Die Menopause gilt als großer Einschnitt im weiblichen Körper. Wie sie das gesamte Fortpflanzungssystem verändert, war unklar. KI zeigt nun neue Muster.
Zunehmen, Hitzewallungen zu jeder Tageszeit, nächtliches Aufschrecken durch Schweißausbrüche oder emotionale Achterbahnfahrten: Das sind die sichtbarsten und bekanntesten Veränderungen, die der weibliche Körper in den Wechseljahren durchmacht.
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Frauen in den Wechseljahren und in der Zeit danach haben ein erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauf-, Stoffwechsel-, neurodegenerative und Knochenerkrankungen.
Immer mehr Studien untersuchen, was genau in der Lebensphase nach der Fruchtbarkeit geschieht. Bislang blieb jedoch unklar, wie sich dieser hormonell ausgelöste Umbruch auf das gesamte Fortpflanzungssystem auswirkt.
Um besser zu verstehen, wie sich dieser Prozess auf die Gesundheit auswirkt, haben Forschende des Barcelona Supercomputing Center (Centro Nacional de Supercomputación, BSC-CNS) mit Hilfe künstlicher Intelligenz den ersten groß angelegten Atlas zum Altern des weiblichen Fortpflanzungssystems (Quelle auf Englisch) erstellt.
Alterung verläuft von Organ zu Organ unterschiedlich
Die Forschenden kombinierten 1.112 Gewebeaufnahmen aus 659 Proben von insgesamt 304 Frauen im Alter von zwanzig bis siebzig Jahren mit Daten zur Genaktivität aus Tausenden Genen. So konnten sie nachzeichnen, wie sieben zentrale Fortpflanzungsorgane im Laufe der Zeit altern: Gebärmutter, Eierstöcke, Scheide, Gebärmutterhals, Brust und Eileiter.
Die Studie nutzte die Rechenleistung von MareNostrum 5 (Quelle auf Englisch) und moderne Bilderkennungsverfahren. Mit Deep-Learning-Methoden spürten die Forschenden sichtbare Veränderungen im Gewebe auf und ordneten ihnen die zugrunde liegenden molekularen Alterungsprozesse in jedem Organ zu.
Entstanden ist eine detaillierte Karte des Alterungsprozesses, Organ für Organ.
Die Ergebnisse überraschten: Nicht alle Organe altern gleich und nicht im selben Tempo. Eierstöcke und Scheide altern eher schrittweise, und der Prozess beginnt schon, bevor die Wechseljahre offiziell einsetzen.
Ein Organ altert offenbar abrupt
Im Gegensatz dazu scheint die Gebärmutter rund um die Menopause deutlich abruptere Veränderungen zu durchlaufen. Zudem stellten die Forschenden fest, dass selbst in einem einzelnen Organ verschiedene Gewebeschichten unterschiedlich schnell altern. In der Gebärmutter verändern sich etwa Schleimhaut und Muskelschicht nicht gleichzeitig. Diese Gewebe reagieren offenbar besonders empfindlich auf die hormonellen und biologischen Umstellungen der Wechseljahre.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Menopause weit mehr ist als nur das Ende der Fortpflanzungsfunktion der Eierstöcke, sagt Marta Melé, Leiterin der Arbeitsgruppe für Transkriptomik und funktionelle Genomik am BSC und Direktorin der Studie. „Unsere Ergebnisse belegen, dass sie einen Wendepunkt markiert, der andere Organe und Gewebe des Fortpflanzungssystems tiefgreifend umorganisiert und uns erlaubt, die Gene und molekularen Prozesse zu identifizieren, die hinter diesen Veränderungen stehen könnten.“
Auf Basis der Beobachtung, dass Organe nach unterschiedlichen Mustern altern, betont Ko-Erstautorin Laura Ventura, die Forschung „ebnet den Weg zu einer personalisierten Medizin, in der Behandlungen auf das spezifische molekulare Profil einer Frau und auf jene Gewebe zugeschnitten sind, die besonders stark unter altersbedingtem Stress stehen“, sagte sie gegenüber Euronews Health.
Einfache, nicht invasive Kontrolle der Frauengesundheit
Die Studie identifizierte zudem molekulare Signale des reproduktiven Alterns, die sich in Blutproben von mehr als 21.441 Frauen nachweisen lassen. Solche Biomarker könnten Ärztinnen und Ärzten ermöglichen, den Zustand der Fortpflanzungsorgane ohne Eingriff zu überwachen. So ließen sich etwa Risiken der Menopause, etwa Beckenbodenkomplikationen, frühzeitig erkennen – ohne Biopsien.
Nach Angaben der Forschenden eröffnet dies den Weg zu einfacheren und besser zugänglichen klinischen Instrumenten, mit denen sich die Gesundheit von Frauen langfristig verfolgen lässt.