Droga-menpekotasun epigenetikoan Fosb genearen induzibilitatea arratoiaren nukleoan (2012)

Oharra: Deltafosbek aztarnak atzean utziz gero, mendekotasuna berreskuratzen jarraitzen duela frogatzen du. Zehazki, mendekotasunak epigenetiko aldaketak eragiten ditu, deltafosbaren indukzio azkarragoak eragiten duenean. Horrek azaltzen du nola iraunarazten duen, urteak igaro ondoren azkar gehiegi pizten den adikzio-egoera batera.

J Neurosci. Egile manuskulua; eskuragarri dago PMC 2013 urtarrilaren 25-n.

J Neurosci. 2012 Uztaila 25; 32(30): 10267-10272.

doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1290-12.2012

Diane Damez-Werno,^1,^§ Quincey LaPlant,^1,^§ HaoSheng Sun,¹ Kimberly N. Scobie,¹ David M. Dietz,¹ Ian M. Walker,² Ja Wook Koo,¹ Vincent F. Vialou,¹ Ezekiell Mouzon,¹ Scott J. Russo,¹ Eric J. Nestler^1,^*

Autorearen informazioa ► Copyright eta Lizentzia informazioa ►

Artikulu honen argitaratzailearen azken bertsioa doan eskuragarri dago helbide honetan J Neurosci

Ikusi beste artikulu batzuk PMC-n aurrekontua artikulu argitaratua.

Laburpena

ΔFosB, a Fosb Geneen produktua nukleoan (NAc) eta caudate putamen (CPu) nuklearretan induzitzen da, hala nola, kokaina bezalako tratu txarrak jasateko esposizioa. Indukzio honek adierazpen genikoaren ereduak eta jokabide anomaliak errepikatutako esposizio errepikakorrarekin laguntzen du.

Hemen, arratoien droga-esposizioaren urruneko historia aztertu genuen ala ez induzibidez aldatzen zen Fosb Cocaine esposizioaren ondorioz sortutako geneak. Kokaina kronikoaren administrazioarekin aurretik, erretiratu hedatuaren ondoren, induzibilitatea areagotzen du Fosb NOC gisa, ΔFosB mRNA indukzio akutu handiagoa eta ΔFosB proteina metatze azkarrak kokaina errepikatzen berriro esposizioaren ondoren. Ez da hala Fosb Indukzioa CPUn ikusi zen, hain zuzen ere, ΔFosB mRNAren indukzio akutua ondorengo CPUetan ezabatu zen.

Eredu anormal hauek Fosb Espresioa kromatina aldatzeekin lotuta dago Fosb genearen sustatzailea. Kokaina kronikoko administrazioaren aurretik, RNA polimerasean II (Pol II) lotura iraunkorra gehitzen da Fosb NA-ren sustatzaile bakarra, Pol II-ren "pausoak" esanda proposatuz Fosb Kokaina indukzioan kokaina berriro agertzeko. Kokaina erronkak Pol II-ren askapena abiarazten du gene sustatzaileetatik, azkarrago eginez Fosb transkripzio. Kokaina erronkak histone aldaketa errepresiboak gutxitzen ditu Fosb NAc-en sustatzailea, baina marka errepresiboak handitzen ditu eta PCUren markak aktibatzen ditu.

Emaitza hauek kromatina dinamikan berriei buruzko informazioa ematen dute Fosb sustatzailea eta lehenbiziko mekanismo eleberri bat agerian utzi Fosb Indukzio NAc kokaina berriz erakusteko.

Sarrera

Droga-mendekotasuna droga konpultsiboa bilatzea eta ondorio kaltegarriak larriak izan arren (Kalivas et al., 2005; Hyman et al., 2006). Droga-kronikoki esposizioak gene-adierazpenetan aldaketa iraunkorrak eragiten ditu ventral striatum-en (edo nucleus accumbens; NAc) eta dorsal striatum (edo caudate putamen; CPu); (Freeman et al., 2001; Robinson eta Kolb, 2004; Shaham eta Hope, 2005; Maze eta Nestler, 2011). ΔFosB, proteina trunkatua eta egonkorra berehala hasierako genearen bidez kodetuta, Fosb, NAc eta CPu-n induzitutako transkripzio-faktorea da, tratu txarren ia droga guztiei eragiten dieten esposizio kronikoen bidez, droga-administrazio errepikakorretan portaera sentikorreko erantzunak bitartekotzat hartzen dituena (Nestler, 2008). Hala ere, aldez aurretik kronikoki esposizio kroniko bat gehiegikeriak ΔFosB-ekin inerbatzen ez diren arren, ezezaguna izaten jarraitzen du.

Duela gutxi, hipotesiaren arabera, kromatina aldatzeak droga-esposizio kronikoen aurrean erantzuteko genearen espezifikotasun jakin batzuen induzibilitatea alda dezakegu helburu burmuineko eskualdeetan (Robison eta Nestler, 2011). Frogak areagotzeari esker, administrazio kronikotik abusu gehiegikeriak aldatu egin ditu kromatina egitura eta transkripzioaren erabilerraztasuna, aldaketa mota ugari eginez, fosforilazio, aketilazio eta histone ilaren metilazio barne. Zelulen kultur sistemen azken lanak RNA polimerase II (Pol II) kontratazioa bideratu du, adierazpenaren aurretik "gene induzibagarri" sustatzailea izanik, Pol II-rekin bat etortzen da behin-behineko sustatzaileen eskualdeetara eta transkripzioaren hasiera inguruan (TSS) ) "gelditu" egoera batean (Core eta Lis, 2008; Nechaev eta Adelman, 2008). Pol II gelditutako aktibazioa sustatzailea eta TSS eskualdeak ihes egitea eragozten du, eta "primed" gene horien transkripzioa (Zeitlinger et al., 2007; Saha et al., 2011; Bataille et al., 2012).

Hemen, erakusten dugu kokaina kronikoki esposizio aurretik, erretiratutako iraupen luzea jarraituz, Fosb Geneak hurrengo kokaina administratzeko, NA kantitatea indukziozkoa denean CPU ez den bitartean. Ondoren, kromatina sinadura desberdinak identifikatzen ditugu Fosb NAc eta CPu geneen sustatzaile direnak, induzibilitate aberantzarioarekin lotutakoak Fosb geneak, Pol II gelditutako kontratazioa barne Fosb NAko sustatzaile hurbiltzailea soilik, bai bi aldeko eskualdeetan aldaketak aktibatzeko edo errepresio aldaketen aldaketak ere bai. Emaitza hauek kromatina dinamikan berrikuntzak ematen dituzte Fosb gene sustatzailea eta lehen aldiz adierazi Pol II matxurak ezarritako mekanismoa Fosb NAc aktibazio handiagoarekin kokaina berriro agertzeko.

Materialak eta metodoak

Animaliak

Sprague Dawley arratoiak (250-275 g; Charles River Laboratories), esperimentu guztietan erabiltzen zirenak, 12 h-ko argi / iluneko zikloan klimatizatutako gela batean parekoak ziren (7 AM-en argiak) elikagaietara eta ur ad libitum. Animalia guztiak egunean bi aldiz injektatzen ziren hamar egunetan kokaina (15 mg / kg, ip) edo gatzak (ip) etxean kaioletan. Animalien esperimentuak, Sinaiko Mendian, Animalien Laguntzeko eta Erabilerarako Batzorde Instituzionalak (IACUC) onetsi zituen.

Lokomozioaren neurketak

Animaliak lokomoziozko ganberan egon ziren lehen egunean 1 ordurako, eta ondoren lokomotora aktiboki kontrolatu zuten, Photobeam Activity System (San Diego Instruments) erabiliz gatz injekzio baten ondoren. 1 eguneko lokomotora eguneko gela bakoitzeko ostean, kokaina (15 mg / kg, ip) egunean administratu zen 2 egunerako eta animaliak berriro kontrolatu ziren lokomotora jarduerarako 1 h-ra.

immunohistochemistry

Animaliak 24 h-ko perfusedak izan ziren azken drogaaren esposizioaren ondoren. ΔFosB / FosB immunoreactivity detektatu zen bezala deskribatu zen (Perrotti et al., 2004). Western Blotting baieztatu ΔFosB / FosB bezalako immunoreactivity guztiak ikusi 24 hr edo luzeagoa kokaina injekzioak ondoren islatzen ΔFosB, FosB undetectable (ez da erakusten).

RNA isolamendua, alderantzizko transkripzioa eta PCRa

Alboan NNC eta Dorsolateral / dorsomedial CPu puntzonaketa 12-zabalera deskribatu ziren.Perrotti et al., 2004), izotz lehor izoztuak eta argitaratutako protokoloen arabera (Covington et al., 2011). ΔFosB eta FosB mRNA neurtu ziren PCR kuantitatiboak (qPCR) isoforme espezifikoak ΔFosB eta FosB primersekin (Alibhai et al., 2007). ΔFosB eta FosB mRNA mailak GAPDH mRNA mailara normalizatu ziren, kokaina esposizioek ez baitzuten eraginik (ez da agertzen).

Western blotting

NAc eta CPu puntuak aurreko atalean bildu ziren eta Western Blotting-era (deskribatu den moduan)Covington et al., 2011), ERK44 / 42 [kinase-xNUMX / 44] eta phosphoERK42 / 44 (pERK), AKT [proto-onokogeno timoma viral] eta p-AKT, SRF (serum response factor) eta pSRF, CREB [cAMP erantzuna elementu bateratzeko proteina], eta pCREB. Lane bakoitzaren gaineko proteina kopurua actina edo tubulina mailatan normalizatu zen, kokaina esposizioaren eraginik ez zutelako.

Chromatin immunoprecipitation (ChIP)

Azkenean disekatuta NAc eta CPu punches prestatu ziren ChIP-ri (deskribatu bezala)Maze et al., 2010). Esperimentazio baldintza bakoitza animalien talde independenteetan triplicatu zen. ChIP lagin bakoitzerako, aldebiko NAc eta CPu punches bost arratoitan bildu ziren (10 punches). Historian aldaketa espezifikoetarako erabiltzen diren antigorputzak argitaratutakoak dira.Maze et al., 2010); Pol II-ren antigorputzak Ser5-en fosforilatu zuen bere terminal karboxiloaren domeinuan (CTD) eskualde errepikatuan (Pol II-pSer5) absc 5131-tik lortutakoa. ChIP zinegile multzoak diseinatu ziren Fosb (Lazo et al., 1992; Mandelzys et al., 1997): 1F: GTACAGCGGAGGTCTGAAGG, 1R: GAGTGGGATGAGATGCGAGT; 2F: CATCCCACTCGGCCATAG, 2R: CCACCGAAGACAGGTACTGAG; 3F: GCTGCCTTTAGCCAATCAAC, 3R: CCAGGTCCAAAGAAAGTCCTC; 4F: GGGTGTTTGTGTGTGAGTGG, 4R: AGAGGAGGCTGGACAGAACC. Kromatina aldaketaren mailak sarrerako ADNari dagozkionekin alderatuta (deskribatu den moduan)Maze et al., 2010).

Analisi estatistikoa

Jakinarazitako balio guztiak batez besteko ± sem dira Lokomozio jarduera eta zelula kontatzeko datuak bi noranzko ANOVA bidez aztertu dira, tratamendua eta injekzioa faktore gisa. qPCR esperimentuak aldi bakoitzeko modu bakarreko ANOVAek aztertu zituzten tratamendua faktore gisa. Efektu nagusi esanguratsuak ikusi zirenean (p <0.05), Bonferroni post-hoc probak egin ziren drogekin nafatutako gatz tratatutako animaliekin alderatuta (^ irudietan) eta drogarik gabeko kokaina tratatutako animaliekin (* irudietan). Bikoterik gabeko bi buztaneko t-probak Western blotting eta ChIP datuetarako erabili ziren, konparazio anitzetarako zuzenketekin.

Emaitzak

Greater Fosb inducibility NAc, baina ez CPU, kokaina-arratoiak esperientziadun

Kokaina kronikorako aurreko kotizazioaren eragina aztertzea, erretirorako iraupen luzea eta ondoren induzibilitatea Fosb Ondorengo kokaina erronkari erantzun zitzaion geneak, 15 eguneko ginean edo kokaina (10 mg / kg) egunean bi aldiz injektatu zitzaizkion arratoiak erronka droga dosia eman zitzaien 28 erretiratze egunetik (Fig 1A). Lokomoziozko erantzunak neurtu genituen animalia talde batean, lokomotrizearen sentsibilizazioa lehenbailehen kokatzea aurreikustea baieztatu baitzuen, droga administrazioaren ondorio iraunkorrak espero zituelako. Cocaine-ren arrazak eta esperientziak oinarrizko lokomotor-jardueraren baliokidea izan zuten, droga-naivetako animalientzako kokaina erronkari esker, beren lokomotora handituz (Fig 1B. Erreakzioko neurriak ANOVA bi norabideko tratamenduak: F_1,66 = 30.42, p <0.0001; kokaina erronka: F_2,66= 58.39, p <0.0001; tratamendua x kokaina erronka: F_2,66= 8.56, p = 0.0005, Bonferroni post-probak ^{^}p <0.001). Kokainaren erronka honek kokomotrizitate jarduera nabarmen handiagoa eragin zuen, hau da, sentsibilizazioa, kokaina esperientzia duten arratoietan (Bonferroni probak egin ondoren * p <0.001).

Kokaina kronikoa esposizioaren eragina lokomotorearen jardueran eta Fosb NAk eta CPu indukzioek droga berriro eseki zutenean

Cocaine-pretreatment regimen honen efektuak ΔFosB adierazpenean NA eta CPu-ren efektuak ebaluatzeko, ΔFosB proteina neurtu genituen 24 h-ko metodo immunohisto-kimikoekin. Cocaine-naive eta kokaina-esperientziadun animaliak 0, 1, 3 edo 6 eguneroko kokaina izan ziren. injekzioak (15 mg / kg; ikus Fig 1A). Aurretik ezarri bezalaNye et al., 1995), 3 kokaina injekzioak nahikoa izan ziren ΔFosB proteina NAD eta CPU-ren kasuan, droga-nausien animaliak induzitzea eta metaketa mantso mantendu zitzaien 6 eguneko kokaina-injekzioen ondoren.Fig 1C. Errepikatutako neurriak bi bideko ANOVA, NA kablea, tratamendua: F_1,28= 23.5, p <0.0001; kokaina erronka: F_3,28= 49.16, p <0.0001; tratamendua x kokaina erronka: F_3,28= 6.83, p = 0.0014; NA koskorra, tratamendua: F_1,28= 18.69, p <0.0001; kokaina erronka: F_3,28= 31.52, p <0.0001; tratamendua x kokaina erronka: F_3,28= 3.21, p <0.05; CPu, tratamendua: F_1,28= 9.47, p <0.001; kokaina erronka: F_3,28= 19.74, p <0.0001; tratamendua x kokaina erronka: F_3,28= 0.94, p> 0.05. NAc core, shell eta CPu-n, Bonferroni probak egin ondoren ^{^}p <0.05). Kokainan bizi diren animalietan, ez da NAc edo CPu-n osFosB indukzio iraunkorraren frogarik izan 28 erretiratu ondoren, aurreko txostenekin bat etorriz, ΔFosB seinalea guztiz desegiten dela une honetarako (Nye et al., 1995), arrazoia une honetan puntu honetan erabili zen. Nabarmentzekoa da, ordea, 3 edo 6 kokaina erronka injekzioak jaso dituzten arratoiak bizi izan zituela. ΔFosB proteina indukzio NA handiagoa izan zen, bi azpiataletan eta shell azpiataletan agertzen dena.Fig 1C. Bonferroni probak egin ondoren * p <0.05). Aitzitik, ez da ΔFosB proteinaren indukzio handiagoa ikusi CPu-n; horren ordez, ΔFosB indukzio baliokidea ikusi zen eskualde honetan 3 edo 6 egunetan kokaina erronka injekzioen ondoren kokaina gabeko eta arretarik gabeko arratoietan (Fig 1C).

NAc eta CPu-ren transkripzio aldaketei buruzko informazioa lortzeko, kokapen erronkari erantzunez, ΔFosB eta FosB mRNA transkripzioen induzibilitatearen denbora-tartea (45, 90 eta 180 min) aztertu ditugu kokaina bakar bat edo gatz-injekzioaren bidez. cocaine-naive eta -experienced rats 28 erretiratzea egunen ondoren (ikus Fig 1A). Gosetearen erronkari dagokionez, kokaina erronkak ΔFosB eta FosB mRNA-ko igoerak azkar hazi ziren, bai NA c eta bai Cocaine-naive animalien (CPU) hiru puntutan.Fig 1D. Errepikatutako neurriak modu batean ANOVA denbora puntuan; Bonferroni post-probak ^{^}p <0.05). NAc-n, kokaina esperimentatutako animalietan ΔFosB eta FosB mRNA indukzio handiagoa ikusi dugu kokaina naïve duten animaliekin alderatuta kokaina erronka izan ondoren, efektua esanguratsua izan da 90 minututan, aldiz, ΔFosB eta FosB mRNA induzigarritasuna CPu-n nabarmen kokaina esperientzia duten animalietan gutxitu da (Fig 1D. Bonferroni post-probak ^%p = 0.08, * p <0.05).

Kokaleku bidezko seinaleztapen bideen karakterizazioa NAc eta kokaina-arratoietan bizi diren CPu-an

Eraginkortasun aldaketaren inguruko azalpen posible bat Fosb NAk eta CPu geneak kokaina kronikoa baino lehenago egin ondoren, kokaina esposizioaren urruneko historia batek iraupen luzeko aldaketak eragiten ditu seinaleztapen bidean dauden bideak Fosb geneen indukzioaren ondorioz, kokaina erronkak genoma aberantzarantz bultzatzen du. Hipotesi hau aztertzeko, bi transkripzio faktoreak aztertu genituen, SRF eta CREB, orain dela gutxi erakutsi dutenak ΔFosBren kokaina indukzioan burmuin eskualde hauei dagokienez (Vialou et al., 2012), proteina kinasak upstream batera, ERK eta AKT, kokaina ekintza ere inplikatu (Valiente et al., 2000; Lu et al., 2006; Boudreau et al., 2009). Ez genituen aldaketarik aurkitu inolako aldaketarik gertatu ez zitzaien proteina horien guztien maila osoaren edo fosforilatuaren aldaketek Fosb ikusitakoa, SRF, CREB edo AKTren aldaketak barne.Fig 2B, C). PSRF-ren eta pCREB-en NAc-en aldaketak ez dira kokaina erronkari erantzunez, azken txostenarekin koherentea da, kokaina kronikoa modu nabarmenean eraginda aurkitu baitute (Vialou et al., 2012).

Kokapen kroniko kroniko aurreko esposizioaren eragina seinale molekularreko upstreametan NA eta CPuetan

NAc eta CPu animalia drogen aurkako botiketan, 20 min hasierako drogaaren esposizioaren ostean (Fig 2A), kokaina erronka bakar bat gutxitu zen pERK42 / 44 (mailak)Fig 2B, C. Bi isileko Ikaslearen t proba: * p <0.05). PRAK maila handitu izanaren aurreko txostenak daude eskualde hauetan kokaina akutua administratu ondoren (Valiente et al., 2000). Hau zaila da beste ERK fosforilazio aztertzea NAk errepikatutako kokaina injekzioetatik erretiratzea aztertzeko.Boudreau et al., 2007; Shen et al., 2009), gure ikerketan pERK zen zenbatekoa zen 28 erretiratzea egunen ondoren eta kokaina edo gazia erronka ondoren kuantifikatu. Cocaina-arratoiak bizi izandako kokaina berriro kokatzea kokaina berriro leheneratzean kokaina kokatzen zenean, CPU-ren pERK28 / 42 mailak nabarmen igo ziren.Fig 2B, C. Bi buztaneko ikasleen proba: * p <0.05).

Chromatin paisaia Fosb geneen sustatzailea NAc eta kokaina-arratoiak esperientziadun CPu-an

Hurrengo ikertzen dugu aldaketak egiten diren ala ez Fosb Genearen induzibilitatea kromatina-egiturako alterazioekin lotzen da. ChIP NAc eta CPu-n egin ziren histonako aldaketak dituzten hiru modu ondo zuzendutako antigorputzekin: geneen aktibazioarekin lotutako H4 historiaren H3 (H3K4me3) eta H3K27me3 eta H3K9me2 geneen errepresioarekin lotutako tumoreak. Cocaine-naive eta -experienced rats aztertu dugu 28 erretiratzea egunen ondoren edo gabe kokaina kokapen erronka batekin, animaliak aztertu 1 h geroago (Fig 3A). NAc-k ez dugu aldaketa garrantzitsurik aurkitu historiako hiru historiako edozein aldaketa lotzeko Fosb genearen sustatzailea kokaina erronkarik ez dagoen arren, H3K9me2 (maila murriztuaren joera)Fig 3B-D. Bi Tailerra Ikasleen T-proba. ^#p = 0.2 dagokien Droga Nabarmentzeko kontrolekin alderatuta). Eragin hau sendoa bihurtu zen kokaina erronkaren ondoren eta genearen sustatzaile hurbileko eremu espezifikoa izan zen (Fig 3C. * p <0.05). H3K9me2 mailak gene batzuetan oso baxuak diren arren, Fosb Geneen sustatzaileak marka horren maila nabarmenenak erakusten ditu NA kontrolpean dauden baldintzekin (Maze et al., 2010, datuak ez dira erakusten). Aitzitik, CPu-n, H3K4me3 bateragarritasun txikiagoak baina nabarmenagoak aurkitu ditugu eta H3K27me3 bateragarritasuna handitzen du. Fosb cocaine erronkarik ez dagoen sustatzaile, erronkaren ondoren galdu diren ondorioakFig 3D. * p <0.05).

Kokaina kronikoaren aurreko esposizioaren eragina epigenetiko primingaren gainean Fosb NAc eta CPu geneetan

Hurrengo ikertu dugu Pol II loturarako Fosb geneak zelularen kulturan egindako aurkikuntzetan oinarritua, Pol II-ren egoeretan TSSen kokapenean oinarritua, hau da, bere 5-en fosforilazioa bere CTD errepikapeneko eskualdean duen ezaugarri nagusia geneen primingarekin lotuta dago (ikus Aurkezpena). Pol II-pSer5 loturaren bidez aztertu genuen Fosb Genearen lau eskualde desberdinetan (Fig 3B). Azterketa honek Pol II-pSer5ren aberastasun esanguratsua agerian utzi zuen Fosb Geneak bere sustatzaileen inguruko eskualdean eta bere TSS inguruan kokaina-esperimentatutako animalien NA-an, erretiratze luzea egin ondoren, kokaina erronka bat izan ezean kontrolekin alderatuta (Fig 3E. * p <0.05). Aberastasun hori ez zen ageriko bi gene-eskualdetan Fosb, Pol II etorbidean sistema esperimental errazagoetan azaltzen denaren arabera. Interesgarria da, kokaina erronkaren ostean, Pol II-pSer5 loturek oraindik aberastu zeinuak erakusten dituzte, baina ez da nabarmenik, Fosb hurbileko sustatzaile eskualdea (Fig 3E. ^%p = 0.1), baina TSS mailak kontrolatzen du. CPu-ren aurkikuntzak aldagai gehiago izan ziren, Pol II-pSer5 loturaren eredu argirik gabe.

Eztabaida

Gaur egungo ikerketak iraunkortasunaren erregulazioari buruzko ikuspegi berria ematen du Fosb cocaine esposizio errepikatuaren amaieraren ostean. Kontziente kronikoko administrazioek kronikoa ematen diela erakusten dugu Fosb gene NA induzituagoa denez, ΔFosBaren metatze azkarragoa lortzen da droga berreskuratzeko orduan. Emandako froga nagusien arabera, ΔFosB indukzioa NAC-n kokaina (Nestler, 2008), gure aurkikuntzak mekanismo berri bat agerian uzten du, erretzearen iraupenaren ondoren, erantzun sentsibilizatuen azkarren berreskurapenean.

Frogatzen dugu ΔFosB in NAc indukzioa hobetua kromatina aldaketekin lotzen dela Fosb genea espero zen prime litzateke indukzio handiagoa izateko. Horrela, Pol II lotura sendoa azaldu genuen sustatzaile hurbiltarioari eta 4 astean behin klan kokapen kronikoari aurre egiteko erretiratutako asteetan sortutako genearen TSS eskualdeak. Pol II TRIren aberastzea oso azkar galdu da kokaina erronkaren gainean Fosb Indukzioan, Pol II gelditutako zelularen kulturako ereduarekin bat dator TSSren genea aktibatzeko (ikus Aurkezpena). Kokaina erronkak H3K9me2-en geneen errepresioaren marka bat gutxitzen du. Fosb sustatzailea. Aitzitik, transkripzio-faktore askoren edo kosaren korronte nagusiak indukzio iraunkorrak ez direla antzematen ditugu. Fosb kokaina by induction Emaitza hauek gure hipotesia onartzen dute ΔFosBren indukzioa hobetuz NAk bitartekaritza egiten du epigenetiko primingaren bidez Fosb gene eta ez upstream ekitaldi upregulation bidez.

Oso emaitza desberdinak lortu ziren CPUra. Pol II etenaldian frogarik ez zegoen Fosb kokaina-esperientzia arratoiak kokaina erronkari aurre egin aurretik, gene errepresioarekin koherentea izan duten histone aldaketa txikiak baina handiak izan arren: H3K27me3 bateragarritasuna handitu eta H3K4me3 loteslea murriztu zen. Ez zen transkripzio upstream-en faktoreen edo kinaseen murrizketarik ere aldatu Fosb indukzio. Aurkikuntza horiek iradokitzen dute kokaina kronikoaren administrazioaren ondoren, aldaketa epigenetikoak hezitzen laguntzen dutela Fosb Geneen induzibilitatea CPUn, NAk ikusitako primingarekin alderatuta. Hala eta guztiz ere, efektu horiek ΔFosB mRNAk kartzinara berriro isurtzen direnean inpresioa zapuzten duten bitartean, ez da ΔFosB proteina metaketa gal dezakeenik. Paradoxa honen azpian mekanismoak ikerketa gehiago eskatzen du.

Oro har, gure emaitzek eredu bat onartzen dute kromatina-paisaiaren alterazioek kokaina kronikoei erantzuten dieten gene espezifikoei esker, gene horiek lehendabiziko indukzioan geratzen dira edo ez dute inongo drogen aurkako esposizioaren ondoren. Kromatina aldaketak, "orbain epigenetikoak" bezala ikus daitezkeenak, geneen mRNA egonkortasun mailen azterketetan galduko lirateke. Modu honetan, mendekotasunaren epigenomaren karakterizazioa nahastearen patogenia molekularrari buruzko informazio freskoa agerraraziko da, eta tratamendu berrien garapenean mina daitezke.

Eskerrak

Droga gehiegikeriaren Institutu Nazionalaren laguntzei esker, lan hori onartu zen.

Erreferentziak

Alibhai IN, TA berdea, Potashkin JA, Nestler EJ. FosB eta DeltafosB mRNAren adierazpen erregulazioa: in vivo eta in vitro ikasketak. Brain Res. 2007;1143: 22-33. [PMC doako artikulua] [PubMed]
Bataille AR, Jeronimo C, Jacques PE, Laramee L, Fortin ME, Forest A, Bergeron M, Hanes SD, Robert F. A Universal RNA Polymerase II CTD Zikloa Kinase, Fosfatasa eta Isomerase entzimak arteko koordinazio konplexuak Orchestrated Genes zehar. Mol Cell. 2012;45: 158-170. [PubMed]
Boudreau AC, Reimers JM, Milovanovic M, Wolf ME. Zelularen gainazalean, AMPA errezeptoreak arratoiaren nukleoan kokatzen direnean, kokaina erretiratzea areagotu egiten da, baina kokaina erronkaren ondoren barneratzen da. J Neurosci. 2007;27: 10621-10635. [PMC doako artikulua] [PubMed]
Boudreau AC, Ferrario CR, Glucksman MJ, Wolf ME. Seinaleztapen bidezko egokitzapenak eta proteina kinasar berriaren portaera sentsibilizazioarekin erlazionatutako substratuekin kokaina. J Neurochem. 2009;110: 363-377. [PMC doako artikulua] [PubMed]
Core LJ, Lis JT. Transkripzio-erregulazioa RNA polimerasa II-ra pausoa sustatzaile-hurbiltzen bidez. Zientzia. 2008;319: 1791-1792. [PMC doako artikulua] [PubMed]
Covington HE, 3rd, Maze I, Sun H, Bomze HM, DeMaio KD, Wu EY, Dietz DM, Lobo MK, Ghose S, Mouzon E, Neve RL, Tamminga CA, Nestler EJ. Histoaren metilazio errepresiboarentzako rola kokaina estresaren zaurgarritasunean eragindako kokaina. Neuron. 2011;71: 656-670. [PMC doako artikulua] [PubMed]
Freeman WM, Nader MA, Nader SH, Robertson DJ, Gioia L, Mitchell SM, Daunais JB, Porrino LJ, Friedman DP, Vrana KE. Kokaina kristauek ez dute giza primatearen nukleoan aldaketak eragiten dituzten geneen adierazpenetan. J Neurochem. 2001;77: 542-549. [PubMed]
Hyman SE, Malenka RC, Nestler EJ. Mendekotasunaren mekanismo neuralak: saritutako ikaskuntzaren eta memoriaren eginkizuna. Annu Rev Neurosci. 2006;29: 565-598. [PubMed]
Kalivas PW, Volkow N, Seamans J. Gehigarriaren motibazio ezezaguna: prefrontal-accumbens glutamatoaren transmisiorako patologia. Neuron. 2005;45: 647-650. [PubMed]
Lazo PS, Dorfman K, Noguchi T, Mattei MG, Bravo R. Egitura eta fosBren genearen mapak. FosB fosB sustatzailearen jarduera areagotzen du. Azido nukleikoak. 1992;20: 343-350. [PMC doako artikulua] [PubMed]
Lu L, Koya E, Zhai H, Hope BT, Shaham Y. ERK-ko rola kokaina menpekotasunean. Trends Neurosci. 2006;29: 695-703. [PubMed]
Mandelzys A, Gruda MA, Bravo R, Morgan JI. 37 kDa fos-lotutako antigeno iraunkorrak eta AP-1-en DNA loteslea, azido kainikoz tratatutako fosBren saguetan, garatu ziren. J Neurosci. 1997;17: 5407-5415. [PubMed]
Maze I, Nestler EJ. Mendekotasunaren paisai epigenetikoa. Ann NY Acad Sci. 2011;1216: 99-113. [PMC doako artikulua] [PubMed]
Maze I, Covington HE, 3rd, Dietz DM, LaPlant Q, Renthal W, Russo SJ, Mechanic M, Mouzon E, Neve RL, Haggarty SJ, Ren Y, Sampath SC, Hurd YL, Greengard P, Tarakhovsky A, Schaefer A, Nestler EJ. Historikoko metil-transferaziaren rola G9a kokaina induzitutako plastizitatean. Zientzia. 2010;327: 213-216. [PMC doako artikulua] [PubMed]
Nechaev S, Adelman K. Promotor-proximal Pol II: gauzak abiatzeak gelditzen direnean. Zelulen zikloa. 2008;7: 1539-1544. [PubMed]
Nestler EJ. Iritzia. Mendekotzako transkripzio mekanismoak: DeltaFosB-ren rola. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2008;363: 3245-3255. [PMC doako artikulua] [PubMed]
Nye HE, Hope BT, Kelz MB, Iadarola M, Nestler EJ. FOS kronikoan oinarritutako antigeno kronikoaren kronika indukzioaren azterketa farmakologikoak striatum eta nucleus accumbens-en arabera. J Pharmacol Exp Errorerik. 1995;275: 1671-1680. [PubMed]
Perrotti LI, Hadeishi Y, Ulery PG, Barrot M, Monteggia L, Duman RS, Nestler EJ. Delta deltaFosB sari kroniko baten ondoren saritutako garuneko egiturak indukzioarekin. J Neurosci. 2004;24: 10594-10602. [PubMed]
Robinson TE, Kolb B. Plastikotasun estrukturala gehiegikeria drogetara erakustea. Neurofarmakologia 47 Suppl. 2004;1: 33-46. [PubMed]
Robison AJ, Nestler EJ. Mendekotasunaren mekanismo transkribionalak eta epigenetikoak. Nat Rev Neurosci. 2011;12: 623-637. [PMC doako artikulua] [PubMed]
Saha RN, Wissink EM, Bailey ER, Zhao M, Fargo DC, Hwang JY, Daigle KR, Fenn JD, Adelman K, Dudek SM. Argiaren transkripzioaren eta beste IEGen jarduera azkarrak eragindako RNA polimerasa II metodologian oinarritzen da. Nat Neurosci. 2011;14: 848-856. [PMC doako artikulua] [PubMed]
Shaham Y, Hope BT. Neuroadaptazioen papera drogen bila aritu izana. Nat Neurosci. 2005;8: 1437-1439. [PubMed]
Shen HW, Toda S, Moussawi K, Bouknight A, Zahm DS, Kalivas PW. Bizkarrezur-dendritikaren plastizitatea aldatu kokaina-arratoiak kenduta. J Neurosci. 2009;29: 2876-2884. [PMC doako artikulua] [PubMed]
Valiente E, Corvol JC, Orrialdeak C, Besson MJ, Maldonado R, Caboche J. Kokeina-aberastasun propietateen seinale erregulatutako kinase-kaskadaren parte hartzea. J Neurosci. 2000;20: 8701-8709. [PubMed]
Zeitlinger J, Stark A, Kellis M, Hong JW, Nechaev S, Adelman K, Levine M, Young RA. RNA polimerasa Drosophila melanogaster enbrioian garapenaren kontrolerako geneetan gelditzea. Nat Genet. 2007;39: 1512-1516. [PMC doako artikulua] [PubMed]
Vialou VF, Feng J, Robison AJ, Ferguson D, Scobie KN, Mazei-Robison M, Mouzon E, Nestler EJ. Serum response factor and cAMP response element binding protein both are required for ΔFosB for cocaine induction. J Neurosci. 2012 onartu. [PMC doako artikulua] [PubMed]