Männer und Frauen, die hormonell „normal“ erscheinen, können immer noch unentdeckte Störungen im Timing und in der Koordination ihrer Fortpflanzungshormone aufweisen, die die Fruchtbarkeit beeinträchtigen könnten, so eine Studie, die auf dem 28. Europäischen Endokrinologiekongress in Prag vorgestellt wurde. Jetzt kann ein neu entwickeltes tragbares Hautsensorpflaster in Kombination mit künstlicher Intelligenz (KI) nicht nur die Menge der Fortpflanzungshormone messen, sondern auch, wie diese im Laufe der Zeit schwanken, was Patienten und Ärzten dabei helfen könnte, Unfruchtbarkeit frühzeitig zu erkennen und die Empfängnis zu verbessern.
Ungeklärte Unfruchtbarkeit betrifft etwa 15–30 % der Paare und wird diagnostiziert, nachdem Standardtests keine offensichtliche Ursache ergeben. Zu den Standardtests für Männer, die unfruchtbar sind oder an Hypogonadismus (klinisch niedrigem Testosteronspiegel) leiden, gehören einmalige Serumtestosteronmessungen am Morgen, während Fruchtbarkeitstests für Frauen die Beurteilung des Menstruationszyklus und der Fortpflanzungshormone wie luteinisierendes Hormon (LH), follikelstimulierendes Hormon (FSH), Östradiol und Progesteron umfassen. Allerdings sind Hormone sehr dynamisch, sie folgen einem zirkadianen Rhythmus und steigen und fallen im Laufe des Tages in regulierten Mustern.
In einer Studie untersuchte Dr. Tinatin Kutchukhidze von der Oxford University und der New Anglia University 102 Männer in Georgia und Großbritannien im Alter zwischen 22 und 38 Jahren, die morgens einen normalen Gesamttestosteronspiegel (12–35 nmol/l) hatten, mit oder ohne Unfruchtbarkeit oder hypogonadische Symptome. Sie und ihr Team analysierten vier Tage lang alle 15 Minuten Daten zu ihren Testosteronspiegeln mithilfe eines von ihnen entwickelten KI-fähigen tragbaren Hautsensorpflasters und stellten fest, dass Männer mit Symptomen den Testosteronrhythmus erheblich gestört hatten, obwohl sie in Standardlabortests normale Testosteronspiegel aufwiesen. Darüber hinaus waren diese unmaskierten Rhythmusstörungen mit einer verringerten Spermienkonzentration und Symptomen eines Androgenmangels verbunden.
„Zum ersten Mal waren wir in der Lage, Androgenmuster in Echtzeit über mehrere Tage hinweg mit einem neuartigen, nicht-invasiven kontinuierlichen KI-gesteuerten Testosteron-Überwachungspflaster zu verfolgen, das mit Android- und iPhone-Mobilgeräten kompatibel ist“, sagte Dr. Kutchukhidze. „Frühere Untersuchungen deuten darauf hin, dass ein normaler morgendlicher Testosteronspiegel ausreicht, um einen klinisch signifikanten Androgenmangel auszuschließen. Unsere Ergebnisse stellen diese Annahme jedoch in Frage, indem sie zeigen, dass Männer mit normalem Serumtestosteronspiegel immer noch deutliche Störungen des hormonellen Rhythmus im Zusammenhang mit Fortpflanzungsstörungen aufweisen können“, sagte Dr. Kutchukhidze.
In einer anderen Studie entwickelten Dr. Kutchukhidze und Kollegen die KI-gesteuerte Metrik „Endocrine Rhythm Integrity“ (ERI), um Daten zu wichtigen Fortpflanzungshormonen während der Lutealphase, Basaltemperatur, Herzfrequenz und Schlafmuster von 312 Frauen im Alter von 18 bis 22 Jahren mit regelmäßigen Menstruationszyklen zu analysieren, die fruchtbar waren oder ungeklärte Unfruchtbarkeit hatten. Sie fand heraus, dass Frauen mit ungeklärter Fruchtbarkeit selbst bei normalen Hormonspiegeln niedrigere ERI-Werte aufwiesen, was auf Unfruchtbarkeit hindeutete. Niedrigere ERI-Werte waren auch mit einer höheren Inzidenz von Implantationsversagen verbunden.
„Unsere Studie zeigt, dass eine Frau möglicherweise einen scheinbar gesunden Menstruationszyklus und normale Hormonspiegel hat, aber dennoch an einer versteckten endokrinen Dysfunktion leidet, die ihre Fähigkeit zur Empfängnis beeinträchtigt“, sagte Dr. Kutchukhidze. „Anstatt den Hormonspiegel als isolierte Werte zu analysieren, bewertet ERI, ob sich die Fortpflanzungshormone im richtigen Muster, zur richtigen Zeit und im richtigen Verhältnis zueinander über den Menstruationszyklus hinweg verändern.“
„Unsere KI-gesteuerten Rhythmusanalysen waren bei der Identifizierung subklinischer Reproduktionsstörungen deutlich besser als herkömmliche Tests, was darauf hindeutet, dass sowohl weibliche als auch männliche endokrine Störungen möglicherweise nicht nur Störungen der Hormonmenge, sondern vielmehr Störungen des hormonellen Timings, der Synchronisation und des biologischen Rhythmus sind“, sagte Dr. Kutchukhidze.
Als nächstes wird Dr. Kutchukhidze beurteilen, ob dieses neue Tool die Fruchtbarkeitsergebnisse bei unterschiedlichen Fortpflanzungsbedingungen in größeren und vielfältigeren Populationen zuverlässig vorhersagen kann.
„Unser Ziel ist es, die Fruchtbarkeitsversorgung in Richtung einer prädiktiven, rhythmusbasierten Reproduktionsmedizin zu verlagern, bei der Ärzte Funktionsstörungen früher erkennen, Interventionen personalisieren und Ergebnisse verbessern können, bevor Unfruchtbarkeit klinisch offensichtlich wird“, sagte Dr. Kutchukhidze. „Bei Erfolg könnte diese Forschung zum ersten klinisch umsetzbaren Instrument zur Messung der Gesundheit des endokrinen Rhythmus führen und neu definieren, wie die Fruchtbarkeit weltweit bewertet wird.“ Dr. Kutchukhidze fügte hinzu: „Wichtig ist, dass diese Technologie auch in der Transgender-Medizin weit verbreitet sein könnte, wo die Hormontherapie derzeit auf intermittierenden Bluttests beruht, die möglicherweise nicht die hormonelle Dynamik in Echtzeit widerspiegeln. Unser langfristiges Ziel ist es, tragbare hormonelle Chronodiagnostik als neuen Standard nicht nur in der Reproduktionsmedizin und der personalisierten Endokrinologie, sondern auch in der Transgender-Gesundheit zu etablieren und so ein präziseres, anpassungsfähigeres und patientenzentrierteres Management in verschiedenen klinischen Umgebungen zu ermöglichen.“
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