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Geschlecht und Vielfältigkeit in den Lebenswissenschaften

Schmuckbild: Lebenswissenschaften

Aspekte von Geschlecht und Vielfältigkeit betreffen die Lebenswissenschaften in besonderem Maße – etwa wenn es um die Übertragbarkeit von Ergebnissen und ihre spätere Anwendung bei unterschiedlichen Personengruppen geht. So können beispielsweise physiologische und pathophysiologische Vorgänge im Körper von Menschen und Tieren stark geschlechtsabhängig sein.

Anhand des von der DFG zur Verfügung gestellten Fragenkatalogs können Antragstellende bereits in der Planungsphase prüfen, ob diese Dimensionen für ein Forschungsvorhaben relevant sein könnten.

Auch bei dem gegenwärtigen COVID-19-Ausbruch ist das Verständnis der Geschlechtsunterschiede von wesentlicher Bedeutung, um die Risikofaktoren für einen schweren Krankheitsverlauf abzuschätzen. Zu diesem Zeitpunkt der Pandemie ist es unmöglich, eine klare Antwort darauf zu geben, inwieweit das Geschlecht den Krankheitsverlauf der mit COVID-19 diagnostizierten Menschen beeinflusst. Erste Daten deuten jedoch darauf hin, dass sowohl sex als auch gender wichtige Faktoren für das Risiko und die Reaktion auf eine Infektion mit Sars-CoV2 und die resultierende COVID-19-Erkrankung sind.

Siehe hierzu beispielsweise:

oder auch

Beispiele aus der Forschung

Im Folgenden werden beispielhaft Projekte vorgestellt, in denen Vielfältigkeitsaspekte auf ganz unterschiedliche Weise und auf verschiedenen Ebenen zum Tragen kommen.

Geschlechtsunterschiede in der Toll-like-Rezeptor-vermittelten Antwort von Plasmazytoid-dendritischen Zellen auf HIV-1

Angela Meier, J Judy Chang, Ellen S Chan, Richard B Pollard, Harlyn K Sidhu, Smita Kulkarni, Tom Fang Wen, Robert J Lindsay, Liliana Orellana, Donna Mildvan, Suzane Bazner, Hendrik Streeck, Galit Alter, Jeffrey D Lifson, Mary Carrington, Ronald J Bosch, Gregory K Robbins und Marcus Altfeld (Nature Medicine, 2009)

HIV-infizierte Frauen neigen zu einem frühen Zeitpunkt der HIV-Infektion zu einer geringeren Viruslast, bekommen jedoch ab einer bestimmten Viruslast schneller AIDS als Männer. Die Autorinnen und Autoren dieser Studie zeigen signifikante geschlechtsspezifische Unterschiede im Antwortverhalten des Toll-like-Rezeptors 7 (TLR7) von plasmazytoiden dendritischen Zellen (pDCs) auf HIV. Diese Geschlechtsunterschiede auf zellulärer / molekularer Ebene könnten für die erhöhte Immunaktivierung bei gleicher HIV-Viruslast bei Frauen im Vergleich zu Männern verantwortlich sein.

Oxytocin moduliert weibliches sozialgeschlechtliches Verhalten durch eine bestimmte Klasse von präfrontalen kortikalen Interneuronen

Miho Nakajima, Andreas Görlich, Nathaniel Heintz (Cell, 2014)

Die Autoren analysieren in dieser Studie einen Subtyp von regelmäßig feuernden Interneuronen, die den Oxytocinrezeptor (OxtrINs) exprimieren. Das Abschalten dieser OxtrINs im medialen präfrontalen Kortex (mPFC) weiblicher Mäuse führte zu einem Verlust des sozialen Interesses an männlichen Mäusen, insbesondere während der sexuell empfänglichen Phase des Sexualzyklus. Die Daten zeigen eine Geschlechts-, Zelltyp- und Sexualzyklusspezifische Rolle der Oxytocin-Signalwirkung im mPFC und beschreiben eine kortikale Verschaltung, die andere komplexe, soziale, geschlechtsspezifische Verhaltensweisen modulieren kann.

Testosteron unterdrückt die Leberentzündung durch die Herunterregulierung von IL-17, CXCL-9 und CXCL-10 in einem Mausmodell der experimentellen akuten Cholangitis

Dorothee Schwinge, Antonella Carambia, Alexander Quaas, Till Krech, Claudia Wegscheid, Gisa Tiegs, Immo Prinz, Ansgar W. Lohse, Johannes Herkel und Christoph Schramm (Journal of Immunology, 2015)

Autoimmune Lebererkrankungen betreffen maßgeblich Frauen. In einem Mausmodell einer T-Zell-vermittelten Cholangitis (einer Entzündung der Gallengänge) erkranken weibliche Mäuse häufiger als männliche. Ursache hierfür ist die unterschiedliche Rekrutierung von endogenen CD4+ T-Zellen in die Leber weiblicher Mäuse, die dort eine Entzündungsreaktion hervorrufen. Als Ursache konnte das Geschlechtshormon Testosteron ausgemacht werden: Männliche Mäuse wurden durch Kastration anfällig für eine Cholangitis, während bei weiblichen Mäusen eine Testosteronbehandlung zu einer Unterdrückung der Leberentzündung führte.

Geschlechtsunterschiede bei physiologischer Myokardhypertrophie unter Belastung werden durch den Östrogenrezeptor Beta moduliert

Elke Dworatzek, Shokoufeh Mahmoodzadeh, Carola Schubert, Christina Westphal, Joachim Leber, Angelika Kusch, Georgios Kararigas, Daniela Fliegner, Maryline Moulin, Renée Ventura-Clapier, Jan-Ake Gustafsson, Mercy M. Davidson, Duska Dragun, und Vera Regitz-Zagrosek (Cardiovascular Research, 2014)

Ausdauersport führt zu einer physiologischen Hypertrophie des Herzmuskels, die reversibel ist und deren aktivierte Signalwege positiv für die Herzgesundheit zu sein scheinen. Hier gibt es jedoch geschlechtsspezifische Unterschiede: Weibliche Mäuse zeigten einen größeren Zuwachs an Herzmasse, was ein Indiz dafür sein kann, dass weibliche Herzen eine größere Kapazität für vorteilhaftere Umbauprozesse des Herzens haben, auch unter pathologischen Bedingungen. Insbesondere die beta-Form des Östrogenrezeptors ist dafür verantwortlich, dass die physiologische Hypertrophie mittels Aktivierung verschiedener Signalwege, Proteinsynthese und mitochondrialer Anpassung erfolgt.

Geschlechterunterschiede bei genetischen Mechanismen der Gewichtsregulation und bei der Essstörung Anorexia nervosa

Anke Hinney, Miriam Kesselmeier, Sigrid Jall, Anna-Lena Volckmar, Manual Föcker, Jochen Antel, GCAN; WTCCC3; Iris M Heid, Thomas W Winkler, GIANT; Struan FA Grant, EGG; Yiran Guo, Andrew W Bergen, Walter Kaye, Wade Berrettini, Hakon Hakonarson, Price Foundation Collaborative Group; Children’s Hospital of Philadelphia/Price Foundation; Beate Herpertz-Dahlmann, Martina de Zwaan, Wolfgang Herzog, Stefan Ehrlich, Stephan Zipfel, Karin M Egberts, Roger Adan, Marek Brandys, Annemarie van Elburg, Vesna Boraska Perica, Chris S Franklin, Matthias H Tschöp, Eleftheria Zeggini, Cynthia M Bulik, David Collier, André Scherag, Timo D Müller, Johannes Hebebrand. (Molecular Psychiatry, 2017)

Die Aufrechterhaltung des normalen Körpergewichts ist bei Patientinnen und Patienten mit der Essstörung Anorexia nervosa (AN) über längere Zeiträume gestört. Daher können Genorte, die an der Regulierung des Körpergewichts beteiligt sind, auch für AN relevant sein und umgekehrt. Geschlechtsspezifische, Phänotyp-übergreifende Analysen zeigten signifikante Assoziationen für einen Genort. Interessanterweise waren die Allele, die für eine Prädisposition für AN relevant sind, mit einem erniedrigten BMI assoziiert. Im Tiermodell führten Fasten und Diät-induzierte Adipositas zu entgegengesetzten hypothalamischen Expressionsmustern eines Gens in dieser Region. Somit konnte erstmals ein Gen beschrieben werden, das beim weiblichen Geschlecht zur Essstörung Anorexia nervosa und zu niedrigem Körpergewicht beiträgt.