Überraschender Geschlechtsunterschied im Gehirn

Das Geschlecht macht den Unterschied: Die Immunzellen des Nervensystems agieren bei Männern anders als bei Frauen. Darauf deutet nun zumindest eine Studie mit Mäusen hin. Demnach verfügten männliche Tiere nicht nur über mehr und größere dieser sogenannten Mikroglia-Zellen. Auch die Aktivität und die Anfälligkeit der Zellen unterschied sich abhängig vom Geschlecht. Bestätigen sich die Ergebnisse beim Menschen, könnte dies Auswirkungen auf die Erforschung und Behandlung zahlreicher neurologischer Erkrankungen haben.

Die sogenannten Mikroglia-Zellen sind die Immunzellen unseres Nervensystems. Wie eine winzige Armee überwachen sie kontinuierlich den Gesundheitszustand des Gehirns. Bemerken sie ein Problem, begeben sie sich umgehend zum Katastrophenherd um dort beispielsweise Zelltrümmer aufzuräumen oder Krankheitserreger zu beseitigen.

Mehr und größere Zellen

Wie sich nun zeigt, gehen sie dabei jedoch nicht immer gleich vor: Das Verhalten der Mikroglia unterscheidet sich offenbar abhängig vom Geschlecht. Zu dieser überraschenden Erkenntnis sind Wissenschaftler um Dilansu Guneykaya von der Berliner Charité bei der Untersuchung von Mäusegehirnen gelangt. Für ihre Studie analysierten sie Hirnschnitte und isolierte Zellen der Nager, um mehr über die Struktur und Funktion der Mikroglia herauszufinden.

„Dabei stellte sich heraus, dass es in den Gehirnen männlicher Mäuse mehr Mikroglia gibt“, berichtet Mitautorin Susanne Wolf vom Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in Berlin. Zudem seien die Zellkörper der männlichen Immunzellen deutlich größer gewesen. Diese Auffälligkeiten brachten die Forscher auf die Idee, nach weiteren Unterschieden zwischen männlichen und weiblichen Zellen zu suchen.

Anderes Verhalten

Unter anderem ermittelten sie, welche Gene in den Mikroglia jeweils aktiv sind und welche Proteine aus ihnen gebildet werden. „Wir sind dabei auf mehr als 1.000 Gene und 300 bis 400 Proteine gestoßen, die bei den Geschlechtern unterschiedlich reguliert sind“, sagt Wolf. Viele von ihnen seien in den männlichen Mikroglia-Zellen aktiver – zum Beispiel solche, die an der Herstellung von Abwehrmolekülen beteiligt sind.

Dem Forscherteam zufolge zeichnete sich ab, dass die männlichen Zellen aufgrund dieser Unterschiede anders agieren als die weiblichen. Demnach ist die Mikroglia männlicher Tiere immer in Hab-Acht-Stellung und reagiert im Ernstfall entschiedener. Schon im Ruhezustand lässt sich beispielsweise an den Membranen der männlichen Zellen eine höhere Spannung nachweisen. Außerdem produzieren sie als Reaktion auf bestimmte Botenstoffe mehr Proteine.

Draufgängertum als Nachteil

Der Nachteil dieser ständigen Alarmbereitschaft: Die männlichen Mikroglia-Zellen sind schneller erschöpft und auch anfälliger als die weiblichen. „In den weiblichen Zellen sind Proteine und Gene, die für den Schutz der Zellen zuständig sind, aktiver“, erläutert Wolf. „In den männlichen Zellen hingegen sehen wir eine erhöhte Aktivität bei Genen, die den programmierten Zelltod einleiten.“ Das bedeute, dass männliche Mikroglia schlechter vor Umwelteinflüssen geschützt seien und schneller bereit dazu, das zelluläre Suizidprogramm zu starten.

Welche Folgen aber hat das? „Italienische Forscher konnten vor kurzem bereits nachweisen, dass die Zellen männlicher Mäuse mit einem künstlich ausgelösten Schlaganfall schlechter zurechtkommen als die Mikroglia weiblicher Tiere“, sagt Wolf. Demnach scheint sich das draufgängerische Wesen der männlichen Zellen nicht in jedem Fall bezahlt zu machen.

„Nicht ausreichend berücksichtigt“

Diese Unterschiede und die damit verbundenen Konsequenzen müssten in der Forschung viel stärker berücksichtigt werden, fordert das Team. „Schon im Jahr 2010 haben Wissenschaftler kritisiert, dass in neurowissenschaftlichen Studien viel mehr männliche als weibliche Tiere verwendet werden – und dass dies zu verzerrten Ergebnissen führen kann“, konstatiert Guneykaya. „Unsere Studie bestätigt diese Vermutung nun ganz klar: Die Gehirne beider Geschlechter agieren sehr unterschiedlich.“

Aktuell sind die Forscher dabei, ihre Experimente mit menschlichem Gehirnmaterial zu wiederholen. Erst dann wird sich zeigen, ob die nun beobachteten Unterschiede auch beim Menschen zu finden sind – und was das konkret bedeutet. Grundsätzlich ist aber schon jetzt klar, dass die Gehirne von Männern und Frauen mitunter anders reagieren, wie Wolf betont.

Dies zeige auch die Tatsache, dass neurologische Leiden abhängig vom Geschlecht unterschiedlich häufig sind. „Die Unterschiede sind da, werden aber bei der Behandlung noch nicht ausreichend berücksichtigt“, schließt die Forscherin. (Cell Reports, 2018; doi: 10.1016/j.celrep.2018.08.001)

(Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft, 05.09.2018 – DAL)