Dočasná euforie spojená s opioidy přichází za příznivou cenu: heroin, oxykodon, opium, morfin a další léky proti bolesti jsou některé z vysoce návykových viníků, kteří podporují drogovou epidemii, která zametá Ameriku. V průměru si opioidy v USA každý den vyžádají životy 78 lidí. Nyní, ve snaze pochopit více o zneužívání návykových látek a o tom, jak to ovlivňuje lidi neurochemicky, se vědci obracejí k některým nepravděpodobným závislým: Mravenci.
Jak se ukazuje, lidé nejsou jedinými zvířaty, kteří mohou na tyto drogy tvrdě padnout. Mravenci je také milují - možná i více než cukr. V příspěvku zveřejněném dnes v časopise Journal of Experimental Biology vědci poprvé ukazují, že sociální hmyz může tvořit drogovou závislost - zjištění, o kterém věří, že nám může pomoci lépe pochopit, jak závislost ovlivňuje lidské komunity.
"Nyní, když jsme dokázali, že dokážeme závislé mravence a že neurochemické cesty jsou podobné savcům, je pro mě nejzajímavější další krok, " říká Marc Seid, neurovědec na University of Scranton a hlavní autor studie. "Můžeme záviset na jedince (mravenci) a uvidíme, jak to ovlivňuje sociální síť mravenců, která je poněkud jako lidé."
Pokud jde o studium zneužívání návykových látek, není závislost lidí na drogách možná. Vědci se tedy dlouho obrátili na hlodavce a zjistili, že například závislí potkani si zvolí kokain před jídlem. Ale zatímco krysy mají relativně podobnou fyziologii jako lidé, jsou společensky zcela odlišné. Netvoří složité, vzájemně závislé skupiny, ve kterých budou zasaženi další jednotlivci, pokud někdo, koho zná, najednou vytvoří vážný drogový návyk. Mravenci dělají z nich ideální - pokud nepravděpodobný - předmět pro zkoumání kaskádových efektů, které může mít závislost na společnosti.
Nejprve museli vědci zjistit, zda mravenci skutečně mohou vytvářet závislost na drogách. Aby to zjistili, zavedli klasický „postup vyblednutí sacharosy“. Tato metoda zahrnuje předložení dvou skupin mravenců s miskou s cukrovou vodou a poté během čtyř dnů postupně snižovat koncentraci tohoto sladkého ošetření. Jedna z misek mravenčí skupiny také obsahovala druhou léčbu, která se nesnížila v koncentraci: morfin.
Na rozdíl od mravenců v kontrolní skupině pouze s vodou se mravenci v morfinové skupině do pátého dne vrátili do své nyní bezcukrové mísy a zdánlivě si vzali lék. Aby vědci viděli, jak hluboká je jejich potenciální závislost, dali vědcům mravenci a nové skupině netrénovaných kontrolních mravenců dvě možnosti: misku pouze na cukr nebo misku pouze na morfin. Šedesát pět procent závislých mravenců šlo do morfinové mísy, zatímco většina kontrolních mravenců si vybrala cukr.
"Jak ví někdo, kdo kdy měl mravence ve své kuchyni, mravenci opravdu mají rádi cukr, " říká Seid. "Ale ukázali jsme, že [závislá skupina] pila mnohem více na morfinu než na jejich přirozené odměně, cukru."
Po experimentu s cukrem a morfinem extrahoval tým mozky hmyzu, aby zjistil, jak jejich závislost změnila jejich neurochemii. K detekci chemických látek v každém vzorku mozku použili techniku nazývanou vysoce výkonnou kapalinovou chromatografií. Ve srovnání s kontrolními mravenci měli morfinoví závislí výrazně vyšší hladinu dopaminu, neurotransmiteru spojeného s mozkovými centry odměňování a potěšení. Dopamin hraje významnou roli v závislosti na lidech i hlodavcích.
Zatímco minulé studie ukázaly, že mouchy Drosophila se mohou stát závislými na alkoholu, tyto studie vždy spojovaly léčivo s extra výhodou, jako je cukr. Nová studie, pokud to ví Seid, představuje poprvé, kdy vědci prokázali vlastní podávání léků bez kalorické odměny u zvířat bez savců.
"Výsledky jsou velmi zajímavé, ale možná ne neobvyklé, vzhledem k hluboké historii zvířat, která používají sloučeniny odvozené od rostlin, včetně alkaloidů, jako je kofein a morfin, " říká James Traniello, biolog na Bostonské univerzitě, který se do výzkumu nezúčastnil. Například říká, že včely vykazují zlepšenou krátkodobou paměť, když se živí rostlinným nektarem obsahujícím kofein. "Výsledek u mravenců je tedy zcela nový, ale možná ne strašně překvapivý ve světle širšího evolučního obrazu, " říká Traniello.
Ne každý je přesvědčen, že mravenci v experimentu však vytvořili skutečnou závislost. "Je možné, že mravenci ve studii byli závislí na morfinech, ale autoři neukazují žádné známky závislosti, " říká Wulfila Gronenberg, neurovědkyně na arizonské univerzitě, která se také nezúčastnila výzkumu. Tato zjištění ukazují, že morfin interaguje s dopaminovým systémem, stejně jako u jiných zvířat. To však nutně neznamená, že si vyvinuli skutečnou závislost na látce, která zahrnuje tolerance, stažení a účinky na chování.
"Považuji papír za zajímavý, " řekl, "ale je to velmi předběžná studie."
Seid plánuje sledovat jeho nálezy mapováním specifických neuronů aktivovaných dopaminem v mozcích mravenců. Spolupracuje také s matematikem na vytváření modelů mraveneckých sociálních sítí, aby viděl, jak jsou ovlivňována spojení, když se jednotlivci v tomto systému stanou závislými. "Můžeme mít společnost v mikrokosmu, " říká. "Můžeme rozřezat části těchto sítí a manipulovat s jednotlivci, abychom získali lepší představu o efektech snižování kaskády závislostí."
Kdo ví - jednoho dne nám tento výzkum může dokonce pomoci najít antidekota k jednomu z nejvíce zakořeněných problémů společnosti.
