Östrogen prägt das Gehirn vom Jugendalter bis ins hohe Alter
Östrogen reguliert weit mehr als die Fortpflanzung. Das Hormon beeinflusst, wie Gehirnzellen sich entwickeln und wie sie altern. Diese Erkenntnis verschärft die Frage, ob eine Hormontherapie nach den Wechseljahren auch das Gehirn schützt.
Forschende haben untersucht, wie Östrogen über einen spezifischen Rezeptor (Östrogenrezeptor alpha) die Genaktivität innerhalb einer TAD reguliert. Eine TAD (topologically associating domain) ist ein DNA-Abschnitt, der sich als Einheit faltet und seine eigenen Gene von innen heraus aktiviert oder unterdrückt. Die Ergebnisse wurden in eLife veröffentlicht.
Die Studie zeigt: Wenn Östrogen einen Enhancer aktiviert – einen DNA-Schalter, der Gene einschaltet –, bleibt die Wirkung nicht auf das Zielgen beschränkt. Gleichzeitig werden benachbarte Gene innerhalb derselben TAD unterdrückt, allerdings erst nachdem das Östrogensignal abgeklungen ist. Es handelt sich gewissermaßen um eine molekulare Staffel: Zunächst wird ein Gen eingeschaltet, dann ein weiteres.
Was hat das mit der Gehirnalterung zu tun?
Östrogen ist über die gesamte Lebensspanne im Gehirn aktiv. In der Pubertät steuert es die Reifung von Hirnstrukturen. Im mittleren und höheren Lebensalter, wenn der Östrogenspiegel nach den Wechseljahren sinkt, verändern sich auch die Genexpressionsmuster in Gehirnzellen. Frühere Studien haben niedrige Östrogenspiegel nach der Menopause mit einem erhöhten Risiko für kognitive Einbußen und Alzheimer bei Frauen in Verbindung gebracht. Die vorliegende Forschung zeigt, dass Östrogen die Genaktivität auf präzise und zeitabhängige Weise reguliert – Störungen dieses Mechanismus können demnach in jeder Lebensphase Folgen haben.
Konsequenzen für die Hormontherapie bleiben offen
Der hier beschriebene Mechanismus wurde an Brustkrebszelllinien untersucht, nicht an Gehirnzellen oder Menschen. Eine Übertragung auf klinische Empfehlungen zur Hormontherapie ist daher noch verfrüht. Die Befunde liefern jedoch einen molekularen Erklärungsrahmen dafür, warum der Zeitpunkt einer Hormontherapie nach den Wechseljahren für die Gehirngesundheit eine Rolle spielen könnte. Die Forschenden legen nahe, dass das Verhalten von DNA-Domänen teilweise bestimmt, welche Gene wann aktiviert werden, und dass der Östrogenspiegel dieses Timing beeinflusst.
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