Prairiewoelmuizen kunnen prima partners vinden zonder het ‘liefdeshormoon’ oxytocine

Prairiewoelmuizen worden al lang aangekondigd als modellen van monogamie. Nu suggereert een studie dat het ‘liefdeshormoon’ dat ooit essentieel werd geacht voor hun binding – oxytocine – misschien toch niet zo nodig is.

Interesse in het romantische leven van prairiewoelmuizen (Microtus ochrogaster) ontstond meer dan 40 jaar geleden voor het eerst, zegt Devanand Manoli, een bioloog aan de Universiteit van Californië, San Francisco. Biologen die woelmuizen probeerden te vangen om te bestuderen, vingen er vaak twee tegelijk, omdat “wat ze vonden deze man-vrouwparen waren”, zegt hij. In tegenstelling tot veel andere knaagdieren met hun ontelbare partners, prairiewoelmuizen, zo bleek, een partner voor het leven (SN: 10/5/15).

Paargebonden prairiewoelmuizen geven de voorkeur aan elkaars gezelschap boven dat van een vreemde en kruipen graag samen, zowel in het wild als in het laboratorium. Omdat andere soorten woelmuizen geen sociaal gedrag vertonen dat zo complex is als veldmuizen, zijn ze een populair diersysteem geweest om te bestuderen hoe sociaal gedrag evolueert.

Onderzoek van de afgelopen decennia heeft aangetoond dat een aantal hormonen in de hersenen essentieel zijn voor goede manieren van woelmuizen, met name oxytocine, dat ook belangrijk is voor sociaal gedrag bij mensen en andere dieren.

Manoli en collega’s dachten dat de oxytocinereceptor, het eiwit dat oxytocine detecteert en erop reageert, het perfecte testdoel zou zijn voor een nieuwe genetische manipulatiemethode op basis van CRISPR-technologie, die moleculen van bacteriën gebruikt om selectief genen uit te schakelen. De onderzoekers gebruikten de techniek op veldmuisembryo’s om dieren te creëren die geboren waren zonder functionerende oxytocinereceptoren. Het team dacht dat de knaagdieren geen paarbindingen zouden kunnen vormen – net als woelmuizen in eerdere experimenten waarvan de oxytocine-activiteit werd geblokkeerd met medicijnen.

In plaats daarvan, zegt Manoli, kregen de onderzoekers “een grote verrassing”. De woelmuizen kunnen zelfs zonder oxytocine paarbindingen vormenmeldt het team in de 15 maart Neuron.

“Ik was erg verrast door hun resultaten”, zegt Larry Young, een bioloog aan de Emory University in Atlanta, die niet betrokken was bij het onderzoek, maar al tientallen jaren onderzoek doet naar oxytocine in prairiewoelmuizen.

Een belangrijk verschil tussen de nieuwe studie en eerdere studies die medicijnen gebruikten om oxytocine te blokkeren, is de timing van precies wanneer de activiteit van het hormoon wordt uitgeschakeld. Met drugs zijn de woelmuizen volwassen en hebben ze vóór de afsluiting blootstelling aan oxytocine in hun hersenen gehad. Met CRISPR “worden deze dieren geboren zonder oxytocinesignalering in de hersenen te ervaren”, zegt Young, wiens onderzoeksgroep onlangs het experiment van Manoli heeft herhaald en hetzelfde resultaat heeft gevonden.

Het kan zijn, zegt Young, dat pair-bonding wordt bestuurd door een hersencircuit dat typisch afhankelijk wordt van oxytocine door blootstelling eraan tijdens de ontwikkeling, zoals een symfonie die wordt getraind door een dirigent. Verwijder plotseling die dirigent en de symfonie zal dissonant klinken, terwijl een jazzband die nooit met een dirigent heeft geoefend het zonder dirigent prima doet.

Manoli is het ermee eens dat de timing van de techniek ertoe doet. Een secundaire reden voor de ongelijkheid, zegt hij, zou kunnen zijn dat drugs vaak off-target effecten hebben, zodat de chemicaliën die bedoeld zijn om oxytocine te blokkeren andere dingen in de hersenen van de woelmuizen zouden kunnen doen om paarbinding te beïnvloeden. Maar Young is het daar niet mee eens. “Dat geloof ik niet”, zegt hij. “De [drug] dat mensen gebruiken is zeer selectief,’ bindt niet eens aan de receptor van oxytocine’s naaste moleculaire verwant, vasopressine.

Betekent dit resultaat dat tientallen jaren werk aan pair-bonding in het verleden op zijn kop is gezet? Niet helemaal.

“Het laat ons zien dat dit een veel gecompliceerdere vraag is”, zegt Manoli. “De farmacologische manipulaties … suggereerden dat [oxytocin] speelt een cruciale rol. De vraag is, wat is die rol?”

Het nieuwe ogenschijnlijk verrassende resultaat is logisch als je naar het grote geheel kijkt, zegt Manoli. Het vermogen van woelmuizen om zich te paren is “zo cruciaal voor het voortbestaan ​​van de soort”, zegt hij. “Vanuit een genetisch perspectief kan het logisch zijn dat er geen enkel punt van falen is.”

De groep hoopt nu te kijken hoe andere hormonen, zoals vasopressine, paarbinding beïnvloeden met behulp van deze relatief nieuwe genetische techniek. Ze kijken ook nauwkeuriger naar het gedrag van de woelmuizen om er zeker van te zijn dat de CRISPR-genbewerking het niet heeft veranderd op een manier die ze nog niet hebben opgemerkt.

In het spel van woelmuis ‘liefde’ lijkt het alsof we nog steeds alle spelers proberen te begrijpen.