Wie Alzheimer und Sexualhormone zusammenhängen

Die Alzheimer-Krankheit betrifft überproportional viele Frauen, die etwa zwei Drittel derjenigen ausmachen, bei denen die spät einsetzende Form der Krankheit diagnostiziert wird. Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass die Alzheimer-Krankheit bei Frauen auch schwerer verläuft und schneller fortschreitet, und dass Frauen mit Alzheimer einen stärkeren kognitiven Verfall erleben – Verlust des Gedächtnisses, der Aufmerksamkeit und der Fähigkeit zu kommunizieren und Entscheidungen zu treffen – als Männer mit der Krankheit. Die biologischen Grundlagen für diese Unterschiede zwischen Männern und Frauen mit Alzheimer-Krankheit sind nicht gut erforscht. Für die Entwicklung geeigneter Therapien ist es jedoch notwendig, sie zu verstehen.

Welche Rolle Sexualhormone bei Alzheimer spielen

In einer Studie an Mäusen und Menschen haben Forscher der Western University gezeigt, dass weibliche Geschlechtshormone eine bedeutende Rolle dabei spielen, wie sich die Alzheimer-Krankheit im Gehirn manifestiert. Die Studie, die in Alzheimer’s & Dementia: The Journal of the Alzheimer’s Association veröffentlicht wurde, hebt auch die Bedeutung der Entwicklung von therapeutischen Strategien hervor, die sich auf diese hormonellen Zusammenhänge konzentrieren. Die Forschung deutet darauf hin, dass die Rolle von Estradiol – einer Form des weiblichen Geschlechtshormons Östrogen, das therapeutisch zur Linderung von Wechseljahrsbeschwerden eingesetzt wird – bei der Alzheimer-Krankheit besser verstanden werden muss.

Die Bedeutung der Ergebnisse ist zwar von größter Wichtigkeit, doch die Methodik dahinter ist ebenso entscheidend und deutet auf eine notwendige Veränderung der wissenschaftlichen Ansätze hin. „Um zu verstehen, welche Rolle Sexualhormone bei Alzheimer spielen, müssen wir geeignete Tiermodelle untersuchen. Leider konzentrieren sich die meisten Studien auf dieser Ebene immer noch hauptsächlich auf das männliche Gehirn. Unsere Forschung betont die Bedeutung der Verwendung von Tiermodellen, die beispielsweise postmenopausale Frauen widerspiegeln, um zu verstehen, wie Sexualhormone die Alzheimer-Pathologie beeinflussen“, sagte Vania Prado, Professorin an den Abteilungen für Physiologie und Pharmakologie sowie für Anatomie und Zellbiologie an der Schulich School of Medicine & Dentistry und Wissenschaftlerin am Robarts Research Institute.

Alzheimer und das Kommunikationssystem des Gehirns

Einer der wichtigsten Marker der Alzheimer-Krankheit ist die toxische Anhäufung des Proteins Beta-Amyloid im Gehirn, die schließlich das Kommunikationssystem des Gehirns stört und die Kognition beeinträchtigt. Die neue Studie zeigt, dass die Gehirnchemie von männlichen und weiblichen Mäusen das Beta-Amyloid-Protein bei Alzheimer auf unterschiedliche Weise reguliert, wobei das Hormon Estradiol zu dieser Variation beiträgt. Frühere Studien an Mäusen und älteren Risikopersonen haben gezeigt, dass cholinerge Neuronen, eine Art von Gehirnzellen, die den chemischen Botenstoff Acetylcholin produzieren, besonders anfällig für die schädliche, mit Alzheimer verbundene Beta-Amyloid-Ansammlung im Gehirn sind. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass Acetylcholin für das normale Gedächtnis und die normale Kognition unerlässlich ist.

Während die Beta-Amyloid-Aggregation die Produktion von Acetylcholin beeinflusst, verstärkt der anschließende Verlust dieses chemischen Botenstoffs die Alzheimer-Pathologie weiter und führt zu einer Teufelskreis. Das Forscherteam aus dem Westen untersuchte diese Wechselwirkung zwischen Veränderungen in der Gehirnchemie und der Ansammlung von Beta-Amyloid-Protein, die in von Alzheimer betroffenen Gehirnen beobachtet wird. „Da es im cholinergen System Unterschiede zwischen männlichen und weiblichen Gehirnen gibt, wollten wir herausfinden, ob das Geschlecht diese Beziehung zwischen der Acetylcholin-Signalübertragung und der Bildung von Beta-Amyloid-Protein beeinflusst“, so Marco Prado, Professor an den Fakultäten für Physiologie und Pharmakologie sowie für Anatomie und Zellbiologie. Marco Prado, einer der Autoren der Studie, ist außerdem Inhaber des Canada Research Chair in Neurochemistry of Dementia und Wissenschaftler am Robarts Research Institute.

Frauen und Männer reagieren unterschiedlich auf Medikamente, und erleben die Alzheimer-Krankheit auf unterschiedliche Weise

In dieser Studie beobachteten die Forscher Unterschiede in der Beta-Amyloid-Akkumulation bei männlichen und weiblichen Mäusen, wenn sie die Werte der cholinergen Aktivität veränderten. Darüber hinaus analysierten sie MRT-Bilder des Gehirns von gesunden älteren Menschen. Anders als bei den meisten Studien am Menschen, bei denen die MRT-Scans von Männern und Frauen gemeinsam analysiert werden, analysierten die Professorin Taylor Schmitz und die Doktorandin Hayley Shanks MRT-Gehirnscans und die Rate des Gehirnschwunds bei älteren Männern und Frauen unabhängig voneinander. Sie beobachteten, dass die Beziehung zwischen der Integrität der Gehirnregion, in der cholinerge Neuronen angesiedelt sind, und der Beta-Amyloid-Akkumulation bei Männern und Frauen gleich war, bei männlichen und weiblichen Mäusen jedoch unterschiedlich. Die Forscher vermuteten, dass die Tatsache, dass die untersuchten weiblichen Mäuse nicht in der Postmenopause waren, während die Frauen in der Postmenopause waren, ein Faktor sein könnte, der den Unterschied erklärt.

Der Hauptautor der Studie, German-Castelan, war von den geschlechtsspezifischen Unterschieden fasziniert und beschloss, eine weitere Testebene in die Mausmodelle einzuführen. Mit Hilfe des westlichen Forschers Robert Gros untersuchte er weibliche Mäuse, die eng an postmenopausale Frauen angelehnt waren. Dies geschah, um zu untersuchen, wie sich das Vorhandensein oder Fehlen von Sexualhormonen auf die Beziehung zwischen cholinerger Signalübertragung und der Beta-Amyloid-Ablagerung im Gehirn auswirken könnte. Die Forscher haben festgestellt, dass bei Vorhandensein des Sexualhormons Östradiol die Beziehung zwischen Acetylcholin und toxischem Amyloid verloren ging, aber wenn die Sexualhormone bei den weiblichen Mäusen ausgeschaltet wurden, reproduzierte diese Beziehung die beim Menschen beobachteten Ergebnisse.

Diese Resultate weisen auch auf die dringende Notwendigkeit hin, die amyloide und cholinerge Funktion in der „perimenopausalen“ Altersgruppe von 40 bis 50 Jahren zu untersuchen, die viel jünger ist als die Personen, die in den meisten groß angelegten Studien zur Alzheimer-Krankheit untersucht wurden. Tatsächlich lag das Durchschnittsalter der in dieser Studie untersuchten Stichprobe näher bei 70 Jahren. Die Forscher betonten, dass sie ohne die Einbeziehung weiblicher Mäuse in die Studie möglicherweise entscheidende Informationen über Alzheimer und geschlechtsspezifische Unterschiede übersehen hätten. Frauen und Männer reagieren unterschiedlich auf Medikamente und erleben die Alzheimer-Krankheit auf unterschiedliche Weise. Um wirksamere Therapien zu entwickeln, müssten laut den Forschern Tiermodelle untersucht werden, die verschiedene Aspekte der Krankheit reproduzieren können. Geschlechtshormone und Östradiolspiegel sind nur einer dieser Faktoren.