Perinatale Hyperandrogenisierung und Immunaktivierung bei Nagetiermodellen bilden Subtypen von Autismus ab

Wie die Schwangerschaft das sich entwickelnde Gehirn formt

Warum entwickeln manche Kinder Autismus, andere nicht, selbst wenn sie Gene und Umfeld teilen? Diese Studie verwendet Mäuse, um zwei Bedingungen zu untersuchen, die beim Menschen mit erhöhtem Autismusrisiko verknüpft sind: gesteigerte männliche Sexualhormone während der Schwangerschaft und starke Immunreaktionen der Mutter. Indem die Forschenden trächtige Mäuse und ihren Nachwuchs von der späten Schwangerschaft bis zur Jugend verfolgten, zeigen sie, dass beide Einflüsse jeweils zu autismusähnlichen Merkmalen führen können, jedoch mit unterschiedlichen Mustern in sozialem Verhalten, Gehirnstruktur und Immunveränderungen.

Zwei unterschiedliche Schwangerschaftsrisiken unter der Lupe

Das Team konzentrierte sich auf zwei praxisrelevante Risikofaktoren. Erstens modellierten sie eine hohe Androgenexposition, vergleichbar mit dem, was bei Frauen mit polyzystischem Ovarialsyndrom auftreten kann, einer Erkrankung, die mit erhöhtem Testosteron einhergeht. Zweitens simulierten sie maternale Immunaktivierung, die eine starke Immunantwort auf eine Infektion in der Schwangerschaft nachahmt. Trächtigen Mäusen wurden entweder zusätzliches Testosteron, ein immunstimulierender Wirkstoff, beides oder keines von beidem verabreicht. Die Forschenden verfolgten dann die frühen „Baby-Rufe“ der Jungen, soziales Verhalten im Juvenilstadium, repetitive Handlungen und Gehirnanatomie und untersuchten zugleich Plazenten, fetale und neugeborene Gehirne sowie stress- und wachstumsbezogene Moleküle.

Verschiedene Wege zu autismusähnlichem Verhalten

Beide Modelle erzeugten autismusähnliche Merkmale, jedoch nicht auf dieselbe Weise. Junge, die einer überschüssigen Androgenexposition ausgesetzt waren, zeigten besonders starke Veränderungen in der sozialen Kommunikation. Als Neugeborene produzierten sie weniger und kürzere Ultraschallrufe – die hochfrequenten Töne, mit denen Mäusebabys die Aufmerksamkeit der Mutter gewinnen – gleichzeitig waren die Rufe im Vergleich normaler Tiere höher gepitcht. Im Juvenilstadium riefen diese Mäuse seltener bei Begegnungen mit anderen und verbrachten weniger Zeit mit einem sozialen Partner. Interessanterweise zogen sie bei der Wahl zwischen einer vertrauten und einer neuen Maus häufiger die neue vor, was darauf hindeutet, dass ihr grundlegender Antrieb zur sozialen Erkundung verändert und nicht einfach nur vermindert ist. Im Gegensatz dazu zeigten Nachkommen aus immunaktivierten Müttern mildere soziale Veränderungen, aber einen klaren Anstieg repetitiver Verhaltensweisen: In einem Standardtest, der repetitives, zwanghaftes Graben erfasst, vergruben sie mehr Murmeln.

Im Inneren: verändertes Gehirn und Immunsystem

Gehirnscans zeigten, dass androgenexponierte Männchen insgesamt kleinere Gehirne hatten – etwa 4 Prozent Volumenreduktion – während bestimmte Schlüsselregionen, die an Motivation und sozialem Verhalten beteiligt sind, wie der Nucleus accumbens und ein nahegelegenes, stress- und emotionsbezogenes Areal, die bed nucleus of the stria terminalis, relativ vergrößert waren. Die maternale Immunaktivierung dagegen ließ die Gesamtgröße des Gehirns unberührt, vergrößerte jedoch selektiv Teile der Großhirnrinde, einschließlich des cingulären Bereichs, der bei Menschen mit Autismus oft mit repetitiven Verhaltensweisen in Verbindung gebracht wird. Auf zellulärer Ebene zeigten androgenexponierte Juvenile Zeichen anhaltender Neuroinflammation: Immunzellen im Hippocampus, sogenannte Mikroglia, wirkten stärker aktiviert und weniger verzweigt, ein Zustand, der die Ausdünnung und Reifung neuronaler Schaltkreise beeinflussen kann. Die beiden Modelle erzeugten zudem unterschiedliche Muster in plazentaren und neonatalen Immunmolekülen des Gehirns und entgegengesetzte Veränderungen in zwei wichtigen Hirnproteinen – BDNF, das das Wachstum von Neuronen unterstützt, und den Dopamin-D2-Rezeptor, der Motivation und Belohnung mitreguliert.

Hinweise auf Autismus-Subtypen und Geschlechtsunterschiede

Wenn man die Verhaltens- und biologischen Befunde zusammen betrachtet, spiegeln die beiden Mausmodelle offenbar unterschiedliche Subtypen von Autismus wider, wie sie beim Menschen beobachtet werden. Androgenexposition störte vor allem die soziale Kommunikation, mit relativ geringem Einfluss auf repetitive Verhaltensweisen – ähnlich wie bei Personen, deren soziale Schwierigkeiten die repetitiven Tendenzen überwiegen. Maternale Immunaktivierung erzeugte das entgegengesetzte Muster, mit stärker ausgeprägten repetitiven Verhaltensweisen und subtileren sozialen Veränderungen. Da männliche Föten natürlicherweise höheren Androgenspiegeln ausgesetzt sind als weibliche, stützt die Studie die Idee, dass selbst moderate Erhöhungen dieser Hormone – oder eine verstärkte Hirnantwort auf sie – zur höheren Autismusrate bei Jungen beitragen könnten, insbesondere für den Subtyp, der von sozialen und kommunikativen Problemen dominiert wird.

Was das für das Verständnis von Autismus bedeutet

Für nicht-wissenschaftliche Leser ist die Kernbotschaft: „Autismus“ ist kein einziger Weg oder ein einheitliches Hirnmuster. Bei diesen Mäusen schoben sowohl zusätzliche männliche Hormone als auch starke maternale Immunantworten die Entwicklung jeweils in Richtung autismusähnlicher Ausprägungen, jedoch über unterschiedliche biologische Pfade und mit verschiedenen Verhaltensprofilen. Das hilft zu erklären, warum Menschen mit Autismus so unterschiedlich sein können. Es legt auch nahe, dass künftige Behandlungs- oder Präventionsansätze an die zugrunde liegenden Ursachen angepasst werden sollten – ob diese eher hormonell, immunologisch oder eine Kombination aus beidem sind – anstatt davon auszugehen, dass alle Formen von Autismus dieselbe Biologie teilen.

Zitation: Burke, F.F., Randell, A.M., Sparkes, K.M. et al. Perinatal hyperandrogenization and immune activation in rodents model subtypes of autism. Transl Psychiatry 16, 97 (2026). https://doi.org/10.1038/s41398-026-03821-0

Schlüsselwörter: Autismus-Subtypen, pränatale Hormone, maternale Immunaktivierung, Neuroentwicklung, Nagetiermodelle