Zwierzęcy model uzależnienia
Zwierzęce modele są cennym narzędziem badawczym układu nerwowego. Zakładając, że mechanizmy wielu procesów biologicznych są wspólne dla ludzi i zwierząt przypuszcza się, że dzięki badaniom na zwierzętach możliwe jest poznanie molekularnych mechanizmów uzależnienia. Jednak w przypadku zaburzeń motywacyjnych i behawioralnych rozwijających się w trakcie uzależnienia, decydujących o ukształtowaniu się trwałego i nawracającego procesu patologicznego, modele zwierzęce są zbyt dużym uproszczeniem. Podstawowym pytaniem jest, czy na tym modelu badawczym możliwa jest pełna analiza psychicznych aspektów uzależnień? Po wyższa sytuacja skłania do uwzględnienia najnowszych odkryć i przemyśleń na temat ewolucji człowieka świadczących o naszej wyjątkowości.
Animal models are a valuable tool in the investigation of the nervous system. Many similarities between animal and human dependency behaviours have been observed. Animal model based on the self-administration response has contributed to understanding of the neurobiological basis of particular stages of the dependence process. Animals are used also to study thmechanism of alcohol dependence. Working out an animals model of addiction should include references tthe clinically important phenomenrelated to psychological dependencwhich has not been displayed. This situation get us to consider the latest findings and theories about evolution of the wise human.
Wstęp
W poznaniu funkcjonowania organizmów żywych pomagają badania porównawcze. Porównując różne organizmy i badając, w jaki sposób każde z nich rozwiązało problem życia zyskujemy wgląd w ogólne zasady, których w inny sposób byśmy niedostrzegali. Uzależnienia stanowią stale narastający problem we wszystkich społecznościach. W krajach wysoko rozwiniętych niemal każdy dorosły człowiek stosuje używki w postaci kofeiny, alkoholu czy tytoniu [14]. Zasadniczą cechą uzależnień jest utrata kontroli nad procesami zachowania. Polega ona na kompulsywnym poszukiwaniu kontaktu ze środkiem uzależniającym (drug seeking)i jego pobieraniu (drug taking). Kompulsje stanowią formę powtarzania nawracających natrętnych zachowań impulsywnych, które pojawiają się bez woli osoby dotkniętej tym zaburzeniem. Nawracanie kompulsywnych zachowań apetencyjnych nakierowanych na kontakt ze środkiem uzależniającym jest głównym objawem choroby uzależnieniowej Alkohol etylowy jest głównym czynnikiem wywołującym uzależnienia w populacji objętej opieką Kliniki Toksykologii CMUJ [13]. W przypadku osób nieprzytomnych, ostro zatrutych alkoholem bardzo przydatny byłby marker biochemiczny pozwalając na jednoznaczne rozpoznanie uzależnienia a co za tym idzie właściwe zaopatrzenie medyczne takiego chorego [Gawlikowski —personal communication].
Alkoholizm manifestuje się utratą kontroli nad piciem, przymusem picia, zależnością somatyczną i psychiczną. Decydującymi dla rozpoznania uzależnienia od alkoholu są objawy zależności psychicznej, istotną pomoc w tym zakresie stanowią metody kwestionariuszowe, głównie bezpośrednie, pozwalające na orientację dotyczącą objawów i skutków uzależnienia, sposobu spożywania alkoholu, społecznych, ekonomicznych, rodzinnych i medycznych konsekwencji picia alkoholu u badanych pacjentów. Kwestionariusze CAGE i SAAST wykazały wysoką czułość i specyficzność pozwalającą na identyfikację osób z problemami alkoholowymi [1 Procesy koholowymi [1 Procesy neurobiologiczne towarzyszące długotrwałemu, spontanicznemu spożywaniu alkoholu, abstynencji i nawrotom picia wciąż pozostają niezbadane [1 0,11 , 18].
Badania nad alkoholizmem sprawiają wiele trudności. między innymi z powodów etycznych. Z tych samych względów, nie są możliwe eksperymentalne metody poszukiwania nowych sposobów farmakoterapii na ludziach. Również przedkliniczna ocena skuteczności leczenia alkoholizmu dokonuje się na modelach innych niż człowiek [14].
Zwierzęce modele spełniające ściśle określone kryteria [3] są użyteczne w badaniu mechanizmów uzależnień (np. od alkoholu). Modele oparte na długotrwałym i stopniu mechanizmów uzależnień (np. od alkoholu). Modele oparte na długotrwałym i stopniowo narastającym piciu w warunkach wolnego wyboru wydają się zbliżone do sytuacji, którą obserwujemy u ludzi uzależnionych od etanolu [6]. Tylko nieliczne laboratoria na świecie wyhodowały genetyczne linie szczurów wykazujące dużą preferencję do alkoholu [6,9]. Jednak, a może przede wszystkim zwierzęcy model uzależnienia powinien dotykać samej istoty tego problemu, a więc zależności psychicznej, ilość spożywanego alkoholu nie jest właściwym parametrem oceniającym zależność psychiczną. Optymalny, odpowiadający sytuacji w klinice zwierzęcy model uzależnienia od alkoholu etylowego nie został dotychczas opracowany [9, 10].
Tylko nieliczne laboratoria na świecie wyhodowały genetyczne linie szczurów „kazujące dużą preferencję do alkoholu [6,9]. Jednak, a może przede wszystkim zwierzęcy model uzależnienia powinien dotykać samej istoty tego problemu, a więc zależności psychicznej, ilość spożywanego alkoholu nie jest właściwym parametrem oceniającym zależność psychiczną. Optymalny, odpowiadający sytuacji w klinice zwierzęcy model uzależnienia od alkoholu etylowego nie został dotychczas opracowany [9, 10].
Jednocześnie biorąc pod uwagę nagradzający aspekt środków uzależniających, należy pamiętać, że nagroda rozumiana w kategorii odczucia subiektywnego jest dla nas czymś bardziej złożonym i odmiennym niż nagroda i „zachęta” analizowane w modelach zwierzęcych. W przypadku zwierząt możemy mówić o nagrodach pierwotnych (atrakcyjny smakowo pokarm), nagradzające cechy ma również uwolnienie od doznań nieprzyjemnych. U człowieka nagrodę stanowić może abstrakcyjne wyobrażenie, nie związane z żadnym konkretnym materialnym substratem, jak na przykład poczucie sukcesu związane z określonym pomysłem czy rozwiązaniem problemu, stworzeniem dzieła sztuki itd. [11]. Zachodzi zatem pytanie, czy możliwe jest poznanie psychicznych aspektów uzależnień na zwierzęcym modelu badawczym?
Przypuszcza się, że ogromna złożoność naszej psychiki jest przynajmniej po części zdeterminowana przez czynniki kształtujące przez miliony lat nasz mózg, organ kontroli i regulacji, odpowiedzialny za naszą wyjątkowość. Zagadka naszej odmienności wydaje się być ukryta w antropogenezie. Tak, więc istotnym jest przytoczenie najnowszych odkryć i poglądów na ewolucję człowieka. Człowiek rozumny ucieleśnia coś wyjątkowego. Człowiek jest zdolny do osiągnięć zależnych od systemu nerwowego znacznie przekraczających wszystko, do czego zdolne są zwierzęta. Zadziwiająca jest zdolność niektórych osób do przeprowadzania w pamięci działań arytmetycznych na liczbach wielocyfrowych, lub płynne opanowanie kilkunastu języków. Człowiek ma zdolność kierowania biegiem myśli, oraz oceny własnego postępowania. Przede wszystkim różnimy się od zwierząt najbardziej tajemniczą właściwością naszego mózgu — świadomością, zwierzęta najprawdopodobniej odbierają otaczający świat jako kontinuum (tak jak się im jawi). Do chwili obecnej nie wiadomo, w jaki sposób nasz mózg przekształca wyładowania elektryczne i reakcje chemiczne w doświadczanie świadomości. Nadzieją w poznaniu ludzkiej świadomości są badania nad interakcjami licznych sąsiadujących ze sobą rejonów mózgu
Przypuszcza się, że interakcje te prawdopodobnie prowadzą do niezwykle złożonych stanów biologicznych, które być może są czymś więcej niż tylko mieszaniną elementów [4]
Obecnie wiemy, że proces ewolucji nie przebiegał równomiernie, procesy „zastoju” przerywane były „wybuchami” ewolucji, nie wspominając już o wielkich wymieraniach, podczas których znikało nawet do 90% gatunków [8]. Istnieje wiele szczegółowych hipotez wyjaśniających, dlaczego mamy tak duży mózg. Jedna z nich zakładała, że proces ewolucji ludzkiego mózgu, a co za tym idzie inteligencji, polegał na kumulacji powolnych zmian, które miały doprowadzić do przełomu jakościowego w jego funkcjonowaniu.
Jednak przykład pierwszych ludzi nowoczesnych anatomicznie, (lecz nie behawioralnie) sugeruje, że na rozwój ludzkiego mózgu, a co za tym idzie na rozwój ludzkiego zachowania, nie należy patrzeć z perspektywy ewolucji liniowej — stopniowego powiększania poszczególnych partii mózgu Powstanie naszego mózgu należy rozpatrywać raczej jako egzaptację (cechę strukturalną i funkcjonalną powstałą w innych okolicznościach niż te, w których później była wykorzystywana). Jednak nie wiemy jak doszło do egzaptacji naszego mózgu, która legła u podłoża jego ogromnych zdolności poznawczych [17].
Współczesne ludzkie możliwości przypuszczalnie pojawiły się wówczas, gdy powstał człowiek nowoczesny anatomicznie (około 200-150 tyś. lat temu), jednak pozostawały uśpione dopóki nie uaktywnił ich jakiś czynnik. Tattersall zasugerował, że głównym czynnikiem i stymulatorem rozwoju myślenia abstrakcyjnego człowieka rozumnego był bodziec o charakterze kulturowym. Przypuszczalnie dodanie myślenia symbolicznego do aktywnych funkcji emocjonalnych i intuicji spowodowało ostateczny krok do powstania naszej świadomości [17].
Jesteśmy niewątpliwie rezultatem tego samego procesu ewolucyjnego, który doprowadził do powstania ogromnej różnorodności życia na Ziemi, ale równocześnie wydaje się nam, że jesteśmy zasadniczo czymś odmiennym od reszty świata ożywionego. Powstanie człowieka było zjawiskiem wyjątkowym. Nasza przeszłość zawiera ciągi wydarzeń bardzo mało prawdopodobnych. Jakkolwiek wyglądała ewolucja człowieka musimy pamiętać, że w ewolucji naszego mózgu musiały działać czynniki specjalne, których nie potrafimy wyjaśnić. Np. wysoki metabolizm tkanki nerwowej sprawia, że mózg jest bardzo „kosztownym” energetycznie narządem, wydaje się, że dobór naturalny powinien wyeliminować geny, które powodowały zużywanie zasobów na wytworzenie tak dużego narządu, którego możliwości wykorzystywane były tylko częściowo.
W badaniach na zwierzętach wykryto kilka zasadniczych obszarów i struktur mózgu związanych z działaniem środków uzależniających, co stanowi ważny postęp w poznaniu neurobiologicznych etapów procesu uzależnienia [6]. Jednak mając na względzie przytoczone powyżej fakty nie wydaje się możliwym poznanie zaburzeń motywacyjnych i behawioralnych rozwijających się w trakcie uzależnienia na zwierzęcym modelu badawczym, który akurat w tym przypadku jest prawdopodobnie zbyt dużym uproszczeniem.
1.Beresford T.P., Biow F.c., Hill E.: Comparison of CAGE questionnaire and computer-assisled laboratory profiles in screening for covert alcoholism. Lanceł 1990. 336, 482.
2.Chick J.: Alcohol problems in the general hospital. Br. Med. Bull. 1994, 50, 200.
3.Cicero T.J.: A critique of animal analogues of alcoholism. In: Majchrowicz E., Noble E.P. (Eds.) Biochemistry and Pharmacology of Elhanol. Vol. 2., Plenum Press, New York, 1979, p. 533
4.Crick F.. The impact of molecular biology on neuroscince. Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 1999, 354, 2021
5.Davis L.J., de la Fuente J.R., Morse R.M. et al.: Self-administered alcoholism screening test (SAAST): comparison of classificatory accuracy in two cultures. Alcohol. Clin. Exp. Res. 1989, 13, 224.
6.Dyr W.: Wyselekcjonowane linie szczurów WHP i WLP: charakterystyka behawioralna i neurochemiczna. Alkohol. Narkom. 2002, 15, 383
7.Edwards G., Gross M.M.: Alcohol dependence: provisional description of a clinical syndrome. Brit. Med. J. 1976, 1 , 1058.
8.Gould S.J.: The evolution of life on Ihe earth. Sci. Am. 1994. 2711 84
9.Koro’ E., Bieńkowski P., Kostowski W.: Od motywacji do nagrody: eksperymentalne modele „głodu” I nawrotów picia alkoholu etylowego. Alkohol. Narkom. 2001, 14, 59.
10.Kostowski W.: Dopamina a mechanizmy nagrody i rozwój uzależnień: fakly i hipotezy. Alkohol. Narkom. 2000, 13, 189.
11.Kostowski W.: Dysfunkcja mechanizmu u antynapędu” – mechanism powstawania uzależnień? Alkohol. Narkom. 2001, 14, 175.
12.Kroch S. M. Radomska, E. Krzyżanowska. Kierepka i wsp.: Rozpoznawanie uzaleznienia alkoholowego przy pomocy kwestionariuszy CAGE I SAAST w wybranych populacjach terapeutycznych. Przegl. Lek. 2001, 58, 263.
13.Pach J., Kowal A., Filipecka E., Kroch S.: Alkohol jako przyczyna hospitalizacji w Klinice Toksykologii Collegium Medicum UJ i Oddziale Detoksykacji Szpital Specjalistycznego im. J. Babińskiego w Krakowie. Przegl. Lek. 2001, 58. 258.
14.Satora L., Morawska J.: Szczepionka, metadon i „dzieci słońca”. Przegl. Lek. 2003, 4, 311
15.Saunders W.M. Korsaw P.W.: Screening tesls for alcoholism findings from a community study. Br. J. Addiction 1980, 75, 37.
16.Swenson W.M., Morse R.M.: The use of a self-administered alcoholism screening test (SAAST) in a medical center. Mayo Clin. Proc. 1975, 50, 204.
17.Tattersall l.: The Monkey in the Mirror: Essays on the Science of What Makes Us Human. Harcourt, 2002.
18.Vetulani J.: Uzależnienia lekowe: Mechanizmy neurobiologiczne i podstawy farmakoterapii. Alkohol. Narkom. 2001, 14, 13.
