Geschlechtsspezifische GnRH-Responsivität und synaptische Plastizität im Hippocmapus

Abstract

Vorausgegangene in vitro Studien belegen, dass Estrogene im Hippocampus de novo produziert werden und lokal die synaptische Plastizität modifizieren. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass im weiblichen Organismus diese Estrogensynthese einem direkten Regulationsmechanismus durch GnRH unterliegt und GnRH somit indirekt einen Einfluss auf die Spinogenese ausübt. In der vorliegenden Arbeit sollte geklärt werden, ob dieser Mechanismus auch für den männlichen Organismus gilt. Dafür wurden hippocampale Schnittkulturen männlicher und weiblicher Ratten mit GnRH behandelt und im Hinblick auf synaptische Dichte, die Expression des postsynaptischen Markers Spinophilin und die Kapazität zur Estradiolsynthese hin untersucht. In Schnittkulturen weiblicher Ratten führte die Behandlung mit 100 nM GnRH zu einer Steigerung der hippocampalen Estradiolsynthese, wie in einem Radioimmunoassay gezeigt werden konnte. Die stereologische Auszählung von Spinesynapsen in elektronenmikroskopischen Bildern dieser Kulturen ergab eine signifikante Zunahme der Synapsendichte, die zudem mit einer konsistenten, quantitativ erfassten Zunahme der Spinophilinexpression einherging. In Schnittkulturen männlicher Ratten dagegen bewirkte dieselbe Dosis GnRH eine Abnahme der Estradiolsynthese, bei gleichzeitiger Zunahme von Synapsendichte und Spinophilinexpression, die außerdem noch signifikant höher war als in den Schnittkulturen weiblicher Ratten. Im Ergebnis zeigen unsere Befunde einen deutlichen sexuellen Dimorphismus der hippocampalen GnRH-Responsivität, was zudem durch eine deutlich höhere GnRH-Rezeptordichte im weiblichen Hippocampus gegenüber dem männlichen Hippocampus unterstrichen wird. Unsere Ergebnisse bestätigen vorausgegangene Untersuchungen, in denen gezeigt werden konnte, dass GnRH im weiblichen Hippocampus über eine Stimulation der Aromataseaktivität die Estradiolsynthese und in der Folge davon die Synaptogenese stimuliert. Im männlichen Hippocampus dagegen muss nach unseren Ergebnissen davon ausgegangen werden, dass die durch GnRH stimulierte Synaptogenese aromataseunabhängig zustande kommt.