Effects of Endogenous Opioid System Inhibition on Social Interactions in Mice

Interakcje społeczne są zachowaniami polegającymi na bezpośrednim, odwzajemnionym kontakcie z innym osobnikiem. Umiejętność prawidłowego dostosowania zachowania do charakteru interakcji umożliwia tworzenie więzi międzyosobniczych oraz zwiększa dostosowanie zwierząt. Opioidowa teoria przywiązania opierając się na podobieństwach pomiędzy tworzeniem więzi, a rozwojem uzależnień przypisuje szczególną rolę w regulacji obu procesów endogennego układowi opioidowemu. Dostępna literatura wskazuje na szczególne znaczenie receptora opioidowego μ w regulacji nagradzających aspektów afiliacyjnych interakcji między osobnikami oraz rozpoznawaniu nowych bodźców o charakterze społecznym. W ramach przeprowadzonych doświadczeń przeanalizowano wpływ zahamowania endogennego układu opioidowego na interakcje społeczne pomiędzy nieznajomymi osobnikami tej samej płci u myszy. Zahamowanie funkcji układu badano poprzez podanie myszom obu płci nieselektywnego antagonisty receptorów opioidowych – nalmefenu oraz wykorzystując samice szczepu z genetyczną modyfikacją skutkującą obniżeniem poziomu enkefalin. Na zwierzętach przeprowadzono testy interakcji w otwartym polu oraz w klatce z przegrodą między osobnikami. Podanie nalmefenu wywołało wydłużenie czasu w interakcji w teście otwartego pola. Efekt nalmefenu w zastosowanej dawce (1 mg/kg) był zależny od płci i został zaobserwowany tylko u samic. U samic nalmefen wpłynął także na wydłużenie czasu eksploracji centrum otwartego pola. Nie zaobserwowano wpływu spadku poziomu enkefalin na długość interakcji, ani na czas spędzony w centrum otwartego pola. Wyniki testów w klatce z przegrodą nie wykazały różnic pomiędzy grupami. Przeprowadzone doświadczenia potwierdziły, że układ opioidowy może wpływać na motywację do podejmowania interakcji społecznych. Dalsze badania pozwolą na określenie, czy efekt podania nalmefenu u samic mógł być skutkiem jego potencjalnych właściwości przeciwlękowych, umożliwią porównanie różnic płciowych w odpowiedzi na lek w zależności od zastosowanej dawki, a także pozwolą na dokładniejsze scharakteryzowanie zmian wywołanych spadkiem poziomu enkefalin.

Social behaviours include all forms of conscious contact between conspecific animals. The ability to adjust social behaviour to circumstances and form bonds is adaptive and plays a major role in evolutionary fitness. The mechanisms controlling social behaviour are complex, rely on a combination of multiple singling pathways in the brain and remain only partly understood. One of the hypotheses, the Brain Opioid Theory of Social Attachment (BOTSA), based on similarities between development of addiction and social bonding posits that endogenous opioid system could play a major role in controlling brain activity related to social contact. Accordingly, some reports indicate a strong involvement of μ opioid receptors on rewarding properties of affiliative social behaviours or discrimination of novel social stimuli. Here, I assess the effect of endogenous opioid signalling on non-aggressive social interactions between same-sex conspecifics. I tested the effects of treatment with nalmefene, an unspecific opioid ligand on social behaviour in male and female C57BL/6N mice, as well as female genetically modified mice with minimal expression of the Penk gene. Social behaviours were studied using open field and partition test. A single treatment with nalmefene (1 mg/kg) an hour before social contact caused an increase in the time spent by female mice in close contact in the open field. However, there was no significant effect on the social behaviour in nalmefene-treated male mice, nor in female mice with a mutation in the Penk gene. Additionally, nalmefene-treated females showed an increase of time spent in the central part of the cage, which might be indicative of anxiolytic effect of the compound. Conversely, neither nalmefene treatment nor Penk mutation affected interaction through a partition in the second behavioural task. Taken together, these results confirm the hypothesis that endogenous opioid system influences social interaction and suggest a sex-dependent role of opioid-singling. Further research would be necessary in order to clarify if the observed phenomenon is due to anxiolytic effect of nalmefen. Additionally, I plan to study the effect of different nalmefene doses on social behavior in male and female mice.