MADRID, 22. Mai. (EUROPA PRESS) –

Was macht die Feldmaus ihr ganzes Leben lang monogam, während ihre nächsten Nagetierverwandten promiskuitiv sind? Laut einer neuen, in „Nature“ veröffentlichten Studie von Wissenschaftlern des Zuckerman Institute in Columbia (USA) könnte die Antwort eine bisher unbekannte hormonproduzierende Zelle sein.

„Das Hormon in diesen Zellen wurde tatsächlich vor vielen Jahrzehnten erstmals beim Menschen entdeckt, aber niemand wusste wirklich, was es bewirkt“, kontextualisiert Andrés Bendesky, leitender Forscher am Zuckerman Institute in Columbia. „Wir haben herausgefunden, dass es die Fortpflanzung bei Mäusen fördern kann, was uns eine Vorstellung davon gibt, was es beim Menschen bewirken könnte.“

Die neue Studie untersuchte zwei Mäusearten. Eines davon ist das am häufigsten vorkommende Säugetier Nordamerikas: die Hirschmaus (Peromyscus maniculatus), die von Alaska bis Mittelamerika vorkommt. Die andere, die Feldmaus (Peromyscus polionotus), lebt in Florida und Georgia und ist mit einem Gewicht von etwa 13 Gramm etwas kleiner als die Hirschmaus mit 18 Gramm.

Mehr als 100 Jahre früherer Forschung haben gezeigt, dass sich Mausarten auffallend unterschiedlich verhalten. Während die Hirschmaus promiskuitiv ist (sogar ein einziger Wurf von Welpen kann vier verschiedene Eltern haben), verbündet sich die alte Maus ein Leben lang.

Frühere Arbeiten legten jedoch auch nahe, dass diese Arten evolutionäre Schwestern sind, basierend auf Ähnlichkeiten in ihren Schädeln, Zähnen und anderen anatomischen Merkmalen sowie ihrer Genetik. Um herauszufinden, warum sich diese nahen Verwandten der Mäuse so unterschiedlich verhalten, untersuchten Wissenschaftler ihre Nebennieren.

„Dieses Organpaar im Bauchraum produziert viele für das Verhalten wichtige Hormone“, sagt Bendesky, der außerdem Assistenzprofessor für Ökologie, Evolution und Umweltbiologie an der Columbia University ist. „Dazu zählen Stresshormone wie Adrenalin, aber auch verschiedene Sexualhormone.“

Es stellte sich heraus, dass die Nebennieren dieser Mäuse auffallend unterschiedlich groß waren. Bei Erwachsenen sind die Nebennieren monogamer Mäuse etwa sechsmal schwerer als die von promiskuitiven Mäusen (nach Berücksichtigung der Unterschiede im Körpergewicht zwischen den Arten). „Dieser außergewöhnliche Unterschied in der Größe eines inneren Organs zwischen so eng verwandten Arten ist beispiellos“, sagt der Experte.

Die genetische Analyse von Nebennierenzellen ergab, dass ein Gen, Akr1c18, bei monogamen Mäusen viel aktiver war als bei promiskuitiven Nagetieren. Das Enzym, das dieses Gen kodiert, hilft bei der Bildung eines wenig erforschten Hormons namens 20?-OHP, das auch bei Menschen und anderen Säugetieren vorkommt.

Die Forscher beobachteten, dass der Anstieg des Hormons 20?-OHP das Aufzuchtverhalten bei beiden Mäusearten steigerte. Beispielsweise bereiteten 17 Prozent der promiskuitiven Mäuse, denen das Hormon verabreicht wurde, ihre Nachkommen vor und trugen sie zurück zu ihren Nestern, während sich keine so verhielt, wenn ihnen das Hormon nicht verabreicht wurde. „Dies ist das erste Mal, dass wir etwas gefunden haben, das die elterliche Fürsorge in der promiskuitiven Gruppe verbessern könnte“, bemerkt Bendesky.

Normalerweise sind diese Drüsen in drei Zonen unterteilt. Wissenschaftler entdeckten jedoch, dass die Nebennieren monogamer Mäuse über eine vierte Zone verfügten. „Wir nennen diese Zona inaudita, was lateinisch für ‚bisher unbekannte Zone‘ ist, weil noch nie jemand diesen Zelltyp bei einem anderen Tier beobachtet hat“, fügt Natalie Niepoth, Co-Autorin der Studie, hinzu. Heute ist er leitender Wissenschaftler bei Regeneron.

In den Zellen der Zona inaudita fanden die Forscher heraus, dass 194 Gene, darunter Akr1c18, viel aktiver waren als die gleichen Gene in anderen Nebennierenzellen. Ihre Analysen identifizierten auch Schlüsselgene, die der Entwicklung und Funktion der Inaudita-Zone bei Oldfield-Mäusen zugrunde liegen.

Diese völlig beispiellose Struktur entwickelte sich offenbar schnell. Genetische Mutationen häufen sich im Laufe der Zeit mit mehr oder weniger vorhersehbarer Geschwindigkeit im Genom an. Durch die Messung der Anzahl der Mutationen, die diese Arten auszeichnen, schätzten die Wissenschaftler, dass sich dieser neue Zelltyp in den letzten 20.000 Jahren entwickelt hat, „was nur ein Wimpernschlag ist, wenn es um die Evolution geht“, fügt Bendesky noch einmal hinzu.

Es besteht weiterhin große Unsicherheit darüber, was die Entwicklung monogamen Verhaltens antreibt. Ein Argument besagt, dass Monogamie die Chancen erhöhen könnte, dass Eltern bei der Betreuung ihrer Kinder kooperieren, da Eltern mehr Vertrauen haben, dass die Jungen ihnen gehören. Diese Art der Teamarbeit kann die Überlebenschancen der Nachkommen verbessern, insbesondere wenn die Ressourcen begrenzt sind, sagt der Forscher. Die Forscher stellten fest, dass die neu entdeckten Nebennierenzellen das für Monogamie typische elterliche Verhalten fördern.

Die neuen Erkenntnisse könnten Einblicke in das elterliche Verhalten und die Herausforderungen beim Menschen geben, schlug Dr. Niepoth vor. Beispielsweise wird 20?-OHP bei Mäusen häufig in eine Verbindung umgewandelt, die dem Molekül Allopregnanolon sehr ähnlich ist, das natürlicherweise beim Menschen vorkommt und von der FDA als Medikament zur Behandlung von postpartalen Depressionen zugelassen wurde, an denen Menschen häufig nach der Gabe leiden Geburt, schließt Bendesky.