Auswirkungen der Humanen Papillomaviren (HPV) auf Sperma und Reproduktionsprobleme bei Männern

Humane Papillomaviren, bekannt unter der Abkürzung HPV, sind DNA-Viren, welche die Haut und Schleimhaut befallen. Die Viren befallen die basalen Schichten des Epithels, indem sie durch Mikroläsionen eindringen, die häufig beim Geschlechtsverkehr entstehen. Schätzungen zufolge erkranken 80 % der Weltbevölkerung im Laufe ihres Lebens an HPV.

Die HPV-Infektion ist die häufigste sexuell übertragbare Krankheit. Sie ist bei sexuell aktiven jungen Männern und Frauen weit verbreitet und führt auf natürliche Weise zu einer spontanen Heilung, die in mehr als 90 % der Fälle beobachtet wird.

Es sind mehr als 120 HPV-Arten bekannt, von denen 40 den Genital- und Analbereich infizieren. Davon sind 15 onkogen:

• HPV ist für 100 % der Fälle von Gebärmutterhalskrebs verantwortlich.
• Darüber hinaus wird es mit 90 % der Krebserkrankungen des Analkanals in Verbindung gebracht.
• Mit 40 % der Krebserkrankungen der Vulva und des Penis. 
• 12 % der Oropharynxkarzinome.

Die Tatsache, dass eine Infektion bei beiden Geschlechtern zu Krebs führen kann, macht deutlich, wie wichtig es ist, die Wahrnehmung zu ändern, dass nur Frauen betroffen sind. Weltweit herrscht der Irrglaube, dass das Risiko einer Erkrankung nur bei Frauen besteht und daher bei ihnen die Verantwortung für die Prävention liegt.

Aus diesem Grund nehmen immer mehr Länder auch Männer in ihre HPV-Impfprogramme auf.

Die Auswirkungen von HPV auf die männliche Fruchtbarkeit

Jüngste Studien haben gezeigt, dass HPV-Infektionen bei Männern auf mehreren Ebenen auftreten können und die männliche Fruchtbarkeit in mehrfacher Hinsicht ernsthaft gefährden:

Hoden- und Nebenhodenentzündung

Kann zu Pathologien und Azoospermie führen.

Spermieninfektion

Eine Studie, die zwischen 1999 und 2016 durchgeführt wurde, ergab, dass HPV im Sperma von Männern in der Allgemeinbevölkerung (11 %) vorhanden sein kann, und dass dieser Prozentsatz bei denjenigen, die eine Fruchtbarkeitsklinik aufsuchen, sogar 20 % beträgt. HPV kann die Spermienqualität auf mikroskopischer Ebene beeinträchtigen: niedrige Spermienzahl, geringe Beweglichkeit und morphologische Anomalien.

Schäden der Spermien-DNA (DNA-Fragmentierung)

Eine der wichtigsten Veränderungen ist jedoch die DNA-Schädigung der Spermien (DNA-Fragmentierung). Dieses Ereignis kann zu Instabilität auf genomischer und chromosomaler Ebene sowie zum Zelltod (Apoptose) führen.

Ursache für das Scheitern der Implantation

Es hat sich auch gezeigt, dass ein infiziertes Spermium das Virus während der Befruchtung auf die Eizelle übertragen könnte, was zu einer Schädigung der Eizelle und der Zellen des künftigen Embryos führt. Dies kann die Entwicklung des Embryos beeinträchtigen und in der Folge zu einer Fehlgeburt führen.

Eine Studie mit 226 unfruchtbaren Paaren ergab einen Rückgang der Schwangerschaftsraten von 38 % auf 14 %, wenn das Sperma mit HPV infiziert war.

Diagnose und Behandlung von HPV

Bisher gibt es noch keinen zugelassenen Routine-HPV-Test Test für Männer. Wie bei Frauen können Warzen im Genitalbereich diagnostiziert und behandelt werden, wenn sie bereits sichtbar sind. Auch der anale Pap-Test kann bei bi-/homosexuellen Männern durchgeführt werden. Dabei werden Zellen aus dem Analkanal biopsiert und mit einem PCR auf das Vorhandensein von Virus-DNA getestet.

HPV-Partikel können in jeder Fraktion des Spermas gefunden werden: im Samenplasma und in den Spermien.

Hybridisierungstechniken vor Ort haben gezeigt, dass sich HPV-Viruspartikel in der zentralen Region des Spermienkopfes befinden und DNA-Schäden verursachen.

In Fällen von Unfruchtbarkeit können Tests zur DNA-Fragmentierung durchgeführt werden, wobei zu beachten ist, dass DNA-Schäden nicht ausschließlich Folgen einer HPV-Virusinfektion sind. Vielmehr können die Auswirkungen je nach Art der HPV und Infektionsort sehr unterschiedlich sein. Daher konnten wissenschaftliche Studien die genauen molekularen Mechanismen und spezifischen Veränderungen der Viruspartikel bisher nicht nachweisen.

Außerdem ist zu beachten, dass eine HPV-Infektion der Samenflüssigkeit auch vorübergehend sein kann. Das Virus vermehrt sich in sich ständig teilenden Zellen, wie dies bei der Spermienbildung (Spermatogenese) vorkommt. Dieser Zyklus ist nach ungefähr 2 Monaten abgeschlossen, sodass sich der Fragmentierungsgrad nach 3-6 Monaten normalisieren kann.

Im Labor für künstliche Befruchtung werden routinemäßig verschiedene Auswahltechniken für Spermien durchgeführt: Zentrifugation, Dichtegradienten und Swim-up. Es hat sich gezeigt, dass keines dieser Instrumente ausreichend ist, um das Virus in einer Samenprobe vollständig zu entfernen.

Im Jahr 2020 modifizierte eine Gruppe von Wissenschaftlern der Universität Padua jedoch die Swim-up-Technik durch Hinzufügen des Enzyms Hyaluronidase, wodurch die Verbindung zwischen dem Virus und der Oberfläche des Spermiums aufgebrochen wird und die HPV vollständig aus den untersuchten Samenproben entfernt werden konnten.

Diese neue Technik wurde am Instituto Bernabeu eingeführt, wo wir ein Protokoll für die klinische Anwendung und parallel dazu ein Forschungsprojekt entwickelt haben.

Prävention

Bei Unfruchtbarkeit unbekannter Ursache wurden HPV in 10-35 % der Samenproben nachgewiesen. Zahlreiche neuere Studien liefern Daten, die auf HPV als eine der möglichen Ursachen für diese Fälle hindeuten, und unterstreichen, wie wichtig es ist, der Prophylaxe bei Männern mehr Bedeutung beizumessen und sich nicht nur auf Frauen zu konzentrieren.

Es liegt auf der Hand, dass die Vorbeugung von einem sehr frühen Stadium unseres Lebens an, die korrekte Verwendung von Kondomen bei allen sexuellen Kontakten und die Anwendung der in unserer Gesellschaft verfügbaren HPV-Impfpläne von grundlegender Bedeutung sind, um eine Infektion mit diesem Virus zu vermeiden.

Elisa Serrano,  Embryologin am Instituto Bernabeu.