Sexuálne správanie a alkoholizmus u hmyzu a človeka

15. mar. 2018 • Biologické vedy

Sexuálne správanie a alkoholizmus u hmyzu a človeka

Najúspešnejšou skupinou živočíchov je sociálny hmyz. Do tejto skupiny patria termity, včely, osy a mravce, pričom mravce a termity tvoria až jednu tretinu biomasy v suchozemských ekosystémoch. Vo vývojovej biológii, fyziológii a medicíne má hmyz veľký význam. Asi 50 percent proteínov hmyzu je podobných proteínom cicavcov. Steroidy hmyzu a človeka sú veľmi podobné.

Drosophila, Bombyx a iné druhy hmyzu sú významné modelové organizmy pri štúdiu evolúcie, vývinu, fyziologických pochodov a správania. Regulácia rastu, základných fyziologických pochodov a vrodeného správania môžu byť podobné u všetkých živočíchov. Hladiny testosterónu ovplyvňujú dominanciu a sexuálnu orientáciu.

Steroidy u hmyzu a človeka

Viaceré štúdie dokázali priaznivé účinky ekdysteroidov na organizmus. Ecdysteroidy bežne používajú športovci na zvýšenie výkonnosti, vytvorenie väčšej svalovej hmoty a zníženie únavy. Ekdysterón (ekdyzón, „Ruské tajomstvo”) pravdepodobne používali ruskí olympijskí športovci. V našej potrave sú hladiny ekdysteroidov veľmi nízke (~1 mg/deň), zatiaľ čo športovci používajú až 1000 mg/deň. Ekdysterón potláča rast tuku a vyvoláva rast svalov podobne alebo dokonca ešte účinnejšie ako anabolické androgénne steroidy, SARMs alebo inzulínu podobný rastový faktor (IGF-1). Anabolické účinky ekdyzónu sú zabezpečené cez receptor pre estrogén ERβ. 

Účinky extraktov z Rhapontica carthamoides zistili na špičkových športovcoch, ktorí užívali tekutý extrakt, alebo čistý ekdysterón v tabletkách. Extrakty preukázateľne predlžujú maximálny výkon a zvyšujú výkonnosť, vytrvalosť, skracujú čas potrebný na regeneráciu, pozitívne ovplyvňujú statickú silu, zväčšujú rýchlosť, presnosť pohybov a tiež ich koordináciu. 

Rhapontica carthamoides

Rhapontica carthamoides

Sexuálne správanie hmyzu – oplodnenie kopuláciou (Pterygota); prevzatím spermatoforu (Apterygota). Kopulácia je druhovo špecifické správanie. Na uskutočnenie kopulácie je nutná druhovo špecifická stimulácia: Zmyslové podnety (feromóny, svetelné a zvukové signály). Stimulačné správanie (tvorba rojov, dvorenie, svadobné dary). Na stimulačnom správaní sa môžu podieľať samčeky, samičky alebo obidve pohlavia.

Sex peptid (SP) aktivuje GPCR receptor

Pri štúdiu rozmnožovania hmyzu (priadky morušovej a vínnej mušky) sa zistilo, že pre správny vývin pohlavných orgánov, oplodnenie a kladenie vajíčok sú nevyhnutné biologicky aktívne látky (steroidové a peptidové hormóny), ktoré sú veľmi podobné hormónom človeka. Tieto hormóny sú tiež dôležité pri regulácii jednotlivých fáz sexuálneho správania.

Samček mušky Drosophila melanogaster Samček mušky Drosophila melanogaster má zložité prejavy dvorenia, ktoré sa skladajú z tanca, spevu a nežných dotykov samičky. Keď jeho snaha zlyhá, stratí záujem o samičky a utopí svoj smútok v alkohole. (Shohat-Ophir G., Kaun K.R., Azanchi R. & Heberlein U. (2012). Sexual deprivation increases ethanol intake in Drosophila.Science 335, 1351–1355. 

NPF/NPY – hormóny spokojnosti a rovnováhy

Neuropeptid F (NPF) v mozgu riadi sklony k alkoholizmu. Nespárené a odmietnuté samce majú nízke hladiny NPF a to ich núti piť väčšie množstvo alkoholu. Umelá aplikácia NPF spôsobí, že aj sexuálne frustrované samce nemajú záujem o alkohol.

Mutácie rôznych génov zodpovedných za konzumáciu alkoholu:

  • Krasavietz – znížená chuť na alkohol a nízka odolnosť na alkohol. Mušky sú rýchlo opité bez prejavov radosti a stimulujúcich účinkov.
  • Cheapdate, Arouser – zvýšená citlivosť na alkohol. Oveľa nižšie dávky vyvolajú opité správanie.
  • Hangover – nízka odolnosť na alkohol. Mušky nepotrebujú zvyšovať dávky na dosiahnutie rovnakého účinku. Ľudia s touto mutáciou majú menšiu šancu stať sa alkoholikmi, pretože nepotrebujú piť stále väčšie množstvo alkoholu.
  • Happyhour – nízka citlivosť na utlmujúce účinky alkoholu a normálna citlivosť na stimulujúce účinky. Mutácia tohto génu u ľudí môže viesť k alkoholizmu, pretože majú hlavne dobré pocity pri požívaní alkoholu.
  • Moody – pôsobí na glia bunky v mozgu a reguluje jeho zvýšenú prístupnosť drogám. Mutácia moody spôsobuje zvýšenú citlivosť na kokain a nikotín

Gén Happy Hour ovplyvňuje signálnu dráhu epidermálneho rastového faktora (ERF), ktorá riadi rast normálnych aj rakovinových buniek. Použitie inhibítorov ERF (Tarceva a Iressa) u mušiek vrátilo ich citlivosť a chuť na alkohol na úroveň ich normálnych príbuzných. Tarcevau potkanov znížila chuť na alkohol aj keď bol voľne dostupný.

Stavba hniezd, spev, dvorenie, súboje, migrácie, rozmnožovanie a starostlivosť o potomstvo sú vrodené prejavy správania. V súčasnej dobe sa zistilo, že samce vínnej mušky, ktoré boli neúspešné pri párení, majú výrazné sklony k alkoholizmu. Genetickými a molekulárnymi metódami sa podarilo odhaliť hormóny a gény, zodpovedné za alkoholizmus u vínnej mušky. Veľmi podobné gény ovplyvňujú závislosť na alkohole a drogách u človeka. Štúdie objasnili mechanizmus pôsobenia niektorých génov, čo pomohlo liečiť túto závislosť u ľudí pomocou liekov proti rakovine. Výsledky sú príkladom podobnosti základných pochodov u hmyzu a človeka.

Tému Sexuálne správanie a alkoholizmus u hmyzu a človeka prezentoval RNDr. Dušan Žitňan, CSc., uznávaný zoológ, vedúci vedecký pracovník v sekcii molekulárnej fyziológie a riaditeľ Ústavu zoológie SAV,  vo vedeckej kaviarni, ktorá sa pod názvom Veda v CENTRE uskutočnila vo štvrtok 22. 2. 2018 o 17.00 hod. v Centre vedecko-technických informácií SR v Bratislave. Podujatie moderovala Zuzana Hajdu.

 

 

Spracovala a uverejnila: Marta Bartošovičová, NCP VaT pri CVTI SR  v Bratislave.

Foto: Marián Zelenák, NCP VaT pri CVTI SR

Súvisiace:

Hore
kúpa časopisov jún 2016
Atmosféra počas TVT 2017
Publikácie Veda v CENTRE
Aurelium - centrum vedy
CVTI SR 80. výročie
QUARK
Prechod VK na VND
TVT 2017 články
TAG Mládež
TAG QUARK
TAG Ženy vo vede
TAG Spektrum vedy
TAG Slovenská veda
TAG História
TAG Rozhovor
TAG Publikácia
TAG Zaujímavosti vo vede
TAG Centrum vedy
banner záhrady
Zaujímavosti vo vede
Kaktusy patria medzi sukulentné rastliny.
Zistite viac