Anhand von Daten von Mäusen und Menschen hat ein Forschungsteam der Johns Hopkins Medicine herausgefunden, dass ein Zelloberflächenprotein, das Gerüche und Chemikalien wahrnimmt, für die Geschlechtsunterschiede beim Blutdruck von Säugetieren verantwortlich sein, und diese erklären könnte. Die ungewöhnliche Verbindung zwischen solchen Proteinrezeptoren und geschlechtsspezifischen Unterschieden im Blutdruck, über die in Science Advances berichtet wird, könnte zu einem besseren Verständnis der seit langem bekannten Blutdruckunterschiede zwischen Mann und Frau führen.

Geschlechtsunterschied im Blutdruck

Der Blutdruck von prämenopausalen Frauen und weiblichen Mäusen ist in der Regel sowohl beim diastolischen als auch beim systolischen Druck um 10 Punkte niedriger als bei männlichen. Einige Studien deuten darauf hin, dass dieser Unterschied durch die Geschlechtshormone verursacht wird, aber die biologische Grundlage für diese Unterschiede ist nicht ganz klar. Trotz der bekannten Blutdruckunterschiede zwischen Frauen und Männern gelten in den meisten klinischen Leitlinien die gleichen Grenzwerte für die Behandlung. Eine genauere Betrachtung der grundlegenden wissenschaftlichen Basis für die geschlechtsspezifischen Unterschiede im Blutdruck könnte Ärzten helfen, die Behandlung des Blutdrucks auf neue Weise zu betrachten.

Pluznick ist ein Grundlagenwissenschaftler, der einzigartige Rollen für so genannte Geruchsrezeptoren in verschiedenen Organen des Körpers gefunden hat. Die winzigen Proteine auf der Oberfläche von Zellen erschnüffeln im Wesentlichen Gerüche oder andere Chemikalien in der Nähe. Das Johns-Hopkins-Team begann seine Studien mit der Suche nach den Stellen im Körper, an denen ein bestimmter Geruchsrezeptor – Olfr558 – zu finden ist. Olfr558 ist einer von drei Geruchsrezeptoren (von insgesamt etwa 350), die im Laufe der Evolution bei vielen Säugetieren, einschließlich Menschen und Mäusen, gut erhalten geblieben sind. Die menschliche Version des Rezeptors wird OR51E1 genannt.

Zuvor hatte das Johns Hopkins-Team Olfr558 in der Niere gefunden, und andere Studien haben den Rezeptor in anderen Organen als den für die Geruchserkennung zuständigen Zellen in der Nase lokalisiert. Für diese Studie fanden die Forscher den Rezeptor in Blutgefäßzellen in der Niere und in juxtaglomerulären Granularzellen, einer Art von Nierenzellen, die das Hormon Renin absondern, das eine Schlüsselrolle bei der Regulierung des Blutdrucks spielt. Als Nächstes maß das Team unter der Leitung von Pluznick und dem wissenschaftlichen Mitarbeiter Jiaojiao Xu, Ph.D., den Blutdruck bei jungen weiblichen und männlichen Mäusen während aktiver und ruhender Zeiträume. Männliche Mäuse mit normalen Konzentrationen des Olfr558-Rezeptors hatten typischerweise einen um 10 Punkte höheren diastolischen und systolischen Blutdruck als weibliche Mäuse. Als die Forscher jedoch junge weibliche und männliche Mäuse untersuchten, denen gentechnisch das Gen für den Olfr558-Rezeptor fehlte, stellten sie fest, dass der Blutdruck bei weiblichen Mäusen anstieg, während er bei männlichen Mäusen sank, so dass der Geschlechtsunterschied im Blutdruck verschwand.

Neue Erkenntnisse über die Blutdruckregulierung bei Mann und Frau

Vorläufige Daten des Johns Hopkins-Teams deuten darauf hin, dass die Steifigkeit der Blutgefäße und der Renin-Hormonspiegel im Blut mögliche Gründe für die fehlende Blutdruckvariation bei Mäusen ohne den Rezeptor sind. Das Forscherteam analysierte auch genomische Informationen über menschliche Gewebedaten, die in der britischen Biobank gespeichert sind, und konzentrierte sich dabei auf Personen mit einer seltenen Variante in der menschlichen Version des Geruchsrezeptors OR51E1. Ihre Analyse ergab, dass Frauen und Männer unter 50 Jahren mit dieser Variante nicht die typischen geschlechtsspezifischen Unterschiede beim Blutdruck aufweisen.

Das Forscherteam wies darauf hin, dass in ihrer Arbeit kein direkter molekularer Signalweg identifiziert werden konnte, der den Zusammenhang zwischen dem Geruchsrezeptor und den Blutdruckschwankungen aufzeigen würde. Diese Studien müssen noch durchgeführt werden. Pluznicks Team wird in künftigen Experimenten versuchen, die genauen Zelltypen zu bestimmen, die die Verbindung zwischen Rezeptor und Blutdruck steuern und hoffen, dass ein besseres Verständnis der grundlegenden Biologie dieser neuen Verbindung zu Erkenntnissen über die Blutdruckregulierung bei beiden Geschlechtern führen wird.

Geschlechtsspezifische Unterschiede im Risiko für bestimmte Arten von Herzrhythmusstörungen

Aber auch männliche und weibliche Herzen zeigen Unterschiede. Forschungen der Universität von Kalifornien haben ergeben, dass weibliche und männliche Herzen unterschiedlich auf das Stresshormon Noradrenalin reagieren. Die Forscher bauten ein neuartiges Fluoreszenz-Bildgebungssystem, mit dem sie mit Hilfe von Licht in Echtzeit sehen können, wie das Herz einer Maus auf Hormone und Neurotransmitter reagiert. Die Mäuse wurden Noradrenalin, auch bekannt als Norepinephrin, ausgesetzt. Noradrenalin ist sowohl ein Neurotransmitter als auch ein Hormon, das mit der „Kampf- oder Flucht“-Reaktion des Körpers in Verbindung gebracht wird.

Die Ergebnisse zeigen, dass männliche und weibliche Mäuseherzen nach der Exposition gegenüber Noradrenalin zunächst gleich reagieren. Einige Bereiche des weiblichen Herzens normalisieren sich jedoch schneller als die des männlichen, was zu Unterschieden in der elektrischen Aktivität des Herzens führt. Es gibt geschlechtsspezifische Unterschiede im Risiko für bestimmte Arten von Herzrhythmusstörungen. Herzkrankheiten zählen zu den häufigsten Todesursachen bei Männern und Frauen. Die Studie enthüllte einen neuen Faktor, der zu einer unterschiedlichen Anfälligkeit für Herzrhythmusstörungen bei Männern und Frauen beitragen kann, und könnte Auswirkungen auf Herzerkrankungen wie Herzrhythmusstörungen und Herzinsuffizienz haben, sowie darauf, wie verschiedene Geschlechter auf Medikamente reagieren.