Исследователи изучили поведение данио рерио, связанное с поиском возможности получения наркотиков. Они создали систему, которая позволяет рыбкам самостоятельно принимать гидрокодон, полусинтетический опиоид, прописываемый в качестве болеутоляющего.

Злоупотребление приема опиоидов усугубляется, однако наука отстает в решении проблемы наркомании. В этой связи исследователи из Университета Юта Хелт (University of Utah Health) создали систему, которая позволяет рыбкам самостоятельно принимать гидрокодон. Спустя одну неделю, поиск наркотика данио усиливался, даже не смотря на риск для жизни. По истечении 48 часов после последней регистрации эксперимента, рыбки демонстрировали тревожное поведение, отличительный признак симптома отмены (абстинентный симптом).

Опубликованное 25 августа 2017 года исследование в журнале «Behavioral Brain Research», предлагает новый подход в изучении биологических механизмов наркомании и симптома отмены, что поможет в лечении этой зависимости.

Автор работы, Gabriel Bossé, Ph.D. исследователь в лаборатории Рэндалла Петерсона, отметил: «Злоупотребление наркотиками очень эффективно влияет на центры удовольствия. Эти механизмы существуют у данио рерио, и рыбка может чувствовать некоторые признаки наркозависимости и симптома отмены.»

Около 70% генов человека присутствуют и у данио рерио, поэтому механизмы развития наркомании схожи. Подобно человеку, рыбки имеют μ-опиатные рецепторы и два нейромедиатора, допамин и глутамат, которые запускают естественную систему вознаграждения в мозге.

Bossé и Peterson провели эксперименты с кормлением данио рерио. Перемещаясь над активной платформой аквариума и активируя систему детекции движений, рыбка «запускала» выделение корма. Идентичная неактивная платформа располагалась с противоположной стороны аквариума и выступала в качестве контроля. Исследователи зарегистрировали число раз, когда рыбки проплывали над активной платформой и «запускали» подачу корма по сравнению с контрольной платформой.

Они повторили эксперимент, но заменили корм. Активируя платформу, рыбки получали дозу гидрокодона. Непрерывный поток воды очищал аквариум, что заставляло данио вновь активировать платформу и получать новые порции наркотика. На протяжении пяти дней рыбки самостоятельно вводили наркотик в воду в течение 50 минутных интервалов.

Bossé отмечает: «Рыбкам проделать определенные действия для получения наркотика, а не просто вести себя пассивно. Ранее подобные эксперменты проводились на приматах и кроликах, но изучение данио рерио продвинет работу вперед.»

Поведение, направленное на поиск наркотика, также активизировалось, когда рыбкам для получения дозы приходилось преодолевать мелководье, т.е. стрессорный фактор среды, который обычные рыбки избегали бы.

Особи, получающие более мелкие дозы гидрокодона по сравнению с начальной дозой, активизировали поисковое поведение для преодоления дисбаланса.

Ведущий автор работы, Randall T. Peterson, Ph.D., профессор кафедры Фармакологии и Токсикологии, отметил: «Эта активизация поведения важна, потому что мы заставляли рыбок совершать больше работы для получения [исходной дозы] наркотика, и они охотно выполняли эту работу.»

Поисковое поведение подопытных особей, получавших налоксон, наркотик, блокирующий μ-опиоидные рецепторы, блокирующий эффекты допамина и глутамата, снижалось.

Для людей с опиоидной зависимостью единственной мерой является заместительная терапия, когда они принимают медленнодействующие опиоиды (метадон), опиоиды, которые вызывают частичный биологический ответ (бупренорфин) или антагонисты блокаторы опиоидных рецепторов (налоксон). Однако эта терапия характеризуется высокой степенью рецидивов.

Авторы работы использовали данио рерио в качестве модельного организма для поиска новых терапевтических средств, которые подавляют поисковое поведение. Bossé говорит, что приведенная модель масштабируема и может применяться для быстрой проверки нескольких тысяч веществ. Кроме того, исследователи могут манипулировать генетическим материалом потомства данио рерио для изучения специфических биологических путей, ассоциированных с поведением, направленным на поиск наркотиков.

——

Gabriel D. Bossé, Randall T. Peterson. Development of an opioid self-administration assay to study drug seeking in zebrafish. Behavioural Brain Research, 2017.