Die Alzheimer-Erkrankung betrifft überwiegend Frauen, unter Parkinson leiden mehr Männer. Die Ursache dafür liegt vermutlich in Unterschieden im Gehirn, die sich früh in der embryonalen Entwicklung herausbilden. Bisher hat sich die Forschung auf Neuronen konzentriert. Doch auch ein weiterer Zelltyp, die Gliazellen, könnten Krankheiten geschlechtsspezifisch beeinflussen. Sie stehen daher im Fokus eines DFG-Schwerpunktprogramms, das von Epigenetik-Professorin Julia Schulze-Hentrich an der Universität des Saarlandes koordiniert wird.
Wenn die Deutsche Forschungsgemeinschaft ein Schwerpunktprogramm einrichtet, so erwartet sie sich davon eine prägende Wirkung auf ein wissenschaftliches Feld. Entsprechend streng ist die Auswahl: Nur acht von 53 neu eingereichten Initiativen werden nun für zunächst drei Jahre mit rund 55 Millionen Euro gefördert. Das interdisziplinäre und hochschulübergreifende Verbundprojekt, das von der Universität des Saarlandes koordiniert wird, erhält in der ersten Förderrunde rund sieben Millionen Euro.
„Wir wissen heute, dass es bei neurodegenerativen und psychiatrischen Erkrankungen wie Demenz, Autismus oder Depressionen geschlechtsspezifische Unterschiede gibt. Wir wollen mit unserer Grundlagenforschung den Ursachen auf die Spur kommen und werden dafür die Mechanismen und hormonelle Steuerung von Gliazellen untersuchen“, fasst Julia Schulze-Hentrich das Schwerpunktprogramm zusammen. In einer möglichen zweiten Förderperiode sollen die Erkenntnisse genutzt werden, um die Erkrankungen des Gehirns besser zu verstehen und dafür neue Medikamente zu entwickeln.
Im Gehirn gibt es verschiedene Zelltypen, am bekanntesten sind die Neuronen oder Nervenzellen, die von den Gliazellen, auch Neuroglia-Zellen genannt, versorgt werden. Die Gliazellen steuern den Stoffwechsel im Gehirn und reagieren dabei auch auf Hormone. „Wir wissen, dass bei Frauen die beiden Gehirnhälften stärker miteinander vernetzt sind als bei Männern. Bei Männern hingegen gibt es mehr Verknüpfungen zwischen den vorderen und hinteren Gehirnpartien. Diese Unterschiede entstehen vermutlich schon in der embryonalen Entwicklung, wenn das männliche Gehirn durch einen Testosteron-Schub heranreift. Frauen unterliegen erst ab der Pubertät den hormonellen Einflüssen“, erklärt Schulze-Hentrich.
Und hier kommt die Epigenetik mit ins Spiel. „Schon seit längerem ist bekannt, dass über unserer Erbinformation eine Art zweiter Code liegt, das Epigenom. Dieses beeinflusst die Aktivität der Gene und nimmt bei vielen Krankheiten eine zentrale Rolle ein. In der Epigenetik wollen wir das Zusammenspiel der Gene und Hormone verstehen und analysieren dafür, welche Muster zu bestimmten Zellfunktionen beitragen. Dabei werden wir uns im neuen Schwerpunktprogramm auf die geschlechtsbezogenen Unterschiede konzentrieren“, sagt die Saarbrücker Professorin, die die wegweisenden epigenetischen Forschungsarbeiten ihres Vorgängers, Professor Jörn Walter, weiterführt. Sie will verstehen, ob und wie die neuronalen Schaltkreise bei Männern und Frauen verschieden ticken und was an den Synapsen passiert. „Das menschliche Gehirn hat eine hohe synaptische Plastizität, das bedeutet, dass die Synapsen Signale unterschiedlich stark übertragen können. Das ist die Grundlage für jegliches Lernen und Abspeichern von Informationen“, sagte Julia Schulze-Hentrich.
Auch bei der so genannten Konnektivität, also der Frage, wie die zellulären Elemente eines Nervensystems in Beziehung zueinanderstehen, gibt es geschlechtsspezifische Unterschiede, die möglicherweise über die Gliazellen gesteuert werden. „Durch mehr graue Substanz im Gehirn, also mehr Hirnrinde, und eine stärkere Verbindung der beiden Gehirnhälften sind Frauen besser im intuitiven Denken. Männer hingegen haben ein um zehn Prozent größeres Gehirn und anders verknüpfte Gehirnpartien, dies optimiert offenkundig ihre motorischen Fähigkeiten“, erklärt die Forscherin. Neben der Epigenetik und Molekularbiologie werden für diese Grundlagenforschung auch die Elektrophysiologie, Verhaltensforschung und Bioinformatik von zentraler Bedeutung sein.
Auch für bildgebende Verfahren werden Experten benötigt, die sich jetzt mit ihren Projekten für das deutschlandweite Schwerpunktprogramm mit dem Titel „SEX and GLIA: Geschlechtsabhängige Mechanismen neuroglialer Zellfunktionen im Kontext von Gesundheit und Erkrankungen“ bewerben können. Für die erhobenen Daten sollen standardisierte Verfahren und einheitliche Methoden entwickelt werden, damit diese künftig auch von anderen Forschungsgruppen mit neuen Fragestellungen genutzt werden können.
Quelle: Friederike Meyer zu Tittingdorf, Universität des Saarlandes (idw)
Wissenschaftliche Ansprechpartnerin:
Prof. Dr. Julia Schulze-Hentrich
Lehrstuhl für Epigenetik der Universität des Saarlandes
Tel. 0681 302-2791
Mail: julia.schulze-hentrich@uni-saarland.de
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