Oktober 2013 - Lichterberg-Professor Marc Spehr publiziert mit internationalen Kooperationspartnern in Nature

 

Tears don’t lie – Wie juvenile Pheromone das Sozialverhalten bei Mäusen steuern

Gemeinsam mit Kollegen der Universitäten Harvard und Tokio hat das Team des Aachener Lichtenberg-Professors Marc Spehr (Lehr- und Forschungsgebietes Chemosensorik; Institut für Biologie II) eine bedeutende Studie zur Rolle von Pheromonen und deren Einfluss auf das Sozialverhalten von Mäusen im Fachmagazin Nature veröffentlicht.

Pheromone spielen im Sozialverhalten vieler Tiere eine wichtige Rolle, indem sie Artgenossen Informationen über das Geschlecht, den Fortpflanzungszyklus oder den Gesundheitszustand vermitteln. In der nun vorgestellten Studie konnten u.a. die Forscher der RWTH Aachen nachweisen, dass ein neu entdecktes Pheromon namens ESP22 Informationen über das Alter bei Mäusen vermittelt. Das Pheromon wird altersabhängig in den Tränendrüsen junger Mäuse gebildet. Mit Erreichen der Pubertät, bei Mäusen nach drei bis vier Lebenswochen, nimmt die Bildung von ESP22 drastisch ab. Bei älteren Tieren lässt sich das Pheromon nicht mehr nachweisen. Aber nicht nur das altersabhängige Vorkommen in der Tränenflüssigkeit, sondern auch die Wahrnehmung dieses Pheromons über das sogenannte Vomeronasalorgan sowie dessen Wirkungen auf das Verhalten der Mäuse wurden in der nun erschienen Studie eindrucksvoll dokumentiert.

Das Vomeronasalorgan spielt bei vielen Tieren eine wesentliche Rolle bei der Wahrnehmung sozialer Signale. Die Arbeitsgruppe um Prof. Spehr konnte nun zeigen, dass einzelne Nervenzellen im Vomeronasalorgan der Mäuse für die Erkennung von ESP22 und die Weiterleitung dieses Signals an das Gehirn verantwortlich sind. Obwohl nur ein Bruchteil (1 - 2 %) aller Nervenzellen im Vomeronasalorgan an der Erkennung von ESP22 beteiligt ist, löst das Pheromon massive Veränderungen des Sozialverhaltens aus.

In Experimenten konnten die Wissenschaftler nachweisen, dass männliche Mäuse mit defektem Vomeronasalorgan vermehrt Paarungsverhalten gegenüber jungen Mäusen zeigten. Umgekehrt waren juvenile Mäuse, die ESP22 nicht in ihrer Tränenflüssigkeit bilden konnten, deutlich häufiger Paarungsversuchen von erwachsenen Männchen ausgesetzt, als dies bei ESP22 bildenden Artgenossen der Fall war. Selbst bei geschlechtsreifen Tieren konnte die eindrucksvolle Wirkung des Pheromons auf das Paarungsverhalten demonstriert werden: markierten die Wissenschaftler das Fell erwachsener weiblicher Tiere mit ESP22, nahm auch hier die Anzahl der Paarungsversuche männlicher Artgenossen dramatisch ab. Interessanterweise beeinflusst ESP22 ausschließlich das Paarungsverhalten, nicht aber andere Aspekte der sozialen Interaktionen der Mäuse.

Die Ergebnisse dieser internationalen Studie machen erneut deutlich, wie ein dem Menschen fehlendes Sinnesorgan Pheromone entschlüsseln und damit direkten Einfluss auf das komplexe Sozialverhalten einer Gruppe ausüben kann. Gemeinsam mit ihren amerikanischen und japanischen Kollegen arbeiten die Aachener Biologen bereits heute an der Aufklärung der neuronalen Schaltkreise im Gehirn, die eine ESP22 abhängige Verhaltensreaktion steuern. Somit dürften auch in Zukunft weitere spannende Neuigkeiten auf dem Gebiet der Chemosensorik auf ihre Entdeckung warten.

Der Artikel kann unter folgendem Link eingesehen werden: http://dx.doi.org/10.1038/nature12579

Für weitere Informationen steht Prof. Dr. Marc Spehr gerne zur Verfügung:

Prof. Dr. Marc Spehr
Neubau Biologie
Worringer Weg 3
52056 Aachen
m.spehr(at)sensorik.rwth-aachen.de

Autoren:

Dr. Martin Singheiser, Prof. Dr. Marc Spehr