Tymczasowa euforia związana z opioidami ma wysoką cenę: heroina, oksykodon, opium, morfina i inne leki przeciwbólowe to jedne z bardzo uzależniających sprawców napędzających epidemię narkotyków, która ogarnia Amerykę. Średnio opioidy codziennie pochłaniają 78 osób w USA. Teraz, chcąc dowiedzieć się więcej na temat nadużywania substancji i ich wpływu na ludzi neurochemicznie, badacze zwracają się do niektórych mało prawdopodobnych uzależnionych: mrówek.
Jak się okazuje, ludzie nie są jedynymi zwierzętami, które potrafią mocno zakochać się w tych lekach. Mrówki też je kochają - może nawet bardziej niż cukier. W artykule opublikowanym dzisiaj w Journal of Experimental Biology naukowcy po raz pierwszy pokazują, że owad społeczny może tworzyć uzależnienie od narkotyków - odkrycie, które ich zdaniem może pomóc nam lepiej zrozumieć, w jaki sposób uzależnienie wpływa na społeczności ludzkie.
„Teraz, gdy udowodniliśmy, że możemy uzależniać mrówki i że ścieżki neurochemiczne są podobne do ssaków, najbardziej ekscytujący jest dla mnie następny krok” - mówi Marc Seid, neurolog z University of Scranton i starszy autor badania. „Możemy uzależnić jednostkę (mrówki) i przekonać się, jak wpływa to na jej sieć społeczną, która przypomina ludzi”.
Jeśli chodzi o badanie nadużywania substancji, uzależnienie ludzi od narkotyków nie wchodzi w grę. Tak więc naukowcy od dawna zwracają się do gryzoni, stwierdzając, że na przykład uzależnione szczury wybierają kokainę zamiast jedzenia. Ale chociaż szczury mają względnie podobną fizjologię do ludzi, są dość odrębne społecznie. Nie tworzą one złożonych, współzależnych grup, w których dotknięte zostaną inne osoby, jeśli ktoś, kogo znają, nagle stanie się poważnym nałogiem narkotykowym. Mrówki tak robią, czyniąc z nich idealnego - jeśli nieprawdopodobnego - podmiot do zbadania kaskadowego wpływu uzależnienia na społeczeństwo.
Po pierwsze, badacze musieli ustalić, czy mrówki rzeczywiście mogą uzależniać się od narkotyków. Aby się tego dowiedzieć, wprowadzili klasyczną „procedurę zanikania sacharozy”. Metoda ta polega na prezentacji dwóch grup mrówek miską wody z cukrem, a następnie stopniowe obniżanie stężenia tej słodkiej uczty w ciągu czterech dni. Jedna z miseczek grupy mrówek zawierała także drugą przekąskę, która nie zmniejszała się w koncentracji: morfinę.
W odróżnieniu od mrówek z grupy kontrolnej tylko z wodą, w piątym dniu mrówki z grupy morfinowej wróciły do swojej bezcukrowej miski, najwyraźniej po to, by podnieść lek. Aby zobaczyć, jak głębokie było ich potencjalne uzależnienie, naukowcy dali zarówno ćpunom, jak i nowej grupie niewytrenowanych mrówek kontrolnych dwie opcje: miskę tylko z cukrem lub miskę tylko z morfiną. Sześćdziesiąt pięć procent uzależnionych mrówek poszło do morfiny, podczas gdy większość mrówek kontrolnych wybrała cukier.
„Jak wie każdy, kto kiedykolwiek miał mrówki w kuchni, mrówki naprawdę lubią cukier” - mówi Seid. „Ale pokazaliśmy, że [grupa uzależnionych] żeruje znacznie więcej na morfinie niż na swojej naturalnej nagrodzie, cukrze”.
Po eksperymencie dotyczącym cukru i morfiny zespół wyodrębnił mózgi owadów, aby zobaczyć, jak ich uzależnienia zmieniły ich neurochemię. Zastosowali technikę zwaną wysokosprawną chromatografią cieczową do wykrywania substancji chemicznych w każdej próbce mózgu. W porównaniu z mrówkami kontrolnymi uzależnieni od morfiny mieli znacznie wyższy poziom dopaminy, neuroprzekaźnika związanego z ośrodkami nagrody i przyjemności w mózgu. Dopamina odgrywa znaczącą rolę w uzależnieniu zarówno u ludzi, jak i gryzoni.
Podczas gdy wcześniejsze badania wykazały, że muchy Drosophila mogą uzależnić się od alkoholu, badania te zawsze łączyły lek z dodatkowym dodatkiem, takim jak cukier. Nowe badanie, o ile Seid wie, reprezentuje po raz pierwszy naukowców wykazujących samoleczenie leku bez nagrody kalorycznej u zwierząt niebędących ssakami.
„Wyniki są bardzo interesujące, ale być może nie niezwykłe, biorąc pod uwagę długą historię zwierząt stosujących związki pochodzenia roślinnego, w tym alkaloidy, takie jak kofeina i morfina”, mówi James Traniello, biolog z Uniwersytetu w Bostonie, który nie był zaangażowany w badania. Mówi na przykład, że pszczoły miodne wykazują lepszą pamięć krótkotrwałą, kiedy żywią się nektarem roślinnym zawierającym kofeinę. „Tak więc wynik u mrówek jest dość nowy, ale być może nie jest zaskakujący w świetle szerszego obrazu ewolucyjnego”, mówi Traniello.
Jednak nie wszyscy są przekonani, że mrówki w eksperymencie stworzyły prawdziwe uzależnienie. „Możliwe, że mrówki biorące udział w badaniu uzależniły się od morfiny, ale autorzy nie wykazują dowodów na uzależnienie” - mówi Wulfila Gronenberg, neurobiolog z University of Arizona, który również nie był zaangażowany w badania. Odkrycia pokazują, że morfina wchodzi w interakcje z układem dopaminy, podobnie jak u innych zwierząt, mówi. Ale to niekoniecznie oznacza, że rozwinęli prawdziwą zależność od substancji, która obejmuje tolerancję, wycofanie i efekty behawioralne.
„Uważam ten artykuł za interesujący” - powiedział - „ale jest to bardzo wstępne badanie”.
Seid planuje śledzić jego odkrycia, mapując konkretne neurony aktywowane przez dopaminę w mózgach mrówek. Współpracuje również z matematykiem w celu stworzenia modeli sieci społecznościowych mrówek, aby zobaczyć, jak wpływają na połączenia, gdy osoby w tym systemie uzależnią się. „Możemy mieć społeczeństwo w mikrokosmosie” - mówi. „Możemy analizować fragmenty tych sieci i manipulować osobami, aby uzyskać lepszy obraz efektów kaskadowych uzależnienia”.
Kto wie - pewnego dnia tego rodzaju badania mogą nawet pomóc nam znaleźć antidotum na jeden z najbardziej zakorzenionych problemów społecznych.
