Dr. Julia Sacher CAVE-Untersucher: Hormonschwankungen und der Wirkung von Antidepressiva auf das weibliche Gehirn

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Wie das weibliche Gehirn beim Lernen auf Antidepressiva reagiert

Frauen werden häufiger Antidepressiva verschrieben – so sind nach Krankenkassendaten zwei von drei Erkrankte, denen ein Medikament gegen Depressionen verschrieben wurde, weiblich. 

In vielen präklinischen Studien werden jedoch immer noch hauptsächlich männliche Teilnehmer getestet, obwohl es klare Hinweise auf geschlechtsspezifische Unterschiede bei der Erkrankung und dem Ansprechen auf Medikamente gibt. 

 Julia Sacher & ihr Team untersuchten 64 gesunde Frauen, um zu sehen, wie ihr Gehirn auf die Kombination aus motorischem Lernen und der Einnahme eines gängigen Antidepressivums reagiert. 

Im Gegensatz zu früheren klinischen Studien fanden sie keine Verbesserung des motorischen Lernens.

• Es wird angenommen, dass einige dieser Antidepressiva auch bei der motorischen Erholung nach einem Schlaganfall helfen. 

• Während die altersspezifischen Schlaganfallraten bei Männern höher sind, erleiden Frauen häufigere und schwerere Schlaganfallereignisse und erholen sich mit geringerer Wahrscheinlichkeit. 

In vielen präklinischen Studien werden jedoch immer noch hauptsächlich männliche Teilnehmer getestet, obwohl es klare Hinweise auf geschlechtsspezifische Unterschiede bei der Erkrankung und dem Ansprechen auf Medikamente gibt. 

Um diese Wissenslücke zu schließen, haben WissenschaftlerInnen um Julia Sacher vom Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften 64 gesunde Frauen untersucht, um zu sehen, wie ihr Gehirn auf die Kombination aus motorischem Lernen und der Einnahme eines gängigen Antidepressivums reagiert. Überraschenderweise und im Gegensatz zu früheren klinischen Studien fanden sie keine Verbesserung des motorischen Lernens bei den Teilnehmerinnen.

"Wir gaben den gesunden Teilnehmerinnen ein sehr gebräuchliches Antidepressivum, Escitalopram genannt, und haben getestet, wie gut sie bei einer motorischen Aufgabe in einem MRT-Scanner abschneiden. Erwartet wurde, dass das Medikament ihre Leistung bei dieser Aufgabe verbessern würde. Tatsächlich fanden wir aber heraus, dass dies nicht der Fall war", erklärt Studienautor Eóin Molloy die Ergebnisse. "Die motorischen Leistungen der Frauen, die das Medikament einnahmen, und der Frauen, die ein Placebo erhielten, waren also sehr ähnlich".  

Was die WissenschaftlerInnen jedoch herausfanden, war, dass in den zentralen motorischen Regionen des Gehirns eine andere Reaktion als beim Placebo auftrat. 

 "Es gab eine deutlich abgeschwächte Gehirnreaktionen in den Regionen, die an der Ausführung dieser Art von Aufgabe beteiligt sind", fährt Molloy fort. "Wir denken, dass die geringere Reaktion im Gehirn bedeuten könnte, dass das Gehirn weniger hart arbeiten muss, um die Aufgabe zu erfüllen. 

Das Medikament könnte also die Effizienz des Gehirns bei ähnlicher Ausführung der Aufgabe durchaus verbessern.“

Warum haben die WissenschaftlerInnen nun erneut Daten gesammelt, die mehr erklären sollen, als andere Erkenntnisse, die bis zu diesem Zeitpunkt vorlagen? Frühere Studien, die positive Ergebnisse gezeigt hatten, waren von der Stichprobengröße her zu klein. Und aktuelle große klinische Studien, die keine positive Wirkung des Antidepressivums bei Schlaganfallpatienten zeigten, waren methodisch problematisch. So mussten die Teilnehmer beispielsweise keine standardisierte motorische Lernaufgabe in Kombination mit dem Medikament durchführen. Ein Hauptgrund war aber, Frauen zu testen, deren körpereigene Sexualhormone durch die Pille herunterreguliert werden. "Dies ist wichtig, weil in vielen ähnlichen präklinischen Studien noch immer hauptsächlich männliche Teilnehmer getestet werden, obwohl es klare Hinweise auf geschlechtsspezifische Unterschiede sowohl im Ansprechen auf diese Art von Medikamenten im Allgemeinen als auch in der Frage gibt, wie dieses Medikament die Ausführung einer motorischen Lernaufgabe beeinflussen kann", sagt Studienleiterin Julia Sacher. "Sexualhormone haben eine signifikante Wirkung, und darüber hinaus ist die Mehrheit der Patienten, denen diese Medikamente verschrieben werden, weiblich.“

Die Frauen aus ihrer Studie nahmen das Medikament sieben Tage lang in einer klinisch relevanten Dosis ein - ähnlich dem, was verschrieben würde, wenn eine Patientin wegen einer antidepressiven Behandlung zum Arzt ginge. 

Die Idee, sie dann eine Woche lang ununterbrochen zu testen und Hirnmessungen durchzuführen, geht einen Schritt über das hinaus, was frühere Studien getan haben. Für eine erfolgreiche Übertragung der Ergebnisse von gesunden StudienteilnehmerInnen auf PatientInnen sind zukünftige Studien an Frauen mit einem natürlichen Zyklus, an Männern sowie an gesunden älteren TeilnehmerInnen und SchlaganfallpatientInnen notwendig.

• Julia Sacher und ihr Team glauben außerdem, dass es einen Zusammenhang zwischen Hormonschwankungen und der Wirkung von Antidepressiva auf das weibliche Gehirn geben könnte, einschließlich der Frage, wie PatientInnen sich von neuropsychiatrischen Erkrankungen wie Depressionen oder Schlaganfall erholen, und gehen diesem Verdacht derzeit in Folgestudien nach.

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Originalpublikation:

Eóin N Molloy, Karsten Mueller, Nathalie Beinhölzl, Maria Blöchl, Fabian A Piecha, André Pampel, Christopher J Steele, Ulrike Scharrer, Gergana Zheleva, Ralf Regenthal, Bernhard Sehm, Vadim V Nikulin, Harald E Möller, Arno Villringer, Julia Sacher:
"Modulation of premotor cortex response to sequence motor learning during escitalopram intake"
Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism: https://journals.sagepub.com/doi/full/10.1177/0271678X20965161

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Sexualhormone-Steroidhormone: Östrogen, Progesteron, Testosteron, Rezeptoren

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Sexualhormone: Wirkung auch auf den Darm

Dass Sexualhormone die Fortpflanzungsorgane regulieren, ist allgemein bekannt. 

Umstritten ist bislang allerdings, ob und wie sie auf andere Organe des Köpers wirken. 

Wissenschaftler vom Deutschen Krebsforschungszentrum und vom Huntsman Cancer Institute an der University of Utah fanden heraus, dass Ecdyson, ein Sexualhormon der Fruchtfliege, das Verhalten von Darm-Stammzellen und damit auch die Struktur und Funktion des gesamten Organs drastisch beeinflusst. 
 
Ecdyson, das den menschlichen Steroidhormonen sehr ähnlich ist, stimuliert das Wachstum der Darm-Stammzellen und fördert damit das Größenwachstum des weiblichen Darms. Das steigert einerseits die Fruchtbarkeit der Weibchen, begünstigt aber andererseits offenbar die Entstehung von Tumoren. Die Ergebnisse wurden nun in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.

• Sexualhormone wie Östrogen, Progesteron und Testosteron regulieren das Wachstum und die Physiologie der Fortpflanzungsorgane während der Pubertät, während des weiblichen Monatszyklus und der Schwangerschaft. 

• Nicht überraschend war daher, dass diese Hormone auch die Tumorentstehung in Brust, Gebärmutter und Prostata fördern. 

Dagegen sind die Einflüsse der geschlechtsspezifischen Steroidhormone auf nicht-geschlechtsspezifische Organe bislang wenig erforscht und gelten als umstritten.

Aurelio Teleman, Stoffwechsel-Experte am Deutschen Krebsforschungszentrum und Bruce Edgar, Stammzellbiologe am Huntsman Cancer Institute, haben nun an Fruchtfliegen untersucht, wie Sexualhormone auf die Stammzellen des Darms wirken. „Wir wussten, dass sich bei Fruchtfliegen der Darm beider Geschlechter unterscheidet. Das Organ ist bei weiblichen Fruchtfliegen größer als bei den Männchen, und Weibchen erkranken viel häufiger an Darmtumoren als Männchen. Aber wir wussten nicht, warum das so ist“, erklärt Bruce Edgar. Mit ihrer aktuellen Arbeit, die nun in der Zeitschrift „Nature“ veröffentlicht wurde, liefern die beiden Wissenschaftler Erklärungen für diese Phänomene.

Die Teams von Edgar und Teleman fanden heraus, dass das geschlechtsspezifische Hormon Ecdyson die Wachstumseigenschaften von Stammzellen im Darm – also bemerkenswerterweise nicht in einem Fortpflanzungsorgan – drastisch verändern kann. Diese Veränderungen wirken sich auf die Struktur und Funktion des gesamten Organs aus. Ecdyson stimuliert die Teilung von Darm-Stammzellen und lässt den Darm insgesamt wachsen. Wenn männliche Fliegen mit der Nahrung Ecdyson erhalten, führt dies dazu, dass sich ihre sonst langsam teilenden Stammzellen genauso schnell teilen wie die der weiblichen Tiere. Das deutet darauf hin, dass der Spiegel des Geschlechtshormons für die Unterschiede zwischen männlichen und weiblichen Darm-Stammzellen verantwortlich ist.

Für die Fruchtfliege bringt die Wirkung des Ecdysons im Laufe ihres Lebens sowohl Vor- als auch Nachteile mit sich. Zunächst hilft mehr Ecdyson den Weibchen bei der Fortpflanzung, indem es den Darm vergrößert. So kann das Organ mehr Nährstoffe verwerten, was der Fliege hilft, mehr Eier zu legen. Doch im späteren Leben schafft das von den Eierstöcken produzierte Ecdyson offenbar ein günstigeres Umfeld für das Tumorwachstum, was die Lebensspanne der weiblichen Fruchtfliegen verkürzen könnte: Die Forscher hatten im Darm der älteren Weibchen deutlich mehr Stammzellen entdeckt, deren Erbgut durch Mutationen stark geschädigt war, als bei gleichalten Männchen. Derartig mutierte Zellen entarten häufig zu Krebszellen. „Für den evolutionären Vorteil einer verbesserten Fruchtbarkeit müssen die Weibchen möglicherweise mit einer verkürzten Lebensspanne bezahlen“, spekuliert Aurelio Teleman.

Die experimentellen Arbeiten wurden größtenteils von Sara Ahmed, einer gemeinsamen Doktorandin im Edgar- und im Teleman-Labor am Zentrum für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg (ZMBH) und am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) durchgeführt. „Unsere Arbeit liefert einen der ersten Beweise dafür, dass Sexualhormone das Verhalten nicht-sexueller Organe wie des Darms verändern“, erklärt die Forscherin.

• Der Mensch hat zwar kein Ecdyson, aber verwandte Steroidhormone wie Östrogen, Progesteron oder Testosteron – und deren Rezeptoren. 

Die Forscher wollen nun die Beziehung von Stammzellen und Steroidhormonen auch in menschlichen Organen eingehender analysieren.

Östrogen und Testosteron sind als treibende Kraft bei Brust-, Gebärmutter- und Prostatakrebs bereits bekannt. Die aktuelle Arbeit an Drosophila legt nahe, auch bei Krebsarten in anderen Organen, beispielsweise im Magen-Darm-Trakt, nach möglichen Einflüssen von Steroidhormonen zu suchen.

Die Arbeit wurde von den National Institutes of Health unterstützt, vom National Cancer Institute (P30 CA01420114), vom National Institute of General Medical Sciences (R01 124434), vom Europäischen Forschungsrat, vom Deutschen Krebsforschungszentrum und der Huntsman Cancer Foundation.

Sara Mahmoud H. Ahmed, Julieta A. Maldera, Damir Krunic, Gabriela O. Paiva-Silva, Clothilde Pénalva, Aurelio A. Teleman & Bruce A. Edgar: Fitness trade-offs incurred by ovary-to-gut steroid signalling in Drosophila.
Nature 2020, https://doi.org/10.1038/s41586-020-2462-y


Das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) ist mit mehr als 3.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern die größte biomedizinische Forschungseinrichtung in Deutschland. Über 1.300 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erforschen im DKFZ, wie Krebs entsteht, erfassen Krebsrisikofaktoren und suchen nach neuen Strategien, die verhindern, dass Menschen an Krebs erkranken. Sie entwickeln neue Methoden, mit denen Tumoren präziser diagnostiziert und Krebspatienten erfolgreicher behandelt werden können.
Beim Krebsinformationsdienst (KID) des DKFZ erhalten Betroffene, interessierte Bürger und Fachkreise individuelle Antworten auf alle Fragen zum Thema Krebs.
Gemeinsam mit Partnern aus den Universitätskliniken betreibt das DKFZ das Nationale Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) an den Standorten Heidelberg und Dresden, in Heidelberg außerdem das Hopp-Kindertumorzentrum KiTZ. Im Deutschen Konsortium für Translationale Krebsforschung (DKTK), einem der sechs Deutschen Zentren für Gesundheitsforschung, unterhält das DKFZ Translationszentren an sieben universitären Partnerstandorten. Die Verbindung von exzellenter Hochschulmedizin mit der hochkarätigen Forschung eines Helmholtz-Zentrums an den NCT- und den DKTK-Standorten ist ein wichtiger Beitrag, um vielversprechende Ansätze aus der Krebsforschung in die Klinik zu übertragen und so die Chancen von Krebspatienten zu verbessern.
Das DKFZ wird zu 90 Prozent vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und zu 10 Prozent vom Land Baden-Württemberg finanziert und ist Mitglied in der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren.

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Originalpublikation:

Sara Mahmoud H. Ahmed, Julieta A. Maldera, Damir Krunic, Gabriela O. Paiva-Silva, Clothilde Pénalva, Aurelio A. Teleman & Bruce A. Edgar: Fitness trade-offs incurred by ovary-to-gut steroid signalling in Drosophila.
Nature 2020, https://doi.org/10.1038/s41586-020-2462-y

 

Jetzt fit für die Fortpflanzung? Reproduktive Sexualhormone von Frau und Mann

Medizin am Abend  Berlin Fazit: Immer der Nase nach: Bestimmte Frauen sind für Männer besonders dufte

Sexualhormone steuern den Monatszyklus der Frau, sorgen für ihre Fruchtbarkeit – und sie sorgen für einen wohlriechenden Körpergeruch. 

Wie Forschende der Universität Bern nun zeigen, duften einige Frauen in Männernasen besser als andere. 

• Nämlich diejenigen, die für die Fortpflanzung am «fittesten» sind. 

Für Männer «dufte» oder nicht? Die Schnüffelprobe zeigt: Sexualhormone steuern den weiblichen Geruch und somit die Attraktivität. Soziale Neurowissenschaft / Universität Bern


Wir trauen nicht nur unseren Augen, sondern folgen auch unserer Nase: 

Bei der Wahl eines Partners oder einer Partnerin spielt nicht nur der visuelle Eindruck, sondern auch der Geruch eine wichtige Rolle – sowohl im Tierreich als auch beim Menschen. Bisherige Studien zeigen, dass Frauen, bedingt durch ihren Monatszyklus, für Männer zu verschiedenen Zeitpunkten unterschiedlich gut riechen: 

• Am attraktivsten duftet eine Frau in der männlichen Nase während der fruchtbarsten Tage ihres Zyklus – in der Zeit also, in der sie sich tatsächlich fortpflanzen kann. 

Was bisher nicht beantwortet war: 

Gibt es zwischen den individuellen Düften der Frauen ebenfalls einen Unterschied, riechen bestimmte Frauen «besser» als andere?




Medizin am Abend Berlin ZusatzFachThema: Medizinalcannabis

Jetzt konnte ein Forschungsteam um Daria Knoch von der Abteilung Sozialpsychologie und Soziale Neurowissenschaft der Universität Bern in Zusammenarbeit mit Kolleginnen und Kollegen der Universität Konstanz, dem Thurgauer Wirtschaftsinstitut und dem Inselspital, Universitätsspital Bern zeigen, dass dem tatsächlich so ist:

Der Duft bestimmter Frauen ist für Männer universell besser als derjenige anderer. Den Grund dafür haben die Forschenden ebenfalls herausgefunden:  

• Verantwortlich für die «dufte» Wahl der Männer sind die weiblichen Sexualhormone Östrogen und Progesteron.

Bestimmte Sexhormone machen den Frauenduft attraktiv

Je nach dem Spiegel der Sexualhormone werden die Frauen von Männern attraktiver wahrgenommen oder eben weniger:

•  «Frauen mit hohen Östrogen- und niedrigen Progesteronwerten sind olfaktorisch am anziehendsten für Männer», fasst Daria Knoch die Ergebnisse der Studie zusammen. 

Was für die Forscherin aus evolutionsbiologischer Sicht zweifellos Sinn macht:

• Diese Hormonspiegel – viel Östrogen, wenig Progesteron – deuten auf eine hohe weibliche Fruchtbarkeit hin. 
• Männer suchen gemäss Evolutionstheorie nach Frauen, mit der sie sich möglichst erfolgreich fortpflanzen können.

Untersucht hatten die Forschenden auch andere Faktoren, die den Geruch beeinflussen könnten: das Stresshormon Cortisol sowie auch bestimmte Gene, die das Immunsystem prägen.

 «Einige Studien postulieren nämlich, dass die Wahl eines Partners oder einer Partnerin auf möglichst unterschiedlichen Immunsystemen von Mann und Frau gründet, damit der Nachwuchs ein möglichst gutes Abwehrsystem gegen Erreger in die Wiege gelegt bekommt», führt Erstautor Janek Lobmaier von der Abteilung Sozialpsychologie und Soziale Neurowissenschaft aus.

Doch die Resultate zeigen eindeutig, dass diese beiden Faktoren keinen Einfluss auf die Attraktivität des weiblichen Geruchs haben.

Striktes Versuchsprotokoll

Die Forschenden führten ihre Studie mit 28 Frauen und 57 Männern durch. Die Frauen, die ihren Duft spendeten, folgten «einem strengen Protokoll, um alle Faktoren zu minimieren, die den Duft verfälschen könnten», so Lobmaier. So durften die Frauen nicht mittels «Pille» die Empfängnis verhüten, in der Zeit der Dufterhebung nicht mit jemandem ihr Bett teilen, sie wuschen sich mit neutralem Duschmitteln, tranken an diesen Tagen keinen Alkohol und assen keine scharfen Speisen. Zur Zeit der höchsten Fruchtbarkeit klebten sie über Nacht Baumwolle-Pads in Achselhöhlen, um ihren ganz individuellen Geruch «einzufangen». Über Speichelproben wurden ihre Hormonspiegel bestimmt. Später im Labor schnupperten die Männer an den Baumwoll-Pads und verteilten für jeden Geruch, den sie wahrnahmen, 0 bis 100 Punkte – mit dem bekannten Resultat.

Signale der Frau

«Reproduktive Hormone sind Hinweise für die Fruchtbarkeit der Frau. Und je höher deren Spiegel ist, desto attraktiver wirkt die Frau auf Männer», sagt Lobmaier. 

Östrogen zum Beispiel wirke auch positiv auf die visuelle weibliche Anziehungskraft, wie Studien zeigten:

Hohe Östrogenspiegel machen Gesicht und Körper der Frau attraktiv für Männer. 

Und eben auch ihren Duft – auf jeden Fall bei Frauen, die nicht hormonell verhüten.

Wie es sich mit der Pille verhält, wurde nicht untersucht:

«Es ist aber zu vermuten, dass die hormonelle Verhütung den körpereigenen Geruch verfälschen kann», so Knoch.

Die Studie wurde nun im Journal «Proceedings of the Royal Society B» veröffentlicht.

Immer der Nase nach: Bestimmte Frauen sind für Männer besonders dufte

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Institut für Psychologie, Abt. Sozialpsychologie und Soziale Neurowissenschaft

PD Dr. Janek Lobmaier, Tel. +41 31 631 40 24, E-Mail: janek.lobmaier@psy.unibe.ch
Prof. Dr. Daria Knoch, Tel. +41 31 631 46 90, E-Mail: daria.knoch@psy.unibe.ch

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Originalpublikation:

Janek S. Lobmaier, Urs Fischbacher, Urs Wirthmüller, Daria Knoch: The scent of attractiveness: Levels of reproductive hormones explain individual differences in women’s body odour. Proceedings of the Royal Society B, 12. September 2018, doi:10.1098/rspb.2018.1520
http://rspb.royalsocietypublishing.org/lookup/doi/10.1098/rspb.2018.1520