Wie das Geschlecht uns beeinflusst

Frauen und Männer unterscheiden sich oft deutlich in Bezug auf psychische Erkrankungen. Um die Ursachen dafür zu erforschen, wurde in einem Projekt des Wissenschaftsfonds FWF untersucht, wie die geschlechtsangleichende Hormontherapie von Transgenderpersonen das Gehirn beeinflusst.

Biologie & Medizin

22. August 2016

Wiener ForscherInnen haben Hormoneffekte auf das Gehirn bei Transgenderpersonen untersucht und dabei die Geschlechtsidentität in den Gehirnstrukturen gefunden. © ilolab/Shutterstock.com

Wie so oft in der Grundlagenforschung sind Durchbrüche einer Kombination aus Neugierde und Zufall zu verdanken. Um biologischen Faktoren psychischer Erkrankungen wie Depressionen oder Angststörungen auf den Grund zu gehen, hat ein Forscherteam der Medizinischen Universität Wien untersucht, wie Hormone auf das Gehirn wirken. Dabei haben die Wissenschafterinnen und Wissenschafter der Universitätsklinik für Psychiatrie und Psychotherapie in enger Zusammenarbeit mit der Universitätsklinik für Frauenheilkunde, der Universitätsklinik für Radiologie und Nuklearmedizin und dem Zentrum für Medizinische Physik und Biomedizinische Technik eine wesentliche Erkenntnis gewonnen, indem sie feststellten, dass sich die Geschlechtsidentität im Gehirn widerspiegelt und zwar auch bei Transgenderpersonen, früher als Transsexuelle bezeichnet.

Die Geschlechterperspektive

Die Studie wurde in einem Projekt des Wissenschaftsfonds FWF durchgeführt und hat international sowohl in der Fach- als auch Medienwelt ein so großes Echo hervorgerufen, „dass Forscher aus den USA, die selbst Transsexuelle sind, uns hier am Wiener AKH besuchen“, erzählt Projektleiter Rupert Lanzenberger. „In der Psychiatrie haben wir viele Erkrankungen, die jeweils bei Frauen und Männern viel häufiger sind, wie etwa Angststörungen und Depressionen bei Ersteren oder Suchterkrankungen und Autismus bei Letzteren“, nennt Lanzenberger wesentliche Ziele des Projekts. „Wir wollten die Ursachen dieser Erkrankungen aus der Geschlechterperspektive untersuchen und haben daher ein Modell gesucht, das uns Effekte auf das Gehirn in Zusammenhang mit dem Hormonsystem zeigt.“ Dabei hat ein interdisziplinäres Team um Lanzenberger über einen Zeitraum von fünf Jahren Transgenderpersonen untersucht, die eine Hormontherapie im Rahmen der von ihnen gewünschten Geschlechtsangleichung selbst anstreben und medizinische Hilfe suchen.

Hormoneffekte auf das Gehirn

Mittels Magnetresonanztomografie (MRT) wurde bei den Probanden wie auch bei weiblichen und männlichen Kontrollpersonen beobachtet, was im Gehirn passiert, wenn gegengeschlechtliche Hormone über längere Zeit gegeben werden, um physiologische gegengeschlechtliche Hormonwerte im Blut zu erreichen „Dabei konnten wir einen Hormoneffekt auf die Sprachverarbeitung, auf Funktionen wie Risikoverhalten, auf räumliche Vorstellung und die Impulsivität, sowie auch auf die Struktur der Hirnverbindungen zwischen weiblichen und männlichen Personen nachweisen“, erklärt Lanzenberger. Interessanterweise zeigen die Scans dabei auch, dass bereits vor der Behandlung mit Hormonen die Gehirnstruktur der Transgenderpersonen eine „Mittelstellung“ zwischen beiden Geschlechtern einnahm.

Sexualhormone haben einen wesentlichen Einfluss auf das (erwachsene) Gehirn. Geschlechtsidentität ist folglich nicht nur ein psychologisches Phänomen, sondern vielmehr biologisch nachweisbar.

Gehirnscans, von 3 Ebenen betrachtet, zeigen die Effekte von Hormontherapie bei Frau-zu-Mann Transgenderpersonen. Die Abnahme des Hormons Östradiol korreliert mit der Abnahme der weißen Substanz im Hirnstamm und Regionen des Mittelhirns (gelb-rote Markierung). Grün markiert sind die Netzwerke der weißen Substanz. © Rupert Lanzenberger

Testosteron ein Schlüsselfaktor

Konkret konnten die Forschergruppen der MedUni Wien zeigen, dass eine Zunahme des Testosteronspiegels im Blut mit einer Abnahme des Volumens zweier für die Sprachverarbeitung zentraler Hirnregionen verbunden ist und auch deren Verbindung verändert wird. „Das legt den Schluss nahe, dass die Wirkung von Testosteron auf die Sprachverarbeitung über den Einfluss auf die Struktur der grauen und weißen Substanz der dafür zuständigen Hirnregion läuft“, so Lanzenberger und erläutert weiter: „Wir gehen davon aus, dass manche der gefundenen Unterschiede in der weißen Substanz schon sehr früh angelegt sind, möglicherweise im Mutterleib oder vor der Pubertät. Das wäre eine biologische Information, ein Marker für Geschlechtsidentität.“ Das Wissen, dass sich Gehirnverbindungen in ihrer Funktion durch Hormone und auch im erwachsenen Alter noch ändern können, spielt beispielsweise dann eine Rolle, wenn die sogenannte Neuroplastizität des Gehirns reduziert ist, wie das bei Depression vermutet wird. In einem weiteren bildgebenden Verfahren, der Positronenemissionstomografie (PET), haben sich die Forscherinnen und Forscher daher angesehen, wie der Nervenbotenstoff Serotonin, der als stimmungsaufhellend bekannt ist, auf Hormone reagiert. Mit dem Ergebnis, dass Testosteron, diesen, genauer genommen die Serotonintransporterdichte, deutlich erhöht.

Weitere Untersuchungen

In einer Reihe weiterer Analysen, die zum Teil noch nicht abgeschlossen und publiziert sind, erfasst das Projektteam an der Medizinischen Universität Wien zahlreiche Daten etwa über das Schmerzempfinden, den Geruchssinn, über Veränderungen im Verhalten oder die Lebensqualität der Probanden, um sie mit den Resultaten der Gehirnscans in Verbindung zu bringen und schließlich Geschlechtsunterschiede besser zu verstehen. „Wir schauen uns weiters auch die Genetik an, weil wir davon ausgehen, dass hunderte Gene durch Hormone ein- und ausgeschaltet werden“, erklärt Lanzenberger. So kann beispielsweise deren Einfluss auf das Gefäßsystem untersucht werden.

Gender- und Präzisionsmedizin

Sexualhormone haben einen wesentlichen Einfluss auf das (erwachsene) Gehirn, wie die Forscherteams in Wien zeigen konnten. Geschlechtsidentität ist also nicht nur ein psychologisches Phänomen, sondern vielmehr biologisch nachweisbar. „Wir wissen nun, dass es biologische Unterschiede gibt und diese sich lebenszeitlich verändern können“, so Lanzenberger. Für die klinische Forschung bedeutet das, künftig besser zu verstehen, welche hormonellen Erkrankungen beispielsweise mit Angststörungen in Verbindung stehen und warum Frauen zwei- bis dreimal so häufig daran erkranken wie Männer. Und je mehr Wissen über Geschlechtsunterschiede vorhanden ist, umso zielgerichteter können Therapien entwickelt und kann die sogenannte personalisierte Medizin vorangetrieben werden.

Zur Person

Rupert Lanzenberger leitet das „Neuroimaging Lab“ (NIL) der Universitätsklinik für Psychiatrie und Psychotherapie der Medizinischen Universität Wien. Sein Forschungsfokus liegt im Bereich der multimodalen klinischen Bildgebung des Gehirns mit Positronenemissionstomografie (PET) und Funktioneller Magnetresonsanztomografie (fMRI).