The Embryo Project Encyclopedia

Das Kupfer-Intrauterinpessar (IUP) ist ein langfristiges, reversibles Verhütungsmittel, das 1967 von Howard Tatum und Jamie Zipper eingeführt wurde. Das IUP wird von Ärzten in die Gebärmutter einer Frau eingesetzt, um eine Schwangerschaft zu verhindern. Kupferspiralen bestehen in der Regel aus T-förmigem Kunststoff, wobei ein Teil mit freiliegendem Kupfer bedeckt ist. Vor der Erfindung der ersten Kupferspirale gab es für Frauen nur wenige langfristige Möglichkeiten für eine sichere und zuverlässige Verhütung. Diese Möglichkeiten bestanden meist aus Barrieremethoden und der Antibabypille, die nur bei korrekter und konsequenter Anwendung wirksam waren. Für Frauen, die ihre Fruchtbarkeit kontrollieren wollten, war eine Kupferspirale eine der ersten Formen der langfristigen Geburtenkontrolle, die hochwirksam war und keine konsequenten und regelmäßigen Maßnahmen seitens der Frau erforderte, um wirksam zu bleiben.

Kupferspiralen verhindern eine Schwangerschaft, indem sie den Prozess der Empfängnis unterbrechen, d. h. wenn das männliche Sperma und die weibliche Eizelle zusammenkommen, um eine befruchtete Zygote zu bilden. Die Empfängnis kann nur stattfinden, wenn der Körper der Frau alle achtundzwanzig Tage eine Eizelle aus einem ihrer Eierstöcke freisetzt, was als Eisprung bezeichnet wird. Die Eizelle wandert durch die Eileiter der Frau und gelangt in die Gebärmutter. Wenn eine Frau während des Eisprungs Sex hat, kann das Ei von den Spermien befruchtet werden. Wenn die Eizelle befruchtet wird, kann sie sich in der Gebärmutterwand einnisten und sich zu einem Fötus entwickeln. Wird die Eizelle nicht befruchtet, verlässt sie die Gebärmutter während der Menstruation der Frau.

Vor der Erfindung der Spirale gab es weniger zuverlässige Möglichkeiten für Frauen, eine Schwangerschaft zu verhindern. Laut Judy Norsigian, Mitautorin des Buches Our Bodies, Ourselves, ermöglichte es die Geburtenkontrolle den Frauen, selbst zu entscheiden, ob und wann sie schwanger werden wollten, was den Frauen mehr Möglichkeiten gab, ihre Ausbildung und ihre Ziele zu verfolgen und gleichberechtigtere Beziehungen zu Männern aufzubauen. Im Jahr 1909 entwickelte der deutsche Arzt Richard Richter eine der ersten Spiralen, die allerdings kein Kupfer enthielt. Richters Gerät war ein kleiner Ring aus grobem Seidenwurmdarm, der mit Zelluloid, einer Art dünnem Kunststoff, überzogen war. Richters Intrauterinpessar wurde nie populär, aber die Forschung an Intrauterinpessaren zur Schwangerschaftsverhütung wurde fortgesetzt.

Im Jahr 1929 verbesserte Ernst Gräfenburg, ein in Deutschland lebender Arzt, Richters Intrauterinpessar-Design. Gräfenburgs Entwurf, den er „Gräfenburg-Ring“ nannte, war ein gewundener Ring aus Silberdraht, der mit Seidenfaden umwickelt war. Gräfenburg berichtete, dass seine Silberspirale erfolgreich eine Schwangerschaft verhinderte, da nur 1,6 Prozent der Anwenderinnen schwanger wurden, während sie sie benutzten. Später fanden Forscher heraus, dass der Silberdraht in Gräfenburgs Spirale sechsundzwanzig Prozent Kupfer enthielt. Den Beitrag des Kupfers zur Wirksamkeit der Intrauterinpessare haben die Forscher damals jedoch nicht bemerkt. Nach dem Erfolg von Gräfenburg entwickelten Forscher zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts verschiedene andere Arten von Intrauterinpessaren. Die meisten waren aus Kunststoff und variierten in ihrer Form, darunter Ringe, Spiralen, Trapeze und T-Formen.

Howard Tatum und Jamie Zipper entwickelten 1967 das erste kupferhaltige IUP. Tatum und Zipper gehörten beide dem Population Council an, einer Organisation, die Zuschüsse und Mittel für die Forschung zur Entwicklung sicherer und wirksamer Verhütungsmittel bereitstellte. Im Jahr 1967 arbeitete Tatum im Zentrum für biomedizinische Forschung des Rates, wo er eine T-förmige Kunststoffspirale entwickelte, die er in die erste Kupferspirale integrierte. Tatums Vorrichtung war T-förmig, um sich besser an die Form der Gebärmutter anzupassen. Die T-Form reduzierte auch einige Nebenwirkungen, die mit ringförmigen IUPs verbunden sind, wie Schmerzen und Blutungen. Tatums Vorrichtung wurde jedoch erst dann zu einem wirksamen Mittel der Geburtenkontrolle, als sein Kollege Zipper den Zusatz von Kupfer vorschlug.

Im Jahr 1968 führte Zipper, ein ehemaliger biomedizinischer Mitarbeiter des Population Council, Forschungen in Chile durch. Durch seine Arbeit konnte Zipper zeigen, dass intrauterines Kupfer das Risiko einer Schwangerschaft bei Kaninchen reduzierte. Tatum und Zipper kombinierten ihre Ideen, um die erste Kupferspirale zu entwickeln, und nannten sie Copper T 200 oder TCu 200. Das Copper T 200 war ein T-förmiges Gerät aus Kunststoff mit einem Kupferdraht, der entlang des vertikalen Schafts gewickelt war.

Im Jahr 1970 gründete der Bevölkerungsrat das Internationale Komitee für Verhütungsforschung (International Committee for Contraception Research, ICCR), einen Zusammenschluss von Experten der Reproduktionsmedizin. Das ICCR begann mit klinischen Studien, um die Sicherheit und Wirksamkeit der Kupferspirale T 200 zu testen. 1976 wurde die Kupferspirale T 200 von der US Food and Drug Administration für die Verwendung in den USA zugelassen. Nach Angaben des Population Council war die Kupferspirale 1992 mit 90 Millionen Frauen weltweit die beliebteste Methode der Geburtenkontrolle.

Kupferhaltige Spiralen wirken auf verschiedene Weise schwangerschaftsverhindernd. Der erste Wirkmechanismus ist die Fremdkörperreaktion. Ein Fremdkörper in der Gebärmutter löst eine lokale Entzündungsreaktion aus. Diese lokale Entzündungsreaktion kann die Zerstörung der Spermien durch die Leukozyten (weiße Blutkörperchen) des weiblichen Immunsystems bewirken. Die Immunreaktion richtet sich gegen alle fremden Zellen, einschließlich der Spermien, wodurch die Bildung oder Einnistung von Embryonen in der Gebärmutter verhindert wird. Dieser Wirkmechanismus ist bei allen IUP-Typen gleich. Die Entzündungsreaktion, mit der IUPs eine Schwangerschaft verhindern, nimmt mit der Größe des IUPs zu. Da Kupferintrauterinpessare jedoch auch durch andere Mechanismen als nur die Größe des Geräts wirken, können sie kleiner sein und dennoch genauso wirksam wie größere, nicht aus Kupfer bestehende Intrauterinpessare.

Kupferintrauterinpessare haben aufgrund des Vorhandenseins von Kupferionen eine zusätzliche empfängnisverhütende Wirkung. Kupferionen werden mit einer Entzündungsreaktion in der Gebärmutter in Verbindung gebracht, was bedeutet, dass Spermien die Eizelle nicht erreichen können, um sie zu befruchten und einen Embryo zu erzeugen. Forscher vermuten außerdem, dass Kupferionen auf den Gebärmutterhalsschleim am Eingang der Gebärmutter einwirken und so eine spermizide oder spermienabtötende Wirkung haben. Um eine Eizelle zu befruchten, müssen die Spermien zunächst den Gebärmutterhalsschleim passieren, bevor sie in die Gebärmutter gelangen. Kupferionen vermindern die Bewegungsfähigkeit der Spermien und hindern sie daran, den Zervixschleim zu passieren und die Eizelle zu befruchten. Darüber hinaus haben einige Forscher die Vermutung geäußert, dass Kupferionen sowohl für Eizellen als auch für Spermien schädlich sind, so dass selbst wenn ein Spermium eine Eizelle befruchtet, die Eizelle selbst beeinträchtigt sein kann und sich nicht zu einem Embryo entwickeln kann. Aufgrund dieser Eigenschaften von Kupfer und der geringen Größe von Kupferspiralen können auch Frauen, die noch nie schwanger waren oder eine kleinere Gebärmutter haben, Kupferspiralen verwenden, wodurch sich die Möglichkeiten der Empfängnisverhütung für sie erweitern.

Das Verfahren zum Einsetzen einer Kupferspirale ist seit der Einführung der Spirale weitgehend gleich geblieben. Im Jahr 2018 kann eine medizinische Fachkraft eine Kupferspirale während eines nicht-chirurgischen Eingriffs einsetzen. Die medizinische Fachkraft setzt die Kupferspirale durch den Vaginalkanal in die Gebärmutter ein. Zu diesem Zeitpunkt können die Frauen ein gewisses Unbehagen in Form von Krämpfen oder Zwicken verspüren. Nach Angaben der Hersteller von Paraguard, der in den USA am weitesten verbreiteten Kupferspirale, gehören zu den häufigen Nebenwirkungen von Kupferspiralen Krämpfe und stärkere, längere Regelblutungen. Außerdem besteht ein erhöhtes Risiko für eine Beckenentzündung (PID), eine Art Infektion der Gebärmutter. Manchmal ist es schwierig, die Kupferspirale zu entfernen, da sie sich in der Gebärmutter festsetzt und operativ entfernt werden muss. In Fällen, in denen die Kupferspirale eine Schwangerschaft nicht verhindern kann, besteht eine fünfprozentige Chance, dass die Schwangerschaft ektopisch ist oder außerhalb der Gebärmutter eintritt.

Moderne Kupferspiralen sehen aus wie frühere Versionen der Kupferspirale. Allerdings haben Forscher das Design im Laufe der Zeit verbessert, um die Wirksamkeit und die Dauer der Wirksamkeit zu erhöhen. Die Wirksamkeit einer Kupferspirale hängt weitgehend von der Geschwindigkeit ab, mit der sich die Kupferionen in der Gebärmutter auflösen. Wenn sich das Kupfer mit der Zeit auflöst, verliert die Spirale an Wirksamkeit, da weniger Kupfer zur Verfügung steht. Die erste eingeführte Kupferspirale, die Copper T 200, konnte drei Jahre lang wirksam bleiben. Das Gerät verfügte über einen Kupferdraht, der um den vertikalen Schaft des T-förmigen Geräts gewickelt war und sich mit der Zeit auflöste, so dass die Wirksamkeit des IUP immer mehr nachließ.

Im Jahr 1972 begannen die klinischen Studien für das neue IUP-Modell, das Copper T 380, das einen höheren Kupfergehalt aufwies als die früheren Kupfer-IUPs. Das neue Design verlängerte die Zeitspanne, in der eine Kupferspirale wirksam bleiben konnte. Das Copper T 380 hat zusätzliche Kupferkragen oder -zylinder, die beide Arme des T umhüllen, sowie einen dickeren Draht mit mehr Kupfer, der um den vertikalen Schaft gewickelt ist. Aufgrund des höheren Kupferanteils im Gerät bleibt die Copper T 380 mindestens sechs Jahre lang wirksam. 1980 arbeitete das ICCR zusammen mit dem Population Council an der weiteren Verfeinerung des Designs der Kupferspirale. Das ICCR verzichtete auf die Verwendung von Drähten und verwendete stattdessen Kupferkragen an den Armen und am vertikalen Schaft des T im Copper T 380. Durch diese Designänderung erhöhte sich die Dauer der Wirksamkeit der Kupferspirale von sechs Jahren auf zehn bis fünfzehn Jahre.

Seit den 1980er Jahren haben höhere Kupferdosen und ein höherer Anteil an freiliegendem Kupfer die Wirksamkeit von Kupferspiralen verlängert. Seit 2018 ist für Frauen in den USA die Kupfer-Spirale Copper T 380 erhältlich, die 1984 von der FDA zugelassen wurde. ParaGard ist der Markenname für dieses IUP. In anderen Ländern sind weitere Arten von Kupferspiralen in verschiedenen Formen und Größen zugelassen.

Kupfer-IUPs und IUPs im Allgemeinen sind hochwirksam. Nach Angaben der Hersteller von ParaGard ist die Kupferspirale zu über neunundneunzig Prozent wirksam. Die Wirksamkeit von Kupferspiralen ist auch deshalb so hoch, weil sie nicht von der Anwenderin abhängen. Die weltweit am weitesten verbreitete Verhütungsmethode für Frauen ist die Antibabypille. Die Wirksamkeit der Pille und vieler anderer Verhütungsmethoden hängt jedoch davon ab, dass die Anwenderin sie korrekt und konsequent einnimmt, was die Forscher als perfekte Anwendung bezeichnen. Die perfekte Anwendung ist selten, und deshalb sind fast fünfzig Prozent der ungewollten Schwangerschaften auf ein Versagen der Verhütungsmethode zurückzuführen. Während Spiralen und die Pille bei perfekter Anwendung einen ähnlichen Schutz vor einer Schwangerschaft bieten, ist die Versagerquote bei Frauen, die die Pille verwenden, zwanzigmal so hoch wie bei Frauen, die eine lang wirkende Methode wie die Spirale verwenden. Eine Kupferspirale ist eine langfristige reversible Verhütungsmethode, bei der die Fruchtbarkeit erhalten bleibt, während die Frau gleichzeitig eine Schwangerschaft verhindern kann. Eine Kupferspirale kann über Jahre hinweg eingesetzt werden, ohne dass sie ausgetauscht werden muss, aber sie ist nicht dauerhaft. Sobald eine Kupferspirale entfernt wird, kehrt die Fruchtbarkeit oft sofort zurück. Zu den anderen Formen der langfristigen Geburtenkontrolle gehört die Sterilisation durch Eileiterligatur, bei der die Eileiter einer Frau unwiderruflich durchtrennt oder blockiert werden, um eine Empfängnis zu verhindern. Die Sterilisation durch Eileiterunterbindung und die Verwendung von Kupferspiralen gelten als ebenso wirksam bei der Verhütung einer Schwangerschaft, was Kupferspiralen zu einer kostengünstigen Alternative zu Sterilisationsverfahren macht.

Im Jahr 2012 verwendeten 5,5 Prozent der Frauen, die verhüteten, eine Kupferspirale. Das ist ein deutlicher Rückgang gegenüber dem Höhepunkt der Popularität des IUP in den 1970er Jahren, als sich fast sechzig Prozent der Frauen, die verhüteten, für ein IUP entschieden. Nach Angaben des Population Council ging die Beliebtheit von IUPs im Allgemeinen zurück, nachdem ein IUP, das Dalkon Shield, die Aufmerksamkeit der Medien auf sich gezogen hatte und mit einem erhöhten Infektions- und Müttersterblichkeitsrisiko bei Frauen in Verbindung gebracht wurde, die während der Anwendung des Geräts schwanger wurden. Das Dalkon Shield wurde nach drei Jahren auf dem Markt zurückgerufen. Da es schwierig ist, die genauen Mechanismen der Geburtenkontrolle beim Menschen zu untersuchen, gibt es nur wenige Untersuchungen über den genauen Mechanismus der Kupferspirale. Maria Ortiz und Horacio Croxatto zufolge hat dies zu der falschen Behauptung geführt, dass Kupferspiralen Embryonen töten können. Diese falsche Behauptung setzt die Kupferspirale mit einer Frühabtreibung gleich und wäre daher von der katholischen Kirche verboten. Diese Annahme wird jedoch nicht durch empirische Beweise gestützt. Vielmehr verhindern Kupferspiralen die Bildung von Embryonen und können einen Embryo nicht abtöten.