La abstinencia induce distintos patrones de expresión de FosB / ∆FosB en ratones suizos criados y clasificados como susceptibles y resistentes a la sensibilización locomotora inducida por etanol (2014)

Palabras clave

• FosB;
• DeltaFosB;
• Sensibilizacion locomotora;
• Retirar;
• Variabilidad del comportamiento;
• Ratones

1. Introducción

El desafío de la investigación neurobiológica actual sobre la adicción a las drogas es comprender los mecanismos de plasticidad neuronal que median la transición del uso recreativo a la pérdida del control de la conducta en la búsqueda de drogas y su consumo. Una de las teorías más importantes de la adicción a las drogas, llamada "el lado oscuro de la adicción", sugiere que existe una progresión desde la impulsividad (relacionada con el refuerzo positivo) hasta la compulsividad (relacionada con el refuerzo negativo). Esta progresión, en un ciclo colapsado, comprende los siguientes estados: preocupación / anticipación, intoxicación compulsiva y abstinencia / efecto negativo (Koob y Le Moal, 2005, Koob y Le Moal, 2008 y Koob y Volkow, 2010). A partir de este escenario, los estudios de adicción a las drogas se han centrado en los mecanismos neurobiológicos relacionados con los estados emocionales negativos que surgen de la abstinencia aguda y prolongada. De acuerdo con la teoría del "lado oscuro de la adicción", parece que se producen cambios de plasticidad persistentes a largo plazo en los circuitos neuronales con el objetivo de limitar la recompensa. Sin embargo, estas alteraciones de la plasticidad conducen a un estado emocional negativo que emerge cuando se impide el acceso a la droga. Este mecanismo proporciona un fuerte impulso motivacional para el establecimiento de la adicción, así como también para su mantenimiento (Koob y Le Moal, 2005 y Koob y Le Moal, 2008).

La sensibilización locomotora es un modelo animal útil basado en el hecho de que los aumentos en los efectos subjetivos de los fármacos a lo largo de su exposición repetida son similares a los aumentos en los efectos locomotores estimulantes inducidos por fármacos (Vanderschuren y Kalivas, 2000 y Vanderschuren y Pierce, 2010). Aunque la sensibilización locomotora no imita varios comportamientos relacionados con la adicción a las drogas, sus características morfológicas y neuroquímicas temporales son paralelas a las que lideran la transición del uso recreativo a la adicción a las drogas en sí misma (Robinson y Kolb, 1999, Vanderschuren y Kalivas, 2000 y Vanderschuren y Pierce, 2010). Tradicionalmente, el protocolo de sensibilización locomotora comprende tres fases: adquisición (exposición repetida al fármaco), período de retiro y desafío (un nuevo contacto con el medicamento después del período de retiro). Desafortunadamente, la mayoría de los estudios que utilizaron la sensibilización locomotora se centraron solo en la fase de adquisición y desafío, superponiéndose al período de retiro.

Está bien establecido que la exposición repetida a drogas de abuso (Perrotti et al., 2008) y estrés crónico (Perrotti et al., 2004) aumenta la expresión del factor de transcripción fosB / deltafosB en el sistema corticolímbico. Se ha planteado la hipótesis de que la acumulación de FosB / DeltaFosB en estas regiones desempeña un papel central en la resistencia al estrés (Berton et al., 2007 y Vialou et al., 2010) y en los efectos gratificantes de la cocaína (Harris et al., 2007 y Muschamp et al., 2012), etanol (Kaste et al., 2009 y Li et al., 2010), y opioides (Zachariou et al., 2006 y Solecki et al., 2008). Por lo tanto, es posible que FosB / DeltaFosB module algunos de los eventos de plasticidad neuronal relacionados con la sensibilización locomotora inducida por etanol, así como, el retiro que sigue a la fase de adquisición de la sensibilización locomotora.

Cabe destacar que existen diferencias individuales observadas durante la transición del uso recreativo a la adicción a las drogas (Flagel et al., 2009, George y Koob, 2010 y Swendsen y Le Moal, 2011). Por ejemplo, los ratones DBA / 2 J son más propensos a responder que C57BL / 6 J a la sensibilización locomotora inducida por etanol (Phillips et al., 1997 y Melón y Boehm, 2011a). En ratones suizos criados, la variabilidad del comportamiento con respecto a la sensibilización locomotora inducida por etanol se describió por primera vez por Masur y dos santos (xnumx). Desde entonces, otros estudios han demostrado importantes características neuroquímicas relacionadas con la variabilidad del comportamiento en la adquisición de la sensibilización locomotora inducida por etanol (Souza-Formigoni y otros, 1999, Abrahão et al., 2011, Abrahão et al., 2012, Quadros et al., 2002a y Quadros et al., 2002b). Sin embargo, estos estudios no abordaron el impacto de la variabilidad del comportamiento durante el período de retiro después de la fase de adquisición de la sensibilización locomotora. En un estudio reciente, nuestro laboratorio describió una diferencia significativa entre ratones suizos criados sensibilizados y no sensibilizados con respecto a la expresión del receptor de cannabinoides tipo 1 (CB1R) a lo largo de la abstinencia. En ese estudio, los ratones sensibilizados (pero no los ratones no sensibilizados) tuvieron una mayor expresión de CB1R en la corteza prefrontal, el área tegmental ventral, la amígdala, el estriado y el hipocampo (Coelhoso et al., 2013).

Dada la variabilidad de comportamiento bien establecida en ratones suizos consanguíneos con respecto a la sensibilización locomotora inducida por etanol, y que esta variabilidad se acompaña de características neuroquímicas distintas durante la retirada posterior, el presente estudio investigó la expresión de FosB / DeltaFosB en ratones sensibilizados y no sensibilizados al principio. (18 h) y después de 5 días de retirada.

2. material y métodos

2.1. Asignaturas

Se utilizaron ratones macho Swiss Webster exógamas (EPM-1 Colony, São Paulo, SP, Brasil), originalmente derivados de la línea Albino Swiss Webster del Centro para el Desarrollo de Modelos Animales en Biología y Medicina de la Universidade Federal de São Paulo. . Los ratones tenían 12 semanas de edad (30-40 g) al comienzo de la prueba. Se alojaron grupos de 10 ratones en jaulas (40 x 34 x 17 cm) con lecho de virutas de madera. La colonia de animales controlada por temperatura (20-22 ° C) y humedad (50%) se mantuvo en un ciclo de luz / oscuridad (12/12 h), con luces encendidas a las 07:00 h, con gránulos de comida para ratones y agua corriente. libitum, excepto durante las pruebas. Los ratones se mantuvieron en estas condiciones de alojamiento durante al menos 7 días antes del comienzo del tratamiento farmacológico y las pruebas de comportamiento. El cuidado de los animales y los procedimientos experimentales se llevaron a cabo bajo protocolos aprobados por el Comité de Ética de Uso y Cuidado Animal de la Universidad (número de protocolo: 2043/09), de acuerdo con la Directiva de la UE 2010/63 / UE para experimentos con animales (http://ec.europa.eu/environmental/chemicals/lab_animals/legislation_en.htm).

2.2. Sensibilizacion locomotora

El protocolo de sensibilización locomotora se basó en un estudio previo de nuestro propio laboratorio (Coelhoso et al., 2013). Al comienzo del protocolo, todos los animales se inyectaron intraperitonealmente (ip) con solución salina y se probaron inmediatamente en una caja de actividad automatizada (Insight, Brasil) durante 15 minutos para establecer la locomoción basal. Dos días después, los animales se inyectaron diariamente con etanol (2 g / kg, 15% p / v en NaCl al 0.9%, ip - grupo EtOH, N = 40) o solución salina (volumen similar, ip, - Grupo de control, N = 12), durante 21 días. Inmediatamente después de la 1ª, 7ª, 14ª y 21ª inyecciones, los animales se colocaron en la jaula de actividad durante 15 min. La locomoción horizontal en cada situación se midió mediante un sistema de análisis de comportamiento (Pan Lab, España). Como se esperaba ( Masur y dos santos, xnumx y Coelhoso et al., 2013), la variabilidad del comportamiento en la actividad locomotora en el 21 el primer día de adquisición nos permite distribuir los animales del grupo EtOH en los subgrupos 2: EtOH_High (tomado del 30 superior de la distribución) y EtOH_Low (tomado del 30 inferior de la distribución) distribución). Por lo tanto, solo el 60% de los animales se incluyeron en el análisis. Esta estrategia es idéntica a las utilizadas en los estudios que investigan la variabilidad individual dentro del paradigma de sensibilización al etanol ( Masur y dos santos, xnumx, Souza-Formigoni y otros, 1999, Quadros et al., 2002a, Quadros et al., 2002b, Abrahão et al., 2011, Abrahão et al., 2012 y Coelhoso et al., 2013).

Tras la clasificación definiendo los grupos experimentales, se realizaron 2 experimentos independientes según los criterios temporales de tiempo de espera: (i) animales sometidos a la fase de adquisición y sacrificados a las 18 h de retirada y (ii) animales sometidos a la fase de adquisición y sacrificados después de 5 días de abstinencia. Entonces, este estudio comprendió 3 grupos experimentales (Control, EtOH_High y EtOH_Low) que se dividieron en 2 subgrupos (18 hy 5 días de abstinencia) (N = 6 por subgrupo). La elección de estas dos marcas temporales dentro del período de retiro se debió a los aspectos cinéticos de la expresión de FosB y DeltaFosB después de 18 h de retiro (como se explica en la sección de discusión) y después de 5 días de retiro, según estudios previos de nuestro laboratorio. que investigó algunas características neuroquímicas con respecto al período de abstinencia dentro del paradigma de sensibilización locomotora ( Fallopa et al., 2012 y Escosteguy-Neto et al., 2012). Finalmente, para realizar las correlaciones entre la sensibilización locomotora y la expresión de FosB / DeltaFosB, se calculó el puntaje de sensibilización locomotora para cada animal, mediante la fórmula: puntaje = (Locomoción en el día 21 - Locomoción en el primer día) * 1 / Locomoción en el 100er día.

2.3. Inmunohistoquimica

Después del período de suspensión respectivo, los animales se anestesiaron profundamente con un cóctel que contenía ketamina (75 mg / kg, ip) y xilazina (25 mg / kg, ip). Después de la pérdida del reflejo corneal, se perfundieron transcardialmente con 100 ml de solución tampón fosfato 0.1 M [solución salina tamponada con fosfato (PBS)], seguido de 100 ml de paraformaldehído (PFA) al 4%. Los cerebros se extrajeron inmediatamente después de la perfusión, se almacenaron en PFA durante 24 hy luego se mantuvieron en una solución de sacarosa al 30% / PBS durante 48 h. Se cortaron secciones coronales seriadas (30 µm) usando un micrótomo de congelación y se mantuvieron dentro de una solución anticongelante para ser utilizadas en los procedimientos de inmunohistoquímica mediante tinción de flotación libre.

Para la inmunohistoquímica se realizó una técnica convencional de avidina-biotina-inmunoperoxidasa. Las secciones de cerebro de todos los grupos experimentales se incluyeron en la misma corrida, siendo pretratadas con peroxidasa de hidrógeno (3%) durante 15 min y luego lavadas con PBS durante 30 min. Luego, todas las secciones se expusieron durante 30 min en un PBS-BSA .5% para evitar reacciones inespecíficas. A partir de entonces, las secciones se incubaron durante la noche con el anticuerpo primario de conejo anti-FosB / DeltaFosB (1: 3,000; Sigma Aldrich, St Louis, MO, EE. UU. No cat. AV32519) en solución PBS-T (30 ml de PBS, 300 μl de Triton X-100). Posteriormente, las secciones se incubaron durante 2 h en un anticuerpo secundario IgG anti-conejo de cabra biotinilado (1: 600; Vector, Burlingame, CA, EE. UU.) A temperatura ambiente. Luego, las secciones se trataron con complejo avidina-biotina (kit Vectastain ABC Standard; Vector, Burlingame, CA, EE. UU.) Durante 90 minutos y se sometieron a una reacción de diaminobencidina intensificada con níquel. Entre los pasos, las secciones se enjuagaron en PBS y se agitaron en un rotador. Las secciones se montaron en portaobjetos recubiertos con gelatina, se secaron, se deshidrataron y se cubrieron con cubreobjetos.

Se analizaron las siguientes regiones encefálicas: corteza prefrontal [corteza cingulada anterior (Cg1), corteza prelímbica (PrL) y corteza infralímbica (IL)], corteza motora [primaria (M1) y secundaria (M2)], estriado dorsal [estriado dorsomédico ( DmS) y dorsolateral striatum (DlS)], ventral striatum [núcleo accumbens núcleo (Acbco) y shell (Acbsh), pallidum ventral (VP)], hipocampo [capa piramidal de Cornus Ammong 1 y 3 (CA1 y CAXNXX, respectivamente)) capa granular del giro dentado (DG)], amígdala [núcleo basolateral (BlA) y núcleo central (CeA)], núcleo ventromedial del hipotálamo (VMH) y área tegmental ventral [partes anterior (VTAA) y posterior (VTAP)] ( Ver Figura 1). Se utilizó un microscopio Nikon Eclipse E200 conectado a una computadora para capturar imágenes de cada sección con un aumento de × 20. Las imágenes se guardaron como archivos .tiff para el análisis posterior de la inmunorreactividad de FosB / DeltaFosB. Las células inmunorreactivas se contaron utilizando el software ImageJ (NIH Image, Bethesda, MD, EE. UU.). Las regiones del cerebro se delinearon en cada fotografía de acuerdo con The Stereotaxic Mouse Brain Atlas (Franklin y Paxinos, 1997). Dado que las fotomicrografías tomadas por el microscopio representan 2.5 × 10³ micras² en un aumento de 20 ×, la cuantificación de células marcadas con FosB / DeltaFosB se expresa como el promedio de células de inmunotinción por 2.5 × 10³ micras². Los valores obtenidos en los grupos EtOH se normalizaron a los valores de Control y se expresaron como%. (Control = 100%).

2.4. análisis estadístico

Inicialmente, se utilizó Shapiro-Wilk para verificar la normalidad de distribución de todas las variables. Los resultados conductuales se analizaron mediante ANOVA unidireccional para medida repetida considerando como factor los 5 períodos de sensibilización locomotora: basal, día 1, día 7, día 14 y día 21. Los resultados histológicos se analizaron mediante ANOVA bidireccional, considerando como factores: período de abstinencia (18 hy 5 días) y grupo experimental (Control, EtOH_High y EtOH_Low). Las variables no paramétricas se estandarizaron en puntajes Z con el fin de disminuir la dispersión de los datos, y posteriormente se aplicaron en el ANOVA bidireccional, como se describió anteriormente. Newman Keuls post-hoc se utilizó cuando fue necesario. Finalmente, investigamos las posibles correlaciones entre las células positivas FosB / DeltaFosB y las puntuaciones de sensibilización locomotora. Estas correlaciones se calcularon solo para los núcleos donde se encontraron diferencias estadísticas entre los grupos experimentales. Debido a que estas diferencias se limitaron a los 5 días de abstinencia (ver sección de resultados), los valores de FosB / DeltaFosB considerados en estas correlaciones se refieren a este período específico de tiempo de abstinencia. Debido a que estas diferencias se limitaron a los 5 días de abstinencia (ver sección de resultados), los valores de FosB / DeltaFosB considerados en esta correlación se refieren a este tiempo específico de abstinencia. El nivel de significancia se fijó en 5% (p <0.05).

3. Resultados

3.1. Sensibilizacion locomotora

ANOVA para medidas repetidas detectó diferencias significativas en el factor de grupo [F_(2,32) = 68.33, p <0.001], en el período de protocolo [F_(4,128) = 9.13, p <0.001] y la interacción entre ellos [F_(8,128) = 13.34, p <0.001]. No hubo diferencias en la locomoción basal, y ambos grupos de EtOH tuvieron aumentos similares en la locomoción en el primer día de adquisición, en comparación con el grupo de control (p <0.01). Sin embargo, EtOH_High (pero no EtOH_Low) presentó un aumento progresivo de la actividad locomotora a lo largo de la fase de adquisición (p <0.01, en relación a los grupos Control y EtOH_Low, en el último día de adquisición; p <0.01 en relación a su actividad locomotora en el primer día de adquisición) ( Figura 2). Estos datos corroboraron los resultados del estudio original ( Masur y dos santos, xnumx) y de nuestro informe anterior ( Coelhoso et al., 2013) con respecto a la variabilidad del comportamiento en ratones suizos criados en exceso sometidos a sensibilización locomotora inducida por etanol.

3.2. Expresión de FosB / DeltaFosB

La fotomicrografía ilustrativa de la inmunorreactividad de FosB / DeltaFosB se representa en Figura 3 y los valores normalizados se muestran en Figura 4, Figura 5, Figura 6 y Figura 7. ANOVA de dos vías detectó diferencias significativas en el M1, M2, DmS, DlS, Acbco, Acbsh, VP y VTA (para valores no normalizados de inmunorreactividad de FosB / DeltaFosB y análisis estadísticos de todas las estructuras, ver Tabla supleticaxnumx y tabla 1, respectivamente). En las estructuras donde se pudieron observar diferencias estadísticas, hubo cuatro patrones diferentes de expresión de FosB / DeltaFosB. En el primero, observado en M1 y M2, hubo un incremento en la expresión de FosB / DeltaFosB en el quinto día de retiro de etanol solo en el grupo EtOH_High (comparado con los valores de EtOH_High a las 18 h de retiro, así como, al Control y grupos EtOH_Low a los 5 días de la abstinencia) (ver Figura 4). En el segundo patrón, observado en el VTAA, la expresión de FosB / DeltaFosB aumentó a los 5 días de la extracción de etanol solo en el grupo EtOH_Low (en comparación con los valores de EtOH_Low a las 18 h de la suspensión, así como al grupo Control a los 5 días de la suspensión ) (ver Figura 5). En el tercer patrón, observado en DmS, Acbco y Acbsh, la expresión de FosB / DeltaFosB aumentó a los 5 días de extracción de etanol en los grupos EtOH_High y EtOH_Low (en comparación con sus valores respectivos a las 18 h de extracción), sin embargo, solo el grupo EtOH_Low difiere del grupo de control (ver Figura 6). Finalmente, en el cuarto patrón, observado en DlS y VP, la expresión de FosB / DeltaFosB aumentó a los 5 días de retirada de etanol en los grupos EtOH_High y EtOH_Low (en comparación con sus respectivos valores a las 18 h de retirada), aunque este aumento fue estadísticamente más expresivo en EtOH_Low que en el grupo EtOH_High, y solo el grupo EtOH_Low difería del grupo Control (ver Figura 7).

Para confirmar que los cambios en la expresión de FosB / DeltaFosB se debieron a la abstinencia y no a la exposición al etanol, se realizaron correlaciones entre la puntuación de la sensibilización locomotora y las células inmunolabladas con FosB / DeltaFosB en el día 5 del retiro en los núcleos mencionados anteriormente (M1, M2, Acbco, Acbsh, DmS, DlS, VP, VTAA). Como era de esperar, no hubo correlaciones significativas para ninguno de estos núcleos (M1 - r² = 0.027862, p = 0.987156; M2 - r² = 0.048538, p = 0.196646; Acbco - r² = 0.001920, p = 0.799669; Acbsh - r² = 0.006743, p = 0.633991; DmS - r² = 0.015880, p = 0.463960; DlS - r² = 0.023991, p = 0.914182; VP - r² = 0.002210, p = 0.785443; VTAA - r² = 0.001482, p = 0.823630).

4. Discusión

Los resultados observados en el presente estudio sugieren que el aumento de la expresión de FosB / DeltaFosB observado en el paradigma de sensibilización locomotora inducida por etanol probablemente esté relacionado con la abstinencia en lugar de con la exposición crónica al fármaco. Sin embargo, la variabilidad del comportamiento en el desarrollo de la sensibilización locomotora estuvo acompañada por distintos patrones de expresión de FosB / DeltaFosB durante la retirada. El papel de la corteza motora, el área tegmental ventral y el estriado en la adquisición y expresión del paradigma de sensibilización locomotora está bien establecido (Vanderschuren y Pierce, 2010). Además, la desregulación de la vía mesolímbica es una de las características neurobiológicas centrales del período de abstinencia, junto con la aparición de la amígdala extendida (Koob y Le Moal, 2005 y Koob y Le Moal, 2008). Sin embargo, solo unos pocos estudios exploraron el período de retiro del paradigma de sensibilización locomotora. Nuestros resultados encontraron cambios interesantes en la expresión de FosB / DeltaFosB en la corteza motora, el área tegmental ventral y el cuerpo estriado dentro de este período.

El ADNc de FosB codifica la expresión de proteínas de 33, 35 y 37 kDa. La exposición a estímulos agudos conduce a una fuerte inducción de proteína Fos de 33 y discreta 35 y 37 kDa. Como consecuencia, bajo activación aguda, la expresión predominante de FosB está relacionada con 33 kDa (McClung et al., 2004 y Nestler, 2008). Hay otra diferencia notable entre estas proteínas: sólo las proteínas de 35 a 37 kDa son isoformas muy estables. Debido a esta alta estabilidad, estas formas truncadas de FosB, también llamadas DeltaFosB, se acumulan en el cerebro y se expresan en gran medida en respuesta a estímulos crónicos, como tratamientos con fármacos psicotrópicos, convulsiones electroconvulsivas crónicas y estrés (Kelz y Nestler, 2000, Nestler et al., 2001 y McClung et al., 2004). Como consecuencia, DeltaFosB ha sido visto como un cambio molecular sostenido para mediar formas de plasticidad neuronal y conductual de larga duración. Curiosamente, un elegante estudio con líneas de ratón que expresan diferencialmente FosB y DeltaFosB demostró que FosB es esencial para el aumento de la tolerancia al estrés y también neutraliza la correlación entre la sensibilización locomotora inducida por psicoestimulantes y la acumulación de DeltaFosB en el cuerpo estriado (Ohnishi et al., 2011). Por tanto, ambas proteínas podrían jugar un papel importante en el protocolo experimental utilizado en el presente estudio. Es de destacar que el anticuerpo FosB utilizado reconoce tanto FosB como DeltaFosB. Dado que FosB disminuye a niveles basales dentro de las 6 h posteriores a un estímulo agudo (Nestler et al., 2001) y DeltaFosB se acumulan después de repetidas exposiciones a estímulos, decidimos sacrificar los animales 18 h después de la fase de adquisición, para evitar posibles sesgos del tratamiento con etanol sobre la expresión de FosB. No obstante, para ser técnicamente precisos, en el presente estudio nos referiremos como expresión de FosB / DeltaFosB. Es importante señalar que esta estrategia se ha utilizado en otros estudios, incluidos los que utilizaron el mismo anticuerpo primario descrito aquí (Conversi et al., 2008, Li et al., 2010, Flak et al., 2012 y García-Pérez et al., 2012). Como consecuencia, además de estas limitaciones experimentales, discutiremos nuestros resultados considerando el papel de DeltaFosB en la plasticidad neuronal.

Está bien establecido que la exposición crónica a medicamentos aumenta la expresión de FosB / DeltaFosB en varias regiones del cerebro (Nestler et al., 2001 y Perrotti et al., 2008). Curiosamente, en el presente estudio, ni los ratones sensibilizados con etanol ni los no sensibilizados con etanol se diferenciaron de los ratones tratados con solución salina crónica en cuanto a la expresión de FosB / DeltaFosB 18 h después de la fase de adquisición. Además, no hubo correlaciones significativas entre la expresión de FosB / DeltaFosB y las puntuaciones de sensibilización locomotora. Esta divergencia podría explicarse, al menos parcialmente, por las diferencias encontradas en el protocolo experimental. Por ejemplo, considerando la exposición al etanol, en dos estudios se utilizó el paradigma de libre elección de dos botellas en 15 sesiones de bebida intermitente (Li et al., 2010) o dieta líquida nutricionalmente completa autoadministrada durante 17 días (donde los animales consumen etanol en dosis que oscilan entre 8 y 12 g / kg / día) (Perrotti et al., 2008). En otro estudio, aunque los autores se refieren al tratamiento crónico, el protocolo consistió solo en exposiciones a etanol 4 (Ryabinin y Wang, 1998). Por lo tanto, los protocolos utilizados en otros lugares son totalmente distintos del utilizado aquí, que consistió en 21 días de tratamiento en los que un experimentador administraba inyecciones diarias de etanol. A pesar de estas diferencias, hay varios estudios que involucran inyecciones intraperitoneales que informan aumentos en la expresión de FosB / DeltaFosB después de protocolos de sensibilización locomotora inducida por psicoestimulantes (Brenhouse y Stellar, 2006, Conversi et al., 2008 y Vialou et al., 2012) y opioides (Kaplan et al., 2011). Sin embargo, los protocolos de sensibilización locomotora en esos estudios involucran mucho menos que las exposiciones a medicamentos 21, y en algunos de ellos, el medicamento se administró de manera intermitente. En contraste, nuestro protocolo usó el mismo tratamiento descrito en estudios previos que incluyeron inyecciones diarias de etanol 21 (Masur y dos santos, xnumx, Souza-Formigoni y otros, 1999, Quadros et al., 2002a, Quadros et al., 2002b, Abrahão et al., 2011 y Abrahão et al., 2012). Existe evidencia de que aunque la administración crónica de cocaína promueve la acumulación de la expresión de DeltaFosB en el núcleo accumbens, también promueve la tolerancia a la inducción del mRNA de DeltaFosB en el estriado ventral y dorsal (Larson et al., 2010). Por lo tanto, planteamos la hipótesis de que la falta de diferencias en nuestros grupos experimentales en la fase de adquisición podría deberse a una tolerancia con respecto a la inducción de FosB / DeltaFosB, ya que en el presente protocolo hubo un período mayor de fase de adquisición en comparación con los períodos utilizados para psicoestimulantes y opioides. en otros estudios.

Los estudios que utilizaron ratones knockout y transgénicos demostraron que los ratones mutantes FosB han mejorado la respuesta conductual a la cocaína, como los efectos locomotores estimulantes y la preferencia de lugar condicionada. Además, la expresión de DeltaFosB tanto basal como inducible por cocaína está ausente en este ratón mutante (Hiroi et al., 1997). En contraste, los ratones transgénicos con sobreexpresión inducible de DeltaFosB muestran una mayor sensibilidad a los efectos gratificantes de la cocaína y la morfina (Muschamp et al., 2012). Estos resultados proporcionaron evidencia directa de una estrecha correlación entre DeltaFosB y el proceso de recompensa. Además de la exposición repetida a fármacos, el estrés crónico también aumenta la expresión de DeltaFosB en circuitos corticolímbicos (Perrotti et al., 2004). Curiosamente, los ratones transgénicos que sobreexpresan DeltaFosB son menos sensibles a los efectos pro depresivos del agonista opioide kappa, que se sabe que inducen disforia y efectos similares al estrés en roedores (Muschamp et al., 2012). Entonces, además del proceso de recompensa, DeltaFosB también juega un papel fundamental en los aspectos emocionales de los fenómenos. En este escenario, la abstinencia también podría desencadenar la expresión de FosB / DeltaFosB, ya que el estrés es un componente clave de la abstinencia del fármaco. Esta perspectiva está de acuerdo con nuestros resultados, porque no hubo correlaciones entre la expresión de FosB / DeltaFosB y las puntuaciones de sensibilización y, además, el aumento en la expresión de FosB / DeltaFosB se observó solo en el quinto día de abstinencia.

Curiosamente, en algunas estructuras, los aumentos de FosB / DeltaFosB se observaron tanto en el grupo EtOH_High como en el de EtOH_Low, aunque más expresivos en el grupo anterior, lo que sugiere que estos aumentos podrían tener diferentes consecuencias funcionales, según su intensidad. Esta hipótesis podría explicarse por varios roles funcionales distintos de FosB / DeltaFosB. Por ejemplo, las ratas expuestas crónicamente a la cocaína aumentaron la expresión de DeltaFosB en el núcleo accumbens durante el período de abstinencia, efecto que se correlacionó positivamente con la preferencia por la cocaína, pero negativamente con la preferencia por la novedad. Además, el estrés durante la abstinencia aumenta la respuesta conductual a los psicoestimulantes al aumentar la expresión de DeltaFosB en las neuronas corticolímbicas (Nikulina et al., 2012). Por lo tanto, DeltaFosB podría predecir la desregulación del procesamiento hedónico que ocurre durante la abstinencia prolongada (Marttila et al., 2007). Por otro lado, tanto la resistencia al estrés como las respuestas antidepresivas están relacionadas con una mayor expresión de DeltaFosB en el cuerpo estriado (Vialou et al., 2010). Por lo tanto, especulamos que el aumento de FosB / DeltaFosB en el cuerpo estriado en EtOH_High podría haber aumentado los efectos gratificantes del etanol, confiriendo una mayor susceptibilidad a las exposiciones posteriores a los medicamentos. Por otro lado, un aumento más intenso en FosB / DeltaFosB visto en el grupo EtOH_Low podría haber disminuido la sensibilidad tanto a la disforia como a los efectos del estrés, minimizando los efectos negativos de refuerzo de la exposición posterior al fármaco y, como consecuencia, explicando una mayor resistencia en este grupo. Curiosamente, esta paradoja tenía una base neuroquímica. Por ejemplo, los ratones transgénicos que sobreexpresan FosB en las neuronas GABAérgicas de la espina dorsal media del núcleo accumbens tuvieron niveles aumentados de receptores opioides mu y kappa (Sim-Selley et al., 2011), y esos receptores respectivamente aumentan e inhiben el tono mesolímbico (Manzanares et al., 1991 y Devine et al., 1993). Además, la expresión del tipo de célula también podría cambiar drásticamente las consecuencias funcionales del aumento de FosB / DeltaFosB. En un elegante estudio con ratones que sobreexpresan DeltaFosB en neuronas que expresan D1 o D2 en el núcleo accumbens, reveló que DeltaFosB en las neuronas D1 (pero no en el D2) mejora las respuestas de comportamiento a la cocaína (Grueter et al., 2013).

Curiosamente, con respecto a la corteza motora, hubo un aumento en la expresión de FosB / DeltaFosB solo en el grupo EtOH_High, y se limitó al quinto día de abstinencia. La falta de aumento a las 5 h de abstinencia podría explicarse por un posible mecanismo de tolerancia en la expresión de FosB / DeltaFosB en esta región después de la exposición crónica al etanol. Además, nuestros resultados sugieren que hay cambios neuroquímicos activos en la corteza motora durante el período de abstinencia, a pesar de que los animales no fueron manipulados durante este período. Esto es interesante, porque esta plasticidad podría desempeñar un papel, al menos parcialmente, en el mantenimiento de la sensibilización locomotora. Aunque la hiperlocomoción sostenida después de varios días de abstinencia no se estudió aquí, hay varios estudios, incluidos los anteriores de nuestro laboratorio, que muestran que los ratones sensibilizados (pero no no sensibilizados) tenían una mayor locomoción cuando se los desafió con etanol después de un período de abstinencia determinado (Masur y dos santos, xnumx, Souza-Formigoni y otros, 1999, Quadros et al., 2002a, Quadros et al., 2002b, Abrahão et al., 2011, Abrahão et al., 2012, Fallopa et al., 2012 y Coelhoso et al., 2013).

Finalmente, cabe destacar que solo el grupo EtOH_Low mostró un aumento en la expresión de FosB / DeltaFosB en la parte anterior (pero no posterior) del área ventral tegmental. Estas partes tienen distintas proyecciones y perfiles neuroquímicos, y su participación en el proceso de recompensa depende de varios factores (Ikemoto, 2007). Por ejemplo, la autoadministración de etanol en ratas está relacionada con la parte posterior, pero no con la porción ventral del área tegmental ventral (Rodd-Henricks et al., 2000 y Rodd et al., 2004). Además, el sistema endocannabinoide, así como los receptores GABA-A, D1-D3 dopaminérgicos y 5HT3 serotoninérgicos, juegan un papel importante en el comportamiento de búsqueda de etanol (Linsenbardt y Boehm, 2009, Rodd et al., 2010, Melón y Boehm, 2011b y Hauser et al., 2011). Sin embargo, GABA-B en la porción anterior del área tegmental ventral es importante en términos de la recompensa (Moore y Boehm, 2009) y estimulantes efectos locomotores (Boehm et al., 2002) de etanol. Además, los receptores nicotínicos colinérgicos en la porción anterior están involucrados en el aumento de los niveles de dopamina accumbal inducidos por el etanol (Ericson et al., 2008). Por lo tanto, independientemente del perfil distinto de estas porciones, es posible que los cambios observados en el grupo EtOH_Low en las porciones anteriores puedan estar relacionados con el proceso de recompensa. La cocaína crónica pero no la morfina crónica o la exposición al estrés crónico incrementa el DeltaFosB en el área tegmental ventral, específicamente en una población de células de ácido gamma-aminobutírico (GABA) (Perrotti et al., 2005). Este hecho podría explicar los niveles normales de FosB / DeltaFosB a lo largo de la extracción encontrada en el área tegmental ventral de los ratones EtOH_High, independientemente de la experiencia de estrés supuestamente alto en este período. Además, estos datos corroboran, al menos parcialmente, la hipótesis de que el aumento de la expresión de FosB / DeltaFosB a lo largo de la extracción en EtOH_Low podría caracterizarse como una respuesta adaptativa.

Las diferencias individuales observadas durante la transición del uso recreativo a la adicción a las drogas son notables (Flagel et al., 2009, George y Koob, 2010 y Swendsen y Le Moal, 2011). Como consecuencia, es imperativo estudiar las características neurobiológicas relacionadas con la variabilidad individual. La sensibilización conductual es un modelo animal comúnmente utilizado para investigar las características neurobiológicas de la adicción a las drogas. La base de este modelo es que los efectos subjetivos de los fármacos aumentan a lo largo de su exposición repetida. Una vez adquirida, la sensibilización locomotora es duradera y está en relación temporal directa con los cambios morfológicos y neuroquímicos en la vía mesolímbica y varios núcleos encefálicos relacionados con la emocionalidad y el comportamiento motor (Robinson y Kolb, 1999 y Vanderschuren y Pierce, 2010). Un estudio pionero realizado por Masur y dos santos (xnumx) demostró que existe una gran variabilidad de comportamiento en ratones suizos criados en relación con la sensibilización locomotora inducida por etanol. Desde entonces, otros estudios han demostrado una importante correlación entre las características neuroquímicas y la variabilidad del comportamiento, principalmente aquellas relacionadas con el dopaminérgico (Abrahão et al., 2011, Abrahão et al., 2012 y Souza-Formigoni y otros, 1999) y los sistemas glutamatérgicos (Quadros et al., 2002a y Quadros et al., 2002b). Además, un estudio previo de nuestro laboratorio que utiliza el paradigma de sensibilización locomotora inducida por etanol mostró que los ratones sensibilizados (pero no sensibilizados) presentaron un aumento notable en el receptor de cannabinoides tipo 1 (CB1R) durante el período de abstinencia (Coelhoso et al., 2013). Aquí identificamos diferentes patrones de expresión de FosB / DeltaFosB durante el retiro entre los grupos EtOH_High y EtOH_Low.

En resumen, la variabilidad del comportamiento observada en la fase de adquisición de la sensibilización locomotora inducida por etanol se acompaña de una plasticidad neuronal distinta durante el período de abstinencia. Curiosamente, nuestros resultados sugieren que los diferentes patrones de expresión de FosB / DeltaFosB detectados en ratones sensibilizados y no sensibilizados están más relacionados con el período de abstinencia que con la exposición crónica al fármaco, probablemente debido a la tolerancia de la transcripción de FosB / DeltaFosB inducida por fármacos.

Los siguientes son los datos complementarios relacionados con este artículo.

Referencias

• Nikulina et al., 2012
• EM Nikulina, MJ Lacagnina, S. Fanous, J. Wang, RP Hammer Jr.
• El estrés de la derrota social intermitente aumenta la coexpresión de ocFosB / BDNF mesocorticolimbic y activa de forma persistente las neuronas corticotegmentales: implicación de la vulnerabilidad a los psicoestimulantes
• Neurociencia, 212 (2012), pp. 38 – 48
• Artículo

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  Citando artículos (12)
•  
• Vialou et al., 2012
• V. Vialou, J. Feng, AJ Robison, SM Ku, D. Ferguson, KN Scobie, et al.
• El factor de respuesta sérica y la proteína de unión al elemento de respuesta cAMP son necesarios para la inducción de cocaína de ΔFosB
• J Neurosci, 32 (2012), pp. 7577 – 7584
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  Citando artículos (17)
• Vanderschuren y Pierce, 2010
• LJ Vanderschuren, RC Pierce
• Procesos de sensibilización en drogodependencias.
• Curr Top Behav Neurosci, 3 (2010), pp. 179 – 195
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  Citando artículos (53)
• Vanderschuren y Kalivas, 2000
• LJ Vanderschuren, PW Kalivas
• Alteraciones en la transmisión dopaminérgica y glutamatérgica en la inducción y expresión de la sensibilización del comportamiento: una revisión crítica de los estudios preclínicos
• Psicofarmacología (Berl), 151 (2000), pp. 99 – 120
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  Citando artículos (884)
• Swendsen y Le Moal, 2011
• J. Swendsen, M. Le Moal
• Vulnerabilidad individual a la adicción.
• Ann NY Acad Sci, 1216 (2011), pp. 73 – 85
• Ver registro en Scopus

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  Citando artículos (35)
• Souza-Formigoni y otros, 1999
• ML Souza-Formigoni, EM De Lucca, DC Hipólida, SC Enns, MG Oliveira, JN Nobrega
• La sensibilización al efecto estimulante del etanol se asocia con aumentos localizados en la unión del receptor D2 cerebral.
• Psicofarmacología, 146 (1999), pp. 262 – 267
• Ver registro en Scopus

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  Citando artículos (54)
• Solecki et al., 2008
• W. Solecki, T. Krowka, J. Kubik, L. Kaczmarek, R. Przewlocki
• Papel de fosB en comportamientos relacionados con la recompensa de morfina y la memoria espacial
• Behav Brain Res, 190 (2008), pp. 212 – 217
• Artículo

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  Citando artículos (7)
• Sim-Selley et al., 2011
• LJ Sim-Selley, MP Cassidy, A. Esparta, V. Zachariou, EJ Nestler, DE Selley
• Efecto de la sobreexpresión de ΔFosB en la señalización mediada por receptores opioides y cannabinoides en el núcleo accumbens
• Neurofarmacología, 61 (2011), pp. 1470 – 1476
• Artículo

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  Citando artículos (10)
• Ryabinin y Wang, 1998
• AE Ryabinin, YM Wang
• La administración repetida de alcohol afecta diferencialmente la inmunorreactividad de las proteínas c-Fos y FosB en ratones DBA / 2 J
• Alcohol Clin Exp Res, 22 (1998), pp. 1646 – 1654
• Ver registro en Scopus

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  Citando artículos (33)
• Rodd-Henricks et al., 2000
• ZA Rodd-Henricks, DL McKinzie, RS Crile, JM Murphy, WJ McBride
• Heterogeneidad regional para la autoadministración intracraneal de etanol dentro del área ventral tegmental de ratas Wistar hembras
• Psicofarmacología (Berl), 149 (2000), pp. 217 – 224
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  Citando artículos (130)
• Rodd et al., 2010
• ZA Rodd, RL Bell, SM Oster, JE Toalston, TJ Pommer, WJ McBride, et al.
• Los receptores de serotonina-3 en el área tegmental ventral posterior regulan la autoadministración de etanol de ratas que prefieren el alcohol (P)
• Alcohol, 44 (2010), pp. 245 – 255
• Artículo

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  Citando artículos (19)
• Rodd et al., 2004
• ZA Rodd, RI Meléndez, RL Bell, KA Kuc, Y. Zhang, JM Murphy, et al.
• Autoadministración intracraneal de etanol dentro del área ventral tegmental de ratas Wistar macho: evidencia de la participación de neuronas de dopamina
• J Neurosci, 24 (2004), pp. 1050 – 1057
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  Citando artículos (111)
• Robinson y Kolb, 1999
• TE Robinson, B. Kolb
• Alteraciones en la morfología de las dendritas y espinas dendríticas en el núcleo accumbens y la corteza prefrontal después de un tratamiento repetido con anfetamina o cocaína.
• Eur J Neurosci, 11 (1999), pp. 1598 – 1604
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  Citando artículos (427)
• Quadros et al., 2002b
• IM Quadros, JN Nóbrega, DC Hipólido, EM de Lucca, ML Souza-Formigoni
• La propensión diferencial a la sensibilización al etanol no se asocia con la unión alterada a los receptores D1 o los transportadores de dopamina en el cerebro de ratón
• Addic Biol, 7 (2002), pp. 291 – 299
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  Citando artículos (21)
• Quadros et al., 2002a
• IM Quadros, DC Hipólida, R. Frussa Filho, EM De Lucca, JN Nóbrega, ML Souza-Fomigoni
• La resistencia a la sensibilización al etanol se asocia con una mayor unión al receptor NMDA en áreas específicas del cerebro
• Eur J Pharmacol, 442 (2002), pp. 55 – 61
• Artículo

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   PDF (128 K)

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  Citando artículos (36)
• Phillips et al., 1997
• TJ Phillips, AJ Roberts, CN Lessov
• Sensibilización conductual al etanol: genética y efectos del estrés.
• Pharmacol Biochem Behav, 57 (1997), pp. 487 – 493
• Artículo

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   PDF (186 K)

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  Citando artículos (101)
• Perrotti et al., 2008
• LI Perrotti, RR Weaver, B. Robison, W. Renthal, I. Maze, S. Yazdani, et al.
• Distintos patrones de inducción de DeltaFosB en el cerebro por drogas de abuso
• Sinapsis, 62 (2008), pp. 358 – 369
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  Citando artículos (79)
• Perrotti et al., 2004
• LI Perrotti, Y. Hadeishi, PG Ulery, M. Barrot, L. Monteggia, RS Duman, et al.
• Inducción de deltaFosB en estructuras cerebrales relacionadas con la recompensa después del estrés crónico
• J Neurosci, 24 (2004), pp. 10594 – 10602
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  Citando artículos (148)
• Perrotti et al., 2005
• LI Perrotti, CA Bolaños, KH Choi, SJ Russo, S. Edwards, PG Ulery, et al.
• DeltaFosB se acumula en una población de células GABAérgicas en la cola posterior del área tegmental ventral después del tratamiento psicoestimulante
• Eur J Neurosci, 21 (2005), pp. 2817 – 2824
• Ver registro en Scopus

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  Citando artículos (85)
• Ohnishi et al., 2011
• YN Ohnishi, YH Ohnishi, M. Hokama, H. Nomaru, K. Yamazaki, Y. Tominaga, et al.
• FosB es esencial para mejorar la tolerancia al estrés y antagoniza la sensibilización locomotora por ΔFosB
• Psiquiatría Biol, 70 (2011), pp. 487 – 495
• Artículo

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  Citando artículos (13)
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• Vialou et al., 2010
• V. Vialou, AJ Robison, QC Laplant, SE Covington III, DM Dietz, YN Ohnishi, et al.
• DeltaFosB en circuitos de recompensa cerebral media la resistencia al estrés y las respuestas antidepresivas
• Nat Neurosci, 13 (2010), pp. 745 – 752
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  Citando artículos (141)
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• Zachariou et al., 2006
• V. Zachariou, CA Bolanos, DE Selley, D. Theobald, MP Cassidy, MB Kelz, et al.
• Un papel esencial para DeltaFosB en el núcleo accumbens en la acción de la morfina.
• Nat Neurosci, 9 (2006), pp. 205 – 211
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  Citando artículos (138)

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• Autor para correspondencia en: Rua Cesário Mota Jr, 61, 12 andar, São Paulo, SP 01221-020, Brasil. Tel./fax: + 55 11 33312008.
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• Estos autores igualmente participaron en el presente estudio.