De tijdelijke euforie die gepaard gaat met opioïden kost een hoge prijs: heroïne, oxycodon, opium, morfine en andere pijnstillers zijn enkele van de zeer verslavende daders die de drugsepidemie voeden die Amerika overspoelt. Gemiddeld claimen opioïden dagelijks het leven van 78 mensen in de VS. Nu, in een poging om meer te begrijpen over middelenmisbruik en hoe het neurochemisch mensen beïnvloedt, wenden onderzoekers zich tot enkele onwaarschijnlijke verslaafden: mieren.
Het blijkt dat mensen niet de enige dieren zijn die hard kunnen vallen voor deze medicijnen. Mieren houden ook van hen - misschien zelfs meer dan suiker. In een artikel dat vandaag in het Journal of Experimental Biology is gepubliceerd, tonen onderzoekers voor het eerst aan dat een sociaal insect een drugsverslaving kan vormen - een bevinding die volgens hen ons kan helpen beter te begrijpen hoe verslaving menselijke gemeenschappen beïnvloedt.
"Nu we hebben bewezen dat we mieren kunnen verslaafd zijn en dat de neurochemische routes vergelijkbaar zijn met zoogdieren, vind ik de volgende stap het meest opwindende, " zegt Marc Seid, een neurowetenschapper aan de Universiteit van Scranton en de senior auteur van de studie. "We kunnen verslaafde individuen (mieren) verslaan en zien hoe dat het sociale netwerk van de mieren beïnvloedt, dat enigszins op mensen lijkt."
Als het gaat om het bestuderen van middelenmisbruik, is mensen verslaafd raken aan drugs geen optie. Dus onderzoekers hebben zich al lang tot knaagdieren gewend en ontdekten dat verslaafde ratten bijvoorbeeld cocaïne verkiezen boven voedsel. Maar hoewel ratten een relatief vergelijkbare fysiologie hebben als mensen, zijn ze sociaal behoorlijk verschillend. Ze vormen geen complexe, onderling afhankelijke groepen waarin andere individuen worden getroffen als iemand die ze kennen plotseling een serieuze drugsverslaving vormt. Mieren doen, waardoor ze een ideaal - als onwaarschijnlijk - onderwerp voor het onderzoeken van de trapsgewijze effecten die verslaving kan hebben op een samenleving.
Eerst moesten onderzoekers bepalen of mieren inderdaad verslavingen aan medicijnen konden vormen. Om erachter te komen, hebben ze een klassieke 'sucrose-vervagende procedure' opgezet. Deze methode omvat het presenteren van twee groepen mieren met een kom suikerwater, en vervolgens geleidelijk de concentratie van die zoete traktatie verlagen in de loop van vier dagen. Een van de kommen van de mierengroep bevatte ook een tweede traktatie, die niet verminderde in concentratie: morfine.
In tegenstelling tot de mieren in de controlegroep met alleen water, waren de mieren in de morfinegroep op dag vijf teruggekeerd naar hun nu suikervrije kom, schijnbaar om het medicijn op te scheppen. Om te kijken hoe diep hun potentiële verslaving ging, gaven de onderzoekers zowel junkie mieren als een nieuwe groep ongetrainde controlemieren twee opties: een kom met alleen suiker of een kom met alleen morfine. Vijfenzestig procent van de verslaafde mieren ging voor de morfinekom, terwijl de meeste controlemieren suiker kozen.
"Zoals iedereen die ooit mieren in zijn keuken heeft gehad weet, mieren houden echt van suiker, " zegt Seid. "Maar we toonden aan dat [de verslaafde groep] veel meer foerageerde op morfine dan op hun natuurlijke beloning, suiker."
Na het suiker-morfine-experiment heeft het team de hersenen van de insecten geëxtraheerd om te zien hoe hun verslavingen hun neurochemie hadden veranderd. Ze gebruikten een techniek genaamd high-performance vloeistofchromatografie om chemicaliën in elk hersenstaal te detecteren. Vergeleken met de controle mieren, hadden de morfineverslaafden aanzienlijk hogere niveaus van dopamine, een neurotransmitter geassocieerd met de beloning en pleziercentra van de hersenen. Dopamine speelt een belangrijke rol bij verslaving bij zowel mensen als knaagdieren.
Hoewel eerdere studies hebben aangetoond dat Drosophila- vliegen verslaafd kunnen raken aan alcohol, hebben die studies het medicijn altijd gekoppeld aan een extraatje zoals suiker. De nieuwe studie vertegenwoordigt, voor zover Seid weet, de eerste keer dat onderzoekers zelftoediening van medicijnen hebben aangetoond zonder calorische beloning bij een niet-zoogdierlijk dier.
"De resultaten zijn zeer interessant, maar misschien niet ongebruikelijk gezien de diepe geschiedenis van dieren die van planten afgeleide verbindingen gebruiken, waaronder alkaloïden zoals cafeïne en morfine, " zegt James Traniello, een bioloog aan de Boston University die niet betrokken was bij het onderzoek. Honingbijen hebben bijvoorbeeld een verbeterd kortetermijngeheugen wanneer ze zich voeden met plantennectar die cafeïne bevat. "Dus het resultaat bij mieren is vrij nieuw, maar misschien niet erg verrassend in het licht van het bredere evolutionaire beeld, " zegt Traniello.
Niet iedereen is ervan overtuigd dat de mieren in het experiment echter een echte verslaving vormden. "Het is mogelijk dat de mieren in het onderzoek verslaafd zijn geraakt aan morfine, maar de auteurs tonen geen bewijs voor verslaving, " zegt Wulfila Gronenberg, een neurowetenschapper aan de Universiteit van Arizona die ook niet betrokken was bij het onderzoek. De bevindingen tonen aan dat morfine een wisselwerking heeft met het dopamine-systeem, zoals bij andere dieren, zegt hij. Maar dat betekent niet noodzakelijkerwijs dat ze een echte substantie-afhankelijkheid hebben ontwikkeld, waaronder tolerantie, ontwenning en gedragseffecten.
"Ik vind de krant interessant, " zei hij, "maar dit is een zeer voorlopige studie."
Seid is van plan zijn bevindingen op te volgen door specifieke neuronen geactiveerd door dopamine in de hersenen van mieren in kaart te brengen. Hij werkt ook samen met een wiskundige om modellen van sociale mierennetwerken te maken, om te zien hoe verbindingen worden beïnvloed wanneer individuen in dat systeem verslaafd raken. "We kunnen een samenleving in een microkosmos hebben", zegt hij. "We kunnen delen van deze netwerken ontleden en individuen manipuleren om een beter beeld te krijgen van de neerwaartse effecten van verslaving."
Wie weet, op een dag kan dit soort onderzoek ons misschien zelfs helpen een anti-idoot te vinden voor een van de meest diepgewortelde problemen in de samenleving.
