unter Fluorid weniger Spermatozyten und Spermatozoen in der Kanälchenwand, in der Kombination Atrophie, schwere Degeneration und kein Spermatozoon im Lumen; die Kombination mit einem polyzyklischen Kohlenwasserstoff erschwert die Zuordnung.

Fluorid aus echtem Grundwasser und Reversibilität. Chaithra et al. 2020 [s138, s137]. [s138]: Ratten erhielten 52 Tage Natriumfluorid (10 mg/kg per Sonde) oder fluoridbelastetes Grundwasser (5 mg/L); in beiden Gruppen sanken Spermienmotilität und Testosteron, Anomalien nahmen zu, die Histologie zeigte geschrumpfte Samenkanälchen und degenerierte Spermatogonien; bei Verpaarung mit unbehandelten fertilen Weibchen sanken unter Natriumfluorid Parturitions-, Fertilitäts- und Gestationsindex und die Wurfgröße, unter Grundwasser Gestationsindex und Wurfgröße. [s137]: Dosisreihe 1, 5 und 10 mg/kg Natriumfluorid und Grundwasser über 52 Tage; Spermienzahl, Motilität, Testosteron, 3β-HSD, Zellzahlen der Spermatogenesestadien, SOD und Katalase sanken, Anomalien und MDA stiegen; die Schäden waren bei 10 mg/kg am stärksten und dosisabhängig. In einer Erholungsphase von 52 Tagen kehrten alle gemessenen Parameter auf Kontrollniveau zurück. Stärken: Vergleich mit realem Grundwasser, Reversibilitätsnachweis, Fertilitätsendpunkte.

Dosisreihen mit Benchmark-Analyse und Dauer. Radovanović et al. 2022 [s115]: 30 Wistar-Ratten, 28 Tage, sechs Gruppen zu je fünf (Leitungswasser sowie 10, 25, 50, 100 und 150 mg/L Fluorid); im Hodengewebe stiegen Superoxidanion, Gesamtoxidationsstatus, Kupfer, Zink, Eisen und DNA-Schäden signifikant, SOD1-Aktivität und Gesamtthiole sanken; die empfindlichsten Parameter (SOD1-Aktivität, DNA-Schaden) hatten die niedrigsten BMDL-Werte von 0,1 µg F⁻/kg Körpergewicht. Schwäche: nur fünf Tiere je Gruppe, kurze Dauer, Benchmark-Werte aus kleinen Gruppen unsicher. Kumar et al. 2010 [s235]: 30 Kaninchen, drei Gruppen (Kontrolle; 20 mg/kg über 30 Tage; über 60 Tage); nach 30 Tagen sanken alle Parameter außer dem Hodengewicht, nach 60 Tagen alle; zwischen 30 und 60 Tagen war nur die Spermienzahl signifikant weiter vermindert. Ghosh et al. 2002 [s261]: 20 mg/kg per Sonde für 29 Tage; relatives Gewicht von Hoden, Prostata und Bläschendrüsen, Plasmatestosteron, 3β-/17β-HSD und epididymale Spermienzahl sanken, Samenkanälchen waren erweitert, konjugierte Diene stiegen; die Dosis ist eine Bolusgabe und nicht mit Trinkwasserexposition gleichzusetzen. Khan 2022 [s103]: 24 Wistar-Ratten, 100, 200, 300 ppm per Sonde über 40 Tage; MDA korrelierte negativ mit Motilität, Viabilität und Spermienzahl und positiv mit Anomalien, SOD und Katalase korrelierten positiv mit Motilität, Viabilität und Zahl; Koeffizienten im Abstract nicht genannt. Sánchez-Gutiérrez et al. 2024 [s60]: Wistar-Ratten, 5 mg/kg Fluorid mit und ohne fettreiche Ernährung über 90 Tage; die Koexposition führte zu oxidativem Schaden (GSH erniedrigt, MDA und Proteinoxidation erhöht, jeweils p < 0,0001 gegenüber Kontrolle) und zu verminderter Zahl von Spermatogonien und Spermatozyten.

Entwicklungsexposition und Pubertät. Li et al. 2023 [s78]: Ratten, Fluorid von der Gebärmutter bis zur Pubertät; nach drei Wochen kein Effekt, nach elf Wochen niedrigeres Körpergewicht beider Geschlechter und geschädigte Gonadenstruktur; bei Männchen sanken Spermienvitalität und Testosteron, die Gene StAR, 3β-HSD, CYP17A1 und CYP11A1 wurden herunterreguliert. Wang et al. 2024 [s64]: Maus, Fluorid in der Pubertät; Hodenstruktur beeinträchtigt, Keimzellapoptose, geringere Spermienzahl, SOD und GSH sanken, MDA stieg, ER-Stressmarker (GRP78, CHOP, ATF6) erhöht. Wu et al. 1995 [s276]: Wistar-Ratten, Fluorid über das Trinkwasser von der Trächtigkeit bis zum Tag 75; LDH-X im Hoden stieg, LDH im Plasma sank, Sialinsäure im Hodengewebe stieg (Dosis und Gruppengröße im Abstract nicht genannt).

Dosisreihen am Spermium: Chromatin, Akrosom, Flagellum. Sun et al. 2011 [s231]: Mäuse, 150 mg/l für 49 Tage; reaktive Sauerstoffspezies stiegen, antioxidative Gesamtkapazität sank, Spermienapoptose mit mehr Cytochrom c und aktiver Caspase-3, Mikroarray: 34 Gene hoch-, 63 herunterreguliert. Sun et al. 2014 [s210]: Mäuse, 30, 70 und 150 mg/l für 49 Tage; Kopf- und Flagellumanomalien bei mittlerer und hoher Dosis erhöht, Chromatinstruktur gestört, mRNA von Protamin 1 und 2 und deren Verhältnis sanken, Histone stiegen. Jiang et al. 2019 [s157]: 40 Ratten, 25, 50 und 100 mg/l Natriumfluorid, 56 Tage; mRNA und Protein von Zpbp1, Spaca1 und Dpy19l2 (Akrosombildung) sanken, Akrosom und Kernlamina geschädigt. Liu et al. 2019 [s158]: gleiche Anordnung; Spermien durchdrangen die Kumuluszellschicht der Eizelle schlechter, SPAM1, ACR und PRSS21 verändert. Liang et al. 2020 [s147]: 40 Mäuse, 0, 25, 50 und 100 mg/l, acht Wochen; die 9+2-Mikrotubulistruktur von Faserscheide und Axonem des Flagellums war geschädigt, mRNA und Protein von AKAP3, AKAP4, CFAP43, CFAP44 und HYDIN sanken; nach Meinung der Autoren erklärt das, warum Fluorid eher die Motilität als die Zahl trifft. Xiao et al. 2011 [s232] (chinesisch; Originaltitel „[Effect of endemic fluoride poisoning caused by coal burning on the oxidative stress in rat testis]", deutsch: Wirkung der endemischen Fluoridvergiftung durch Kohleverbrennung auf den oxidativen Stress im Rattenhoden): 40 Ratten mit kohlegetrocknetem Mais aus Endemiegebieten, Entnahme nach 120 und 180 Tagen; der Fluoridgehalt im Hoden stieg, oxidativer Stress wird als wichtig angesehen; Zahlenwerte im Abstract nicht lesbar.

Mechanistische Arbeiten der letzten Jahre. Wang et al. 2026 [s12]: SD-Ratten, drei Monate Natriumfluorid; Hodenstruktur gestört, Vitalität und Beweglichkeit der Spermien gesunken, Anomalien gestiegen, T-AOC, T-SOD und GSH sanken, MDA stieg, der AIM2/Caspase-3/GSDME-Pyroptoseweg wurde aktiviert; N-Acetylcystein milderte die Befunde, in menschlichen Sertoli-Zellen ähnlich. Cheng et al. 2026 [s03]: Maus; Fluorid senkte die Spermienqualität und schädigte Leydig- und Sertoli-Zellen; miR-34a-5p und REST steuern gegenläufig die Autophagie; keine Zahlen im Abstract. Cheng et al. 2024 [s49]: Wildtyp- und IL-17A-Knockout-Mäuse, 100 mg/l Natriumfluorid, 18 Wochen; Fluorid senkte die Spermienqualität, erhöhte IL-17A und induzierte Pyroptose, Bifidobakterien milderten dies (Arbeit 2026 zurückgezogen, daher nicht belastbar). Wichtig: Für diese Arbeit liegt eine Rückzugsmitteilung vor (2026); die Befunde sind nicht belastbar und werden im Folgenden nicht als Beleg herangezogen. Ob Schwesterpublikationen derselben Gruppe betroffen sind, geht aus dem Material nicht hervor, was zur Vorsicht bei ähnlich lautenden Mechanismusarbeiten mahnt. Parlak et al. 2023 [s82]: Fluorid-50- und Fluorid-100-Gruppen mit und ohne Gelée royale; MDA, Bcl-2, NF-κB, COX-2, TNF-α, IL-1α und der Anteil abnormer Spermien in den Fluoridgruppen höher, Katalase, GSH, Nrf-2 und Caspase-3 unter Gelée royale höher. Emre Kızıl et al. 2023 [s75]: 35 Ratten in fünf Gruppen zu je sieben, 600 ppm Natriumfluorid über 14 Tage, Hesperidin 100 oder 200 mg/kg; Fluorid senkte SOD, Katalase, GPx und GSH, erhöhte Lipidperoxidation, p53, NF-κB, Caspase-3, -6, -9, Bax, ER-Stressmarker (PERK, IRE1, ATF-6, GRP78) und Autophagiemarker; sehr hohe Dosis. Abd-Allah und El-Rahman 2023 [s70]: 28 Wistar-Ratten, vier Gruppen zu je sieben, 10 mg/kg Natriumfluorid und Nano-Moringa 250 mg/kg über acht Wochen; gegenüber Fluorid allein verbesserte die Kombination Beweglichkeit, Vitalität, Morphologie, Testosteron, Histologie und Johnsen-Score und erhöhte die StAR-Expression. Ali et al. 2025 [s19]: 32 Ratten, vier Gruppen zu je acht, 60 Tage; 12 mg/kg Natriumfluorid mit oder ohne Artemisia-absinthium-Extrakt 100 mg/kg. Tabellenwerte (Gruppen Kontrolle / Extrakt / Natriumfluorid / Natriumfluorid plus Extrakt): Hodengewicht 1,7067 / 1,7150 / 0,8983 / 1,4820 g; FSH 1,388 / 1,366 / 0,798 / 1,074 mIE/ml; LH 1,186 / 1,163 / 0,381 / 0,864 mIE/ml; Testosteron 1,678 / 1,646 / 0,605 / 1,138 ng/ml; MDA 4,096 / 4,130 / 7,160 / 5,506 nmol/mg Protein; Keimepithelhöhe 55,04 / 59,41 / 45,39 / 52,65 µm; Androgenrezeptor unter Natriumfluorid vermindert. Die Zusammenfassung spricht von erhöhtem Hodengewicht unter Natriumfluorid, die Tabelle zeigt jedoch 0,8983 gegenüber 1,7067 (vermindert); die Tabelle wird hier zugrunde gelegt.

Zellversuche und In-vitro-Versuche. Kim et al. 2015 [s198]: Mausspermien in 2,5, 5 und 10 mM Natriumfluorid für 90 Minuten; ATP, Beweglichkeit und Bewegungskinematik sanken, ebenso intrazelluläres Calcium, Proteinkinase-A-Aktivität und Tyrosinphosphorylierung; Kapazitation und Akrosomreaktion verminderten sich, Befruchtungsrate und Blastozystenbildung sanken; millimolare Konzentrationen. Tanyıldızı und Bozkurt 2002 [s264] (türkisch; Originaltitel „Sığır sperması üzerine in vitro florun etkilerinin araştırılması", deutsch: Untersuchung der In-vitro-Wirkungen von Fluorid auf Rinderspermien): Samen von 20 Holstein-Bullen, Natriumfluorid 30, 60, 120 und 240 mM; Hyaluronidase-Aktivität und Anteil abnormer Spermien stiegen (p < 0,001), die Beweglichkeit sank (p < 0,001); Konzentrationen weit über dem im Körper erreichbaren Bereich. Orta Yilmaz et al. 2018 [s171]: TM3-Leydig-Zellen, 24 Stunden Natriumfluorid in 0, 0,1, 1, 10 und 100 mg/l; Zellvitalität, Proliferation, Testosteron und cAMP sanken konzentrationsabhängig, die Expression von StAR, des Cholesterin-Seitenkettenspaltungsenzyms, von 3β-HSD und 17β-HSD sank. Orta Yilmaz und Aydin 2022 [s111]: Maus-Leydig-Zellen, 0,39 µM Arsenit (50 ppb) und 0,0476 mM Fluorid (2 ppm) allein und kombiniert; oxidativer Stress, Apoptose, Abnahme von SOD, Katalase und GPx, Hemmung steroidogener Enzyme und sinkende Testosteronbildung. Aydin und Orta-Yilmaz 2022 [s89]: Leydig- und Sertoli-Zellen, 7,7 µM (0,57 ppm) Arsen und 0,4 mM (7,24 ppm) Fluorid über 24 Stunden, abgeleitet aus der höchsten täglichen Trinkwasseraufnahme; beide Stoffe verminderten Viabilität und Proliferation und erhöhten LDH, oxidativen Stress und Apoptose, bei gemeinsamer Exposition bestand ein synergistischer Effekt; eine einzige Konzentration je Stoff.

Fluorid in Kombination mit anderen Stoffen. Dong et al. 2016 [s186]: 52 Meerschweinchen, 13 Wochen, 150 mg Natriumfluorid/L und/oder 300 mg Aluminiumchlorid/L; beide Stoffe verringerten die Spermienzahl, erhöhten den Anteil abnormer Spermien und senkten Serumtestosteron; StAR-mRNA sank um 53,9 % (Fluorid), 21,4 % (Aluminium) und 33,4 % (beide), P450scc-mRNA um 67,8 %, 17,0 % und 47,8 %. Kein Synergismus: Aluminium schwächte die Fluoridtoxizität teilweise ab. Deiab et al. 2024 [s50]: Mäuse, 30 Tage, Aluminiumchlorid 200 mg/kg plus Natriumfluorid 10 mg/kg täglich; Hesperidin-Nanogel vor oder nach der Vergiftung. Die Kombination erhöhte MDA, Bax, Caspase-3 und -9, p38MAPK und ER-Stressmarker und senkte SOD, LH, FSH, Testosteron und Bcl-2; das Nanogel normalisierte dies, vorbeugend stärker; beide Stoffe sind nicht einzeln beurteilbar. Wang et al. 1996 [s273] (Originaltitel „Combined effect of selenium and fluoride on reproductive toxicity in male rats") und Yang et al. 1996 [s275]: Ratten mit Natriumfluorid und Natriumselenit im Wasser über acht Wochen; Natriumfluorid senkte Spermienzahl und -beweglichkeit und erhöhte abnorme Spermien, gleichzeitiges Selen schwächte dies ab [s273]; Fluorid erhöhte Lipidperoxide sowie Kupfer, Zink und Eisen im Hodengewebe und senkte Selen, Selen wirkte antagonistisch [s275]. Letzteres ist ein früher Hinweis auf eine Kupferverschiebung im Hoden unter Fluorid.

Aluminium: Studien am Menschen und In-vitro-Versuche

Humandaten zu Aluminium und Spermienqualität sind knapp: eine kleine Querschnittsstudie mit Aluminium im Samen, ein In-vitro-Versuch an menschlichen Spermien, einzelne Mehrelementstudien und eine alte japanische Serie. Studien zu Aluminium im Trinkwasser und Spermienqualität beim Menschen wurden nicht gefunden.

Klein et al. 2014, Aluminiumgehalt im menschlichen Samen [s206]. Bei 62 Patienten wurden Spermaanalysen nach WHO-Richtlinien und die Aluminiumkonzentration mittels Graphitrohr-Atomabsorptionsspektrometrie bestimmt, zusätzlich zytologisch mit dem aluminiumspezifischen Fluorophor Lumogallion. Die mittlere Aluminiumkonzentration im Samen betrug 339 µg/L. Patienten mit Oligozoospermie hatten eine statistisch höhere Aluminiumkonzentration als die übrigen; für die anderen Spermaparameter bestand kein signifikanter Unterschied. Aluminium wurde in den Spermien selbst nachgewiesen (im Original-Abstract geprüft). Stärken: direkte Messung im Samen, zytologischer Nachweis in den Zellen. Schwächen: nur 62 Patienten, Querschnitt, Klinikrekrutierung, die Autoren sprechen selbst von einer vorläufigen Bewertung; keine Effektschätzer im Abstract.

Klein 2015, Dissertation [s200]. Originaltitel „Évaluation de l'impact des nanoparticules et de l'aluminium sur la fonction de reproduction masculine" (Bewertung der Auswirkung von Nanopartikeln und Aluminium auf die männliche Fortpflanzungsfunktion). Zwei Studien zur Hodenbiodistribution nach intramuskulärer Injektion bei der Maus, eine klinische Studie zur Nanopartikelbelastung des Seminalplasmas und deren Korrelation mit der Spermienzahl, eine klinische Studie zum Aluminiumgehalt der Spermien. Fazit der Arbeit: Die Ergebnisse, gekoppelt mit der Literaturanalyse, beruhigten hinsichtlich der männlichen Reproduktionstoxizität der Nanopartikel, zeigten aber einen potenziell negativen Einfluss von Aluminium. Zahlen nennt der Abstract nicht; es ist eine nicht begutachtete Hochschulschrift.

Aghashahi et al. 2020, Aluminiumchlorid an menschlichen Spermien in vitro [s135]. Menschliche Spermien wurden in fünf Gruppen geteilt (0 Stunden; 180 Minuten Kontrolle; Aluminiumchlorid; Silymarin plus Aluminiumchlorid; Silymarin). Aluminiumchlorid verringerte signifikant Akrosom- und Plasmamembranintegrität, Viabilität, mitochondriales Membranpotenzial, Motilität und antioxidative Gesamtkapazität und erhöhte MDA; Silymarin glich diese Effekte signifikant aus. Konzentration und Effektgrößen nennt der Abstract nicht; die Exposition in vitro hat keinen Bezug zu einer bestimmten Körperkonzentration.

Yousef et al. 2007, Aluminiumchlorid an Kaninchenspermien [s252]. In-vitro-Versuch mit 0 bis 20 mM Aluminiumchlorid über zwei und vier Stunden: Ab 10 mM sanken Beweglichkeit und Vitalität konzentrations- und zeitabhängig, TBARS stiegen, SOD und Katalase sanken; Vitamin C (1 mM) oder E (2 mM) senkten die oxidativen Marker, änderten Beweglichkeit und Vitalität aber nicht. Millimolare Konzentrationen.

Ishikawa et al. 1986, Spurenmetalle im Samen [s280]. Japanisch; Originaltitel „男子不妊症患者における精液中の微量金属に関する研究" (Studie zu Spurenmetallen im Samen von Patienten mit männlicher Infertilität). 112 Samenproben von Infertilitätspatienten, 14 Spurenmetalle (ICP-OES). Hohe Gehalte an Calcium, Zink, Magnesium, danach Eisen, Aluminium, Molybdän; Eisen korrelierte positiv mit der Spermiendichte (P < 0,01), die Beweglichkeit negativ mit Zink und Molybdän (P < 0,01) sowie Aluminium, Calcium und Magnesium (P < 0,05). Älteste Humandaten zu Aluminium im Samen in diesem Fundus, kleine Stichprobe, Methodik der Zeit.