Naslov The effect of preferential methamphetamine consumption on lifespan and behavioral phenotypes of Drosophila melanogaster Naslov (hrvatski) Utjecaj preferencijalne konzumacije metamfetamina na dužinu životnog ciklusa i bihevioralne fenotipove Drosophile melanogaster Autor Laura Fućak Mentor Rozi Andretić Waldowski (mentor)Mentor Ana Filošević Vujnović (komentor)Član povjerenstva Rozi Andretić Waldowski (član povjerenstva)Član povjerenstva Ana Filošević Vujnović (član povjerenstva)Član povjerenstva Anđelka Radojčić Badovinac (predsjednik povjerenstva)Član povjerenstva Duško Čakara (član povjerenstva)Član povjerenstva Miranda Mladinić Pejatović (član povjerenstva)Ustanova koja je dodijelila Sveučilište u Rijeci Datum i država obrane 2023-10-26, Hrvatska Znanstveno / umjetničko BIOTEHNIČKE ZNANOSTI Sažetak Addiction is a relapsing disease caused by substance abuse. Methamphetamine and cocaine are potent psychostimulants whose abuse induces numerous negative consequences for the abuser. Studying substance abuse in humans is challenging, however its effects can be analyzed in model organisms such as Drosophila melanogaster. Alongside their genetic traceability, fruit flies are extensively researched making them exemplary models for addiction research. Methamphetamine and cocaine disbalance monoaminergic levels, damage axons and create reactive oxygen species which disrupt normal organism functions. Considering that addiction shows around 72% heritability, we were wondering if the effects of paternal methamphetamine abuse can be seen in filial generations. After artificial selection of the 28th Canton S fly generation with high (HP) and low (LP) preference for methamphetamine, we observed life cycle and behavioral phenotypes of flies, their morphology and voluntary self-administration of methamphetamine through FlyCAFE assay. Our aim was to determine if there are any differences between wt, HP and LP lines after 28 generations of selection. The obtained data shows impaired activity, sleep, and negative geotaxis of flies, alongside possible changes in flies weight and size compared to control wt line. Locomotor activity of HP, LP, and wt flies increases after volatilized methamphetamine and cocaine administration with various significances among lines. The HP and LP flies maintain the same preference for methamphetamine, high and low, respectively. Finally, there is no difference in length of life cycle among lines, but HP flies have lower reproduction success rate. Our findings point to a transgenerational effect of paternal methamphetamine abuse, posing further questions about the epigenetic and/or genetic changes induced by substance abuse.
Sažetak (hrvatski) Ovisnost je relapsirajuća bolest uzrokovana zlouporabom opojnih supstanci. Metamfetamin i kokain su snažni psihostimulansi čija konzumacija ostavlja brojne negativne posljedice na organizam ovisnika. Izučavanje zlouporabe doga u ljudi vrlo je izazovno, stoga se njihovi učinci analiziraju u modelnim organizmima poput vinske mušice (Drosophila melanogaster). Vinske mušice pogodne su za istraživanja ovisnosti jer imaju dobro proučen i sekvenciran genom pa se njihove genetske promjene mogu jednostavnije pratiti i izučavati. Metamfetamin i kokain uzrokuju poremećaje u nivoima monoamina, oštećuju aksone te stvaraju reaktivne kisikove vrste, što otežava razne funkcije organizma. S obzirom na činjenicu da ovisnost pokazuje oko 72% nasljednosti, interesiralo nas je da li se učinci paternalne preferencijalne samo-administracije metamfetamina očituju u filijalnim generacijama mušica. Nakon umjetne selekcije 28. generacije mušica Canton S linije sa visokom (HP) i niskom (LP) preferencijom za metamfetamin, proučavali smo životni ciklus i bihevioralne fenotipove D. melanogaster. Također smo promatrali morfologiju mušica i larvi te samo-administraciju metamfetamina kroz FlyCAFE metodu. Cilj ove teze bio je vidjeti postoje li razlike između wt, HP i LP linija nakon 28 generacija umjetne selekcije. Prikupljeni rezultati ukazuju na povećanu aktivnost i smanjen san mušica, kao i na smanjenu sposobnost negativne geotaksije. Nadalje, postoji mogućnost da visoka i niska paternalna preferencijalna samo-administracija metamfetamina utječe na veličinu i težinu mušica, odnosno larvi u odnosnu na wt. Lokomotorna aktivnost mušica HP, LP i wt linija raste nakon administracije volatiliziranog metamfetamina i kokaina sa raznim nivoima statističke značajnosti unutar linija. HP linija zadržava visoku, a LP linija nisku preferenciju metamfetamina, što je u skladu s prethodno testiranim generacijama. Konačno, nema promjena u duljini životnog ciklusa mušica, no HP linija ima nižu reprodukcijsku uspješnost. Navedeni rezultati ukazuju na trans-generacijski efekt paternalne preferencijalne samo-administracije metamfetamina, te postavljaju pitanja o potencijalnim epigenetskim ili genetskim promjenama koje su inducirane zlouporabom supstanci.
Ključne riječi
Drosophila melanogaster
behavioral phenotypes
psychostimulants
methamphetamine preference
transgenerational heritability
Ključne riječi (hrvatski)
Drosophila melanogaster
bihevioralni fenotipovi
psihostimulansi
preferencija metamfetamina
trans-generacijska nasljednost
Jezik engleski URN:NBN urn:nbn:hr:193:610593 Studijski program Naziv: Medicinska kemija Vrsta resursa Tekst Način izrade datoteke Izvorno digitalna Prava pristupa Otvoreni pristup Uvjeti korištenja Datum i vrijeme pohrane 2023-10-27 14:09:52
