Präriewühlmäuse können auch ohne das „Liebeshormon“ Oxytocin Partner finden

Präriewühlmäuse gelten seit langem als Vorbilder der Monogamie. Nun deutet eine Studie darauf hin, dass das „Liebeshormon“, das einst für ihre Bindung als wesentlich galt – Oxytocin – vielleicht doch nicht so notwendig ist.

Interesse am romantischen Leben der Präriewühlmäuse (Microtus ochrogaster) wurde erstmals vor mehr als 40 Jahren ausgelöst, sagt Devanand Manoli, Biologe an der University of California in San Francisco. Biologen, die versuchten, Wühlmäuse zu Studienzwecken zu fangen, fingen häufig zwei auf einmal, denn „was sie fanden, waren diese Männchen-Weibchen-Paare“, sagt er. Im Gegensatz zu vielen anderen Nagetieren mit ihren unzähligen Partnern, Präriewühlmäusen, stellte sich heraus, Partner fürs Leben (SN: 10/5/15).

Paargebundene Präriewühlmäuse bevorzugen die Gesellschaft des anderen gegenüber der eines Fremden und kuscheln sich sowohl in der Wildnis als auch im Labor gerne zusammen. Da andere Wühlmausarten kein so komplexes Sozialverhalten haben wie Präriewühlmäuse, sind sie ein beliebtes Tiersystem, um zu untersuchen, wie sich Sozialverhalten entwickelt.

Die Forschung der letzten Jahrzehnte hat ergeben, dass einige Hormone im Gehirn für das richtige Verhalten von Wühlmäusen von entscheidender Bedeutung sind, insbesondere Oxytocin, das auch für das Sozialverhalten von Menschen und anderen Tieren wichtig ist.

Manoli und Kollegen dachten, der Oxytocin-Rezeptor, das Protein, das Oxytocin erkennt und darauf reagiert, wäre das perfekte Testziel für eine neue gentechnische Methode, die auf der CRISPR-Technologie basiert, die Moleküle von Bakterien verwendet, um Gene selektiv auszuschalten. Die Forscher wandten die Technik an Wühlmaus-Embryonen an, um Tiere zu erschaffen, die ohne funktionierende Oxytocin-Rezeptoren geboren wurden. Das Team stellte fest, dass die Nagetiere keine Paarbindungen bilden könnten – genau wie Wühlmäuse in früheren Experimenten, deren Oxytocin-Aktivität mit Medikamenten blockiert wurde.

Stattdessen, sagt Manoli, erlebten die Forscher „eine große Überraschung“. Die Wühlmäuse könnten auch ohne Oxytocin Paarbindungen eingehen, berichtet das Team in der Ausgabe vom 15. März Neuron.

„Ich war sehr überrascht von ihren Ergebnissen“, sagt Larry Young, ein Biologe an der Emory University in Atlanta, der nicht an der Studie beteiligt war, aber seit Jahrzehnten Oxytocin bei Präriewühlmäusen untersucht.

Ein wesentlicher Unterschied zwischen der neuen Studie und früheren Studien, in denen Medikamente zur Blockierung von Oxytocin eingesetzt wurden, ist der genaue Zeitpunkt, zu dem die Aktivität des Hormons abgeschaltet wird. Mit Drogen sind die Wühlmäuse erwachsen und hatten vor der Abschaltung Oxytocin in ihrem Gehirn. Mit CRISPR „werden diese Tiere geboren, ohne dass sie Oxytocin-Signale im Gehirn erfahren“, sagt Young, dessen Forschungsgruppe kürzlich Manolis Experiment repliziert und das gleiche Ergebnis gefunden hat.

Es kann sein, sagt Young, dass die Paarbindung von einem Gehirnschaltkreis gesteuert wird, der typischerweise von Oxytocin abhängig wird, wenn er ihm während der Entwicklung ausgesetzt wird, wie eine Symphonie, die von einem Dirigenten trainiert wird. Entfernen Sie plötzlich diesen Dirigenten, und die Symphonie wird disharmonisch klingen, während eine Jazzband, die nie mit einem Dirigenten geübt hat, ohne ihn gut zurechtkommt.

Manoli stimmt zu, dass das Timing der Technik wichtig ist. Ein sekundärer Grund für die Ungleichheit, sagt er, könnte sein, dass Medikamente oft Off-Target-Effekte haben, so dass die Chemikalien, die Oxytocin blockieren sollen, andere Dinge im Gehirn der Wühlmäuse getan haben könnten, um die Paarbindung zu beeinflussen. Aber Jung ist anderer Meinung. „Das glaube ich nicht“, sagt er. “Die [drug] das Menschen verwenden, ist sehr selektiv“, nicht einmal die Bindung an den Rezeptor von Oxytocins engstem molekularen Verwandten, Vasopressin.

Bedeutet dieses Ergebnis, dass jahrzehntelange Arbeiten zur Paarbindung auf den Kopf gestellt wurden? Nicht ganz.

„Das zeigt uns, dass dies eine viel kompliziertere Frage ist“, sagt Manoli. „Die pharmakologischen Manipulationen … deuteten darauf hin [oxytocin] spielt eine entscheidende Rolle. Die Frage ist, was ist das für eine Rolle?“

Das neue, scheinbar verblüffende Ergebnis macht Sinn, wenn man das Gesamtbild betrachtet, sagt Manoli. Die Fähigkeit von Wühlmäusen zur Paarbindung ist „so entscheidend für das Überleben der Art“, sagt er. “Aus genetischer Sicht kann es sinnvoll sein, dass es keinen einzigen Fehlerpunkt gibt.”

Die Gruppe hofft nun, mithilfe dieser relativ neuen genetischen Technik untersuchen zu können, wie andere Hormone wie Vasopressin die Paarbindung beeinflussen. Sie schauen sich auch das Verhalten der Wühlmäuse genauer an, um sicherzugehen, dass die CRISPR-Genbearbeitung es nicht in einer Weise verändert hat, die sie noch nicht bemerkt haben.

Beim Wühlmausspiel „Liebe“ sieht es so aus, als würden wir immer noch versuchen, alle Spieler zu verstehen.