Die Dopaminrezeptor-Expression und -Verteilung ändert sich dynamisch im Nucleus accumbens der Ratte nach dem Rückzug aus der Kokain-Selbstverabreichung. (2010)

Proteinvernetzung

Diese Methode wurde bereits ausführlich beschrieben (Boudreau und Wolf, 2005; Ferrario et al., 2010). Die Ratten wurden enthauptet, ihre Gehirne wurden schnell entfernt, und die gesamte NAc (oder Kern- und Schalen-Subregionen) wurde auf Eis von einem 2M-Coronalabschnitt, der unter Verwendung einer Gehirnmatrix erhalten wurde, präpariert. Vollständiges NAc-Gewebe wurde sofort mit einem McIllwain-Gewebezerhacker (Vibratome, St. Louis, MO) in 400-μm-Scheiben zerhackt, während die kleineren Kern- und Schalenunterregionen von Hand mit einem Skalpell zerkleinert wurden. Gewebe wurde dann zu Eppendorf-Röhrchen gegeben, die eiskalten, künstlichen CSF enthielten, der mit 2 mM Bis (sulfosuccinimidyl) suberat (BS³; Pierce Biotechnology, Rockford, IL). Die Vernetzungsreaktion wurde für 30min bei 4 ° C unter leichtem Rühren ablaufen gelassen und wurde dann durch Zugabe von 100mM Glycin (10min bei 4 ° C) beendet. Das Gewebe wurde durch kurzes Zentrifugieren pelletiert, in eiskaltem Lysepuffer resuspendiert, der Protease- und Phosphataseinhibitoren enthielt, die für 5 sec behandelt wurden, und erneut zentrifugiert. Aliquots des Überstands wurden bis zur Analyse durch Western-Blot bei -80 ° C gelagert.

Western-Blot-Analyse von DARs in vernetztem Gewebe

Proben (20-30 & mgr; g Gesamtprotein / Lysat) wurden einer Elektrophorese auf 4-15% Tris-HCl-Gelen (Biorad, Hercules, CA) unterzogen. Die Proteine ​​wurden auf Polyvinylidenfluorid-Membranen zum Immunoblotting unter Verwendung von konstantem Strom (1.15MA) für 1.5 h übertragen. Eine Kühlschlange wurde verwendet, um eine übermäßige Erwärmung zu verhindern. Der vollständige Transfer von Aggregaten mit hohem Molekulargewicht wurde durch Anfärben von Gelen nach der Übertragung mit Coomassie-Blau bestätigt. Darüber hinaus verifizierten wir, dass quervernetzte DAR-Proteine ​​im Sammelgel nicht nachgewiesen wurden (Daten nicht gezeigt). Nach der Übertragung wurden die Membranen in ddH gewaschen₂O, luftgetrocknet für 1 hr bei Raumtemperatur (RT), erneut mit 100% MeOH hydratisiert, in 1x Tris-gepufferter Kochsalzlösung (TBS) gewaschen und in 0.1M NaOH, pH 10 für 15 min bei RT eingetaucht. Dann wurden sie in TBS gewaschen, mit 3% Rinderserumalbumin (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO) in TBS-Tween-20 (TBS-T), pH 7.4, für 1 hr bei RT blockiert und über Nacht inkubiert bei 4 ° C mit Antikörpern, die D1 DAR (1: 1000; Millipore; Kat # AB1765P), D2 DAR (1: 1000; Millipore, Billercia, CA; Kat # AB5084P) und D3 DAR (1: 1000; Millipore; Katze # AB1786P). D4- und D5-DARs wurden aufgrund fehlender Antikörper, die sowohl vernetzte als auch intrazelluläre Rezeptoren erkennen, nicht analysiert. Es sollte angemerkt werden, dass die in diesen Experimenten verwendeten DAR-Antikörperchargen in 2005-06 gekauft wurden; Aktuelle Chargen dieser Antikörper (2009-10) zeigen unterschiedliche Bandenmuster, die im Gewebe von DAR-Knockout-Mäusen nicht verändert sind (unveröffentlichte Beobachtungen). Nach der primären Antikörperinkubation wurden die Membranen mit TBS-T-Lösung gewaschen, für 60 min mit HRP-konjugiertem Anti-Kaninchen-IgG oder Anti-Maus-IgG (1: 10,000; Upstate Biotechnology, Lake Placid, NY) inkubiert, mit TBS- T, mit ddH gespült₂O, und eingetaucht in ein Chemilumineszenz-detektierendes Substrat (Amersham GE, Piscataway, NJ). Nach der Entwicklung der Blots wurden Bilder mit der Versa Doc Imaging Software (Bio-Rad) aufgenommen. Diffuse Dichten von Oberflächen- und intrazellulären Banden wurden unter Verwendung der Quantity One-Software (Bio-Rad) bestimmt. Die Werte für Oberflächen-, intrazelluläre und Gesamt- (Oberfläche + intrazellulär) -Proteinspiegel wurden auf Gesamtprotein in der Bahn, bestimmt unter Verwendung von Ponceau S (Sigma-Aldrich), normalisiert und mit TotalLab (Nonlinear Dynamics, Newcastle, UK) analysiert. Das Oberflächen / intrazelluläre Verhältnis erforderte keine Normalisierung, da beide Werte auf der gleichen Spur bestimmt wurden. Um die Antikörperspezifität zu untersuchen, wurden Vorabsorptionsstudien für die DAR-Antikörper mit dem Peptid, das zur Erzeugung jedes Antikörpers verwendet wurde, durchgeführt. D1-, D2- oder D3-DAR-Antikörper wurde mit einer 10-fachen Überschusskonzentration an Peptid in 500 & mgr; l TBS kombiniert, für 4 Stunden bei 4 ° C gemischt, auf ein Endvolumen 20ml verdünnt, zu der Membran gegeben und über Nacht bei Raumtemperatur inkubiert 4 ° C.

D1 DARs

Auf WD45 wurden keine signifikanten Unterschiede zwischen Kokain- und Salzlösungsgruppen gefunden. Die Wirkungen der Selbstverabreichung von Kokain waren jedoch bei WD1 offensichtlich. Die Analyse des gesamten NAc zeigte ein signifikant höheres D1 DAR-Oberflächen / intrazelluläres-Verhältnis in der WD1-Coc-Gruppe im Vergleich zu Gruppen, die sich selbst verabreichten Kochsalzlösung (Abb. 2a). Dies war auf einen leichten Anstieg der D1-DARs in der Oberfläche in Verbindung mit einer mäßigen Abnahme der intrazellulären D1-DARs zurückzuführen (keine der beiden letzteren Effekte war statistisch signifikant), da sich die Gesamt-D1-DAR-Spiegel (Oberfläche + intrazellulär) nicht änderten (Abb. 2a). Innerhalb des NAc-Kerns wurde für keine D1 DAR-Maßnahme ein signifikanter Effekt gefunden (Abb. 2b). Die NAc-Shell zeigte jedoch Änderungen, die denen in der gesamten NAc ähnelten, aber etwas robuster waren (Abb. 2c). Das Oberflächen / intrazelluläre D1-DAR-Verhältnis war in der WD1-Coc-Gruppe aufgrund eines signifikanten Anstiegs der D1-DAR-Expression an der Oberfläche erhöht. Die intrazellulären Spiegel waren unverändert, es gab jedoch einen Trend zu erhöhten Gesamt-D1-DAR-Spiegeln. Zusammenfassend wurde ein größerer Teil des D1-DAR-Proteins in der NAc-Schale von WD1-Coc-Ratten im Vergleich zu WD1-Sal-Ratten oberflächenexprimiert. Die D1 DAR-Verteilung kehrte nach 45-Tagen nach dem Rückzug aus der Kokain-Selbstverwaltung in den Kontrollstatus zurück.

Abb.. 2

Die D1-DAR-Oberflächenexpression wurde in der NAc-Schale nach dem 1-Tag des Entzugs aus der Selbstverabreichung von Kokain erhöht

D2 DARs

In der gesamten NAc war der beobachtete Haupteffekt eine verringerte D2-DAR-Expression bei Ratten, die Kokain selbst verabreicht hatten, im Vergleich zu Kochsalzkontrollen (Abb. 3a). Dies war am ausgeprägtesten bei WD45, wenn Abnahmen in der Oberflächenbande, allen drei intrazellulären Banden (~ 55, 75 und 100kDa) und in den gesamten D2 DAR-Spiegeln im Vergleich zu Kochsalzkontrollen beobachtet wurden. Das Oberflächen- / intrazelluläre D2-DAR-Verhältnis war in der WD45-Coc-Gruppe aufgrund einer stärkeren Abnahme der intrazellulären D2-DARs leicht erhöht, was darauf hindeutet, dass die Zellen eine verminderte D2-DAR-Expression kompensieren, indem sie einen größeren Teil der verfügbaren DARs verteilen D2 DARs an die Oberfläche. Es ist wichtig, im Auge zu behalten, dass das Verhältnis von erhöhter Oberfläche zu intrazellulärer Menge in diesem speziellen Fall keine erhöhte D2-DAR-Transmission nahelegt, da das absolute Niveau der oberflächenexprimierten D2-DARs verringert war. In der WD1-Coc-Gruppe war der einzige signifikante Effekt eine Abnahme der intrazellulären Konzentrationen des D2-DAR-Monomers (~ 55kDa) im Vergleich zu den beiden WD45-Sal- und WD1-Sal-Gruppen, obwohl auch einige andere Messungen tendenziell abnahmen (Abb. 3a).

Abb.. 3

Intrazelluläre und Oberflächen-D2-DAR-Spiegel im NAc waren nach 45-Tagen nach dem Rückzug aus der Selbstverabreichung von Kokain verringert

Eine allgemeine Abnahme der D2-DAR-Expression war auch in Kern- und Shell-Subregionen des NAc zu beobachten (Abb. 3b und 3c(bzw.)), obwohl die Effekte in der Schale stärker ausgeprägt waren. Daher nahmen die D2-DAR-Konzentrationen der Oberfläche bei Kokain-Ratten nur bei WD45 im Kern, aber bei WD1 und WD45 in der Schale ab. Die gesamten D2-DARs nahmen nur in der Shell signifikant ab. Die Abnahme der intrazellulären D2-DAR-Banden trat an beiden Rückzugstagen sowohl im Kern als auch in der Schale auf, obwohl es Entzugs- und regionsspezifische Unterschiede gab, hinsichtlich derer die intrazelluläre Bande eine statistisch signifikante Wirkung zeigte. Zusammenfassend waren die D2 DAR-Oberflächen- und intrazellulären Proteinspiegel in der NAc nach der Selbstverabreichung von Kokain verringert. Einige Rückgänge waren bereits bei WD1 erkennbar.

Die D1-DAR-Oberflächenexpression nimmt in der NAc-Schale vorübergehend ab, nachdem die Selbstadditivierung mit Kokain eingestellt wurde

Nach der Selbstverabreichung mit Kokain wurde die D1-DAR-Oberflächenexpression in der NAc-Shell auf WD1 erhöht, aber durch WD45 normalisiert, während im Kern keine Veränderungen beobachtet wurden, was auf einen vorübergehenden Anstieg auf Shell hinwies. Ähnliche Ergebnisse wurden in früheren Studien unter Verwendung von Rezeptor-Autoradiographie erhalten. Ben-Shaharet al. (2007) fanden eine erhöhte D1-DAR-Dichte in der NAc-Schale von Ratten 20 min (aber nicht 14- oder 60-Tage) nach dem Absetzen des erweiterten Zugangs (6 hr / Tag) Kokain-Selbstverabreichung, während im Kern oder nach kurzem Zugang Kokain-Selbst keine Veränderungen beobachtet wurden -Verwaltung (2 hr / Tag). Naderet al. (2002) beobachteten einen geringen Anstieg der D1-DAR-Dichte in der Schale, aber nicht den Kern von Rhesusaffen, die nach der letzten Selbstverwaltungssitzung mit 100-Kokain getötet wurden. Affen, die 30-Tage nach Absetzen derselben Behandlung erhielten, zeigten eine erhöhte D1-DAR-Dichte in rostraler NAc und sowohl im Kern als auch in der Schale mehr kaudale Werte, aber die D1-DAR-Dichte hatte sich nach 90-Tagen normalisiert (Beveridge et al., 2009). Alle diese Ergebnisse zeigen, wie bei uns, einen vorübergehenden Anstieg der D1-DAR-Spiegel, insbesondere in der Schale, nach dem Absetzen der Selbstverabreichung von Kokain. Eine frühere Studie dieser Gruppe zeigte jedoch eine Abnahme der D1-DAR-Dichte in der NAc (am robustesten in der Schale) von Rhesusaffen, die selbst Kokain über einen viel längeren Zeitraum verabreicht hatten (18 Monate; Moore et al., 1998a). Eine verminderte D1-DAR-Bindung in der NAc wurde auch 18 hr nach Absetzen eines erweiterten Zugangsregimes bei Ratten gefunden, obwohl die gesamte Kokainaufnahme in dieser Studie höher war als in den oben diskutierten Rattenstudien (De Montis et al., 1998). Diese Ergebnisse zeigen, dass D1 DAR-Anpassungen von vielen Aspekten der Kokain-Exposition abhängen. Eine weitere Überlegung ist, dass die Rezeptor-Autoradiographie zelluläre Gesamt-Rezeptoren misst, während unsere Protein-Vernetzungs-Experimente zwischen Oberflächen- und intrazellulären Rezeptoren unterscheiden können. Interessanterweise fand eine Immunoblotting-Studie einen Trend zu erhöhten D1-DAR-Spiegeln in der NAc von menschlichen Kokainkonsumenten (Worsley et al., 2000).

Ist die vorübergehende Zunahme der D1-DAR-Oberflächenexpression, die wir in der NAc-Schale beobachtet haben, wichtig für die Inkubation von cue-induziertem Kokain-Craving? Dies ist schwierig zu beurteilen, da keine Studien die Wirkung der intra-NAc-Injektion von D1-DAR-Agonisten oder -Antagonisten auf das cue-induzierte Kokainsuchen nach Heimkäfig-Entzug (oder cue-induzierte Wiedereinführung von Kokainsucht nach Extinktionstraining) getestet haben. D1-Rezeptoren in der medialen NAc (Schale und medialer Kern) sind jedoch an der Kokain-gestützten Wiederaufnahme von Kokainsucht nach dem Aussterben beteiligt, offenbar durch einen Mechanismus, der eine kooperative Aktivierung von D1- und D2-DARs erfordert (Anderson et al., 2003; 2008; Bachtell et al., 2005; Schmidt und Pierce, 2006; Schmidt et al., 2006). Zusammen mit unseren Ergebnissen könnte dies darauf hindeuten, dass Neuronen in der NAc-Schale auf eine D1 DAR-vermittelte Kokainsuche im frühen Entzug aufgrund einer vorübergehenden D1R-Hochregulation reagieren. Bei der Extrapolation von Wiederaufnahme- auf Inkubationsstudien muss jedoch Vorsicht walten gelassen werden, da Extinktionstraining und Heimkäfigentzug mit verschiedenen Neuroadaptionen im NAc assoziiert sind (Sutton et al., 2003; Ghasemzadeh et al., 2009; Wolf und Ferrario, 2010). Es ist wichtig anzumerken, dass D1 DARs in der basolateralen Amygdala und im präfrontalen Kortex ebenfalls wichtig für die cue-induzierte Wiedereinführung von Kokainsucht sind (z. B. Ciccocioppo et al., 2001; Alleweireldt et al., 2006; Berglind et al., 2006).

Auf zellulärer Ebene können sowohl präsynaptische als auch postsynaptische DARs die Erregbarkeit von mittelgroßen stacheligen Neuronen, dem vorherrschenden Zelltyp und Ausgangsneuron der NAc, modulieren (Nicola et al., 2000; O'Donnell, 2003). Es ist bekannt, dass eine wiederholte nicht-kontingente Kokain-Verabreichung einige Effekte der D1-DAR-Aktivierung in der NAc verstärkt. Somit wurde einen Tag bis einen Monat nach Absetzen der Kokainbehandlung eine erhöhte Fähigkeit von D1-DAR-Agonisten, die Aktivität von mittelgroßen stacheligen Neuronen (angetrieben durch iontophoretisches Glutamat) zu hemmen, im gesamten NAc beobachtet (Henry und Weiß, 1991; 1995). Der hier beschriebene vergrößerte D1 DAR-Oberflächenausdruck erklärt diese früheren Ergebnisse jedoch kaum, da er auf die Shell beschränkt ist und nur auf WD1 demonstriert wurde. Einen Tag nach einem Kokain-Challenge 10-14 Tage nach dem Absetzen von wiederholten Kokain-Injektionen verabreicht, Beurrier und Maleka (2002) beobachteten eine Verstärkung der DA-vermittelten Hemmung von exzitatorischen synaptischen Reaktionen in NAc-Medium-stacheligen Neuronen, die anscheinend durch präsynaptische D1-artige DARs an Glutamat-Nervenenden vermittelt wurde. Mögliche Auswirkungen der Herausforderung Injektion (zum Beispiel, siehe Boudreau et al., 2007 machen Kourrich et al., 2007), kombiniert mit Artenunterschieden und fehlenden Aufzeichnungen im Kern, machen es schwierig, ihre Ergebnisse mit unseren eigenen zu vergleichen. Es sollte auch angemerkt werden, dass die DAR Agonisten und Antagonisten von verwendet werden Henry und Weiß (1991; 1995) machen Beurrier und Malenka (2002) hat nicht zwischen D1 und D5 DARs unterschieden.

D2-DAR-Spiegel nehmen nach Beendigung der Kokain-Selbstverabreichung ab

Der Haupteffekt, der in unserer Studie beobachtet wurde, war eine Abnahme des D2 DAR-Proteins sowohl im NAc-Kern als auch in der Schale nach Absetzen der Selbstverabreichung von Kokain im Vergleich zu Kochsalzkontrollen. Dies war in der Schale ausgeprägter, wo intrazelluläre, Oberflächen- und Gesamtbanden sowohl bei WD1 als auch bei WD45 verringert waren. Im Kern wurde die D2 DAR-Oberflächenexpression nur bei WD45 verringert und die gesamten D2 DAR-Level nahmen nicht signifikant ab. Mehrere andere Studien haben ebenfalls eine verminderte D2-DAR-Expression nach Absetzen der Kokain-Selbstverabreichung gefunden. Bei Rhesusaffen mit ausgeprägter Kokain-Selbstverwaltung war die D2-DAR-Dichte, gemessen mit Rezeptor-Autoradiographie, in vielen striatalen Regionen einschließlich NAc-Kern und Schale vermindert, wenn Gewebe unmittelbar nach der letzten Sitzung erhalten wurde (Moore et al., 1998b; Nader et al., 2002). Unter Verwendung von PET wurde dieser Effekt in den Basalganglien innerhalb der 1-Woche nach Beginn der Kokain-Selbstverabreichung nachgewiesen (Nader et al., 2006). Die Rate, mit der sich die D2 DAR-Spiegel während des Entzugs erholen, kann von der Gesamtaufnahme von Kokain abhängen. In einer Autoradiographie-Studie erholten sich D2-DAR-Spiegel im NAc, um Werte nach 30- oder 90-Tagen nach Absetzen von 100-Sitzungen der Kokain-Selbstverwaltung zu kontrollieren (Beveridge et al., 2009). In einer PET-Studie an Affen mit längerer Exposition (1-Jahr) und damit höherer Gesamtaufnahme von Kokain zeigte 3 von 5-Affen eine Erholung der D2-DAR-Spiegel nach 90-Tagen, während 2-Affen selbst nach 12-Monaten keine Besserung zeigten (Nader et al., 2006). Insgesamt stimmen diese Ergebnisse gut mit unseren Ergebnissen von reduzierten D2-DAR-Spiegeln während des gesamten Entzugs überein.

PET-Studien mit Kokainabhängigen haben auch in vielen striatalen Regionen, einschließlich des ventralen Striatums, reduzierte D2-DAR-Spiegel gefunden, die sowohl im frühen Entzug als auch nach 3-4-Monaten der Entgiftung auftraten (Volkow et al., 1990, 1993, 1997). Die Signifikanz für das Verhalten ist jedoch unklar, da die Verfügbarkeit von D2 DAR nicht mit positiven subjektiven Effekten von Kokain oder der Entscheidung, nach einer Priming-Dosis mehr Kokain einzunehmen (Martinez et al., 2004). Es ist wichtig anzumerken, dass während das cue-induzierte Kokain-Craving während des Entzugs ("Inkubation") einen zeitabhängigen Anstieg zeigt, dies nicht bei Kokain-geprimtem Kokain-Suchlauf auftritt (Lu et al., 2004a). Daher sind die Ergebnisse von Martinezet al. (2004) lassen Sie die Möglichkeit offen, dass die Verfügbarkeit von D2 DAR mit der cue-induzierten Kokainsuche, dem Fokus des hier untersuchten Inkubationsmodells, korrelieren könnte. Niedrige D2-DAR-Verfügbarkeit bei menschlichen Kokainkonsumenten korreliert mit einem verringerten frontalen kortikalen Metabolismus (Volkow et al., 1993). Zusammen mit anderen Veränderungen kann dies zum Verlust der Kontrolle beitragen, der auftritt, wenn Süchtige Drogen ausgesetzt werden oder Drogen-gepaarte Hinweise, und zu größerer Ausgeglichenheit von Drogen im Vergleich zu Nicht-Medikamenten-Belohnungen (Volkow et al., 2007; Volkow et al., 2009). Es sollte angemerkt werden, dass verminderte D2-DAR-Spiegel in einer PET-Studie eher auf eine erhöhte DA-Freisetzung als auf eine Abnahme der D2-DAR-Werte hindeuten, aber die jüngsten Ergebnisse sprechen gegen diese Erklärung im Fall von Kokain-abhängigen Patienten (Martinez et al., 2009). Darüber hinaus fand eine postmortale Studie an menschlichen Kokainkonsumenten einen Trend zu verringerten D2 DAR-Spiegeln im NAc mittels Immunoblotting (Worsley et al., 2000).

Studien an menschlichen Kokainsüchtigen können nicht feststellen, ob eine verminderte D2-DAR-Verfügbarkeit eine prädisponierende Eigenschaft oder ein Ergebnis einer Kokainexposition ist, aber andere Ergebnisse weisen darauf hin, dass beide wahr sind. Auf der einen Seite haben Experimente in nicht-Drogen-missbrauchenden Menschen eine inverse Korrelation zwischen D2 DAR Verfügbarkeit und Berichte über "Drogen-Liking" gefunden, wenn Methylphenidat (Volkow et al., 1999; 2002). Diese Ergebnisse legen nahe, dass eine geringe Verfügbarkeit von D2 DAR die Anfälligkeit für Abhängigkeit erhöhen kann. Eine ähnliche Schlussfolgerung wird durch Studien an Rhesusaffen gestützt. Bei sozial untergebrachten Affen erhöht das Erreichen der sozialen Dominanz die Verfügbarkeit von D2 DAR im Striatum und dies ist mit einer geringeren Empfindlichkeit gegenüber verstärkenden Effekten von Kokain im Vergleich zu untergeordneten Affen assoziiert (Morgan et al., 2002). Der soziale Status korreliert auch mit striataler Verfügbarkeit von D2 DAR in drogenfreien menschlichen Freiwilligen (Martinez et al., 2010). Auf der anderen Seite zeigen sowohl PET- als auch Rezeptor-Autoradiographie-Studien, dass die langfristige Selbstverabreichung von Kokain die striatale D2-DAR-Rezeptor-Verfügbarkeit in einzeln untergebrachten Affen, wie oben diskutiert, verringert (Moore et al., 1998b; Nader et al., 2002; Nader et al., 2006). Die chronische Selbstadditivierung von Kokain scheint auch die Verfügbarkeit von D2 DAR bei dominanten sozial untergebrachten Affen zu verringern (Czoty et al., 2004). Nach Langzeit-Kokain-Selbstverabreichung bestanden somit keine signifikanten Unterschiede in der Verfügbarkeit von D2-Rezeptoren oder verstärkenden Wirkungen von Kokain zwischen dominanten und untergeordneten Affen (Czoty et al., 2004). Erhöhte D2-DAR-Spiegel traten jedoch bei den dominanten Affen während der Abstinenz wieder auf, und dies korrelierte mit einer längeren Latenz als Reaktion auf Neuheiten, ein Merkmal, das eine verminderte Empfindlichkeit gegenüber den verstärkenden Wirkungen von Kokain vorhersagt (Czoty et al., 2010).

Wie bei Menschen und Affen zeigen Rattenstudien, dass eine geringe Verfügbarkeit von D2 DAR ein Risikofaktor für die Kokainanfälligkeit ist. Daher zeigen PET-Studien an Ratten mit hoher Impulsivität (eine Eigenschaft, die mit einer erhöhten Kokain-Selbstverabreichung einhergeht) eine reduzierte Verfügbarkeit von D2 / D3 DAR im ventralen Striatum (Dalley et al., 2007). D2-DAR-Spiegel im NAc sind auch bei Ratten reduziert, die eine hohe lokomotorische Reaktion auf die Neuheit zeigen, ein weiteres Merkmal, das mit einer Suchtanfälligkeit assoziiert ist (Hooks et al., 1994). Unsere Ergebnisse bei Ratten weisen darauf hin, dass verringerte D2-DAR-Spiegel im NAc auch eine Folge wiederholter Kokainexposition sein können, was mit Studien an Affen und Menschen (oben) übereinstimmt. Jedoch zeigten zwei Rezeptor-Autoradiographie-Studien bei Ratten Ergebnisse, die sich von unseren unterscheiden. Ben-Shaharet al. (2007) beobachteten keine Abnahme der D2-DAR-Spiegel in der NAc nach Absetzen (20 min, 14 Tage 60-Tage) von einem erweiterten Zugangs-Kokain-Selbstverwaltungsregime ähnlich zu unserem eigenen (6 hr / Tag), obwohl Abnahmen in der NAc-Schale beobachtet wurden nach einem eingeschränkten Zugang Regime (2 hr / Tag) und 14 Tage der Rücknahme (Ben-Shaharet al., 2007). Stéfanski et al. (2007) fanden keine Änderungen in den D2 DAR-Konzentrationen in der Kern- oder Schalen-24 h nach Absetzen der eingeschränkten Selbstadditivation von Kokain (2 hr / Tag), obwohl die D2 DAR-Spiegel bei Kokain-Kontrolljoks abnahmen. Wie oben erwähnt, misst die Rezeptor-Autoradiographie die gesamten zellulären Rezeptoren, während PET- und Protein-Vernetzungsstudien Zelloberflächenrezeptoren messen.

Insgesamt unterstützen Studien zum Zusammenhang zwischen D2-DAR-Spiegeln und der Selbstverabreichung von Kokain ein Modell, in dem D2-DARs normalerweise die Selbstverabreichung von Kokain einschränken. Daher schlagen wir vor, dass die in unseren Experimenten beobachteten verminderten D2-DAR-Spiegel zu einem Kokain-induzierten Kokain-Sucht-Konsum nach Kokain-Entzug beitragen könnten. Insbesondere die Tatsache, dass die D2-DAR-Oberflächenexpression im NAc-Kern auf WD45, nicht aber WD1 reduziert war, kombiniert mit einer Schlüsselrolle für den NAc-Kern bei der cue-induzierten Kokainsuche, deutet auf eine zeitabhängige D2-DAR-Herunterregulierung im NAc-Kern hin zur zeitabhängigen Intensivierung der durch Stichwort induzierten Kokainsucht beitragen. Dies würde voraussagen, dass eine intrac NAc-Infusion eines D2-Agonisten während des Entzugs die cue-induzierte Kokainsuche reduzieren würde. Leider haben keine Studien Auswirkungen von intra-NAc D2 DAR-Medikamenten im Inkubationsmodell untersucht. Auf der anderen Seite zeigen Studien mit Kokain-grundierten Wiederaufnahme, dass D1 und D2 DARs in der Schale und medialen Kern arbeiten kooperativ Kokain suchen (Anderson et al., 2003; Bachtell et al., 2005; Schmidt und Pierce, 2006; Schmidt et al., 2006). Basierend auf diesen Befunden könnte die in unseren Experimenten beobachtete verminderte D2-DAR-Expression vermutlich die Kokainsucht verringern, dh einen Effekt hervorrufen, der der tatsächlich beobachteten entnahmeabhängigen Intensivierung entgegengesetzt ist. Die Diskrepanz kann Probleme widerspiegeln, die durch Verallgemeinerung von der Kokain-gestützten Wiederherstellung nach Aussterbenstraining bis hin zu durch Stichwort induziertem Kokain, der nach dem Entzug sucht, eingeführt werden.

Ein zeitabhängiger Anstieg der D3-DAR-Oberflächenexpression tritt im NAc-Kern auf, nachdem die Kokain-Selbstverabreichung beendet wurde

Studien von D3 DAR-bevorzugenden Medikamenten in Kokain-Selbstverabreichungs- und -wiederherstellungs-Paradigmen legen nahe, dass D3 DAR-Antagonisten bei der Behandlung von Kokainabhängigkeit und insbesondere bei der Verringerung der Reaktivität gegenüber Kokain-assoziierten Reizen nützlich sein können (Heidbreder et al., 2005; 2008; Le Foll et al., 2005; Xi und Gardner, 2007). Diese Ergebnisse implizieren, dass die Aktivierung von D3-DAR durch endogene DA bei der Vermittlung von cue-induzierter Kokainsuche beteiligt sein könnte. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die D3-DAR-Oberflächenexpression im NAc-Kern auf WD1 von der erweiterten Selbstadditivation mit Kokain unverändert ist, aber in Verbindung mit der Inkubation von Kokainsucht auf WD45 erhöht ist. Die D3-DAR-Oberflächenexpression nahm in der Schale nicht signifikant zu, obwohl es einen kleinen, aber signifikanten Anstieg des Oberflächen / intrazellulären Verhältnisses gab. Angesichts der Rolle der D3-DAR-Übertragung bei der Reaktion auf Kokain-assoziierte Hinweise und der Bedeutung des Kerns für die cue-induzierte Kokainsuche ist es verlockend, zu spekulieren, dass eine erhöhte D3-DAR-Oberflächenexpression im NAc-Kern zur Inkubation von cue-induziertem Kokain beiträgt Verlangen, das auf WD45 beobachtet wird. Die neurale Stelle, an der D3-DAR-Antagonisten wirken, um das Kokainsuchen zu reduzieren, wurde jedoch nicht festgestellt. Insbesondere haben keine Studien die Wirkung von intra-NAc-Injektion von D3-DAR-bevorzugenden Arzneimitteln auf durch Stichwort induziertes Kokainsuchen untersucht. In einem anderen Modell, Schmidt et al. (2006) fanden heraus, dass die Injektion des D3-bevorzugenden Agonisten PD 128,907 in den Kern oder die Hülle keine Wiederherstellung von Kokain nach dem Extinktionstraining bewirkte.

Unsere Ergebnisse stimmen im Allgemeinen mit Rezeptor-Autoradiographie-Studien überein, die die Gesamt-D3-DAR-Spiegel in der NAc nach Kokain-Exposition messen. Staley und Mash (1996) berichteten, dass die D3-DAR-Bindung in der NAc von Kokain-Überdosis-Opfern höher war als in altersentsprechenden Kontrollen. Nach Exposition gegenüber Kokain in einem Präferenzparadigma mit konditioniertem Platz und drei Tagen Entzug zeigten Mäuse eine erhöhte D3 DAR-Bindung im NAc-Kern und in der Schale (Le Foll et al., 2002). Neisewanderet al. (2004) gemessen D3-DAR-Bindung bei Ratten mit umfangreicher Kokain-Selbstverwaltung Erfahrung, die für Kokain-grundierte Wiederaufnahme nach verschiedenen Wartezeiten getestet wurden und dann 24 h später getötet. D3 DAR-Bindung in der NAc war unverändert auf WD1, stieg aber nach einer längeren Zeit (WD31-32), was mit unserer Beobachtung einer zeitabhängigen Zunahme übereinstimmt. Darüber hinaus hat eine medikamentöse Behandlung während des Entzugs, die den Kokainbedarf reduziert, auch den Anstieg der D3-DAR-Bindung abgeschwächt, was darauf hindeutet, dass die D3-DAR-Hochregulation funktionell mit Kokainsucht verbunden ist. Es sollte beachtet werden, dass D3 DAR steigt in Neisewanderet al. (2004) waren im Kern signifikant, wohingegen nur in der Schale Trends beobachtet wurden, aber die Unterregionen wurden in einem rostralen Teil der NAc analysiert, wo Kern und Schale weniger ausgeprägt sind. Unsere Analyse wurde an Kern und Schale von rostralen und kaudalen Teilen des NAc durchgeführt.

Diese Arbeit wurde von DA009621, DA00453 und einem NARSAD Distinguished Investigator Award für MEW, DA020654 bis MM und dem prädominellen National Research Service Award DA021488 an KLC unterstützt