Epigenome-wide DNA methylation signatures associated with combined hormonal contraceptive use

Hormone sind die chemischen Botenstoffe des Körpers, die durch den Blutkreislauf zirkulieren, um Organen und Geweben mitzuteilen, wann sie wachsen, wann sie ruhen sollen und wie sie auf die Welt reagieren sollen. Bei Frauen schwanken diese Signale im Laufe des Monats auf natürliche Weise; sie steigen und fallen in einem Rhythmus, der den Körper auf eine potenzielle Schwangerschaft vorbereitet. Dieser Zyklus wird durch Sexualsteroide gesteuert, kraftvolle Moleküle, die von den Eierstöcken produziert werden und mehr tun, als nur die Fortpflanzung zu regulieren; sie beeinflussen auch die Stimmung, das Energieniveau und die Funktionsweise der Zellen. Da diese Hormone so tiefgreifend mit der Maschinerie des Körpers interagieren, haben Wissenschaftler lange darüber nachgegrübelt, ob sie eine dauerhafte Spur in unseren genetischen Anweisungen hinterlassen. Speziell haben sie einen Prozess namens DNA-Methylierung untersucht. Stellen Sie sich die DNA-Doppelhelix wie eine riesige Bibliothek von Büchern vor, die die Anweisungen zum Bau und Betrieb eines Menschen enthalten. Die Methylierung ist wie das Anbringen kleiner Klebezettel auf den Seiten dieser Bücher. Diese Zettel verändern nicht den Text selbst, aber sie sagen der Zelle, ob sie eine bestimmte Anweisung lesen oder ignorieren soll. Wenn die Klebezettel anders platziert werden, verhält sich die Zelle anders. Dieser Mechanismus ermöglicht es dem Körper, sich an seine Umgebung anzupassen, aber er wirft auch eine Frage auf: Verändern die in der Antibabypille enthaltenen synthetischen Hormone, die den natürlichen monatlichen Zyklus außer Kraft setzen, diese Klebezettel in einer Weise, die beeinflusst, wie eine Frau sich fühlt oder funktioniert?

Ein Forscherteam in Deutschland und Schweden ging dieser Frage nach, indem es direkt das Blut von 116 gesunden Frauen untersuchte. Sie wollten sehen, ob die Anwendung kombinierter hormoneller Kontrazeptiva – Pillen, die synthetische Versionen von Östrogen und Progesteron enthalten – eine deutliche Signatur in den DNA-Methylierungsmustern hinterlässt, verglichen mit Frauen, die natürlich zyklieren. Die Studie war darauf ausgelegt, nicht nur einen einzelnen Moment in der Zeit zu erfassen, sondern die Veränderungen, die auftreten, wenn eine Frau die Pille einnimmt, sie absetzt oder sie über mehrere Monate hinweg weiter einnimmt. Die Forscher sammelten Blutproben zu zwei verschiedenen Zeitpunkten, die etwa vier Monate auseinanderlagenen. Sie gruppierten die Frauen basierend auf ihrem Hormonstatus: jene, die sich natürlich in der frühen Phase ihres Zyklus befanden, jene, die sich natürlich nahe der Ovulation befanden, jene, die die Pille schon lange einnahmen, jene, die während der Studie mit der Pile begonnen hatten, und jene, die während der Studie mit der Pille aufgehört hatten. Durch den Vergleich der Blutproben aus diesen verschiedenen Gruppen konnten die Wissenschaftler die Auswirkungen der synthetischen Hormone von dem natürlichen Auf und Ab des Menstruationszyklus isolieren.

Die Untersuchung ergab, dass die Anwendung hormoneller Kontrazeptiva in der Tat eine nachweisbare Spur in den DNA-Methylierungsmustern im Blut hinterlässt. Die Forscher identifizierten spezifische Stellen im genetischen Code, an denen die Klebezettel bei Frauen, die die Pille nahmen, anders platziert waren als bei jenen, die dies nicht taten. Diese Veränderungen waren nicht zufällig; sie waren mit der Anwesenheit synthetischer Hormone im Blutkreislauf verknüpft. Die Studie fand heraus, dass die Wahrscheinlichkeit, dass bestimmte genetische Regionen diese Methylierungsveränderungen zeigten, höher war, je mehr synthetisches Östrogen und Gestagen im Blut einer Frau zirkulierten. Mehrere spezifische Gene waren an diesem Prozess beteiligt, darunter solche, die helfen, die Bildung von Blutzellen zu regulieren, sowie andere, die daran beteiligt sind, wie Zellen Fette und Lipide transportieren. Dies deutet darauf hin, dass der Körper seine genetischen Leseanweisungen aktiv als Reaktion auf die ständige Anwesenheit synthetischer Hormone anpasst und diese als bedeutendes Umweltsignal behandelt.

Die Geschichte nimmt jedoch eine entscheidende Wendung, als die Forscher untersuchten, wie diese genetischen Veränderungen mit der Stimmung zusammenhingen. Eine häufige Sorge unter Frauen ist, dass die hormonelle Antibabypille Gefühle von Depression oder Angst auslösen könnte. In dieser Studie berichteten die Frauen, die mit der Pille begannen, über die vier Monate hinweg von einem leichten Anstieg depressiver Symptome, während jene, die die Pille absetzten, eine Abnahme berichteten. Trotz dieser Verschiebungen in der Gefühlswelt der Frauen fanden die Forscher keinen Zusammenhang zwischen den Veränderungen der Stimmung und der DNA-Methylierung. Die Klebezettel auf den genetischen Seiten bewegten sich als Reaktion auf die Hormone, aber sie bewegten sich nicht in einer Weise, die mit der Schwere der Depression oder Angst der Frauen korrelierte. Dies deutet darauf hin, dass die synthetischen Hormone zwar die genetische Regulation im Blut physisch verändern, diese spezifischen Veränderungen jedoch nicht der direkte biologische Mechanismus zu sein scheinen, der die Stimmungsschwankungen bei gesunden Frauen antreibt.

Die Ergebnisse hoben auch hervor, dass die Reaktion des Körpers auf diese Hormone sehr spezifisch ist. Die Veränderungen in der Methylierung waren keine massive, alles übernehmende Umgestaltung der gesamten genetischen Bibliothek, sondern gezielte Anpassungen an bestimmten Stellen. Einige der betroffenen Gene, wie etwa jene, die an der Immunfunktion und dem Lipidtransport beteiligt sind, deuten darauf hin, wie der Körper die fremde chemische Präsenz der synthetischen Hormone verwaltet. Die Studie stellte zudem fest, dass diese Muster variierten, je nachdem, ob eine Frau gerade erst mit der Pille begann, sie absetzte oder sie schon seit langer Zeit einnahm, was darauf hindeutet, dass sich die genetische Antwort des Körpers weiterentwickelt, wenn sich die Exposition gegenüber den Hormonen ändert.

Obwohl die Ergebnisse eindeutig über die Anwesenheit dieser genetischen Signaturen sind, weisen die Forscher vorsichtig darauf hin, dass Bluttests nicht die ganze Geschichte erzählen. Die Veränderungen der DNA-Methylierung wurden in Blutzellen beobachtet, die weit entfernt vom Gehirn sind, wo die Stimmung reguliert wird. Es ist möglich, dass das Gehirn auf die Hormone auf eine andere Weise reagiert oder dass andere biologische Mechanismen, wie etwa Veränderungen des Proteingehalts oder andere chemische Signale, die wahren Treiber der Stimmungsschwankungen sind. Die Studie fand keine Belege dafür, dass die Methylierungsmuster im Blut vorhersagen konnten, wer sich depressiv fühlen würde und wer sich gut fühlen würde. Das bedeutet, dass die Verbindung zwischen der Antibabypille und der Stimmung vorerst ein komplexes Rätsel bleibt, das nicht allein durch die Betrachtung dieser spezifischen genetischen Klebezettel gelöst werden kann.

Letztendlich liefert diese Forschung eine klare Karte davon, wie synthetische Hormone mit dem genetischen Regulationssystem des Körpers interagieren. Sie bestätigt, dass der Körper die ständige Anwesenheit von Hormonen der Antibabypille bemerkt und darauf reagiert, indem er präzise Anpassungen an seinen genetischen Anweisungen vornimmt. Dennoch zieht sie eine klare Linie und zeigt auf, dass diese spezifischen Anpassungen im Blut nicht die emotionalen Höhen und Tiefen zu erklären scheinen, die manche Frauen erleben. Die Studie dient als Erinnerung daran, dass der Körper ein vielschichtiges System ist, in dem Veränderungen in einem Teil, wie dem Blut, nicht immer die Veränderungen in einem anderen, wie dem Geist, widerspiegeln. Zukünftige Forschungen müssen tiefer in das Gehirn blicken und andere biologische Pfade untersuchen, um vollständig zu verstehen, warum sich manche Frauen fühlen, wenn sie hormonelle Kontrazeptiva einnehmen, aber diese Arbeit hat erfolgreich die ersten konkreten genetischen Fußabdrücke hinterlassen, die diese Medikamente hinterlassen.