Ein Rezeptor macht den Unterschied. Diese Erkenntnis aus dem Labor von Carola Schubert könnte erklären, warum Frauen vor den Wechseljahren seltener an Herzinfarkten sterben als Männer. Die Wissenschaftlerin an der Charité-Universitätsmedizin Berlin wies nach, dass der Östrogen-Rezeptor-beta geschädigte Herzen repariert und Zelltod verhindert. Ihre Arbeiten werden heute in über 2.100 wissenschaftlichen Publikationen zitiert.
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Wenn Standardtherapien bei Frauen versagen
Herzerkrankungen töten in Deutschland mehr Frauen als Männer. Trotzdem wurden Medikamente jahrzehntelang fast ausschließlich an männlichen Probanden getestet. Symptome unterscheiden sich, Verläufe auch. Was bei Männern funktioniert, wirkt bei Frauen oft schwächer oder gar nicht.
Schubert ging einen anderen Weg. Sie untersuchte nicht Symptome, sondern suchte nach den molekularen Ursachen dieser Unterschiede.
Die Forscherin hinter den Entdeckungen
Nach ihrer Promotion 2005 an der Humboldt-Universität Berlin kam Schubert ans Institut für Geschlechterforschung in der Medizin der Charité. Damals galt Gendermedizin noch als Randthema. Heute ist das Institut bundesweit eines von wenigen seiner Art.
Schubert spezialisierte sich auf Zellbiologie und Molekularbiologie mit Schwerpunkt Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Ihre Forschung wird vom Deutschen Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK) und der Deutschen Forschungsgemeinschaft finanziert.
Der Durchbruch 2010
Die erste große Publikation erschien im American Journal of Physiology. Schubert und ihr Team setzten Mäuse unter kontrollierten Bedingungen Druckbelastung aus, was beim Menschen einer Herzschwäche entspricht. Das Ergebnis überraschte: Weibliche Herzen entwickelten eine konzentrische Verdickung, männliche eine exzentrische. Konzentrisch bedeutet nach innen gerichtet, exzentrisch nach außen. Die erste Form erhält die Pumpkraft besser.
Der entscheidende Faktor: Östrogen-Rezeptor-beta. Schalteten die Forscher diesen Rezeptor genetisch aus, verloren auch weibliche Herzen ihren Schutz. Beide Geschlechter zeigten dann gleich starke Schädigungen.
Konkrete Zahlen aus der Studie:
- Männliche Herzen bildeten 40 Prozent mehr Narbengewebe
- Weibliche Herzen behielten eine um 25 Prozent höhere Pumpfunktion
- Der Schutz verschwand komplett bei Mäusen ohne Östrogen-Rezeptor-beta
Mitochondrien als Schlüssel
2016 folgte Schuberts wichtigste Arbeit in Biology of Sex Differences. Diesmal stand sie als Hauptautorin auf der Publikation. Die Frage: Wie genau schützt Östrogen das Herz während eines Herzinfarkts?
Die Antwort fand sie in den Mitochondrien. Diese Zellkraftwerke produzieren Energie und steuern den programmierten Zelltod. Bei einem Infarkt geben beschädigte Mitochondrien normalerweise Signale zum Absterben. Östrogen-Rezeptor-beta verhindert genau das.
Schubert isolierte Herzen von Mäusen, schnitt die Blutzufuhr ab und setzte sie unter Stress. Vorbehandlung mit einem Wirkstoff, der nur Östrogen-Rezeptor-beta aktiviert, verbesserte die Herzfunktion dramatisch: von 33 Prozent Auswurffraktion auf 45 Prozent. Klinisch gesehen der Unterschied zwischen schwerer Herzschwäche und moderater Einschränkung.
Die Mechanismen im Detail:
- Weniger Cytochrom-c-Freisetzung aus Mitochondrien
- Erhöhte Spiegel des Schutzproteins Bcl2
- Bessere Erhaltung der mitochondrialen Membran
- Geringere Aktivierung von Zelltod-Enzymen
Sport wirkt geschlechtsspezifisch
Eine 2014 in Cardiovascular Research veröffentlichte Studie zeigte weitere Unterschiede. Mäuse durften freiwillig in Laufrädern trainieren. Weibliche Tiere rannten deutlich mehr und entwickelten eine ausgeprägtere Herzverdickung als männliche. Trotzdem blieb ihre Herzfunktion besser.
Auch hier spielte Östrogen-Rezeptor-beta die Hauptrolle. Mäuse ohne diesen Rezeptor verloren den Trainingsvorteil komplett.
Internationale Zusammenarbeit
Schubert arbeitete eng mit Prof. Vera Regitz-Zagrosek zusammen, der Gründerin des Instituts für Geschlechterforschung in der Medizin. Regitz-Zagrosek erhielt 2019 das Bundesverdienstkreuz Erster Klasse für ihre Pionierarbeit.
Partner kamen vom Karolinska-Institut Stockholm (Jan-Åke Gustafsson), der University of Houston und der Sapienza-Universität Rom. Die Forschungsgruppe „Geschlechtsunterschiede bei Myokardhypertrophie“ lief von 2001 bis 2015 unter DFG-Förderung. 55 Doktoranden schlossen ihre Promotion in diesem Rahmen ab.
Das Bundesforschungsministerium finanzierte zusätzlich Projekte zur Prävention von Herz-Kreislauf-Erkrankungen mit geschlechtersensiblem Ansatz.
Vom Mausmodell zur klinischen Anwendung
Schuberts Methode folgt einem klaren Ablauf: Genetisch veränderte Mäuse durchlaufen eine transversale Aortenkonstriktion, was Bluthochdruck simuliert. Echokardiographie überwacht die Herzfunktion über Wochen. Anschließend analysieren Proteomik, Genexpression und Mikroskopie die molekularen Veränderungen.
Diese Tiermodelle liefern Erkenntnisse, die sich nicht am Menschen testen lassen. Niemand würde Frauen experimentell die Östrogenproduktion stoppen, um Herzeffekte zu messen. Mausmodelle mit gezielt ausgeschalteten Genen erlauben genau diese Kontrolle.
Warum 2.100 Zitierungen zählen
49 Publikationen hat Schubert veröffentlicht. Über 2.100 Mal zitierten andere Wissenschaftler ihre Arbeiten. Diese Zahl zeigt: Ihre Forschung wird verwendet, überprüft und erweitert.
Besonders ihre 2016er-Studie zu Mitochondrien wird bis heute in neuen Arbeiten zur Herzinsuffizienz referenziert. Eine 2023 erschienene Publikation in Frontiers in Endocrinology nutzt Schuberts Methoden zur Untersuchung geschlechtsspezifischer Unterschiede bei Aortenstenose.
Was das für Patientinnen bedeutet
Medikamente, die gezielt Östrogen-Rezeptor-beta aktivieren, existieren bereits als Forschungssubstanzen. Sie könnten Frauen nach den Wechseljahren helfen, wenn der natürliche Hormonschutz wegfällt. Anders als klassische Hormonersatztherapie würden sie nur am Herzen wirken, nicht im gesamten Körper.
Die Herausforderung: Solche Wirkstoffe müssen erst klinische Studien durchlaufen. Das dauert Jahre. Aber die Grundlage hat Schubert gelegt. Sie bewies nicht nur, dass der Schutz existiert, sondern auch wie er funktioniert. Beides ist nötig, um neue Therapien zu entwickeln.
Ihre Arbeit zeigt auch, warum Gendermedizin mehr ist als ein Modethema. Sie rettet Leben, indem sie erklärt, warum Standardbehandlungen bei der Hälfte der Bevölkerung schlechter wirken. Und sie liefert Ansatzpunkte für bessere Lösungen.
