Auswirkungen von Sexualsteroiden auf das Serotonin-System

Hintergrund:

Sexualhormone wie Östradiol und Testosteron modulieren die Struktur und Funktion des menschlichen Gehirns und sind eng mit neuropsychiatrischen Erkrankungen wie Depressionen und Angststörungen verbunden. Mittels molekularer Bildgebung beim Menschen in vivo zeigten die Forscher starke Einflüsse von Sexualhormonen auf die serotonerge Neurotransmission über die Modulation von serotonergen Rezeptoren und Transportern. Tierversuche deuten zwar auch auf starke modulierende Einflüsse auf die Serotoninsynthese und den Serotoninabbau hin, menschliche Daten zu dieser möglichen Wirkung fehlen jedoch.

Ziele der Studie:

Ziel dieser Studie ist der Nachweis des modulierenden Einflusses von Sexualhormonen auf die serotonerge Neurotransmission durch Bestimmung der enzymatischen Prozesse, die an der Serotoninsynthese und -abbau beteiligt sind, mittels Positronen-Emissions-Tomographie (PET) beim Menschen in vivo mit den Radiotracern [11C]AMT und [11C] Harmin.

Studiendesign:

Einfach verblindete Längsschnittstudie. Transsexuelle werden vier PET- und zwei Magnetresonanztomographie (MRT)-Messungen unterzogen: 1. Eine [11C]AMT-PET, eine [11C]Harmin-PET und eine MRT-Messung vor Behandlungsbeginn, 2. Eine [11C]AMT-PET, eine [11C]Harmin-PET und eine MRT-Messung nach 4 Monaten Behandlung. Die Prüfärzte schlagen eine Gesamtstudiendauer von 36 Monaten vor.

Materialen und Methoden:

PET-Messungen werden auf einem GE Advance PET-Scanner durchgeführt. Um die Wechselwirkung zwischen Serotoninaktivität und Gehirnstruktur und -funktion zu untersuchen, werden vier MRT-Sequenzen durchgeführt, um das Volumen der grauen Substanz und die kortikale Dicke, die Mikrostruktur der grauen und weißen Substanz sowie die funktionelle Konnektivität im Ruhezustand und den zerebralen Blutfluss zu beurteilen. MRT-Messungen werden auf einem 3-Tesla-Scanner mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung durchgeführt.

Studienpopulation:

20 gesunde Frau-zu-Mann (FzM), 20 gesunde Mann-zu-Frau (MzF) Transsexuelle (im Alter von 18-50), die zu Studienbeginn frei von Hormonmedikation sind; 40 gesunde Kontrollpersonen, abgestimmt auf Geschlecht, Alter und Bildungsniveau.

Pilotstudie:

Eine Pilotstudie ohne pharmakologische Intervention, bestehend aus einem optionalen [11C]AMT-PET und zwei [11C]Harmin-PET, wird an 12 gesunden Kontrollpersonen durchgeführt, um die PET-Messverfahren zu optimieren.

Relevanz und Implikationen der Studie:

Dies wird die erste bildgebende Studie sein, die die Auswirkungen hochdosierter, langfristiger Steroidhormone des anderen Geschlechts auf die Serotoninsynthese und den Abbau im lebenden menschlichen Gehirn mittels PET untersucht. Die Studie wird zur Etablierung einer umfassenden Theorie der serotonergen Modulation durch Sexualsteroide führen und das Wissen über die serotonerge Rolle bei der Gestaltung der Gehirnmorphologie, Mikrostruktur und strukturellen/funktionellen Konnektivität erweitern. Die Ergebnisse werden wesentliche Daten für ein besseres Verständnis der neuronalen Geschlechtsunterschiede liefern, die mit Unterschieden in den Hormonzuständen beim Menschen einhergehen, und werden neurobiologische Korrelate des bekannten Geschlechtsunterschieds in der Prävalenz neuropsychiatrischer Störungen aufklären und so zur Entwicklung einer personalisierten Behandlung beitragen, die Verringerung von persönliches Leiden und die Reduzierung von Kosten und Berufsunfähigkeit.