L’euphorie temporaire associée aux opioïdes a un prix très élevé: l’héroïne, l’oxycodone, l’opium, la morphine et d’autres médicaments contre la douleur sont quelques-uns des grands responsables de la dépendance qui alimentent l’épidémie de drogue qui sévit en Amérique. En moyenne, les opioïdes coûtent la vie à 78 personnes aux États-Unis chaque jour. Maintenant, dans le but de mieux comprendre la toxicomanie et ses conséquences neurochimiques, les chercheurs se tournent vers des toxicomanes peu probables: les fourmis.
Il s'avère que les humains ne sont pas les seuls animaux à pouvoir craindre ces médicaments. Les fourmis les aiment aussi, peut-être même plus que le sucre. Dans un article publié aujourd'hui dans le Journal of Experimental Biology, les chercheurs démontrent pour la première fois qu'un insecte social peut créer une dépendance aux drogues - une découverte qui, à notre avis, peut nous aider à mieux comprendre les effets de la dépendance sur les communautés humaines.
«Maintenant que nous avons prouvé que nous pouvons créer une dépendance chez les fourmis et que les voies neurochimiques sont similaires à celles des mammifères, ce qui me passionne le plus est la prochaine étape», déclare Marc Seid, neuroscientifique à l'Université de Scranton et auteur principal de l'étude. «Nous pouvons créer une dépendance individuelle (des fourmis) et voir comment cela affecte le réseau social des fourmis, qui ressemble un peu à l'homme».
Quand il s'agit d'étudier la toxicomanie, il n'est pas possible de devenir toxicomane chez l'homme. Les chercheurs se sont donc longtemps tournés vers les rongeurs, découvrant que les rats dépendants, par exemple, choisiraient la cocaïne au lieu de la nourriture. Mais si les rats ont une physiologie relativement similaire à celle des humains, ils sont assez distincts sur le plan social. Ils ne forment pas de groupes complexes et interdépendants au sein desquels d'autres personnes seront touchées si une de leurs connaissances prend soudainement l'habitude de consommer de la drogue. Les fourmis font, en faisant un idéal - si improbable - sujet pour enquêter sur les effets en cascade de la dépendance peut avoir sur une société.
Premièrement, les chercheurs devaient déterminer si les fourmis pouvaient effectivement créer une dépendance à la drogue. Pour le savoir, ils ont mis en place une procédure classique «d'élimination du saccharose». Cette méthode consiste à présenter deux groupes de fourmis avec un bol d'eau sucrée, puis à réduire progressivement la concentration de cette gâterie pendant quatre jours. L'un des bols du groupe des fourmis contenait également un second traitement qui ne diminuait pas en concentration: la morphine.
Contrairement aux fourmis du groupe de contrôle composé uniquement d’eau, au cinquième jour, les fourmis du groupe de morphine étaient revenues dans leur bol maintenant sans sucre, apparemment pour prendre le médicament. Pour déterminer à quel point leur dépendance potentielle était profonde, les chercheurs ont proposé deux options à la fois aux fourmis droguées et à un nouveau groupe de fourmis témoins non entraînées: un bol contenant uniquement du sucre ou un bol contenant uniquement de la morphine. Soixante-cinq pour cent des fourmis toxicomanes ont opté pour le bol en morphine, tandis que la plupart des fourmis témoins ont choisi le sucre.
«Comme le savent tous ceux qui ont déjà eu des fourmis dans leur cuisine, les fourmis aiment vraiment le sucre», dit Seid. «Mais nous avons montré que [le groupe de toxicomanes] cherchait beaucoup plus de la morphine que du sucre, leur récompense naturelle.»
Après l’expérience sucre-morphine, l’équipe a extrait le cerveau des insectes pour comprendre en quoi leurs addictions avaient modifié leur neurochimie. Ils ont utilisé une technique appelée chromatographie en phase liquide à haute performance pour détecter des produits chimiques dans chaque échantillon de cerveau. Par rapport aux fourmis témoins, les toxicomanes à la morphine présentaient des niveaux significativement plus élevés de dopamine, un neurotransmetteur associé aux centres de récompense et de plaisir du cerveau. La dopamine joue un rôle important dans la dépendance chez l'homme et les rongeurs.
Bien que des études antérieures aient montré que les drosophiles peuvent devenir dépendants de l’alcool, ces études ont toujours associé le médicament à un avantage supplémentaire, comme le sucre. Cette nouvelle étude, pour autant que Seid le sache, représente la première fois que des chercheurs démontrent une auto-administration de médicament sans récompense calorique chez un animal autre que de mammifère.
«Les résultats sont très intéressants, mais peut-être pas inhabituels compte tenu de la profonde histoire d'animaux utilisant des composés d'origine végétale, y compris des alcaloïdes comme la caféine et la morphine», explique James Traniello, biologiste à l'Université de Boston, qui n'a pas participé à la recherche. Par exemple, dit-il, les abeilles mellifères ont une mémoire améliorée à court terme lorsqu'elles se nourrissent de nectar de plante contenant de la caféine. «Le résultat chez les fourmis est donc assez nouveau, mais peut-être pas très surprenant à la lumière de l’évolution de l’évolution», déclare Traniello.
Cependant, tout le monde n'est pas convaincu que les fourmis de l'expérience ont créé une véritable dépendance. «Il est possible que les fourmis de l'étude aient développé une dépendance à la morphine, mais les auteurs ne montrent aucune preuve de dépendance», déclare Wulfila Gronenberg, neuroscientifique à l'Université de l'Arizona, qui n'a également pas participé à la recherche. Les résultats montrent que la morphine interagit avec le système de dopamine, comme c'est le cas chez d'autres animaux, dit-il. Mais cela ne signifie pas nécessairement qu'ils ont développé une véritable dépendance à une substance, qui inclut des effets de tolérance, de sevrage et de comportement.
"Je trouve le papier intéressant", a-t-il déclaré, "mais il s'agit d'une étude très préliminaire."
Seid prévoit de suivre ses découvertes en cartographiant des neurones spécifiques activés par la dopamine dans le cerveau des fourmis. Il collabore également avec un mathématicien pour créer des modèles de réseaux sociaux de fourmis, afin de voir comment les connexions sont affectées lorsque des individus de ce système deviennent dépendants. «Nous pouvons avoir une société dans un microcosme», dit-il. "Nous pouvons disséquer des morceaux de ces réseaux et manipuler les individus pour avoir une meilleure idée des effets en cascade de la dépendance."
Qui sait? Un jour, ce type de recherche pourrait même nous aider à trouver une antidote à l'un des problèmes les plus enracinés de la société.
