Auswirkungen der Coronavirus-Krankheit 2019 (COVID-19), einschließlich ihrer Prävention und Behandlung, auf das männliche Fortpflanzungssystem

Die COVID-19-Pandemie hat erhebliche Bedenken hinsichtlich ihrer multisystemischen Auswirkungen geweckt, einschließlich potenzieller Auswirkungen auf das männliche Fortpflanzungssystem. Das Virus, das schwere akute respiratorische Syndrom Coronavirus 2 (SARS-CoV-2), bindet an Angiotensin-Converting-Enzyme 2 (ACE2)-Rezeptoren, um in Wirtszellen einzudringen. ACE2 wird in großen Mengen im Hoden exprimiert, wobei die mRNA-Spiegel diejenigen in der Lunge oder den Nieren übertreffen. Diese Verteilung legt nahe, dass der Hoden ein potenzielles Ziel für eine virale Invasion ist, was Fragen zu den direkten und indirekten Auswirkungen von SARS-CoV-2 auf die männliche Fruchtbarkeit, die hormonelle Regulation und die reproduktive Gesundheit aufwirft.

ACE2-Expression und testikuläre Vulnerabilität

ACE2 spielt eine duale Rolle in der COVID-19-Pathogenese und der männlichen Fortpflanzungsphysiologie. Im Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAAS) hydrolysiert ACE2 Angiotensin II (AngII) zu Angiotensin-(1–7) [Ang-(1–7)], das an Mas-Rezeptoren bindet, um vasodilatatorische, entzündungshemmende und antifibrotische Wirkungen zu entfalten. Im Hoden sind ACE2 und Mas-Rezeptoren in den Seminiferentubuli und interstitiellen Zellen lokalisiert. Studien zeigen, dass die ACE2-Ang-(1–7)-Mas-Achse die Spermatogenese, die Spermienmotilität und die Testosteronsynthese reguliert. Beispielsweise verbessern Mas-Agonisten die Spermienmotilität bei Männern mit Asthenozoospermie durch Aktivierung des Phosphoinositid-3-Kinase/AKT-Signalwegs. Umgekehrt zeigen Mas-Knockout-Mäuse ein reduziertes Hodengewicht, eine abnormale Spermatogenese und eine veränderte Expression steroidogener Gene, was die Bedeutung dieser Achse für die Fortpflanzungsfunktion unterstreicht.

Die hohe Bindungsaffinität von SARS-CoV-2 für ACE2 könnte dieses Gleichgewicht stören. Erhöhte AngII-Spiegel, die bei COVID-19-Patienten beobachtet werden, korrelieren mit dem Schweregrad der Erkrankung und der Viruslast. Überschüssiges AngII fördert Bluthochdruck, der die penilen Gefäße und Endothelzellen schädigt und zur erektilen Dysfunktion beiträgt. Die durch Endothelin-1 vermittelte vasokonstriktorische Wirkung des Bluthochdrucks reduziert den penilen Blutfluss weiter und verschlimmert die sexuelle Dysfunktion.

Virale Präsenz im Sperma und gonadale Dysfunktion

Eine wegweisende Studie von Li et al. detektierte SARS-CoV-2-RNA im Sperma von 15,8 % (4/25) der Patienten in der Akutphase und 8,7 % (2/23) der genesenden Patienten. Dieser Befund deutet auf eine potenzielle testikuläre oder epididymale Infektion hin, obwohl die Viruslebensfähigkeit und das Übertragungsrisiko unklar bleiben. Darüber hinaus zeigte das hormonelle Profil erhöhte luteinisierende Hormon (LH)-Spiegel und ein reduziertes Testosteron-zu-LH-Verhältnis bei infizierten Männern, was auf eine mögliche Leydig-Zell-Dysfunktion hindeutet. Diese Gonadotropin-Erhöhung impliziert kompensatorische Mechanismen zur Aufrechterhaltung der Testosteronproduktion, aber ein längerer hormonelles Ungleichgewicht könnte die Spermatogenese und Fruchtbarkeit beeinträchtigen.

Pharmakologische Auswirkungen auf die männliche Fortpflanzung

COVID-19-Behandlungen, einschließlich Antiviralia und Immunmodulatoren, können reproduktive Toxizität aufweisen:

1. Ribavirin: Tierstudien zeigen reversible Reduktionen des Testosterons, eine Hemmung der Spermatogenese und Spermien-DNA-Schäden. Die Ribavirin-Konzentration im Sperma übersteigt die Serumspiegel um das Zweifache, was eine Kontrazeption während und für ≥8 Monate nach der Behandlung erforderlich macht.
2. Lopinavir/Ritonavir: Rattenmodelle zeigen oxidative Hodenschäden, abnormale Spermienmorphologie und reduzierte epididymale Spermienzahlen.
3. Chloroquinphosphat: Stört die Spermatogenese und die epididymale Funktion in präklinischen Studien.
4. Glukokortikoide: Hohe Dosen kompromittieren die Blut-Hoden-Schranke, was Toxinen den Eintritt in die Seminiferentubuli ermöglicht und die Apoptose von Keimzellen induziert. Kurzfristige, niedrigdosierte Regime bergen ein minimales Risiko.

Desinfektionsmittel und reproduktive Toxizität

Chemische Desinfektionsmittel, die während der Pandemie weit verbreitet sind, wie Chlorverbindungen, Peressigsäure und phenolische Mittel, wecken Bedenken hinsichtlich der reproduktiven Sicherheit:

• Chlorbasierte Desinfektionsmittel: Mäuse, die Hypochlorit ausgesetzt waren, entwickelten vermehrt Spermienkopfdeformitäten.
• Peressigsäure: Wurde in Tiermodellen mit embryonalen Defekten und spontanen Aborten in Verbindung gebracht.
• Phenolische Verbindungen: Wurden mit Entwicklungsstörungen bei Nachkommen assoziiert.
  Während 75 % Ethanol und verdünnte Chlorkonzentrationen als sicher gelten, können unsachgemäße Anwendung oder übermäßige Konzentrationen die Spermienqualität und die embryonale Entwicklung beeinträchtigen.

Psychologischer Stress und Samenqualität

Die psychologische Belastung durch die Pandemie – gekennzeichnet durch Angst, Depression und posttraumatischen Stress – wirkt sich nachteilig auf die männliche Fruchtbarkeit aus. Chronischer Stress aktiviert die Hypothalamus-Hypophysen-Nebennieren-Achse, unterdrückt das Gonadotropin-Releasing-Hormon und die nachgeschaltete Testosteronproduktion. Klinische Studien korrelieren Stress mit reduziertem Samenvolumen (mittlerer Rückgang: 0,5 ml), niedrigerer Spermienkonzentration (12 % Reduktion) und erhöhter Spermien-DNA-Fragmentierung (15–20 % Anstieg). Stressinduzierter oxidativer Stress verschlimmert weiterhin die mitochondriale Dysfunktion und die Motilitätsbeeinträchtigung der Spermien.

Klinische Implikationen und Empfehlungen

1. Überwachung der gonadalen Funktion: COVID-19-Patienten, insbesondere solche mit schwerer Erkrankung, sollten nach der Genesung ein hormonelles Profil (Testosteron, LH, follikelstimulierendes Hormon) und eine Spermienanalyse durchführen lassen.
2. Vorsichtsmaßnahmen bei antiviraler Therapie: Männer, die Ribavirin oder Proteasehemmer erhalten, benötigen Beratung zu Kontrazeption und langfristiger Fertilitätserhaltung.
3. Sichere Desinfektionspraktiken: Die Einhaltung der empfohlenen Desinfektionsmittelkonzentrationen (z. B. 0,1 % Natriumhypochlorit) minimiert reproduktive Risiken.
4. Psychologische Unterstützung: Interventionen zur Linderung pandemiebedingten Stresses können dessen negative Auswirkungen auf die Samenparameter mildern.

Schlussfolgerung

Die Interaktion von SARS-CoV-2 mit ACE2-Rezeptoren im Hoden, kombiniert mit behandlungsbedingter Toxizität und Umweltstressoren, birgt vielschichtige Risiken für die männliche Fortpflanzungsgesundheit. Während die direkte virale Invasion des Hodens noch nicht vollständig verstanden ist, beeinträchtigen pharmakologische Wirkstoffe, Desinfektionsmittel und psychologischer Stress nachweislich die Spermatogenese, das hormonelle Gleichgewicht und die sexuelle Funktion. Umfassende Strategien, die virale Eindämmung, umsichtigen Medikamenteneinsatz und psychologische Unterstützung umfassen, sind entscheidend, um die männliche Fruchtbarkeit während und über die Pandemie hinaus zu schützen.

doi.org/10.1097/CM9.0000000000001375