La sobreexpresión de DeltaFosB en el núcleo Accumbens mejora la recompensa sexual en hámsters sirios femeninos (2009)

COMENTARIOS: ΔFosB es un químico necesario para que ocurran las adicciones. Tanto las adicciones a las drogas como a la conducta se correlacionan con una acumulación de Delta FosB. Block Delta FosB y la adicción cesa. Aquí se muestra que la experiencia sexual aumenta el Delta FosB y conduce a una sensibilización del centro de recompensa. La sensibilización provoca una mayor liberación de dopamina que hace que la actividad o el fármaco sean más atractivos. En esencia, el sexo es un proceso de adicción. Este estudio también aumentó genéticamente el Delta FosB, lo que aumentó los aspectos gratificantes del sexo por encima y más allá de los niveles normales. ¿Podría el uso de la pornografía en Internet causar un aumento de Delta FosB por encima de los niveles normales? ¿Llevaría esto a la adicción y al recableado de las vías neuronales? Parece razonable.


ESTUDIO COMPLETO: OverLa sobreexpresión de FosB en el núcleo Accumbens mejora la recompensa sexual en hámsters sirios femeninos

Genes Brain Behav. 2009 junio; 8 (4): 442 – 449. doi: 10.1111 / j.1601-183X.2009.00491.x.

Coberturas VL, 1 S. Chakravarty, 2 EJ Nestler, 2 y RL Meisel1

Resumen

La activación repetida del sistema de dopamina mesolímbica da como resultado alteraciones persistentes del comportamiento acompañadas de un patrón de plasticidad neural en el núcleo accumbens (NAc). Como la acumulación del factor de transcripción ΔFosB puede ser un componente importante de esta plasticidad, la pregunta que se aborda en nuestra investigación es si ΔFosB está regulada por la experiencia sexual en las mujeres. Hemos demostrado que los hámsters sirios que tienen experiencia sexual exhiben varias alteraciones en el comportamiento, incluida una mayor eficiencia sexual con hámsters machos ingenuos, una recompensa sexual y una mayor capacidad de respuesta a los estimulantes psicomotores (por ejemplo, anfetaminas).

Recientemente demostramos que la experiencia sexual aumentó los niveles de ΔFosB en la NAc de hámsters sirios femeninos. El objetivo de este estudio fue explorar las consecuencias funcionales de esta inducción al determinar si la sobreexpresión constitutiva de ΔFosB por vectores virales adenoasociados (AAV) en la NAc podrían imitar los efectos de comportamiento de la experiencia sexual.

Los animales con sobreexpresión de ΔFosB mediada por AAV en la NAc mostraron evidencia de recompensa sexual en un lugar condicionado preferencia El paradigma bajo condiciones en las que los animales de control que recibieron una inyección de proteína fluorescente verde AAV (GFP) en la NAc no lo hizo. Las pruebas de comportamiento sexual demostraron además que los machos emparejados con las hembras AAV-ΔFosB habían aumentado la eficacia de la copulación, medida por la proporción de monturas que incluían la intromisión en comparación con los machos apareados con las hembras AAV-GFP. Estos resultados apoyan un papel para ΔFosB en la mediación de comportamientos motivados naturales, en este caso el comportamiento sexual femenino, y proporcionan una nueva visión de las posibles acciones endógenas de ΔFosB.

Introducción

La experiencia con drogas de abuso, conductas motivadas, comportamiento en la rueda o aprendizaje instrumental resulta en la activación del sistema de dopamina mesolímbica y alteraciones persistentes en el núcleo accumbens (NAc) (Becker et al., 2001, Chiara et al., 1998, Harris et al., 2007, Kumar et al., 2005, Meisel y Mullins, 2006, Nestler, 2008, Olausson et al., 2006, Perrotti et al., 2008, Pierce y Kumaresan, 2006, Lobo et al., 2004). Los cambios estructurales, particularmente la formación de espinas dendríticas, son un componente importante de esta plasticidad basada en la experiencia (Allen et al., 2006, Lee et al., 2006, Li et al., 2003, Meisel y Mullins, 2006, Norrholm et al., 2003, Robinson y Kolb, 2004), que permanece mucho tiempo después de que la experiencia conductual o la administración del fármaco haya cesado (McClung y Nestler, 2008, Meisel y Mullins, 2006, Lobo et al., 2004).

El factor de transcripción ΔFosB tiene propiedades moleculares que lo convierten en un buen candidato para mediar las modificaciones estructurales y de comportamiento duraderas consecuentes con las experiencias de comportamiento o de fármacos (Chen et al., 1997, Chen et al., 1995, Colby et al., 2003, Doucet et al., 1996, Hope et al., 1994, Kelz et al., 1999, McClung y Nestler, 2003, McClung et al., 2004, McDaid et al., 2006, Nakabeppu y Nathans, 1991, Nestler, 2008, Nye et al., 1995, Olausson et al., 2006, Perrotti et al., 2008, Wallace et al., 2008, Werme et al., 2002, Zachariou et al., 2006). ΔFosB es un producto de empalme alternativo del gen temprano inmediato fosB (Mumberg et al., 1991, Nakabeppu y Nathans, 1991) y, a diferencia de la proteína FosB de longitud completa, el ΔFosB truncado tiene una estabilidad inusual que resulta en la acumulación de la proteína luego de una estimulación repetida (Chen et al., 1997, Chen et al., 1995, Hope et al., 1994, Kelz et al., 1999, Perrotti et al., 2008, Zachariou et al., 2006). Aunque el mecanismo por el cual el fosEl gen B se empalma alternativamente, aunque se desconoce, el truncamiento de la proteína junto con la fosforilación protege a la proteína de la degradación proteasomal rápida produciendo un mayor nivel de actividad transcripcional en comparación con los miembros de la familia FosB de vida más transitoria (Carle et al., 2007, Ulery y Nestler, 2007, Ulery et al., 2006). El postulado es que la acumulación de la proteína ΔFosB produce patrones de expresión génica que pueden subyacer a los efectos de la experiencia en el comportamiento a largo plazo y la plasticidad celular (McClung y Nestler, 2008).

Hemos utilizado el comportamiento sexual femenino en hámsters sirios como un modelo de plasticidad basada en la experiencia en el cerebro (Bradley et al.2005a, Bradley et al., 2005b, Bradley y Meisel, 2001, Bradley et al., 2004, Kohlert y Meisel, 1999, Kohlert et al., 1997, Meisel et al., 1993, Meisel y Joppa, 1994, Meisel et al., 1996, Meisel y Mullins, 2006). Una ventaja de trabajar con el comportamiento sexual es la capacidad de controlar el nivel de las experiencias de un animal al tener animales completamente sexualmente ingenuos, o al exponer de forma diferente a los animales a diferentes niveles de experiencia sexual. Anteriormente hemos demostrado que la experiencia sexual repetida resulta en la sensibilización del sistema de dopamina mesolímbica, análoga a la de las drogas de abuso (Bradley et al., 2005b, Bradley y Meisel, 2001, Brenhouse y Stellar, 2006, Cadoni y Di Chiara, 1999, Hope et al., 1992, Kelz et al., 1999, Kohlert y Meisel, 1999, Pierce y Kalivas, 1995, Pierce y Kalivas, 1997a, Pierce y Kalivas, 1997b, Robinson y Kolb, 1999a). Por ejemplo, al igual que los efectos de las drogas, la experiencia sexual repetida aumenta las espinas dendríticas en neuronas espinosas medias de la NAc (Lee et al., 2006, Li et al., 2003, Meisel y Mullins, 2006, Norrholm et al., 2003, Robinson et al., 2001, Robinson y Kolb, 1997, Robinson y Kolb, 1999a, Robinson y Kolb, 1999b, Robinson y Kolb, 2004). Además, hemos encontrado que la tinción de ΔFosB / FosB está persistentemente elevada en la NAc después de la experiencia sexual repetida (Meisel y Mullins, 2006).

Dado que la experiencia sexual puede producir una expresión duradera de los miembros de la familia FosB, el propósito de este estudio fue manipular la expresión de BFosB para imitar las consecuencias conductuales de la experiencia sexual repetida. Después de la sobreexpresión de ΔFosB mediada por virus en la NAc, los hámsters sirios hembras fueron sometidos a pruebas para determinar la preferencia de lugar condicionada y también la eficiencia de la copulación con hamsters machos ingenuos, dos puntos finales que previamente han demostrado ser afectados por la experiencia sexual repetida (Bradley et al., 2005b, Meisel y Joppa, 1994, Meisel et al., 1996, Meisel y Mullins, 2006). WEl informe aquí indica que al sobreexpresar persistentemente ΔFosB en la NAc de hámsters hembras que reciben una experiencia sexual mínima, podemos producir cambios de comportamiento similares a aquellas mujeres con experiencias sexuales más extensas.

Materiales y Métodos

Sujetos experimentales

Hámsters sirios machos y hembras fueron entregados a aproximadamente 60 días de edad de Charles River Breeding Laboratories, Inc. (Wilmington, MA). Las hembras se alojaron individualmente en jaulas de plástico (50.8 cm de largo x 40.6 cm de ancho x 20.3 cm de alto), mientras que los animales de estímulo macho se alojaron en jaulas idénticas en números de tres o cuatro. La sala de animales se mantuvo a una temperatura controlada de 22 ° C con un horario de luz-oscuridad 14: 10 hr (las luces se apagan entre 1: 30 y 11: 30 pm). Comida y agua estaban disponibles para los animales. ad libitum.

Todos los procedimientos utilizados en este experimento fueron de acuerdo con los Institutos Nacionales de Salud. Pautas para el cuidado y uso de animales de laboratorio y fueron aprobados por el Comité de cuidado y uso de animales de Purdue.

La cirugía

Hámsters hembras fueron ovariectomizadas bilateralmente bajo anestesia con pentobarbital sódico (Nembutal; 8.5 mg por 100 gm de peso corporal, ip), recibieron anestesia suplementaria y luego se sometieron a cirugía estereotáxica bilateral para el suministro de vectores virales. Durante la cirugía estereotáxica, la cabeza se afeitó y la piel y el músculo se retrajeron. Se perforó un pequeño orificio en el cráneo y se bajó una jeringa Hamilton de 5 μL al nivel de la NAc desde un ángulo lateral de 2 ° para garantizar la eliminación de los ventrículos cerebrales laterales. La jeringa se mantuvo en su lugar durante 5 min antes de las inyecciones y luego se administró un virus adenoasociado (AAV) -GFP o AAV-ΔFosB (0.7 μL) en el NAc durante 7 min, con la jeringa y luego se mantuvo en el lugar 5 adicional min. Este procedimiento se repitió para el lado contralateral del cerebro.

Vectores virales

El AAV se caracteriza por su capacidad para transfectar eficientemente las neuronas, así como para mantener la expresión transgénica específica durante largos períodos de tiempo (Chamberlin et al., 1998). Los vectores de AAV existen en diferentes serotipos basados ​​en la caracterización de su cubierta de proteína de cápside. Este experimento utilizó un AAV2 (serotipo 2) de Stratagene con un título de más de 108/ μl que expresa proteína verde fluorescente (AAV-GFP), así como un vector de AAV que tenía construcciones para ΔFosB y GFP (AAV-ΔFosB-GFP). Los vectores virales se inyectaron en el NAc al menos 3 semanas antes de las pruebas de comportamiento para permitir el desarrollo de la sobreexpresión de ΔFosB. Estos vectores de AAV median la expresión de transgenes en ratas y ratones que se convierten en máximos dentro de los días de inyección de 10 y luego persisten en este nivel durante al menos 6 meses (Winstanley et al., 2007, Zachariou et al., 2006). Es importante destacar que los vectores solo infectan las neuronas y no producen una toxicidad mayor que las infusiones de vehículos solo. Los detalles de la producción y el uso de estos vectores se proporcionan en publicaciones anteriores (Winstanley et al., 2007, Zachariou et al., 2006).

Experiencia sexual

Todas las hámsters ovariectomizadas fueron preparadas para la experiencia sexual una vez a la semana con dos inyecciones subcutáneas diarias de benzoato de estradiol (10 μg en 0.1 ml de aceite de algodón) aproximadamente 48 hr y 24 hr antes de la prueba de conducta sexual seguida de una inyección subcutánea de progesterona (500 μg en 0.1 ml de aceite de semilla de algodón) 4 – 6 hr antes de la prueba de comportamiento sexual. A las hembras que recibieron experiencia sexual se les presentó un hámster macho con experiencia sexual para una sesión mínima de 10 4 – 6 hr después de la inyección de progesterona. Cada hombre y mujer solo fueron emparejados una vez durante la duración de las pruebas de experiencia sexual.

Preferencia de lugar condicionado

Se utilizó un paradigma de preferencia de lugar condicionado sesgado en este experimento (Tzschentke, 1998). Nuestro aparato de preferencia de lugar condicionado (Meisel y Joppa, 1994, Meisel et al., 1996) consiste en un compartimento blanco y otro gris (60 × 45 × 38 cm) conectados por un compartimento central transparente (37 × 22 × 38). Los compartimentos principales se diferenciaron aún más por la ropa de cama de álamo temblón (Harlan Laboratories, IN) en el compartimento gris y la ropa de cama de mazorcas de maíz (Harlan Laboratories, IN) en el compartimento blanco. Las hámsters ovariectomizadas se prepararon hormonalmente antes de la prueba previa, las sesiones de acondicionamiento sexual y la prueba posterior. Durante la prueba preliminar, el animal se colocó en la cámara central transparente y se dejó vagar libremente por los diferentes compartimentos durante 10 min para establecer una preferencia inicial para cada compartimiento. Como todos los animales mostraron una preferencia inicial por la cámara blanca, el acondicionamiento se realizó en la cámara gris. La preparación de hormonas se repitió durante las semanas de acondicionamiento 2 (Grupos 2 – 5) o 5 (Grupo 1). Durante el acondicionamiento, a las hembras se les dio experiencia sexual con un macho en el compartimento gris durante 10 min, con parámetros copulatorios femeninos medidos (latencia de la lordosis y duración de la lordosis total). Una hora después de la prueba de experiencia sexual, la hembra se colocó sola en la cámara blanca durante 10 min. Un grupo de control de hembras que no recibieron experiencia sexual fueron preparadas hormonalmente, pero se colocaron solas en cada cámara para 10 min. Después de las semanas de acondicionamiento de 2 o 5, se les dio a los animales una prueba posterior en la que nuevamente estaban libres para deambular por las cámaras durante 10 min. Independientemente del grupo, todas las pruebas posteriores se realizaron siete semanas después de la cirugía estereotáxica y, por lo tanto, todos los animales se sacrificaron con el mismo nivel de expresión viral. Hubo grupos de animales 5 en este experimento: un grupo de animales de control positivo recibió AAV-GFP bilateral y se les administraron parejas de comportamiento sexual semanal con un macho (grupo 5, n = 1). Dos grupos de control negativo no recibieron ningún condicionamiento sexual durante 8 semanas, y recibieron AAV-ΔFosB (Grupo 2, n = 2) o AAV-GFP (Grupo 5, n = 3). Por último, hubo animales que recibieron 4 semanas de parejas de comportamiento sexual con un macho con una inyección bilateral de AAV-ΔFosB (Grupo 2, n = 4) o AAV-GFP (Grupo 7, n = 5).

Experimento masculino ingenuo

Investigaciones anteriores han demostrado que los hámsters hembras con experiencia sexual pueden mejorar la eficacia de las interacciones con sus parejas masculinas sexualmente ingenuas (Bradley et al., 2005b). Esta prueba se administró aproximadamente una semana después de la preferencia de lugar condicionado posterior a los dos grupos de animales que recibieron 2 semanas de acondicionamiento sexual (Grupos 4 y 5). Las hembras fueron preparadas hormonalmente para la experiencia sexual como se describe. Durante la prueba mínima de 10, un hámster macho sexualmente ingenuo se introdujo en la jaula de la hembra y la sesión de prueba se grabó en video para su posterior análisis. La cantidad de monturas e intromisiones (incluidas las eyaculaciones) por el hombre, así como la proporción de monturas totales que incluyó la intromisión (tasa de aciertos) se determinaron a partir de la cinta de video.

Inmunohistoquímica

La inmunotinción se realizó en todos los animales para verificar la ubicación de la inyección del virus y la extensión anatómica de la expresión de la proteína. A las hembras se les administró una sobredosis de Sleepaway (0.2 ml ip, Fort Dodge Laboratories, Fort Dodge, IA) y se perfundió intracardialmente con solución salina tamponada con fosfato (PBS) 25 para 2 min (aproximadamente 50 ml) seguida de 4% paraformaldehído en 25 mM PBS para 20 min (aproximadamente 500 ml). Los cerebros se retiraron y se fijaron posteriormente para 2 hr en 4% paraformaldehído y luego se colocaron en una solución de sacarosa 10% en PBS durante la noche a 4 ° C. Los animales que recibieron solo AAV-GFP bilateral se cortaron secciones coronales seriadas (40 μm) de tejido congelado en PBS 25 mM más 0.1% de albúmina de suero bovino (BSA) (tampón de lavado) y luego se montaron directamente en portaobjetos y se cubrieron con un portaobjetos mientras aún estaban húmedos con 5% n-propil galato en glicerina. Los animales que recibieron AAV-ΔFosB bilateral tuvieron cortes coronales seriados (40 μm) cortados de tejido congelado, y luego enjuagaron 3 veces para 10 min en tampón de lavado. Los animales AAV-ΔFosB solo se analizaron para determinar la expresión de ΔFosB y, por lo tanto, se incubaron en el anticuerpo primario ΔFosB / FosB (1: 10000, sc-48 Santa Cruz Biotechnology Inc., Santa Cruz, CA) en tampón de lavado más 0.3% Triton-X 100 en temperatura ambiente para 24 hr y luego se movió a 4 ° C para 24 hr. Esta concentración de anticuerpo primario se eligió ya que produce solo una tinción endógena mínima de ΔFosB / FosB. Después de la incubación en anticuerpo primario, las secciones se enjuagaron 3 veces durante 10 min en tampón de lavado y luego se incubaron en anticuerpo secundario biotinilado durante 45 min a temperatura ambiente (1: 200, Vector, Burlingame, CA). Luego, las secciones se lavaron 3 veces durante 10 min en tampón de lavado antes de incubar en estreptavidina conjugado Alexa Fluor 594 (1: 500, Molecular Probes, Eugene, OR). Después de esta incubación, las secciones se lavaron 3 veces durante 10 min en tampón de lavado, luego se montaron en portaobjetos y se cubrieron con un portaobjetos mientras todavía estaba húmedo con 5% n-propil galato en glicerina.

Análisis microscópico

Las diapositivas se analizaron con un microscopio de luz Leica DM4000B con capacidad fluorescente acoplada a una cámara digital Leica DFC500. Las imágenes digitales de los sitios de inyección derecho e izquierdo de cada sección se analizaron en serie mediante microscopía de fluorescencia para ubicar la colocación de la inyección en la NAc. Las secciones de cada animal se analizaron para encontrar la extensión rostral a caudal de la expresión viral y también la ubicación anatómica del mayor diámetro de expresión. Además, dentro de estas secciones, los números de células teñidas con FosB se contaron en ImageJ a partir de imágenes digitales guardadas. Como nuestro objetivo era simplemente obtener recuentos de células aproximados, no se utilizaron métodos estereológicos.

Resultados

Evolución temporal de la sobreexpresión viral de ΔFosB en la NAc de hámsters sirios hembras

Inicialmente se utilizó un grupo separado de animales para encontrar un curso temporal de la sobreexpresión de ΔFosB mediada por virus en el hámster hembra. El análisis de la expresión de ΔFosB en los momentos de la semana 3 (n = 5), 6 (n = 6) y 9 (n = 2) reveló que las semanas 3 posteriores a la cirugía estereotáxica produjeron un nivel de sobreexpresión de ΔFosB que se mantuvo a través de 6 y 9 Semanas posteriores a la cirugía estereotáxica. La expresión viral fue principalmente nuclear, pero también se encontró en el citoplasma e incluso en las dendritas de algunas células que sobreexpresan. De los trece animales que comprendieron el experimento en el curso del tiempo, cuatro animales recibieron inyecciones virales con núcleo de NAc rostral, uno de los cuales se diseminó al núcleo del lecho de la estría terminal (BNST). Los nueve animales restantes tenían colocaciones de inyección caudal, siete en el núcleo caudal y dos en la capa caudal del NAc. Solo una de las inyecciones caudales caudales se cruzó caudalmente en la BNST, mientras que seis de las inyecciones en el núcleo caudal se cruzaron caudalmente hacia la BNST. Se encontró que los diámetros más grandes promedio de expresión viral para cada punto de tiempo eran 0.9 mm, 1.2 mm y 1.0 mm para las semanas 3, 6 y 9, respectivamente. Estos diámetros promedio se sometieron a un análisis de varianza y no se encontró que fueran significativamente diferentes. Por lo tanto, en los siguientes experimentos de comportamiento, las pruebas de comportamiento comenzaron alrededor de 3 semanas después de la cirugía estereotáxica, y los animales se sacrificaron alrededor de 9 semanas después de la cirugía estereotáxica para asegurar que la expresión viral se mantuviera en un nivel constante.

Análisis inmunohistológico de las inyecciones virales de AAV-ΔFosB y AAV-GFP

Las secciones de cerebro de cada animal utilizado en los experimentos de comportamiento se analizaron en serie en un plano coronal para determinar la ubicación anatómica de la inyección viral. Un total de animales 12 se analizaron para determinar su expresión de ΔFosB bilateral por recuento celular y la colocación de la inyección, que se determinó mediante el rastreo de las huellas de agujas residuales. Aunque la colocación de la inyección se analizó en una sección coronal (Figura 1 y XNUMX), la expresión de la proteína se extendió en una elipse rostral-caudal desde el lugar de la inyección, y también se extendió en una elipse dorsal-ventral desde el sitio de la inyección. De los cinco animales analizados del Grupo 2, 70.5% de las células de sobreexpersión estaban en el NAc (mediana = células 16,864, cuartil inferior = células 7,551, cuartil superior = células 20,002, rango intercuartil = 12,451). Los siete animales analizados del Grupo 4 mostraron 65.6% de sobreexpresión viral en la NAc (mediana = células 9,972, cuartil inferior = células 5,683, cuartil superior = células 11,213, rango intercuartil = 5530). Estos recuentos celulares representan sobreexpresión viral en lugar de tinción endógena debido a la dilución intencional del anticuerpo primario.

Figura 1 y XNUMX    

Niveles de expresión de proteínas mediados por AAV-GFP o AAV-ΔFosB 12 semanas después de la inyección. Parte superior. La sobreexpresión de GFP fue principalmente nuclear, pero también se encontró que se extendió al citoplasma y las dendritas de las células. Fondo. Expresión de la proteína ΔFosB imitada ...

De los sitios de inyección bilateral de 24, doce estaban en el núcleo rostral de la NAc, seis de los cuales tenían una expresión viral que se extendió caudalmente a la BNST. Los doce sitios de inyección restantes se encontraban en el caudal NAc. Una de las doce inyecciones fue en la cáscara caudal y se extendió caudalmente en el BNST. Los últimos once sitios de inyección estaban todos en el núcleo caudal de la NAc, ocho de los cuales se extendieron caudalmente en el BNST. Todas las inyecciones se centraron alrededor de la comisura anterior, excepto la inyección en la capa caudal de la NAc, que era un poco más medial que la comisura anterior (Figura 2 y XNUMX). Todos los animales mostraron una sobreexpresión apropiada de GFP o ΔFosB y, por lo tanto, se usaron en el análisis de comportamiento posterior. Ningún animal fue excluido del estudio debido a la mala colocación de la inyección anatómica. Además, debido a que todas las inyecciones estaban dirigidas al núcleo accumbal y solo una inyección incluía la cubierta, no se realizó un análisis estadístico en los sitios de inyección.

Figura 2 y XNUMX    

Localización anatómica de las colocaciones de inyección viral de animales experimentales. Los círculos representan la ubicación de AAV-GFP y los cuadrados representan la ubicación de AAV-ΔFosB. a. Colocaciones de inyección de AAV-GFP para animales con 5 wks acondicionamiento sexual (Grupo 1). ...

La sobreexpresión del vector AAV de ΔFosB en la NAc de hámsters sirios hembras da como resultado una recompensa sexual mejorada

Para evaluar si la sobreexpresión de ΔFosB en la NAc tuvo un efecto en la recompensa sexual, utilizamos el paradigma de preferencia de lugar condicionado. En esta prueba, los animales se sometieron a 0, 2 o 5 semanas de acondicionamiento sexual. Durante el condicionamiento sexual, se registraron la latencia y la duración de la lordosis para cada hámster hembra. Ni la latencia de la lordosis (Grupo 1: 553 sec ± 7 sec, Group 4: 552 sec ± 7 sec, Group 5: 561 sec ± 7 sec,) ni la duración de la lordosis (Grupo 1: 485 sec 15 sec, Grupo XNXX ± 4 sec, Grupo 522: 10 sec ± 5 sec) durante el acondicionamiento sexual difirió significativamente entre los grupos a lo largo de las pruebas, independientemente de la inyección viral. Por lo tanto, ni la sobreexpresión de GFP ni de ΔFosB tuvieron ningún efecto sobre el comportamiento receptivo de las hembras.

Cada grupo del procedimiento de preferencia de lugar condicionado se analizó individualmente con una prueba t de medida repetida entre la cantidad de tiempo pasado en el compartimiento de acondicionamiento (compartimento gris) durante la prueba previa y la prueba posterior. El análisis estadístico no se extendió entre grupos. Investigaciones anteriores han demostrado que cinco experiencias sexuales condicionantes son suficientes para detectar cambios significativos en la preferencia de lugar (Meisel y Joppa, 1994, Meisel et al., 1996). De hecho, el grupo de control positivo que consiste en animales hembras que sobreexpresan GFP en la NAc que recibieron cinco experiencias sexuales de acondicionamiento pasaron significativamente más tiempo durante la prueba posterior en la cámara gris combinada con la experiencia sexual en comparación con el rendimiento de pre-acondicionamiento, t (8 ) = −3.13, P<0.05. Como se anticipó, los animales a los que no se les dio ninguna experiencia sexual condicionante no cambiaron significativamente la cantidad de tiempo en ninguna de las cámaras independientemente de la inyección viral. Las mujeres que sobreexpresaron GFP que recibieron 2 experiencias sexuales condicionantes no demostraron condicionamiento de lugar, mientras que las mujeres que recibieron dos experiencias sexuales condicionantes con sobreexpresión de ΔFosB pasaron significativamente más tiempo en la cámara junto con la experiencia sexual durante esta prueba posterior, t (7) = −2.48, P <0.05 (Figura 3 y XNUMX).

Figura 3 y XNUMX    

Preferencia de lugar condicionado tras inyección viral. Este gráfico muestra la media (± SEM) número de segundos durante la prueba de preacondicionamiento (Pre) y la prueba de poscondicionamiento (Post) que cada grupo de hámsters pasó en el compartimento gris. ...

La sobreexpresión del vector de AAV de ΔFosB en la NAc de hámsters sirios hembras mejora su eficiencia de copulación con machos ingenuos

Una semana después de la prueba de preferencia de lugar condicionado, las hembras con 2 semanas de pruebas de acondicionamiento sexual (Grupos 4 y 5) fueron sometidas a una prueba de conducta sexual masculina ingenua. En esta prueba, las mujeres con AAV-ΔFosB con pruebas de experiencia sexual previa con 2 mejoraron significativamente su eficiencia copulatoria más que las mujeres con AAV-GFP con experiencias sexuales previas con 2 (Figura 4 y XNUMX). La tasa de aciertos (la proporción de montajes totales que incluyeron intromisión) de machos sexualmente ingenuos que fueron emparejados con hembras AAV-ΔFosB fue significativamente mayor que la tasa de aciertos de machos ingenuos emparejados con hembras AAV-GFP, t (14) = 4.089 p <0.005.

Figura 4 y XNUMX    

Eficacia copulatoria de los compañeros de hámster macho ingenuos. Este gráfico muestra la tasa de aciertos media (± SEM) (la proporción de monturas totales que incluyó la intromisión) de los hámsters machos ingenuos que se emparejaron con hembras AAV-GFP ...

Discusión

Los experimentos previos que utilizaron vectores de AAV para la sobreexpresión de ΔFosB se realizaron en sistemas modelo de rata o ratón (Wallace et al., 2008, Winstanley et al., 2007, Zachariou et al., 2006). Validamos los patrones de expresión viral en el cerebro de hámster mediante tinción inmunohistoquímica. Este análisis demostró la expresión efectiva de ΔFosB que apareció tan pronto como 3 semanas después de la inyección intracraneal y permaneció elevada durante las semanas 9 en nuestro análisis del curso de tiempo y hasta 12 semanas en los experimentos de comportamiento.

En nuestro modelo de experiencia sexual, las interacciones repetitivas de los machos conducen a una sensibilización de la liberación de dopamina en la NAc (Kohlert y Meisel, 1999, Kohlert et al., 1997) que tiene consecuencias de refuerzo en un paradigma de preferencia de lugar condicionadom (Meisel y Joppa, 1994, Meisel et al., 1996). Esta sensibilización a la dopamina, así como la capacidad de los hámsters hembras para regular la intromisión exitosa por parte del macho en crecimiento como resultado de encuentros sexuales repetidos, demuestra una respuesta asociativa (Bradley et al., 2005b). Hemos demostrado que este comportamiento sexual reforzado se puede mejorar mediante la sobreexpresión de ΔFosB en la NAc en el contexto de la experiencia sexual por debajo del umbral, análoga a la mejora en las respuestas instrumentales a la cocaína, la morfina o el consumo de alimentos después de una sobreexpresión similar de ΔFosB (Colby et al., 2003, Olausson et al., 2006, Zachariou et al., 2006). Esta mejora en las interacciones sexuales con el hombre después de la experiencia sexual se reflejó en la adquisición de una preferencia de lugar condicionada. yoEs razonable considerar que ΔFosB actúa como un nexo transcripcional que media las modificaciones a largo plazo en el comportamiento y la plasticidad neuronal subyacente como consecuencia de la activación de los objetivos posteriores de ΔFosB.

Dado que la elevación de ΔFosB produce estos efectos, se deben considerar los mecanismos subyacentes. Hay muy pocas consecuencias moleculares identificadas que resultan de la acumulación de ΔFosB. METROlos estudios de icroarray en ratones que sobreexpresan ΔFosB indicaron aumentos en la serina / treonina ciclina dependiente de la quinasa-5 (Cdk5), factor nuclear kappa B (NF-κB), subunidad GluR2 del receptor de glutamato y dynorphin (Ang et al., 2001, Bibb, 2003). No está claro cómo estos eventos moleculares podrían afectar la plasticidad y la formación de la columna dendrítica, aunque Cdk5 tiene un papel conocido en el aumento de la densidad de la columna dendrítica (Bibb, 2003, Cheung et al., 2006, Kumar et al., 2005, Norrholm et al., 2003), y las subunidades GluR2 o NF-κB se han implicado en synaptic (Ang et al., 2001, Nestler, 2001, Peakman et al., 2003). En futuros estudios planeamos concentrarnos en estos y otros posibles objetivos transcripcionales posteriores de ΔFosB para determinar cómo su actividad fluctúa con la acumulación de ΔFosB luego de un comportamiento sexual repetido.

Existe una vasta literatura que postula distintos roles que desempeñan la cáscara y el núcleo de la NAc en los comportamientos motivados (Brenhouse y Stellar, 2006, Cadoni y Di Chiara, 1999, Perrotti et al., 2008, Pierce y Kalivas, 1995). Investigaciones anteriores en nuestro laboratorio han identificado sistemáticamente los efectos celulares de la experiencia sexual en el núcleo de los accumbens (Bradley et al.2005a, Bradley et al., 2005b, Bradley y Meisel, 2001, Bradley et al., 2004, Kohlert y Meisel, 1999, Kohlert et al., 1997, Meisel et al., 1993), formando la base para nuestro objetivo del núcleo de NAc en este estudio. Nuestro análisis de la extensión anatómica de la sobreexpresión de ΔFosB indicó que si bien las inyecciones estaban dirigidas al núcleo caudal de la NAc, la expresión de ΔFosB a menudo se extendía caudalmente hacia el BNST rostral. Aunque la NAc caudal y la BNST rostral son ciertamente núcleos anatómicamente distintos, no son necesariamente funcionalmente distintas, ya que ambas regiones modulan muchos de los elementos mecanicistas clave para los procesos motivacionales (por ejemplo, Koob et al., 2004). En nuestros estudios de microdiálisis de hámsters hembra (Kohlert et al., 1997), observamos una incapacidad para distinguir las colocaciones rostrales de sondas BNST de aquellas en el NAc caudal en términos de niveles basales de dopamina, respuestas de dopamina a las interacciones sexuales con varones o patrones de inervación aferente dopaminérgica. En lugar de ver la propagación de la infección en el BNST como metodológicamente problemática, estos resultados apoyan la idea de un continuo funcional entre el NAc y el BNST.

Aunque hemos demostrado que la sobreexpresión de ΔFosB en hámsters hembras es suficiente para producir una preferencia de lugar condicionado a la respuesta sexual y para mejorar las interacciones copulatorias con los machos, permanece desconocido si la expresión de ΔFosB también es necesario Por estas consecuencias de comportamiento de la experiencia sexual.. Estudios recientes han utilizado un virus AAV-ΔJunD, que disminuye la transcripción mediada por ΔFosB mediante la heterodimerización competitiva con ΔFosB antes de unirse a la región AP-1 en los genes (Winstanley et al., 2007). Al utilizar el AAV-ΔJunD para derribar la transcripción mediada por ΔFosB, esperamos determinar si se requiere ΔFosB para la plasticidad del comportamiento que hemos observado después de la experiencia de comportamiento sexual, que complementará los resultados del estudio presentado aquí. Si la acumulación de ΔFosB y su posterior activación de los objetivos aguas abajo causan plasticidad celular y de comportamiento, entonces la caída de ΔFosB debería eliminar estos efectos.

AGRADECIMIENTOS

Nos gustaría agradecer a Amanda Mullins, Melissa McCurley y Chelsea Baker por su ayuda con las pruebas de comportamiento, acondicionamiento y procesamiento de tejidos. Este trabajo fue apoyado por NIH subvenciones DA13680 (RLM) y MH51399 (EJN).

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