Wissenschaftler haben einen biologischen Auslöser für die frühe Pubertät entdeckt

Eine neue Studie aus Branhouses Labor hat gezeigt, wie Widrigkeiten in der frühen Kindheit eine frühe Pubertät und Ängste im späteren Leben auslösen, und eröffnet damit Möglichkeiten für Interventionen.

Das Alter, in dem die Pubertät einsetzt, sinkt seit Jahrzehnten.

In den Vereinigten Staaten liegt das durchschnittliche Pubertätsalter bei Mädchen zwischen 8,8 und 10,3 Jahren. Ein früher Pubertätsbeginn, der mit zahlreichen Gesundheitsrisiken verbunden ist, kann durch chronischen Stress bei Kindern verursacht werden.

Eine neue Studie von Forschern der Northeastern University, die in der Fachzeitschrift „Hormones and Behavior“ veröffentlicht wurde, stellt erstmals fest, dass Stress in der frühen Kindheit einen Teil des Gehirns beeinflusst – genauer gesagt ein Protein in der Zellmembran –, der für die Verhinderung des frühen Einsetzens der Pubertät verantwortlich ist.

Ein Rezeptor im Gehirn kann die Hormonausschüttung unterdrücken oder die Pubertät verlangsamen. Unter chronischem Stress funktioniert der Rezeptor nicht mehr normal und löst eine Signalkaskade aus, die zu einem frühen Beginn der Pubertät führt, so Forscher der Northeastern University.

Forschungsergebnissen zufolge besteht bei Kindern, die früh in die Pubertät kommen, im Erwachsenenalter das Risiko, an Krebserkrankungen der Geschlechtsorgane, Stoffwechselsyndromen wie Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen sowie emotionalen und sozialen Problemen zu erkranken.

Die Forscher hoffen, dass ihre Erkenntnisse in Zukunft zur Entwicklung medizinischer Eingriffe führen werden.

„Die frühe Pubertät ist wichtig, weil sie mit späteren Psychopathologien wie Angststörungen in Verbindung zu stehen scheint“, sagt Heather Branhouse, Professorin für Psychologie an der Northeastern University. „Auch physiologische Erkrankungen können mit der frühen Pubertät in Zusammenhang stehen.“

Der biologische Mechanismus, durch den Stress in der frühen Kindheit zu einer frühen Pubertät führt, sei weitgehend unbekannt, stellt Branhaus fest.

Eine neue Studie aus Branhouses Labor an der Northeastern University hat einen Rezeptor – den Teil einer Gehirnzelle, der Nachrichten von einer anderen Zelle empfängt – im Hypothalamus identifiziert, einer Region des Gehirns, die über Hormone viele Körperfunktionen steuert.

Aus früheren Untersuchungen wussten Wissenschaftler, dass eine vorzeitige Pubertät bei Mädchen mit frühen Widrigkeiten einhergeht und dass eine frühe Pubertät Angstzustände in der Adoleszenz und im Erwachsenenalter vorhersagt.

Ihr Ziel war es, diese Ergebnisse zu bestätigen und den biologischen Auslöser für die frühe Pubertät im Gehirn zu identifizieren.

Lauren Granata, Absolventin der Northeastern University mit Doktortitel in Psychologie, war Co-Autorin der Studie und führte die Forschung an Tiermodellen durch. Die Vorstellung, dass Stress die Pubertät auslöst, erschien ihr zunächst kontraintuitiv.

„Es ist mittlerweile allgemein bekannt, dass Stress die Fortpflanzung hemmt“, sagt Granata. „Ich dachte, es gäbe viele Möglichkeiten, etwas Neues zu lernen.“

Die Wissenschaftler bestätigten zunächst die Hypothese, dass Widrigkeiten in der frühen Kindheit tatsächlich zu einer frühen Pubertät bei Ratten führen. Die Arbeit mit einem Tiermodell, so Granata, ermöglichte es ihnen, neben anderen Faktoren wie der Ernährung einen spezifischen Faktor – eine gestörte Beziehung zur Mutter – zu isolieren.

Natürlich, fügt Granata hinzu, korrelieren die Vorgänge beim Menschen nicht immer direkt mit dem Tiermodell, aber es ist ein guter Beweis dafür, dass eine gestörte mütterliche Fürsorge in der frühen Kindheit ein Faktor sein kann, der die frühe Pubertät reguliert.

„Ein Kind oder ein sich entwickelndes Nagetier kann durch Manipulation und Störung der Beziehung zu den Bezugspersonen wirklich traumatisiert werden“, sagt Branhouse.

Zu den weiteren negativen Erfahrungen, die Menschen in ihrer Kindheit machen können, zählen Vernachlässigung, Mangel an Mitteln und Missbrauch, fügt sie hinzu.

Um einen Biomarker zu finden, also ein biologisches Molekül im Gehirn, dessen Zustand auf eine frühe oder normale Pubertät hinweist, untersuchte Granata den Hypothalamus, da dieser bekanntermaßen neben anderen wichtigen Funktionen steuert, wann ein Mensch in die Pubertät kommt.

„Es gibt Zellen, die aktiviert werden und bestimmte Proteine und Peptide (Hormone) freisetzen, die die Pubertät einleiten“, sagt Branhouse.

Granata fand heraus, dass diese Gehirnzellen bei weiblichen Ratten, die von ihren Müttern getrennt wurden, tatsächlich früher mit der Expression und Freisetzung dieser Proteine begannen. Sie identifizierte einen spezifischen Rezeptor, CRH-R1, im Hypothalamus, der die Vorpubertät unterdrückt und durch chronischen Stress beeinflusst wird.

„Man kann es sich als einen ständigen Kampf zwischen dem ‚Los‘-Signal und dem ‚Stopp‘-Signal [im Gehirn] vorstellen“, sagt Granata.

Stresshormone wirken typischerweise wie eine „Bremse“ der Pubertät, da sie den CRH-R1-Rezeptor dazu veranlassen, die Freisetzung pubertätsrelevanter Hormone zu unterdrücken. Daher vermuteten sie, dass nicht ein einzelnes Stressereignis, sondern chronischer Stress die „Bremse“ der Pubertät schwächte oder den Rezeptor unempfindlicher gegenüber Stresshormonen machte.

Dies löst eine Kaskade von Signalen im Gehirn und Körper aus.

„Jetzt haben alle Startsignale freien Lauf und sagen: ‚Es ist Zeit für die Pubertät‘“, sagt Granata.

Der Hypothalamus setzt bestimmte Hormone frei, die dem System signalisieren, die Bremsen zu lösen und Östrogen und Testosteron zu produzieren, die am Wachstum und Erhalt des Fortpflanzungsgewebes beteiligt sind.

Bei männlichen Ratten, die zudem von ihren Müttern getrennt wurden, konnten die Wissenschaftler keine beschleunigte Pubertät beobachten.

Um die Zusammenhänge zwischen Widrigkeiten, Kindheitstraumata und Angstzuständen bei Jugendlichen und Erwachsenen zu untersuchen, nutzten die Forscher akustische Schreckreaktionen – Geräuschimpulse, die das weiße Hintergrundrauschen unterbrechen – bei postpubertierenden weiblichen Ratten. Das Experiment zeigte eine signifikante negative Korrelation zwischen dem Alter bei der Pubertät und dem Ausmaß der akustischen Schreckreaktion, die mit Störungen in Verbindung gebracht wird.

Die Ratte, die früher in die Pubertät kam, sei als Teenager stärker von Angstzuständen betroffen gewesen, sagt Granata.

Sie hofft, dass diese Erkenntnisse dazu genutzt werden können, Interventionen und Behandlungen für Mädchen zu entwickeln, die aufgrund der frühen Pubertät in der Adoleszenz und im Erwachsenenalter einem höheren Risiko von Angstzuständen und Depressionen ausgesetzt sind.