L'euforia temporanea associata agli oppioidi ha un prezzo elevato: l'eroina, l'ossicodone, l'oppio, la morfina e altri farmaci antidolorifici sono alcuni dei colpevoli che creano dipendenza che alimentano l'epidemia di droga che sta investendo l'America. In media, gli oppioidi provocano ogni giorno la morte di 78 persone negli Stati Uniti. Ora, nel tentativo di capire di più sull'abuso di sostanze e su come influenza le persone neurochemicamente, i ricercatori si stanno rivolgendo ad alcuni improbabili tossicodipendenti: le formiche.
A quanto pare, gli umani non sono gli unici animali che possono cadere duramente per questi farmaci. Anche le formiche li adorano, forse anche più dello zucchero. In un articolo pubblicato oggi sul Journal of Experimental Biology, i ricercatori mostrano per la prima volta che un insetto sociale può formare una dipendenza da droghe, una scoperta che credono possa aiutarci a capire meglio come la dipendenza influenza le comunità umane.
"Ora che abbiamo dimostrato di poter tossicodipendenti e che i percorsi neurochimici sono simili ai mammiferi, la cosa più interessante per me è il passo successivo", afferma Marc Seid, neuroscienziato dell'Università di Scranton e autore senior dello studio. "Siamo in grado di creare dipendenza (formiche) e vedere come ciò influisce sul social network delle formiche, che è in qualche modo simile agli umani".
Quando si tratta di studiare l'abuso di sostanze, fare in modo che gli esseri umani dipendano dalle droghe non è un'opzione. Quindi i ricercatori si sono rivolti a lungo ai roditori, scoprendo che i topi dipendenti, per esempio, sceglieranno la cocaina rispetto al cibo. Ma mentre i ratti hanno una fisiologia relativamente simile alle persone, sono socialmente abbastanza distinti. Non formano gruppi complessi e interdipendenti in cui altri individui saranno colpiti se qualcuno che conoscono improvvisamente forma una seria abitudine alla droga. Le formiche lo fanno, rendendole un soggetto ideale, anche se improbabile, per indagare sugli effetti a cascata che la dipendenza può avere su una società.
In primo luogo, i ricercatori hanno dovuto determinare se le formiche potessero davvero creare dipendenze dai farmaci. Per scoprirlo, hanno istituito una classica "procedura di scolorimento del saccarosio". Questo metodo prevede la presentazione di due gruppi di formiche con una scodella di acqua zuccherata e quindi una graduale riduzione della concentrazione di quel dolce trattamento nel corso di quattro giorni. Una delle scodelle del gruppo di formiche conteneva anche un secondo trattamento, che non diminuiva in concentrazione: la morfina.
A differenza delle formiche del gruppo di controllo solo acqua, al quinto giorno, le formiche del gruppo morfina erano tornate nella loro ciotola ormai senza zucchero, apparentemente per gettare il farmaco. Per vedere fino a che punto è arrivata la loro dipendenza, i ricercatori hanno dato a entrambe le formiche drogate e un nuovo gruppo di formiche di controllo non addestrate due opzioni: una ciotola solo zucchero o una ciotola solo morfina. Il sessantacinque percento delle formiche tossicodipendenti ha scelto la ciotola di morfina, mentre la maggior parte delle formiche di controllo ha scelto lo zucchero.
"Come sa chiunque abbia mai avuto le formiche in cucina, alle formiche piace molto lo zucchero", afferma Seid. "Ma abbiamo dimostrato che [il gruppo tossicodipendente] ha foraggiato molto di più sulla morfina che sulla loro ricompensa naturale, lo zucchero".
Dopo l'esperimento zucchero-morfina, il team ha estratto il cervello degli insetti per vedere come le loro dipendenze avevano cambiato la loro neurochimica. Hanno usato una tecnica chiamata cromatografia liquida ad alte prestazioni per rilevare sostanze chimiche in ciascun campione di cervello. Rispetto alle formiche di controllo, i tossicodipendenti di morfina avevano livelli significativamente più alti di dopamina, un neurotrasmettitore associato ai centri di ricompensa e piacere del cervello. La dopamina svolge un ruolo significativo nella dipendenza sia nell'uomo che nei roditori.
Mentre studi precedenti hanno dimostrato che le mosche della Drosophila possono diventare dipendenti dall'alcool, quegli studi hanno sempre accoppiato il farmaco con un vantaggio extra come lo zucchero. Il nuovo studio, per quanto sa Seid, rappresenta la prima volta che i ricercatori hanno dimostrato l'autosomministrazione di farmaci senza una ricompensa calorica in un animale non di mammifero.
"I risultati sono molto interessanti, ma forse non insoliti, data la profonda storia degli animali che utilizzano composti di origine vegetale, inclusi alcaloidi come caffeina e morfina", afferma James Traniello, un biologo dell'Università di Boston che non è stato coinvolto nella ricerca. Ad esempio, dice, le api da miele mostrano una memoria a breve termine migliorata quando si nutrono di nettare di piante contenente caffeina. "Quindi il risultato nelle formiche è abbastanza nuovo, ma forse non è terribilmente sorprendente alla luce del più ampio quadro evolutivo", afferma Traniello.
Tuttavia, non tutti sono convinti che le formiche nell'esperimento abbiano creato una vera dipendenza. "È possibile che le formiche nello studio siano diventate dipendenti dalla morfina, ma gli autori non mostrano prove di dipendenza", afferma Wulfila Gronenberg, neuroscienziato dell'Università dell'Arizona, che non è stato coinvolto nella ricerca. I risultati mostrano che la morfina interagisce con il sistema dopaminico, come accade in altri animali, afferma. Ma ciò non significa necessariamente che abbiano sviluppato una vera dipendenza da sostanze, che include tolleranza, astinenza ed effetti comportamentali.
"Trovo il documento interessante", ha detto, "ma questo è uno studio molto preliminare."
Ha detto che intende seguire le sue scoperte mappando neuroni specifici attivati dalla dopamina nel cervello delle formiche. Sta anche collaborando con un matematico per creare modelli di social network di formiche, per vedere come le connessioni sono influenzate quando le persone in quel sistema diventano dipendenti. "Possiamo avere una società in un microcosmo", afferma. "Siamo in grado di sezionare pezzi di queste reti e manipolare gli individui per avere una migliore idea degli effetti a cascata della dipendenza".
Chissà, un giorno questo tipo di ricerca potrebbe persino aiutarci a trovare un formidante per uno dei problemi più radicati della società.
