Het cerebellum op cocaïne: plasticiteit en metaplasticiteit (2015)

Addict Biol. 2015 Sep;20(5):941-55. doi: 10.1111/adb.12223.

Vazquez-Sanroman D1, Leto K2,3, Cerezo-Garcia M4, Carbo-gas M1, Sanchis-Segura C1, Carulli D2,3, Rossi F2,3, Miquel M1.

Abstract

Ondanks het feit dat verschillende gegevens de betrokkenheid van het cerebellum bij de functionele veranderingen die zijn waargenomen na langdurig cocaïnegebruik hebben ondersteund, wordt deze hersenstructuur traditioneel genegeerd en uitgesloten van het circuit dat wordt beïnvloed door verslavende geneesmiddelen. In de huidige studie onderzochten we de effecten van een chronische cocaïnebehandeling op moleculaire en structurele plasticiteit in het cerebellum, inclusief BDNF, D3-dopaminereceptoren, ΔFosB, de Glu2 AMPA-receptorsubeenheid, structurele modificaties in Purkinje-neuronen en ten slotte de evaluatie van perineuronale netten (PNN's) in de projectie-neuronen van de mediale kern, de output van het cerebellaire vermis. In de huidige experimentele omstandigheden waarin herhaalde cocaïnebehandeling werd gevolgd door een terugtrekkingsperiode van 1-weken en een nieuwe cocaïne-uitdaging, toonden onze resultaten aan dat cocaïne een grote toename in cerebellaire proBDNF-niveaus en de expressie ervan in Purkinje-neuronen induceerde, met de rijpe BDNF-expressie. blijft ongewijzigd.

Samen met dit vertoonden met cocaïne behandelde muizen een aanzienlijke verhoging van de D3-receptorniveaus. Zowel ΔFosB- als AMPA-receptor Glu2-subeenheidexpressies werden versterkt bij met cocaïne behandelde dieren. Aanzienlijke snoei in Purkinje-dendrietverrijking en vermindering van de grootte en dichtheid van Purkinje boutons in contact met diepe cerebellaire projectie-neuronen die gepaard gingen met cocaïne-afhankelijke toename van proBDNF. Cocaïne-geassocieerde effecten wijzen op de remmende Purkinje-functiestoornis, zoals werd aangetoond door lagere activiteit in deze cellen.

Bovendien lijkt de waarschijnlijkheid van een eventuele hermodellering in Purkinje-synapsen af ​​te nemen als gevolg van een opregulering van extracellulaire matrixcomponenten in de PNN's rond de mediale nucleaire neuronen.

trefwoorden: BDNF; cerebellum; cocaïne; muizen; sensibilisatie; ΔFosB