Die vorübergehende Euphorie, die mit Opioiden verbunden ist, hat einen hohen Preis: Heroin, Oxycodon, Opium, Morphium und andere schmerzstillende Medikamente sind einige der süchtig machenden Übeltäter, die die Drogenepidemie in Amerika auslösen. Im Durchschnitt fordern Opioide in den USA täglich 78 Todesopfer. Um mehr über Drogenmissbrauch und seine neurochemischen Auswirkungen auf Menschen zu erfahren, wenden sich die Forscher nun einigen unwahrscheinlichen Abhängigen zu: Ameisen.
Es stellt sich heraus, dass Menschen nicht die einzigen Tiere sind, die sich auf diese Medikamente nur schwer einlassen können. Ameisen lieben sie auch - vielleicht sogar mehr als Zucker. In einem heute im Journal of Experimental Biology veröffentlichten Artikel zeigen Forscher zum ersten Mal, dass ein soziales Insekt eine Drogenabhängigkeit bilden kann - eine Erkenntnis, von der sie glauben, dass sie uns dabei helfen kann, die Auswirkungen von Sucht auf menschliche Gemeinschaften besser zu verstehen.
"Jetzt, da wir bewiesen haben, dass wir Ameisen süchtig machen können und die neurochemischen Signalwege Säugetieren ähneln, ist der nächste Schritt für mich am aufregendsten", sagt Marc Seid, Neurowissenschaftler an der University of Scranton und leitender Autor der Studie. "Wir können Menschen (Ameisen) süchtig machen und sehen, wie sich dies auf das soziale Netzwerk der Ameisen auswirkt, das dem des Menschen ähnelt."
Wenn es darum geht, Drogenmissbrauch zu untersuchen, kommt es nicht in Frage, Menschen drogenabhängig zu machen. Forscher haben sich daher schon lange Nagetieren zugewandt und festgestellt, dass beispielsweise süchtige Ratten Kokain anstelle von Nahrung bevorzugen. Aber während Ratten eine relativ ähnliche Physiologie wie Menschen haben, sind sie sozial sehr unterschiedlich. Sie bilden keine komplexen, voneinander abhängigen Gruppen, in denen andere Personen betroffen sind, wenn jemand, den sie kennen, plötzlich eine ernsthafte Drogengewohnheit entwickelt. Ameisen machen sie zu einem idealen - wenn auch unwahrscheinlichen - Thema für die Untersuchung der Auswirkungen, die Sucht auf eine Gesellschaft haben kann.
Zunächst mussten die Forscher feststellen, ob Ameisen tatsächlich abhängig von Drogen sind. Um dies herauszufinden, haben sie ein klassisches „Saccharose-Fading-Verfahren“ eingeführt. Bei dieser Methode werden zwei Gruppen von Ameisen mit einer Schüssel Zuckerwasser präsentiert und die Konzentration dieser süßen Leckerei über einen Zeitraum von vier Tagen allmählich gesenkt. Eine der Schalen der Ameisengruppe enthielt auch einen zweiten Leckerbissen, dessen Konzentration nicht abnahm: Morphium.
Im Gegensatz zu den Ameisen in der reinen Wasser-Kontrollgruppe waren die Ameisen in der Morphium-Gruppe am fünften Tag in ihre nun zuckerfreie Schüssel zurückgekehrt und schienen die Droge zu überraschen. Um zu sehen, wie tief ihre potenzielle Abhängigkeit ging, gaben die Forscher sowohl Junkie-Ameisen als auch einer neuen Gruppe von nicht ausgebildeten Kontrollameisen zwei Optionen: eine Schüssel nur mit Zucker oder eine Schüssel nur mit Morphin. 65 Prozent der süchtigen Ameisen entschieden sich für die Morphiumschale, während die meisten Kontrollameisen Zucker wählten.
"Wie jeder weiß, der jemals Ameisen in der Küche hatte, mögen Ameisen Zucker", sagt Seid. "Aber wir haben gezeigt, dass [die Süchtigengruppe] viel mehr von Morphium als von ihrer natürlichen Belohnung, Zucker, gefressen hat."
Nach dem Zuckermorphinexperiment extrahierte das Team das Gehirn der Insekten, um zu sehen, wie ihre Abhängigkeiten ihre Neurochemie verändert hatten. Sie verwendeten eine als Hochleistungsflüssigkeitschromatographie bezeichnete Technik, um Chemikalien in jeder Gehirnprobe nachzuweisen. Im Vergleich zu den Kontrollameisen wiesen die Morphinsüchtigen einen signifikant höheren Dopaminspiegel auf, einen Neurotransmitter, der mit den Belohnungs- und Vergnügungszentren des Gehirns assoziiert ist. Dopamin spielt sowohl beim Menschen als auch bei Nagetieren eine bedeutende Rolle bei der Sucht.
Während frühere Studien zeigten, dass Drosophila- Fliegen alkoholabhängig werden können, verbanden diese Studien die Droge immer mit einem zusätzlichen Vorteil wie Zucker. Die neue Studie ist nach Ansicht von Seid das erste Mal, dass Forscher bei einem Nicht-Säugetier-Tier die Selbstverabreichung eines Arzneimittels ohne Kalorienbelohnung nachweisen konnten.
"Die Ergebnisse sind sehr interessant, aber vielleicht nicht ungewöhnlich angesichts der tiefen Geschichte von Tieren, die pflanzliche Verbindungen verwenden, darunter Alkaloide wie Koffein und Morphin", sagt James Traniello, ein Biologe an der Boston University, der nicht an der Forschung beteiligt war. Zum Beispiel, sagt er, weisen Honigbienen ein verbessertes Kurzzeitgedächtnis auf, wenn sie sich von koffeinhaltigem Pflanzennektar ernähren. "Das Ergebnis bei Ameisen ist also ziemlich neu, aber angesichts des breiteren evolutionären Bildes vielleicht nicht sonderlich überraschend", sagt Traniello.
Nicht jeder ist davon überzeugt, dass die Ameisen im Experiment eine echte Sucht waren. "Es ist möglich, dass die Ameisen in der Studie morphinsüchtig wurden, aber die Autoren zeigen keine Hinweise auf Sucht", sagt Wulfila Gronenberg, Neurowissenschaftlerin an der Universität von Arizona, die ebenfalls nicht an der Forschung beteiligt war. Die Ergebnisse zeigen, dass Morphium wie bei anderen Tieren mit dem Dopaminsystem interagiert, sagt er. Dies bedeutet jedoch nicht zwangsläufig, dass sie eine echte Substanzabhängigkeit entwickelt haben, die Toleranz-, Entzugs- und Verhaltenseffekte umfasst.
"Ich finde die Arbeit interessant", sagte er, "aber dies ist eine sehr vorläufige Studie."
Seid plant, seine Erkenntnisse durch die Kartierung spezifischer Neuronen, die durch Dopamin aktiviert wurden, im Gehirn von Ameisen weiterzuverfolgen. Er arbeitet auch mit einem Mathematiker zusammen, um Modelle für soziale Netzwerke von Ameisen zu erstellen, um zu sehen, wie Verbindungen betroffen sind, wenn Personen in diesem System süchtig werden. "Wir können eine Gesellschaft in einem Mikrokosmos haben", sagt er. "Wir können Teile dieser Netzwerke zerlegen und Personen manipulieren, um eine bessere Vorstellung von den Auswirkungen der Sucht zu bekommen."
Wer weiß, eines Tages könnte uns diese Art der Forschung sogar helfen, ein Gegenidot für eines der am stärksten verwurzelten Probleme der Gesellschaft zu finden.
