Verbindungen zwischen Aggression, Genetik und Mikrobiom

Aggression ist ein Verhalten, das im gesamten Tierreich in verschiedenen Situationen wie der Nahrungssuche oder dem Schutz des Nachwuchses und des Territoriums zum Ausdruck kommt. Aggression ist auch ein wichtiger und normaler Bestandteil des menschlichen Verhaltensrepertoires, aber übermäßige Aggression, die zum Beispiel im Zuge neurologischer oder psychiatrischer Erkrankungen auftreten kann, ist für die betroffenen Personen, die Gesellschaft und das Gesundheitswesen eine Herausforderung. Die Gründe, warum manche Menschen zu Aggressionen neigen und andere nicht, sind unklar. Man geht davon aus, dass genetische Faktoren eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Aggression spielen, doch werden Umweltfaktoren als ebenso wichtig angesehen. Ein besseres Verständnis der biologischen Grundlagen von Aggression ist also notwendig, was letztlich zu neuen Therapien für die betroffenen Personen führen könnte. In diesem Projekt werden wir Aggression mit Hilfe von Zebrafischen untersuchen, einer kleinen Süßwasserfischart, die ein breites Spektrum an Verhaltensweisen zeigt, darunter auch Aggression. Hierfür werden wir die Genschere CRISPR-Cas9 einsetzen, um Gene zu finden, die das Aggressionsniveau erhöhen oder verringern. Anschließend werden wir die durch Aggression aktivierte Hirnareale analysieren, um zu verstehen, wie genetische Veränderungen zu verändertem Verhalten führen. Im zweiten Teil des Projekts werden wir analysieren, wie nicht genetische Faktoren aggressives Verhalten beeinflussen, wobei der Schwerpunkt dabei auf dem Darmmikrobiom liegt. Dieser Begriff beschreibt die Gesamtheit der mikrobiellen Gemeinschaften im Darm, einschließlich Bakterien, Viren und Pilze. Es ist bekannt, dass diese Mikroorganismen für die Regulierung der Aktivität des Immunsystems oder die Nahrungs- und Nährstoffaufnahme wichtig sind. Ein spannendes neues Forschungsgebiet deutet jedoch darauf hin, dass Darmmikrobiota sogar die Funktion entfernter Organe wie des Gehirns beeinflussen können. Über die so genannte Mikrobiota-Darm-Gehirn-Achse können mikrobielle Signale die Gehirnfunktion und neurobiologische Vorgänge verändern. So wurden beispielsweise psychiatrische Erkrankungen wie Depressionen mit Veränderungen der Darmmikrobiota in Verbindung gebracht, und Probiotika (gesunde Bakterien) könnten sich positiv auf die psychische Gesundheit auswirken. Wir werden daher untersuchen, ob und wie das Mikrobiom aggressives Verhalten beeinflusst und ob Mikrobiota-basierte Therapien eingesetzt werden können, um exzessiver Aggression entgegenzuwirken. Insgesamt zielt dieses Projekt darauf ab, unser derzeitiges Verständnis der Aggressionsgenetik zu erweitern und die Bedeutung der Darmmikrobiota im Zusammenhang mit Aggression zu bestimmen. Es hat das Potenzial, neue Gene zu entdecken, die mit Aggression in Verbindung stehen, und die Entwicklung neuer therapeutischer Strategien zu fördern.