Ny studie visar att åldrande neutraliserar könsskillnader i hjärnan

När hanar och honor av bananflugan blir gamla avsexualiseras deras hjärnor. Åldersrelaterade förändringar sker hos båda könen, men hanarnas hjärnor feminiseras mer än vad honornas maskuliniseras. Detta enligt en studie gjord av en forskargrupp vid Linköpings universitet. Fynden publiceras i den vetenskapliga tidskriften Proceedings of the Royal Society of London B.

Att svagare individer inte har råd att investera i sexuella beteenden i samma utsträckning som friskare individer är väl känt. Huruvida åldrandet, som har en försvagande effekt på individen, också leder till en minskad sexuell investering är dock inte entydigt. För den som närmar sig slutet av sitt liv kan man i stället tänka sig att det är fördelaktigt att satsa fullt ut på reproduktion om hen vill föra sina gener vidare innan det är för sent. För att få svar på frågan om vad som händer med könsskillnader i hjärnan när bananflugor blir gamla har forskargruppen undersökt hur de gener som uttrycks till olika grad hos unga hanar och honor förändras över tid.

– Våra resultat visar att genuttrycket blir mer lika hos gamla hanar och honor och att båda könen bidrar till detta mönster, säger dr Antonino Macrinò, numera vid Università degli Studi Mediterranea di Reggio Calabria i Italien.

Det som påvisats är att om en viss gen uttrycks till en högre grad i hjärnan hos unga honor än hos unga hanar minskar genen sitt uttryck i gamla honor samtidigt som den ökar sitt utryck i gamla hanar - och vice versa för gener med högre uttryck i unga hanar.

– Resultaten visar också att det är hanarna som närmar sig honor mer än tvärtom, säger Antonino Malacrinò.

Det senare tros bero på att det inte finns en lika stark koppling mellan investering i sexuell funktion och reproduktiv framgång hos honor som hos hanar. Medan en hane hos bananflugan för att föröka sig behöver överträffa andra hanar i hur snabbt han kan söka upp och uppmuntra honor med dans och andra kostsamma beteenden behöver en hona endast ta ställning till hur mycket ork som finns kvar för att göra mer avkomma. Åldrande medför att båda könen har en krympande mängd resurser att investera i reproduktion och andra aktiviteter, men konkurrensen mellan hanar gör att kostnaden för ökad investering är större för hanar än honor.

– Om man lägger lika mycket resurser på reproduktion när man blir gammal har man inget kvar för att överleva, säger Urban Friberg, biträdande professor vid Institutionen för fysik, kemi och biologi (IFM) vid Linköpings universitet, som har lett studien.

Studier på andra djur, inklusive människa, som främst fokuserat på åldersrelaterade förändringar i genuttryck hos ett kön, har gett liknande resultat. Det tyder på att resultaten som här påvisats hos bananflugan kanske även gäller många andra djur.

– Vi får samma generella resultat i båda de populationer av bananflugan som vi studerat, även om de skiljer sig en hel del med avseende på vilka gener som är inblandade, säger Urban Friberg.

Resultatet i studien påminner om det som gruppen erhöll i en tidigare studie. I den jämfördes graden av könsskillnader i genuttryck när hanar och honor var av hög genetisk kvalitet med när de var av låg genetisk kvalitet. I det fallet uppvisade hanar och honor av låg genetisk kvalitet mindre skillnader mellan könen än hanar och honor av hög genetisk kvalitet. Även här var det hanarna som påverkades mest.

Forskargruppens upptäckt att åldrandet i sig har en avsexualiserande effekt gör det intressant att gå vidare för att förstå processen bättre. En framtida fråga att ställa är till exempel vilken bakomliggande signal som stimulerar dessa förändringar i hjärnan.

Studien har finansierats med stöd från Stiftelsen Längmanska Kulturfonden, Vetenskapsrådet, Sven och Lilly Lawkis fond, Olle Engqvists Stiftelse samt Knut och Alice Wallenbergs stiftelse via National Bioinformatics Infratastructure Sweden.

Artikeln: Ageing desexualizes the Drosophila brain transcriptome Antonino Malacrinò, Martin I. Brengdahl, Christopher M. Kimber, Avani Mital, Vinesh N. Shenoi, Claudio Mirabello and Urban Friberg, Proceedings of the Royal Society B, Publicerad online 10 augusti 2022 DOI: 10.1098/rspb.2022.1115

Kontakt

Urban Friberg, biträdande professor, urban.friberg@liu.se, 013-28 66 36