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"Lange Zeit wurden Unterschiede zwischen Frauen und Männern hauptsächlich mit den Fortpflanzungsorganen in Verbindung gebracht. Doch auch Organe, die nichts mit der Fortpflanzung zu tun haben, wie beispielsweise die Haut, können geschlechtsspezifisch geprägt sein. Diese Frage, die für eine bessere Prävention und Behandlung von Entzündungskrankheiten und Krebs von entscheidender Bedeutung ist, wurde von Teilen der Wissenschaft lange Zeit unterschätzt", schrieb die Freie Universität Brüssel in einer Aussendung.
Die in der renommierten Wissenschaftszeitschrift veröffentlichte Studie (https://doi.org/10.1038/s41586-026-11159-2) wurde von Cedric Blanpain, Direktor des Labors für Stammzellen und Krebs und Professor an der Université libre de Bruxelles, in Zusammenarbeit mit dem Team von Benjamin Simons an der Universität Cambridge und anderen Partnerinstitutionen geleitet. Die Forscher nutzten eine Mikroskopiertechnik, die es ermöglicht, Zellen durch die Haut einer lebenden Maus hindurch zu filmen. So konnten sie Stammzellen und deren Nachkommen fünf Monate lang beobachten. Ziel der Wissenschafter war es, Hauterneuerung zu verstehen. Dabei entdeckten sie einen unerwarteten Unterschied zwischen weiblichen und männlichen Tieren.
Die äußere Hautschicht erneuert sich ständig. An ihrer Basis befinden sich die Stammzellen, die sich vermehren. Einige ihrer Tochterzellen bleiben Stammzellen, andere differenzieren sich zu spezialisierten Hautzellen, welche die Barrierefunktion der Haut gewährleisten und sich nicht mehr teilen können. Diese Zellen wandern zur Hautoberfläche und werden schließlich abgestoßen.
Wie dieser Prozess abläuft, ist seit Jahrzehnten Gegenstand von Diskussionen. Durch die fünf Monate dauernden Filmaufnahmen jeweils gleich bleibender Hautpartien konnte das Wissenschafterteam zeigen, dass sich Stammzellen nicht direkt in reife Hautzellen verwandeln: Sie durchlaufen zunächst ein Zwischenstadium, in dem sie sich nur begrenzt oft teilen können, bevor sie sich vollständig spezialisieren.
Noch überraschender ist, dass bei "weiblichen" Zellen zwei "Schwesterzellen", die durch die Teilung derselben Zelle entstanden sind, tendenziell gleichzeitig dieselbe Entscheidung treffen: sich erneut zu teilen oder sich zu spezialisieren. Wie zwei Ruderer, die ihre Schläge synchronisieren, bewegen sie sich im Gleichschritt. Bei männlichen Zellen hingegen folgt jede Zelle stärker ihrem eigenen Rhythmus.
"Wir wollten ursprünglich verstehen, wie sich die Haut erneuert und ob es eine Hierarchie mit Stammzellen an der Spitze gibt. Wir waren überrascht, deutliche Unterschiede in der Art und Weise zu entdecken, wie Stammzellen die Haut bei weiblichen und männlichen Säugetieren erneuern", erklärte Dan Engelman, Erstautor der Studie.
Um die Ursache dieses Unterschieds zu verstehen, untersuchten die Forscher die Sexualhormone. Die Kastration männlicher Mäuse, wodurch die Hauptquelle des männlichen Hormons Testosteron wegfällt, zeigte, dass männliche Sexualhormone die Geschwindigkeit der Hautzelldifferenzierung und ihres Austritts aus der Stammzellschicht steuern: Nach der Kastration verhält sich die männliche Haut eher wie weibliche Haut, während die Behandlung mit Dihydrotestosteron (DHT), einer aktiven Form von Testosteron, das männliche Verhalten wiederherstellt.
Umgekehrt führt die Entfernung der Eierstöcke (Ovarektomie) bei weiblichen Mäusen zu einer Verringerung der Stammzellproliferation. Dieser Effekt kann durch die Behandlung mit Östradiol, dem weiblichen Hormon, rückgängig gemacht werden und hebt die charakteristische Koordination zwischen Schwesterzellen nahezu vollständig auf. Kurz gesagt, Testosteron, das bei Männern häufiger vorkommt, steuert die Geschwindigkeit der Hautzellreifung, während Östrogene, die bei Frauen häufiger vorkommen, die Stammzellvermehrung antreiben und zu deren Koordination beitragen.
Schließlich beschleunigt Testosteron auch in im Labor rekonstruierter menschlicher Haut die Differenzierung von Stammzellen. Daraus kann man schließen, dass dieser Mechanismus auch beim Menschen existiert.
Die Forscher beobachteten außerdem, dass sich eine Wunde auf der Rückenhaut weiblicher Mäuse deutlich schneller verschließt, insbesondere in den ersten Tagen. Dieser Vorsprung lässt sich teilweise durch eine frühere Aktivierung von Stammzellen erklären, die zusätzlich koordinierter zusammenarbeiten. Seit langem wird beobachtet, dass sich die Wundheilung, der Schweregrad bestimmter entzündlicher Hauterkrankungen und die Häufigkeit bestimmter Hautkrebsarten bei Männern und Frauen unterscheiden. Die Gründe dafür waren bisher unbekannt. Durch die Identifizierung zellulärer und hormoneller Mechanismen, die diesen Unterschieden in der Haut zugrunde liegen, trägt diese Studie dazu bei, dieses Rätsel zu lösen.
Langfristig könnte dies den Weg für Behandlungen ebnen, die das Geschlecht des Patienten berücksichtigen, beispielsweise bei Verbrennungen, der Genesung nach Operationen oder chronischen Wunden bei Diabetikern, von denen weltweit Millionen Menschen betroffen sind. Es könnte auch neue Strategien zur Prävention von Hautkrebs anregen, der sehr häufig vorkommt, teilte die belgische Universität mit.
"Diese Studie ist eine technologische Meisterleistung, und die Entdeckung der Unterschiede zwischen männlichen und weiblichen Hautstammzellen ist faszinierend und völlig unerwartet. Sie wirft Licht auf eine Reihe klinischer Beobachtungen, für die es bisher keine biologische Erklärung gab. (...) Das Geschlecht ist ein Parameter, der in Biologie und Medizin allzu oft vernachlässigt wird. Wir werden nun die Unterschiede zwischen Männern und Frauen bei der Entstehung und dem Fortschreiten von Hautkrebs sowie die molekularen Mechanismen, die für diese Unterschiede verantwortlich sind, untersuchen", sagte Studien-Erstautor Blanpain.