Neue Studie zeigt, dass das Altern geschlechtsspezifische Unterschiede im Gehirn neutralisiert

Wenn männliche und weibliche Fruchtfliegen altern, werden ihre Gehirne desexualisiert. Altersbedingte Veränderungen finden bei beiden Geschlechtern statt, aber das männliche Gehirn wird stärker feminisiert als das weibliche Gehirn maskulinisiert. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie einer Forschungsgruppe der Universität Linköping. Die Ergebnisse werden in der Zeitschrift veröffentlicht Verfahren der Royal Society B: Biologische Wissenschaften.

Es ist eine bekannte Tatsache, dass schwächere Individuen es sich nicht leisten können, im gleichen Maße in sexuelle Verhaltensweisen zu „investieren“ wie ihre gesünderen Artgenossen. Es ist jedoch nicht klar, ob das Altern, das den Einzelnen schwächt, auch zu einer geringeren Investition in sexuelle Aktivitäten führt. Sie könnten denken, dass es für Menschen, die kurz vor dem Ende ihres Lebens stehen, am besten wäre, auf Fortpflanzung zu setzen, um ihre Gene weiterzugeben, bevor es zu spät ist. Sexuelles Verhalten wird vom Gehirn gesteuert, und um herauszufinden, was mit den Geschlechtsunterschieden in diesem Gewebe passiert, wenn Fruchtfliegen altern, haben die Forscher untersucht, wie sich Gene, die bei jungen Männchen und Weibchen in unterschiedlichem Maße exprimiert werden, im Laufe der Zeit verändern.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass sich die Genexpression in männlichen und weiblichen Gehirnen mit dem Alter annähert und dass beide Geschlechter zu diesem Muster beitragen“, sagt Dr. Antonino Malacrinò, einer der Hauptautoren der Studie, der jetzt an der Universität von Reggio Calabria in arbeitet Italien.

Die Studie zeigt, dass, wenn die Expression eines bestimmten Gens im Gehirn junger Frauen höher ist als bei jungen Männern, die Expression des Gens bei älteren Frauen reduziert und bei alten Männern erhöht wird – und umgekehrt für Gene mit höherer Expression bei jungen Männchen.

„Die Ergebnisse zeigen auch, dass die Veränderungen bei Männern größer sind als bei Frauen“, sagt Antonino Malacrinò.

Dass sich Weibchen mit dem Alter weniger stark verändern als Männchen, liegt vermutlich daran, dass der Zusammenhang zwischen Investitionen in sexuelle Merkmale und Fortpflanzungserfolg bei Weibchen nicht so stark ausgeprägt ist wie bei Männchen. Während eine männliche Fruchtfliege, um sich fortzupflanzen, andere Männchen ausstechen muss, indem sie schnell Weibchen findet und sie durch eine komplizierte und anstrengende Tanzvorführung zur Paarung ermutigt, muss ein Weibchen nur entscheiden, wie viel Energie es für die Fortpflanzung zur Verfügung hat. Altern bedeutet, dass für beide Geschlechter weniger Ressourcen zur Verfügung stehen, um in Fortpflanzung und andere Aktivitäten zu investieren, aber ein harter Wettbewerb zwischen Männern bedeutet, dass die Kosten für erhöhte Investitionen für sie höher sind als für Frauen.

„Wenn man im Alter immer noch so viel in die Fortpflanzung investiert, hat man keine Energie mehr zum Überleben“, sagt Studienleiter Urban Friberg, Senior Associate Professor am Departement für Physik, Chemie und Biologie (IFM) an der Universität Linköping.

Studien an anderen Tieren – einschließlich Menschen –, die sich hauptsächlich auf altersbedingte Veränderungen in der Genexpression bei einem Geschlecht konzentriert haben, haben Ergebnisse geliefert, die in die gleiche Richtung weisen. Dies weist darauf hin, dass die bei Fruchtfliegen gezeigten Ergebnisse auch für viele andere Tiere gelten können.

„Wir erhalten in beiden von uns untersuchten Fruchtfliegenpopulationen die gleichen allgemeinen Ergebnisse, auch wenn sie sich hinsichtlich der beteiligten Gene stark unterscheiden“, sagt Urban Friberg.

Die Ergebnisse der Studie erinnern an diejenigen, die die Gruppe in einer früheren Untersuchung erhalten hat. In dieser Studie wurden Geschlechtsunterschiede in der Genexpression zwischen männlichen und weiblichen Fliegen mit hoher und niedriger genetischer Qualität verglichen. Ähnlich wie das Altern die geschlechtsspezifischen Unterschiede reduziert, zeigte die frühere Studie, dass eine verringerte genetische Qualität die Genexpression bei männlichen und weiblichen Fliegen ähnlicher macht, und wieder waren es Männchen, die ihre Genexpression stärker veränderten als Weibchen.

Die Studie gibt keine Antwort darauf, welches molekulare Signal im Zusammenhang mit dem Altern hinter den verringerten Geschlechtsunterschieden im Gehirn steckt. Weitere Untersuchungen zu diesem Thema könnten lohnend sein, insbesondere wenn sich herausstellen würde, dass das Signalmolekül mit anderen Arten geteilt wird.