Los receptores de CRF en el núcleo accumbens modulan la preferencia de pareja en los ratones de la pradera (2007)

Horma Behav. Manuscrito del autor; disponible en PMC Dic 10, 2007.

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PMCID: PMC2128037

NIHMSID: NIHMS22254

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Resumen

La evidencia reciente sugiere un papel para el factor de liberación de corticotropina (CRF) en la regulación de la unión de pares en los ratones de campo de la pradera. Anteriormente, hemos demostrado que las especies de vole monógamas y no monógamas tienen distribuciones dramáticamente diferentes de receptores de CRF de tipo 1 (CRF1) y receptor de CRF tipo 2 (CRF2) en el cerebro, y que CRF1 y CRF2 Las densidades de receptores en el núcleo accumbens (NAcc) se correlacionan con la organización social. Las praderas monógamas y los ratones de pino tienen niveles significativamente más bajos de receptores de CRF de tipo 1 (CRF1), y niveles significativamente más altos de tipo 2 (CRF2) aglutinante, en NAcc que en prados no monógamos y en voles montanos. Aquí, informamos que las microinyecciones de CRF directamente en la NAcc aceleran la formación de preferencias de los compañeros en ratones de la pradera masculina. El control de las inyecciones de CSF en NAcc, y CRF en caudate-putamen, no facilitó la preferencia de la pareja. Del mismo modo, las inyecciones de CRF en NAcc de ratones de campo no monógamos tampoco facilitaron la preferencia de los compañeros. En los ratones de campo, este efecto de facilitación del CRF se bloqueó mediante la inyección conjunta de cualquiera de los CRF.1 o CRF2 antagonistas del receptor en NAcc. Tinción inmunocitoquímica para CRF y Urocortin-1 (Ucn-1), dos ligandos endógenos para CRF1 o CRF2 Los receptores en el cerebro revelaron que CRF, pero no Ucn-1, estaban presentes fibras inmunoreactivas en NAcc. Esto apoya la hipótesis de que la liberación local de CRF en NAcc podría activar CRF1 o CRF2 Receptores en la región. En conjunto, nuestros resultados revelan un nuevo papel para los sistemas de CRF accumbal en el comportamiento social.

Palabras clave: núcleo accumbens, unión, CRF1, CRF2, factor liberador de corticotropina, hormona liberadora de corticotropina, campañol, receptores neuropeptídicos, enlace de pares, comportamiento social, monogamia, diferencias de especies

El sistema del factor de liberación de corticotropina (CRF) está involucrado en la neurobiología que subyace al estrés y la ansiedad, pero se sabe mucho menos sobre su papel en el comportamiento social. Los roedores de microtina exhiben diversas organizaciones sociales y, por lo tanto, ofrecen un excelente enfoque comparativo en el estudio de la neurobiología del comportamiento social (Joven y Wang, 2004). PraderaMicrotus ochrogaster) y ratas de pino (Microtus pinetorum) son monógamos; los compañeros adultos forman enlaces de pareja selectivos de larga duración en el campo y en el laboratorio (Getz, Carter, y Gavish, 1981; Salo, Shapiro y Dewsbury, 1993). En cambio, la pradera estrechamente relacionada (Microtus pennsylvanicus) y campañoles montanos (Microtus montanus) son promiscuas y solitarias (Gruder-Adams y Getz, 1985; Shapiro y Dewsbury, 1990). Investigaciones anteriores han revelado que la distribución cerebral de los receptores neuropéptidos para la oxitocina y la vasopresina parece ser responsable de las diferencias de especies en la organización social (Insel y Shapiro, 1992; Insel, Wang y Ferris, 1994; Lim, Wang, Olazabal, Ren, Terwilliger y Young, 2004b). Sin embargo, la evidencia más reciente sugiere que otro sistema neuropéptido, CRF, también parece modular el enlace de pares en ratas de la pradera (DeVries, Guptaa, Cardillo, Cho y Carter, 2002).

Hay relativamente pocos estudios que examinan el papel de las hormonas del estrés en el comportamiento social. Un estudio encontró que la administración de corticosterona exógena a ratones de la pradera masculina facilitó la formación de enlaces de pareja con una nueva hembra (DeVries, DeVries, Taymans y Carter, 1996). Un estudio posterior descubrió que la CRF administrada intracerebroventricularmente (icv) facilitó la preferencia de pareja en ratones de la pradera masculina, incluso en dosis extremadamente bajas que no parecían afectar la actividad locomotora o el comportamiento similar a la ansiedad (DeVries et al., 2002). Además, la preferencia de la pareja fue bloqueada por la administración icv de CRF alfa-helicoidal que bloquea de manera no selectiva los receptores de CRF en el cerebro (DeVries et al., 2002). Estos datos sugieren que la CRF puede desempeñar un papel en la formación de enlaces de pareja a través de mecanismos independientes de la ansiedad mediante la participación de receptores cerebrales de acción central. Sin embargo, el CRF infundido con icv podría estar actuando en cualquier número de regiones del cerebro para facilitar la preferencia de la pareja, y actualmente se desconoce qué regiones del cerebro están específicamente involucradas.

Dado que el sistema CRF se ha implicado en la regulación de la formación de enlaces de pares, predijimos que los circuitos neuronales de este sistema diferirían entre las especies monógamas y no monógamas. Anteriormente, hemos demostrado que, aunque las distribuciones de ARNm y péptidos de CRF parecen altamente conservadas entre las especies de vole, las distribuciones de los tipos de receptores de CRF 1 y 2 (CRF1 y CRF2) difieren dramáticamente en todo el cerebro en cuatro especies de vole que exhiben diferentes organizaciones sociales (Lim, Nair y Young, 2005; Lim, Tsivkovskaia, Bai, Young y Ryabinin, 2006). La unión del receptor pareció correlacionarse con la estructura social monógama en varias regiones del cerebro; sin embargo, solo el núcleo accumbens (NAcc) se segregó consistentemente con las especies de vole monógamas y las especies de vole no monógamas. Las praderas monógamas y los ratones de pino tienen niveles significativamente más bajos de receptores de CRF de tipo 1 (CRF 1), y niveles significativamente más altos de tipo 2 (CRF2) vinculante, en NAcc que el prado no monógamo y los montés (Lim et al., 2005).

Basado en nuestros estudios neuroanatómicos que demuestran diferencias de especies en CRF1 y CRF2 densidades en NAcc, planteamos la hipótesis de que la acción de CRF dentro de NAcc, en particular, fue crítica para el comportamiento social monógamo en praderas. Primero, determinamos si el CRF inyectado directamente en NAcc puede facilitar la formación de preferencias de pareja después de un tiempo abreviado de convivencia con la pareja. A continuación, realizamos el experimento idéntico en voles de prados no monógamos. Entonces, manipulamos CRF1 y CRF2 en NAcc usando antagonistas farmacológicos para determinar sus contribuciones relativas a la formación de preferencias facilitadas por el CRF. Por último, mostramos evidencia de tinción inmunorreactiva de dos ligandos endógenos para CRF1 y CRF2 Receptores en el cerebro, CRF- y Urocortin-1 (Ucn-1), en NAcc en praderas. Los resultados de estos estudios demuestran por primera vez que CRF, actuando en la NAcc, puede promover el apego social, y además, tanto CRF1 y CRF2 Los receptores están involucrados en este proceso.

FORMAS DE PAGO

Materias

Los animales eran adultos, sexualmente ingenuos, machos y hembras (70 – 100 días de edad) de una colonia de cría de laboratorio en la Universidad Estatal de Florida que originalmente se derivaron de campañoles capturados en el campo en Illinois, EE. UU. Los ratones de campo adultos sexualmente naïve procedían de la colonia de cría de laboratorio de la Universidad de Emory. Después del destete a los 21 días de edad, los sujetos se alojaron en parejas o tríos de hermanos del mismo sexo y agua y el alimento para conejos Purina se proporcionó a voluntad. Todas las jaulas se mantuvieron en un ciclo 14: 10 luz: oscuridad con la temperatura a 20 ° C. Se incluyeron datos de los ratones de la pradera masculina 87 en los experimentos de farmacología de CRF, junto con un número igual de pares de praderas femeninas de estímulo para el ensayo de unión de pares. También se utilizaron datos de los ratones de campo masculinos 10, junto con un número igual de ratones de campo hembra de estímulo. Se usaron ocho ratones de campo en los estudios de inmunocitoquímica CRF (n = 4 para cada sexo).

Facilitación CRF de la preferencia de pareja

Los ratones de campo adultos (n = 31) fueron canulados bilateralmente en NAcc utilizando métodos estereotáxicos como se describió anteriormente (Aragona, Liu, Curtis, Stephan y Wang, 2003a; Liu y Wang, 2003). Los sujetos fueron anestesiados con pentobarbital sódico (2.5 mg por 40 gm de peso corporal), y las cánulas de guía bilateral de calibre 26 (Plastics One, Roanoke, VA) destinadas a la NAcc se implantaron estereotaxicamente (1.7 anterior mm, bilateral 1 mm, ventral −XNXX mm a bregma). Las inyecciones de control (n = 4.0) se dirigieron al caudado-putamen (anterior 6 mm, bilateral ± 1.7 mm, ventral −1 mm a bregma). Después de la recuperación de los días 2.5-3, los sujetos recibieron microinyecciones (5 nl por lado) de CSF artificial o fármaco disuelto en CSF. Las inyecciones se realizaron con una aguja de calibre 200 que extendió 33 mm por debajo de la cánula guía hasta el área objetivo. La aguja se conectó a una jeringa Hamilton (Hamilton, Reno, NV) a través de un tubo de polietileno-1, a través del cual la solución se infundió lentamente por una bomba (unidad estándar MasterFlex L / S, modelo 20-7016) a una velocidad de 21 nl / min, por lado. El CRF humano / rata se obtuvo de Sigma (St. Louis, MO).

Los animales se dividieron en uno de cuatro grupos: control de CSF (n = 7), 0.01 pg CRF en NAcc (n = 9), 0.1 pg CRF en NAcc (n = 15), y 0.1 pg CRF en caudate-putamen (n = 6). El caudate-putamen (CP) es una región del cerebro justo dorsal a la NAcc y también contiene CRF2 receptores, sirviendo así como una región de control anatómico para efectos CRF. Cada animal recibió inyecciones bilaterales de volumen 200 nl antes de una hora de cohabitación abreviada de 6 con una hembra nueva. La concentración de 0.01 pg CRF en 200 nL es 10 nM, mientras que la concentración de 0.1 pg CRF en 200 nL es 100 nM. La calculada ki para CRF1 es 11 nM, mientras que el Ki calculado para CRF2 es 25 nM en relación con 125I-sauvagine (Primus, Yevich, Baltazar y Gallager, 1997). La cohabitación durante las horas 6 sin apareamiento no induce sistemáticamente a la preferencia de pareja, como se demostró en estudios anteriores (Aragona et al., 2003a; Aragona, Liu, Yu, Curtis, Detwiler, Insel y Wang, 2006). Inmediatamente después de la cohabitación, los sujetos fueron evaluados para determinar la preferencia de pareja.

Las pruebas de preferencia de la pareja consistieron en colocar al hombre en un aparato con cámara 3 en el que la mujer estaba atada en una jaula, y una mujer novedosa ("extraña") de la misma edad y experiencia sociosexual fue atada en una segunda caja, como anteriormente descritoCarter, DeVries, y Getz, 1995). Cada estímulo femenino se usó en dos pruebas de preferencia de pareja separadas, una vez como pareja y otra vez como un extraño de otro sujeto, y por lo tanto, cada mujer tuvo una exposición social y sexual equivalente durante la cohabitación de 20 por hora. Se permitió que los sujetos vagaran libremente a lo largo del aparato, y el tiempo pasado en contacto con el compañero y el extraño se cuantificó durante el transcurso de la prueba de la hora 3.

La actividad locomotora se midió durante la prueba de preferencia de la pareja para determinar si las dosis elegidas del tratamiento con CRF afectaron la actividad locomotora general o el comportamiento similar a la ansiedad, como se describió anteriormente (Hotta, Shibasaki, Arai y Demura, 1999). El número de cruces de jaula a través de ambos túneles del aparato de preferencia de pareja se evaluó utilizando detectores de infrarrojos. Hay cuatro haces de infrarrojos en las tres jaulas del aparato de preferencia de pareja, con dos haces que flanquean cada túnel que conecta dos jaulas. El número total de roturas de haz de fotos se totalizó para cada animal durante el período de tres horas. Después de las pruebas de comportamiento, los sujetos se sacrificaron y los sitios de inyección se verificaron histológicamente.

Los ratones de campo machos adultos (n = 10) también fueron evaluados para determinar la preferencia de la pareja por CRF. Los animales se canularon bilateralmente en NAcc como se describió anteriormente y se asignaron al azar a uno de dos grupos: control de CSF (n = 4), o CRF 0.1 pg (n = 6). Las pruebas de cohabitación y de preferencia de pareja se realizaron exactamente como se describió anteriormente para los ratones de campo. Los ratones de campo masculinos adultos de nuestra colonia generalmente no forman preferencias de pareja cuando cohabitan con una mujer (Lim et al., 2004b).

CRF1- y CRF2- Farmacología selectiva y preferencia de pareja.

Los ratones de la pradera adultos se canularon bilateralmente en NAcc como se describió anteriormente y se dividieron en uno de tres grupos: 0.1 pg CRF (n = 10), 0.1 pg CRF más 10 pg CRF1 antagonista (CP-154,526) (n = 25) y 0.1 pg CRF más 10 pg CRF2 antagonista (anti-sauvagine-30) (n = 15). Anti-sauvagine-30 se obtuvo de Sigma (St. Louis, MO) y el CP-154,526 de Michael Owens, Ph.D. (Universidad de Emory, Atlanta, GA). La concentración de 10 pg CRF1 El antagonista (CP-154,526) en la solución 200 nL es 100 nM, mientras que la concentración de 10 pg CRF2 El antagonista (anti-sauvagine-30) en la solución 200 nL es 10 nM. Cada animal recibió inyecciones bilaterales de volumen de 200 nl directamente en NAcc antes de una hora de cohabitación abreviada de 6 con una nueva hembra. Inmediatamente después de la cohabitación, los sujetos fueron evaluados para determinar la preferencia de pareja como se describió anteriormente. Después de las pruebas de comportamiento, los sujetos se sacrificaron y los sitios de inyección se verificaron histológicamente. Los animales cuyos sitios de canulación se colocaron fuera del NAcc se excluyeron del análisis de datos y no se reflejaron en el número total de animales utilizados.

Análisis de Datos

Los datos de la prueba de preferencia de pareja para cada experimento se analizaron utilizando un método ANOVA de 2 en el que el estímulo (pareja o extraño) y el tratamiento fueron factores. Además, se utilizaron las pruebas t de Student para comparar el tiempo en contacto con la pareja y el extraño dentro de cada grupo de tratamiento. Se realizaron correcciones de Bonferroni para el nivel de importancia para cada experimento con el fin de minimizar el riesgo de error de tipo I debido a comparaciones múltiples. Los varones se clasificaron como habiendo desarrollado una preferencia de pareja si pasaron más del doble de tiempo en contacto con la pareja que con el extraño.

Los datos recopilados para la actividad locomotora se totalizaron como el número de roturas del haz infrarrojo para cada animal y se promediaron dentro de cada grupo de tratamiento. Los resultados se analizaron utilizando un ANOVA de una vía con tratamiento como factor independiente.

Inmunohistoquímica CRF y Urocortin-1

Los ratones de campo adultos se anestesiaron profundamente entre las horas de 10: 00 y 14: 00 con isoflurano y se perfundieron con solución salina, seguido de 2% de paraformaldehído en 10 mM (pH 7.4) solución salina tamponada con fosfato (PBS). Los cerebros disecados se fijaron posteriormente durante la noche en una solución de paraformaldehído / PBS 2% y se sometieron a crioprotección en un% de sacarosa / PBS 30. Se cortaron secciones coronales de flotación libre de 30 μm de grosor en un criostato y se procesaron para inmunohistoquímica de acuerdo con los protocolos estándar (Ryabinin, Criado, Henriksen, Bloom y Wilson, 1997; Weitemier, Tsivkovskaia y Ryabinin, 2005) con ajustes para el tejido de vole realizado en experimentos anteriores (Lim et al., 2006). En resumen, la actividad de la peroxidasa endógena se detuvo mediante una incubación de 15-minuto con 0.3% de peróxido de hidrógeno. Para el anticuerpo específico contra Urocortin-1, el bloqueo se realizó mediante una incubación de cinco horas con 2% de albúmina de suero bovino, 0.1% de heparina, 0.01% de Triton X-100 en PBS. Para el anticuerpo específico de CRF, el bloqueo se realizó mediante una incubación de cinco horas con 4.5% de suero de cabra, 0.3% de Triton X-100 en PBS. Los anticuerpos de conejo primarios que reconocen Urocortin-1 (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO) se usaron en la dilución 1: 5,000. Los anticuerpos primarios que reconocen CRF (Peninsula Laboratories, San Carlos, CA) se usaron en dilución 1: 15,000. Se utilizaron anticuerpos secundarios anti-conejo biotinilados (Vector Laboratory Inc., Burlingame, CA) para detectar los anticuerpos primarios. La detección de los anticuerpos secundarios se realizó con el kit Vectastain ABC (Vector), y el desarrollo enzimático se realizó con el kit Metal Enhanced DAB (Pierce, Rockford, IL, EE. UU.). La especificidad de la inmunotinción se evaluó por una falta completa de inmunorreactividad en áreas que no se sabe expresan CRF o Urocortin-1. Además, los experimentos de preabsorción de control para estos anticuerpos se realizaron previamente (Bachtell, Weitemier, Galvan-Rosas, Tsivkovskaia, Risinger, Phillips, Grahame y Ryabinin, 2003).

El análisis cualitativo de la imagen se realizó utilizando un sistema que consiste en un microscopio Olympus BX40 y una cámara de video digital de alta resolución (Olympus Qcolor3) interconectada a una computadora personal Macintosh que ejecuta OS-X. Las imágenes de una sección única mejor combinadas entre los animales para cada región del cerebro se recolectaron digitalmente con la misma intensidad de iluminación. Dado que no se observó tinción inmunopositiva en cuerpos celulares en NAcc, el número de neuronas inmunorreactivas no se contabilizó cuantitativamente.

RESULTADOS

Manipulación farmacológica de los receptores de CRF en NAcc.

Anteriormente se había demostrado que la infusión de CRF icv facilita la preferencia de los compañeros en los campos de la pradera (DeVries et al., 2002). Basado en nuestros datos neuroanatómicos que demuestran las diferencias de especies en CRF1 y CRF2 en NAcc, planteamos la hipótesis de que NAcc fue el sitio de acción para la facilitación del CRF de la preferencia de los socios. El estudio anterior demostró que la administración de CRF en función de la dosis de CRF podría facilitar las preferencias de la pareja en ratones de la pradera masculina después de una cohabitación abreviada con una hembra (DeVries et al., 2002). Sobre la base de este estudio, diseñamos dosis de CRF para inyecciones específicas de sitio en NAcc. Las dosis que utilizamos, 0.1 pg y 0.01 pg CRF se disolvieron en 200 nL solución isotónica (o 100 nM y 10 nM, respectivamente), estaban muy por debajo de las dosis icv efectivas mínimas de 0.1 ng y 1 ng CRF disuelto en 1 μL (o 210 nM y 2.1 μM, respectivamente) (DeVries et al., 2002). Aunque se ha demostrado que CRF se une preferentemente a CRF1, también se une a CRF2 con afinidad sustancial (Ki igual a 11 y 25, respectivamente) (Primus et al., 1997).

El análisis del conjunto de datos general utilizando un ANOVA de 2 vías reveló un efecto principal significativo del estímulo animal (F (1,66) = 6.77, p <0.05), pero no se detectaron otros efectos principales o interacciones. Para determinar qué grupos pasaban tiempo preferentemente en contacto con los socios sobre los extraños, se realizaron pruebas t de Student con correcciones de Bonferroni del valor p. Los ratones de campo de control con inyecciones bilaterales de LCR artificial en el polo septal NAcc, o 0.1 pg CRF en el caudado-putamen, no pasaron significativamente más tiempo en contacto con la pareja que el animal de estímulo extraño (p> 0.3, prueba t de Student , Nivel de Bonferroni establecido en p <0.01) (Figura 1A). Los ratones de campo a los que se les inyectó la dosis más baja de CRF, 0.01 pg, tendieron a pasar más tiempo en contacto con la pareja que con el extraño (p> 0.08, prueba t de Student, nivel de Bonferroni establecido en p <0.01). Por el contrario, los ratones de campo de la pradera que recibieron inyecciones bilaterales de la dosis de CRF 10 veces más alta, 0.1 pg en el polo septal NAcc, pasaron significativamente más tiempo en contacto con la pareja que con el extraño (p <0.01, prueba t de Student, nivel de Bonferroni establecido en p <0.01) (Figura 1A). Además, mientras que solo 6 de los animales de control de 13 mostraron una preferencia de pareja, definida como pasar el doble de tiempo en contacto con la pareja en comparación con el extraño, 12 de los animales de 15 que recibieron 0.1 pg de CRF mostró una preferencia de pareja (Figura 1B). Los animales 3 que no mostraron una preferencia de pareja tenían fuertes preferencias de extraños, lo que probablemente contribuyó a la falta de un efecto principal del tratamiento o un efecto de interacción en el ANOVA de 2. Por lo tanto, aunque las infusiones de CRF en el NAcc aumentaron significativamente el tiempo de contacto con la pareja en relación con el extraño, no produjo un aumento general en el tiempo de contacto con la pareja.

Figura 1 y XNUMX 

Las micro-inyecciones bilaterales de CRF en NAcc facilitan la preferencia de pareja en ratones de campo masculinos. (A) Los animales de control que recibieron LCR artificial en el NAcc, o 0.1 pg CRF en el caudato-putamen (CP), no preferían significativamente a la pareja sobre ...

Debido a las dramáticas diferencias de especies en CRF1 y CRF2 densidades en NAcc, planteamos la hipótesis de que la acción de CRF dentro de NAcc solo facilitaría la formación de preferencias de pareja en topillos de pradera, y no en topillos de pradera no monógamos. De hecho, los ratones de campo inyectados con LCR, o la dosis alta de 0.1 pg de CRF, no pasaron significativamente más tiempo en contacto con la pareja que con el extraño (p> 0.5, prueba t de Student) (Figura 2 y XNUMX).

Figura 2 y XNUMX 

Las micro-inyecciones bilaterales de CRF en NAcc no facilitan la preferencia de la pareja en ratones de campo masculinos no monógamos. Los ratones de campo adultos inyectados con CSF artificial, o 0.1 pg de CRF en NAcc, no pasaron más tiempo en contacto con el compañero que ...

Basado en las diferencias de especies en CRF1 y CRF2 distribución en NAcc, la hipótesis de que tanto CRF1 y CRF2 modularía el comportamiento de preferencia de pareja, quizás en direcciones opuestas. El análisis del conjunto de datos general utilizando un ANOVA de 2 vías reveló un efecto principal significativo del estímulo animal (F (1,94) = 7.52, p <0.05), pero no se detectaron otros efectos o interacciones principales. Ratones de pradera inyectados con un cóctel de 0.1 pg de CRF, más 10 pg de CRF selectivo2 antagonista anti-sauvagina-30, no pasó significativamente más tiempo con la pareja o el extraño (p> 0.3, prueba t de Student, nivel de Bonferroni establecido en p <0.016) (Figura 3A). Curiosamente, los ratones de campo se inyectaron con un cóctel de 0.1 pg de CRF, más 10 pg CRF selectivo1 antagonista CP-154,526-1, también mostró un bloqueo de preferencia de pareja (p> 0.5, prueba t de Student, nivel de Bonferroni establecido en p <0.016) (Figura 3A). Los ratones de campo de la pradera de control inyectados con 0.1 pg de CRF en el NAcc se probaron simultáneamente y se encontró que replicaban los resultados originales de la facilitación de la preferencia de pareja (p <0.01, prueba t de Student, nivel de Bonferroni establecido en p <0.016) (Figura 3A). Además, mientras 8 fuera de los ratones de la pradera tratados con CRF 10 mostró una preferencia de pareja, solo 11 de los animales 25 que recibieron CRF1 antagonista, y 6 de los animales 15 que recibieron CRF2 antagonista, muestra una preferencia de pareja (Figura 3B). Nuestros resultados sugieren que la activación de ambos CRF1 y CRF2 Los receptores en NAcc son necesarios para la facilitación inducida por CRF de la preferencia de pareja en los ratones de campo.

Figura 3 y XNUMX 

Ambos CRF1 y CRF2 Los receptores en el NAcc son necesarios para la formación de preferencias de pareja facilitada por CRF en ratones de campo de la pradera. (A) Los animales inyectados con 0.1 pg de CRF en NAcc pasaron más tiempo en contacto con la pareja que con el extraño (p <0.01, Student's ...

La actividad locomotora no difirió significativamente entre los grupos de tratamiento (F (1,80) = 1.37, p> 0.05, ANOVA de una vía), aunque la actividad locomotora tendió a ser menor en los animales que recibieron CRF en el NAcc. Los resultados se muestran en Tabla 1. Una sección de histología representativa que muestra el sitio de canulación para el NAcc se muestra en Figura 4 y XNUMX.

Figura 4 y XNUMX 

Verificación histológica de la colocación de la cánula. (a) El autorradiograma del receptor en la mitad izquierda representa la ubicación de CRF2 en pradera de campana ncc. (b) Fotomicrografía representativa de la sección del cerebro teñida con Nissl que muestra la colocación de la cánula que termina dentro de ...
Tabla 1 

Actividad locomotora representada por el número total de roturas de rayos infrarrojos o cruces de jaulas, promediado dentro de cada grupo de tratamiento. No hay diferencias significativas entre los grupos de tratamiento (F = 1.37, p> 0.05, ANOVA de una vía).

Inmunorreactividad de CRF y Ucn-1 en NAcc

Para mostrar fotomicrografías de los cuales los ligandos endógenos del receptor de CRF están presentes en NAcc, realizamos inmunoreactividad a CRF y Urocortin-1 (Ucn-1) en ratones de la pradera adultos. Las secciones representativas del cerebro procesadas para inmunocitoquímica de CRF se muestran en Figura 5 y XNUMX. Las fibras inmunoreactivas para CRF se observaron en NAcc en ambos sexos sin diferencias obvias en la distribución o densidad de las fibras (Figura 5b). Las fibras de Ucn-1 no se detectaron en NAcc en ratones de campo, ya sea masculinos o femeninos (Figura 5c). Por lo tanto, es posible que CRF sea uno de los ligandos endógenos que podrían unirse fisiológicamente a CRF1 y CRF2 Receptores en el vole NAcc para facilitar la preferencia de la pareja. Es de destacar que se ha demostrado que CRF se une a ambos CRF1 y CRF2, con una afinidad mayor de aproximadamente dos a diez veces mayor para CRF1 (Primus et al., 1997). Sin embargo, no podemos descartar la posibilidad de que otros ligandos endógenos como Urocortin-2 o Urocortin-3 también puedan contribuir al control neural de la formación de enlaces de pares.

Figura 5 y XNUMX 

Inmunorreactividad de CRF y Ucn-1 en matrices de pradera. (a) Esquema del atlas de rata que muestra el área de ampliación 10x de NAcc (ver rectángulo) (Paxinos y Watson, 1998). (b) Sección de ratones de la pradera que muestra fibras inmunoreactivas a CRF en NAcc (ver flechas). (c) pradera ...

DISCUSIÓN

En los estudios previos, identificamos diferencias de especies en CRF accumbal1- y CRF2 Expresión que correlaciona con la organización social a través de cuatro especies de vole. Las praderas monógamas y los campanarios de pino tuvieron niveles más altos de CRF2 en NAcc, y niveles más bajos de CRF1 en NAcc, en comparación con las especies de prados no monógamos y de vole montano (Lim et al., 2005). Basándonos en estos datos, planteamos la hipótesis de que la acción de CRF dentro de NAcc fue crítica para el comportamiento social monógamo en los prados. En el presente estudio, mostramos por primera vez que las microinyecciones de CRF directamente en NAcc de hecho facilitan la preferencia de pareja en ratones de campo masculinos. El análisis de ANOVA de dos vías detectó un efecto principal del estímulo animal, es decir, en general, se pasó más tiempo en contacto con la pareja que con el extraño, pero no se detectó ningún efecto principal del tratamiento o la interacción. Las fuertes preferencias de extraños en los animales 3 del grupo 0.1 pg CRF NAcc inflaron la varianza, evitando la detección de un efecto de interacción. Sin embargo, las comparaciones separadas de tiempo pasado con compañeros versos desconocidos revelaron preferencias significativas para el compañero en el grupo 0.1 pg CRF NAcc. Este efecto se replicó en el estudio antagonista, lo que demuestra la robustez del efecto. Este cambio en las preferencias de la pareja no se asoció con un aumento estadísticamente significativo en el tiempo pasado con la pareja o una disminución en el tiempo pasado con el extraño, sino que fue el resultado de una mayor preferencia general por la pareja en relación con el extraño. Por el contrario, CRF no tiene ningún efecto sobre la preferencia de la pareja en voles de prado no monógamos. Además, mostramos que este efecto de facilitación está modulado por la acción de CRF en CRF1 y CRF2 receptores Por último, mostramos evidencia fotomicrográfica de que las fibras inmunorreactivas a CRF están presentes dentro de la pratie vole NAcc, lo que indica que CRF podría ser uno de los ligandos endógenos que actúan sobre CRF1 y CRF2 Receptores en NAcc durante la formación de preferencias de pareja. En conjunto, estos datos demuestran un nuevo papel para los sistemas de CRF que actúan dentro de NAcc en el comportamiento social.

Nuestros datos que muestran que la CRF en NAcc facilita la preferencia de los socios respalda nuestra hipótesis inicial de que los sistemas de CRF accumbal están involucrados en la formación de bonos de pares en los campos de la pradera. Teníamos además la hipótesis de que CRF2 Los receptores, en particular, fueron críticos dada la abundancia de CRF2 receptores en las dos especies monógamas de vole pero no en las dos especies no monógamas de vole (Lim et al., 2005). Los resultados del experimento de vole de pradera apoyan esta hipótesis, porque la infusión de CRF no tiene ningún efecto sobre la preferencia del compañero en una especie que carece efectivamente de CRF2 Receptores en NAcc. Además, encontramos que la coadministración de un CRF2-El antagonista selectivo bloquea la preferencia de pareja en los ratones de la pradera. Estos datos revelan un papel potencialmente crítico para CRF2 Receptores en formación de enlace par.

Sin embargo, también encontramos que la administración conjunta de un CRF1-El antagonista selectivo bloqueó la preferencia de pareja en los ratones de campo. Este resultado fue más sorprendente, dado que CRF1 Los receptores se expresan en NAcc tanto en especies no monógamas como monógamas. Tomados en conjunto, estos datos subrayan la importancia de ambas Subtipos de receptores para la expresión de la preferencia de pareja, y apuntan a la posibilidad de que la especificidad del receptor es un tema complejo que puede beneficiarse de una mayor exploración. Es posible que exista una interacción dinámica entre los dos subtipos de receptores en NAcc durante el comportamiento de unión de pares, y podría ser interesante explorar más a fondo los fenotipos celulares de CRF1- y CRF2-expresando neuronas, o para ver si CRF1 y CRF2 Los receptores pueden incluso colocalizar a las mismas neuronas. También es posible que otros agentes, como la proteína de unión a CRF, que puede actuar como un reservorio para CRF endógeno, puedan estar involucrados (Jahn, Eckart, Brauns, Tezval y Spiess, 2002).

Las dosis efectivas de CRF para inyecciones específicas de sitio en NAcc que facilitaron la preferencia de la pareja no produjeron ningún efecto significativo del tratamiento farmacológico sobre la actividad locomotora, lo que comúnmente se interpreta como un comportamiento similar a la ansiedad. DeVries y Carter (2002) encontraron dosis eficaces de CRF icv para la preferencia de la pareja en 0.1 y 1.0 ng (210 nM y 2.1 μM, respectivamente), y no detectaron diferencias en la actividad locomotora entre los grupos de tratamiento (DeVries et al., 2002). Sus dosis fueron 1000 a 10,000 veces mayores y al menos dos a veinte veces mayores en concentración que las dosis que usamos en el sitio específicamente en NAcc (10 nM y 100 nM). En nuestro estudio, aunque no detectamos diferencias significativas en la actividad locomotora entre los grupos de tratamiento, hubo, sin embargo, una ligera tendencia hacia menos cruces de jaula en los animales que recibieron CRF solo en NAcc. Si bien es posible que el CRF pueda ejercer efectos sutiles en el comportamiento similar a la ansiedad y, por lo tanto, en la locomoción, lo que a su vez podría afectar la formación de preferencias de la pareja, creemos que la explicación más plausible es que la disminución de los cruces de jaulas en el grupo solo de CRF es un subproducto de Preferencia de la pareja, es decir, tiempo pasado solo dentro de la jaula de la pareja. Esto apoya la hipótesis de que el CRF puede tener un papel nuevo y separado en la regulación del comportamiento social, posiblemente independiente de los efectos del eje HPA en la ansiedad.

También mostramos evidencia fotomicrográfica de inmunorreactividad de CRF en NAcc en la misma región que CRF2 Receptores en las praderas monógamas. Esto sugiere que CRF podría ser uno de los ligandos endógenos que actúa sobre CRF1 y CRF2 Receptores en NAcc. Aunque se ha demostrado que CRF se une preferentemente a CRF1, también se une a CRF2 con afinidad sustancial (Primus et al., 1997). Las fibras inmunorreactivas de Ucn-1 no se observaron en NAcc, pero se observaron en otras regiones del cerebro como el núcleo de Edinger-Westphal (Lim et al., 2006). No se pudo mapear las fibras Urocortin-2 o Urocortin-3 en el cerebro del ratón debido a la falta de inmunotinción específica; sin embargo, sería interesante determinar si estos ligandos potenciales, que también se unen a CRF2 Los receptores con alta afinidad también están presentes en NAcc junto con CRF2 receptores.

El cerebro anterior ventral, y en particular el NAcc, se ha identificado repetidamente como la región cerebral crítica para la formación de enlaces de pares en los ratones de campo de la pradera. Dado el papel de NAcc en la vía de la recompensa de dopamina mesolímbica, se ha planteado la hipótesis de que la recompensa natural y los mecanismos de refuerzo subyacen en la formación de enlaces de pares, de modo que la pareja está asociada selectivamente con la recompensa (Aragona et al., 2003a; Lim, Murphy y Young, 2004a). Anteriormente, a través de manipulaciones farmacológicas y genéticas, hemos demostrado que los receptores V1a de vasopresina del prosencéfalo ventral son necesarios para la formación de enlaces de pares masculinos, incluso cuando se sobreexpresan en especies de vole no monógamas (Lim et al., 2004b; Lim y Young, 2004). Los receptores de oxitocina en el NAcc son necesarios para la preferencia de la pareja en ratones de la pradera (Young, Lim, Gingrich e Insel, 2001). La dopamina accumbal Los receptores D1 y D2 también han demostrado modular la formación y el mantenimiento de las preferencias de pareja tanto en hombres como en mujeres, y de hecho la dopamina interactúa con la oxitocina durante este proceso de comportamiento (Aragona et al., 2003a; Aragona et al., 2006; Aragona, Liu, Yu, Damron, Perlman y Wang, 2003b; Liu y Wang, 2003). Por lo tanto, la activación del receptor de CRF probablemente contribuye a un circuito más grande que converge en el NAcc para producir este complejo comportamiento social. De acuerdo con esta hipótesis, existe evidencia de que los receptores de CRF en el NAcc pueden modular la liberación de dopamina en el estriado (Lu, Liu, Huang y Zhang, 2003), y la evidencia preliminar reciente que sugiere que la activación del receptor de NAcc CRF puede estimular el prensado de barras para el refuerzo natural (Berridge, Pecine y Schulkin, 2004). Otro estudio ha demostrado que CRF2 Los receptores en el área tegmental ventral, que envían proyecciones dopaminérgicas a NAcc, pueden inducir la potenciación a largo plazo, un correlato fisiológico del aprendizaje conductual y la asociación de recompensa (Ungless, Singh, Crowder, Yaka, Ron y Bonci, 2003). Debido a que la preferencia de la pareja se postula como una forma de aprendizaje de recompensa natural, los receptores CRF en NAcc pueden desempeñar un papel similar en la potenciación sináptica subyacente durante la formación de enlaces par en voles de pradera.

La formación de enlaces de pares en la naturaleza es un proceso cognitivo complejo que requiere la integración de muchos estímulos externos y estados internos. La formación de lazos de pareja resulta de la síntesis de varios procesos de comportamiento, incluido el reconocimiento social, el enfoque y la motivación social, e implica el aprendizaje y la memoria. La oxitocina y la vasopresina participan de manera integral en el procesamiento neural de los estímulos sociales y en la formación de memorias sociales (Bielsky, Hu, Szegda, Westphal y Young, 2004; Ferguson, Young, Hearn, Matzuk, Insel y Winslow, 2000). La dopamina puede estar involucrada en el estado motivacional elevado que impulsa la interacción social con la pareja, y el refuerzo necesario para establecer una preferencia de pareja. El CRF puede proporcionar un mecanismo mediante el cual el estado de estrés interno modula la preferencia del compañero. La señalización de CRF también podría permitir los cambios a largo plazo en la plasticidad neural durante la formación de enlace de par. Cada sistema neurotransmisor desempeña un papel diferente pero crucial en el complejo comportamiento del enlace entre pares, y el bloqueo de cualquier sistema interrumpiría la formación de un enlace entre pares.

El papel de la CRF en la regulación del comportamiento social se ha estudiado mínimamente, a pesar de la abundancia de estudios que relacionan la CRF con las conductas de estrés y ansiedad. Hay una fuerte evidencia de que CRF2 Las funciones de activación del receptor disminuyen la ansiedad y comportamientos similares a la depresión en ratones (Bale, Contarino, Smith, Chan, Gold, Sawchenko, Koob, Vale y Lee, 2000; Bale y Vale, 2003). El comportamiento social, el estrés y la ansiedad están fuertemente interrelacionados, especialmente en comportamientos que involucran apoyo social o sobrellevar el aislamiento social. Los ratones de la pradera que han formado enlaces de pares muestran niveles elevados de corticosterona en plasma durante la separación social de la pareja, y la reunión con la pareja devuelve estos niveles a la línea de base (Carter, DeVries, Taymans, Roberts, Williams y Getz, 1997). Los ratones de campo que se someten a la natación forzada, un estresante psicológico, muestran una facilitación de la formación de lazos de pareja después de una breve convivencia con el compañero (DeVries et al., 1996). Finalmente, los machos unidos por pares que están separados de sus parejas muestran estrategias de manejo más pasivas en la prueba de natación forzada que sus contrapartes separadas por hermanos, y dichos cambios de comportamiento están acompañados por un aumento en el ARNm de CRF en el NAcc (Bosch, Nair, Neumann y Young, 2005).

Estos datos sugieren que los comportamientos sociales y de estrés tienen una relación recíproca y, además, las mismas moléculas implicadas en el estrés y la ansiedad también juegan un papel importante en el comportamiento social. De hecho, existe evidencia de que los neuropéptidos "sociales" vasopresina y oxitocina pueden modular el comportamiento de estrés y ansiedad (Bielsky et al., 2004; Landgraf, Gerstberger, Montkowski, Probst, Wotjak, Holsboer y Engelmann, 1995; Liebsch, Wotjak, Landgraf y Engelmann, 1996; Mantella, Vollmer, Li y Amico, 2003; Anillo, Malberg, Potestio, Ping, Boikess, Luo, Schechter, Rizzo, Rahman y Rosenzweig-Lipson, 2006; Windle, Shanks, Lightman e Ingram, 1997). Por lo tanto, las mismas moléculas que modulan el estado de estrés interno pueden contribuir a la regulación de los comportamientos sociales, como la formación de enlaces de pares, y que las moléculas y los circuitos evolucionados con el propósito de un comportamiento pueden, de hecho, controlar dinámicamente el otro.

AGRADECIMIENTOS

En la Universidad de Emory, nos gustaría agradecer al Dr. Michael J. Owens por brindarnos amablemente el compuesto CP-154,526. También nos gustaría agradecer a Lorra Miller y Meera Modi por su asistencia con el experimento de pradera de pradera. Por último, nos gustaría agradecer a los Dres. A. Courtney DeVries en la Universidad Estatal de Ohio y C. Sue Carter en la Universidad de Illinois, Chicago por su trabajo pionero sobre la CRF en praderas y la correspondencia del Dr. DeVries sobre los experimentos farmacológicos.

Apoyo de becas: esta investigación fue apoyada por NIH otorga MH65050 a MML, AA13738 a AER, MH58616 a ZXW, MH64692 a LJY y NSF STC IBN-9876754 y el Yerkes Center Grant RR00165.

Notas a pie de página

Descargo de responsabilidad del editor: Este es un archivo PDF de un manuscrito sin editar que ha sido aceptado para publicación. Como servicio a nuestros clientes, proporcionamos esta primera versión del manuscrito. El manuscrito se someterá a revisión, composición y revisión de la prueba resultante antes de que se publique en su forma final. Tenga en cuenta que durante el proceso de producción se pueden descubrir errores que podrían afectar el contenido, y todas las exenciones de responsabilidad legales que se aplican a la revista pertenecen.

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