Wywołane stresem uczulenie lokomotoryczne na amfetaminę u dorosłych, ale nie u szczurów nastolatków, wiąże się ze zwiększoną ekspresją DeltaFosB w Nucleus Accumbens (2016)

Front Behav Neurosci. 2016; 10: 173.

Opublikowano online 2016 Sep 12. doi: 10.3389 / fnbeh.2016.00173

PMCID: PMC5018519

Paulo E. Carneiro de Oliveira,¹ Rodrigo M. Leão,¹ Paula C. Bianchi,^1,² Marcelo T. Marin,^1,² Cleopatra da Silva Planeta,^1,² i Fábio C. Cruz^1,^*

Abstrakcyjny

Chociaż dowody kliniczne i przedkliniczne sugerują, że okres dojrzewania jest okresem ryzyka rozwoju uzależnienia, podstawowe mechanizmy neuronalne są w dużej mierze nieznane. Stres w okresie dojrzewania ma ogromny wpływ na uzależnienie od narkotyków. Niewiele jednak wiadomo o mechanizmach związanych z interakcją między stresem, dojrzewaniem i uzależnieniem. Badania wskazują na ΔFosB jako możliwy cel dla tego zjawiska. W niniejszym badaniu dorastające i dorosłe szczury (odpowiednio dzień poporodowy 28 i 60) były trzymane za 2 h raz dziennie przez dni 7. Trzy dni po ostatniej ekspozycji na stres zwierzęta poddano prowokacji solą fizjologiczną lub amfetaminą (1.0 mg / kg ip) i rejestrowano ruchy wywołane amfetaminą. Natychmiast po testach behawioralnych szczury dekapitowano i jądro półleżące wycięto, aby zmierzyć poziomy białka ΔFosB. Odkryliśmy, że stres związany z powściągliwością zwiększał ruchy indukowane amfetaminą u szczurów dorosłych i dorastających. Ponadto u dorosłych szczurów indukowane stresem uczulenie na narządy ruchowe było związane ze zwiększoną ekspresją ΔFosB w jądrze półleżącym. Nasze dane sugerują, że ΔFosB może być zaangażowany w niektóre zmiany plastyczności neuronów związane z wywołanym stresem uczuleniem krzyżowym z amfetaminą u dorosłych szczurów.

Słowa kluczowe: amfetamina, uczulenie behawioralne, stres, ΔFosB, dojrzewanie

Wprowadzenie

Nadużywanie narkotyków często zaczyna się w okresie dojrzewania, który jest okresem ontogenezy, w którym osoby wykazują pewne ryzykowne zachowania, które mogą prowadzić do niebezpiecznych decyzji związanych z negatywnymi skutkami, takimi jak używanie substancji (Cavazos-Rehg i in. 2011). U szczurów okres dojrzewania zdefiniowano jako okres od dnia po urodzeniu (P) 28 do P42 (Włócznia i Hamulec, 1983). W tym okresie szczury wykazują typowe dla młodzieży cechy neurobehawioralne (Teicher i in., 1995; Laviola i in., 1999; Włócznia, 2000b).

Kilka badań klinicznych wskazuje, że okres dojrzewania jest bardziej podatny na rozwój uzależnienia od narkotyków (włócznia, 2000,b; Izenwasser i francuski, 2002). Ta większa podatność na uzależnienie może być wyjaśniona przez różne wyniki podawania leków między młodzieżą a dorosłymi (Collins i Izenwasser, 2002). Na przykład właściwości amfetaminy i kokainy pobudzające lokomocję są niższe u nastolatków w porównaniu z dorosłymi (Laviola i in., 1999; Tirelli i in., 2003). Co więcej, młodzież w stosunku do dorosłych wykazuje większe spożycie kokainy, szybciej zażywa kokainę i samodzielnie podaje większe dawki amfetaminy (Shahbazi i in., 2008; Wong i in., 2013). Chociaż dowody wskazują, że dojrzewanie jest okresem ryzyka rozwoju uzależnienia, mechanizmy neuronowe nie są dobrze znane.

Badania wykazały, że okres dojrzewania jest wrażliwym okresem, który może zaostrzyć predyspozycje do rozwoju zaburzeń fizycznych i behawioralnych wywołanych stresem (Bremne i Vermetten, 2001; Heim i Nemeroff, 2001; Cymerblit-Sabba i in., 2015). Badania na modelach zwierzęcych wykazały, że młodzież jest szczególnie podatna na negatywne skutki stresu. Na przykład, młode gryzonie są bardziej wrażliwe na wywołaną stresem utratę masy ciała, zmniejszenie spożycia pokarmu i zachowania lękowe niż ich dorosłe odpowiedniki (Stone i Quartermain, 1997; Doremus-Fitzwater i in., 2009; Cruz i in., 2012). Cymerblit-Sabba i in. (2015) wykazali, że dorastające szczury w P28 – 54 wykazały większą podatność na stres niż wtedy, gdy szczury były narażone na stres w innych okresach życia.

Powszechnie wiadomo, że stresujące wydarzenia życiowe w okresie dojrzewania są ważnym czynnikiem rozwoju narkomanii (Laviola i in., 1999; Tirelli i in., 2003; Cruz i in., 2010). U szczurów powtarzające się epizody stresu mogą zwiększyć aktywność ruchową w odpowiedzi na ostry lek (Covington i Miczek, 2001; Marin i Planeta, 2004; Cruz i in., 2011); zjawisko to nazywane jest behawioralnym uczuleniem krzyżowym (Covington i Miczek, 2001; Miczek i in., 2008; Yap i Miczek, 2008) i uważa się, że odzwierciedla on adaptację neuronalną w układzie mezokortykolimbicznym związaną z rozwojem narkomanii (Robinson i in., 1985; Robinson and Berridge, 2008; Vanderschuren i Pierce, 2010). U dorosłych szczurów powszechnie wiadomo, że stresujące doświadczenia w dorosłości powodują uczulenie behawioralne na narkotyki (Miczek i in., 2008; Yap i in., 2015) i że zwiększone działanie pobudzające lokomotorycznie kokainy może utrzymywać się przez kilka tygodni w wyniku neuroadaptacji w szlaku dopaminowym mezokortykolimbicznym (Vanderschuren i Kalivas, 2000; Hope i in., 2006).

Ostre lub powtarzane wywołane stresem uczulenie krzyżowe było związane z plastycznością w układzie mezokortykolimbicznym (Miczek i in., 2008; Yap i Miczek, 2008; Yap i in., 2015). Plastyczność molekularna i komórkowa w mózgu wymaga zmian w ekspresji genów (Nestler i in., 1999). Ekspresję genu kontroluje szereg białek wiążących DNA znanych jako czynniki transkrypcyjne (Chen i in., 1995, 1997, 2000). W regulacji tej bierze udział kilka czynników transkrypcyjnych, takich jak ΔFosB, wariant splicingowy fosb gen, który jest zwykle stabilnym białkiem, które gromadzi się przy chronicznej ekspozycji na lek i stres (McClung i in., 2004). ΔFosB wydaje się być szczególnie ważnym czynnikiem w długoterminowych modyfikacjach układu nerwowego związanych z zachowaniami uzależniającymi (Damez-Werno i in., 2012; Pitchers i in., 2013). Rzeczywiście, wykazano, że Δ-FosB pośredniczy w długotrwałych adaptacjach zachowań związanych z uzależnieniem mózgu (McClung i in., 2004). Stwierdzono, że Δ-FosB może być odpowiedzialny za wzrost gęstości kręgosłupa i arboryzację dendrytyczną po przewlekłym podawaniu kokainy (Kolb i in., 2003; Lee i in., 2006) Ponadto, Δ-FosB wydaje się być jednym z mechanizmów odpowiedzialnych za uczulone reakcje na psychostymulant (McClung i Nestler, 2003).

Dorastające gryzonie wykazują osobliwości w funkcji mezolimbicznej iw ich profilach uczuleń na leki psychostymulujące (Laviola i in., 2003; Tirelli i in., 2003). Na przykład, nadekspresję receptora dopaminowego i większe przechowywanie dopaminy w synapsach opisano w układzie mezolimbicznym dorastających szczurów (Tirelli i in., 2003). Zmiany ontogenetyczne w systemie mezolimbicznym leżącym u podstaw uwrażliwienia mogą prowadzić do różnych poziomów podatności na uzależnienie od narkotyków. Chociaż mechanizmy molekularne związane z uczuleniem krzyżowym między stresem a lekiem zostały scharakteryzowane u dorosłych zwierząt, konsekwencje ekspozycji na stres w okresie dorastania na trudne efekty leku są mniej znane.

W tym celu oszacowaliśmy poziom ΔFosB na półleżach dorosłych i dorastających szczurów po uczuleniu krzyżowym między powtarzającym się stresem powściągliwości a amfetaminą.

Materiały i Metody

Tematy

Samce szczurów Wistar uzyskane z hodowli zwierząt w São Paulo State University - UNESP w dniu po urodzeniu (P) 21. Grupy zwierząt 3 – 4 trzymano w plastikowych klatkach 32 (szerokość) × 40 (długość) × 16 (wysokość) cm w pomieszczeniu utrzymywanym w 23 ± 2 ° C. Szczury trzymano w cyklu 12: 12 h światło / ciemność (światła na 07: 00 am) i pozwolono im na swobodny dostęp do żywności i wody. Każde zwierzę stosowano tylko w jednej procedurze doświadczalnej. Wszystkie eksperymenty przeprowadzono w fazie lekkiej między 8: 00 am i 5: 00 pm Każda grupa eksperymentalna składała się ze szczurów 9 – 10.

Protokół eksperymentalny został zatwierdzony przez Komitet Etyczny w celu wykorzystania ludzi lub zwierząt w Szkole Nauk Farmaceutycznych - UNESP (CEP-12 / 2008), a eksperymenty przeprowadzono zgodnie z zasadami etyki Brazylijskiego Kolegium Eksperymentów Zwierząt - ( COBEA), w oparciu o Wytyczne NIH dotyczące opieki i używania zwierząt laboratoryjnych.

Lek

d, l-amfetamina (Sigma, St. Louis, MO, USA) rozpuszczona w soli fizjologicznej (0.9% NaCl).

Procedura powtarzanego stresu

Zwierzęta podzielono na dwie grupy: (1) bezstresowa; lub (2) powtarzający się stres powściągliwości. Zwierzęta w grupie stresu z powściągliwością przytrzymywano w plastikowych cylindrach [20.0 cm (długość) × 5.5 cm (średnica wewnętrzna) dla dorosłych szczurów; 17.0 cm (długość) × 4.5 cm (średnica wewnętrzna) dla dorastających szczurów] 2 h codziennie dla 7 dni od 10: 00 am

Narażenie na stres zaczęło się od P28 dla młodzieży lub dorosłych szczurów P60. Grupa kontrolna (bezstresowa) składała się ze zwierząt w tym samym wieku pozostawionych bez przeszkód, z wyjątkiem czyszczenia klatek.

Wrażliwość krzyżowa wywołana stresem na amfetaminę

Testy behawioralne przeprowadzono w dostępnych w handlu komorach do monitorowania aktywności (Columbus Instruments, Columbus, OH, USA), składających się z klatek z pleksiglasu 44 (szerokość) × 44 (długość) × 16 (wysokość). Komory zawierały pary wiązek fotokomórek 10, które wykorzystano do pomiaru poziomej aktywności lokomotorycznej. Kolejne przerwanie dwóch wiązek rejestrowano jako jedną jednostkę lokomocyjną.

Trzy dni po ostatniej ekspozycji na stres, nastolatki lub dorosłe szczury były transportowane z obiektu dla zwierząt do pomieszczenia doświadczalnego, gdzie były indywidualnie umieszczane w komorze monitorowania aktywności i pozostawione na 20 min do przyzwyczajenia. Po tym okresie szczury z grup kontrolnych lub stresowych otrzymały dootrzewnowe iniekcje amfetaminy (1.0 mg / kg) lub soli fizjologicznej (NaCl 0.9%) i zostały zwrócone do komory monitorowania aktywności na kolejną min 40 (N = Zwierzęta 9 – 10 na grupę). Aktywność lokomotoryczną rejestrowano podczas tych 40 min po wstrzyknięciach.

Dorastające i dorosłe szczury badano odpowiednio na P37 i P69.

Kolekcja mózgów

Natychmiast po analizie behawioralnej zwierzęta przeniesiono do sąsiedniego pomieszczenia, zdekapitowano, a ich mózgi szybko usunięto (około 60-90) i zamrożono w izopentanie na suchym lodzie. Postępując zgodnie z tą procedurą, mózgi przechowywano w -80 ° C aż do rozwarstwienia półleżących.

Analiza Western Blotting ekspresji ΔFosB

Zamrożone mózgi pocięto seryjnie na 50 μm w płaszczyźnie czołowej, aż zainteresowane obszary mózgu w kriostacie (Leica CM 1850, Nussloch, Niemcy) trzymano w -20 ° C. Stemple tkankowe (tępa igła 14 dla dorosłych i 16 dla młodzieży) otrzymano z jądra półleżącego (rysunek (Rysunek 2A) 2A) przy użyciu współrzędnych: w przybliżeniu od + 2, 1 mm do + 1, 1 mm dla półleżących względem Bregmy (Paxinos i Watson, 2006). Tkanki sonikowano w 1% dodecylosiarczanie sodu (SDS). Stężenia białek w próbkach określono stosując metodę Lowry'ego (Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA, USA). Stężenia białka próbki wyrównano przez rozcieńczenie 1% SDS. Próbki 30 μg białka poddano następnie elektroforezie w żelu poliakryloamidowym SDS dla 3 h w 200 V. Białka przeniesiono elektroforetycznie na membranę z fluorku poliwinylidenu (PVDF) do immunoblottingu membrany transferowej Hybond LFP (GE Healthcare, Little Chanford, BU, UK) w 0.3 A dla 3.5 h. Następnie membrany PVDF zablokowano 5% beztłuszczowym mlekiem w proszku i 0.1% Tween 20 w buforze Tris (T-TBS, pH 7.5) dla 1h w temperaturze pokojowej, a następnie inkubowano przez noc w 4 ° C w świeżym buforze blokującym (2% nonfat dry mleko i 0.1% Tween 20 w buforze Tris [T-TBS, pH 7.5]) zawierające pierwszorzędowe przeciwciała. Poziomy ΔFosB oceniano przy użyciu przeciwciał przeciw FosB (1: 1000; Cat # sc-48 Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA, USA). Po inkubacji z pierwszorzędowymi przeciwciałami, bloty przemywano i inkubowano dla 1 hz drugorzędowymi przeciwciałami przeciwkróliczymi znakowanymi fluoroforem Cy5 (anty-królik / 1: 3000; GE Healthcare, Little Chanford, BU, UK). Fluorescencję oceniano za pomocą skanera fluorescencyjnego TyphoonTrio^® (GE Healthcare, Little Chanford, BU, UK), a prążki oznaczono ilościowo za pomocą odpowiedniego oprogramowania (Image Quant^TM TL). Średnią grupę stresu bez stresu uznano za 100%, a dane z innych grup wyrażono jako procent tej grupy kontrolnej.

Rysunek 1

Uczulenie krzyżowe między stresem a amfetaminą u dorosłych i dorastających szczurów. *p <0.05 w porównaniu do KONTROLI-SOLI i STRES-SALINY; ^#p <0.05 w porównaniu z KONTROLĄ-AMFETAMINĄ.

Rysunek 2

() Schematyczny fragment mózgu szczura zaadaptowany ze stereotaktycznego atlasu Paxinosa i Watsona (2006), pokazujący położenie stempli w jądrze półleżącym (Nac). (B) Reprezentatywne pasma Western blotting soli kontrolnej (CONT-SAL), sól fizjologiczna ...

Przeciwciało stosowane do wykrywania FosB wiąże się również z ΔFosB. Zebraliśmy jednak mózgi 40 min po prowokacji amfetaminą. Ten okres nie wystarczy, aby uzyskać znaczącą translację białka FosB. Biorąc pod uwagę fakt, że FosB (42 kDa) jest cięższy niż jego izoforma ΔFosB (35 ~ 37 kDa) (Kovács, 1998; Nestler i in., 2001). Zmierzyliśmy tylko białka o masie cząsteczkowej 37 kDa.

Równe obciążenie białkiem potwierdzono przez odpędzenie blotów i ponowne sondowanie ich za pomocą przeciwciała monoklonalnego beta-aktyny (kontrola ładowania) (1: 500; Sigma-Aldrich), a następnie inkubację z odpowiednim przeciwciałem drugorzędowym (Cy5 - anty-królik / 1 : 3000) i wizualizacja jak opisano powyżej. Intensywność prążka białka FosB podzielono przez intensywność wewnętrznej kontroli obciążenia (beta-aktyny) dla tej próbki. Stosunek ΔFosB do kontroli obciążenia zastosowano następnie do porównania obfitości ΔFosB w różnych próbkach (rysunek (Figure2B2B).

Analiza statystyczna

Wszystkie dane wyrażono jako średnią ± SEM. Przeprowadzono testy Levene'a dla jednorodności wariancji dla danych behawioralnych i molekularnych. Levene nie wykazał statystycznie istotnych różnic dla danych behawioralnych lub molekularnych, co wskazuje na jednorodność wariancji. Tak więc aktywność lokomotoryczną, poziomy ΔFosB po wstrzyknięciach soli fizjologicznej lub amfetaminy analizowano przy użyciu ANOVA 2 × 2 [stres (powściągliwość powtarzana lub bez stresu) × leczenie lekiem (AMPH lub SAL)]. Kiedy znaczący (p <0.05) zaobserwowano efekt główny, dla którego zastosowano test Newmana-Keulsa post hoc porównania.

Efekt

Wrażliwość krzyżowa wywołana stresem na amfetaminę

W tym eksperymencie oceniliśmy, czy narażenie na powtarzające się stresy może zwiększyć odpowiedź lokomotoryczną na wstrzyknięcie prowokujące amfetaminę.

Odkryliśmy, że u dorosłych szczurów różnice w poruszaniu się wywołanym przez amfetaminę uważa się za stres (F_(1,29) = 7.77; p <0.01) i leczenie (F_(1,29) = 57.28; p <0.001) czynników. Wykryto również interakcję między czynnikami (F_(1,29) = 4.08; p <0.05; Postać Figure1) .1). Dalsza analiza (test Newmana-Keulsa) ujawniła, że podawanie amfetaminy zwiększyło aktywność lokomotoryczną zarówno u zwierząt kontrolnych, jak i zestresowanych w porównaniu do zwierząt kontrolnych i zwierząt, którym wstrzyknięto sól fizjologiczną. Ponadto szczury, które były wielokrotnie narażone na stres związany z ograniczeniami, wykazywały znacznie wyższą aktywność lokomotoryczną indukowaną amfetaminą w porównaniu z grupą kontrolną amfetaminy (p <0.05, ryc Figure11).

U dorastających szczurów stwierdziliśmy różnice w obu stresach (F_(1,25) = 11.58; p <0.01) i leczenie (F_(1,25) = 16.34; p <0.001). Jednak nie wykryto interakcji między czynnikami (F_(1,25) = 3.67; p = 0.067; Postać Figure1) .1). Dalsza analiza (test Newmana-Keulsa) na czynnik leczenia ujawniła, że amfetamina zwiększa aktywność lokomotoryczną u zwierząt poddanych stresowi, ale nie kontrolnych, w porównaniu ze zwierzętami, którym wstrzyknięto sól fizjologiczną. Ponadto szczury wielokrotnie narażone na stres ograniczający wykazywały znacząco wyższą aktywność lokomotoryczną indukowaną amfetaminą w porównaniu z grupą kontrolną amfetaminy (p <0.01, ryc Figure11).

Analiza Western Blotting Ekspresja FosB

Przeprowadziliśmy ten eksperyment, aby ocenić, czy behawioralne uczulenie krzyżowe wywołane przez powtarzające się naprężenie powściągliwości i prowokację amfetaminą może być związane ze zmianami w ekspresji ΔFosB na jądrze półleżącym szczurów w różnych okresach rozwoju.

U dorosłych szczurów zaobserwowaliśmy znaczne różnice w czynniku stresu (F_(1,18) = 6.46; p <0.05) oraz interakcja między stresem a czynnikami leczenia (F_(1,18) = 5.26; p <0.05). Dalsza analiza (test Newmana-Keulsa) wykazała, że amfetamina zwiększała poziom ΔFosB u zwierząt zestresowanych w porównaniu do wszystkich innych grup (p <0.05, ryc Figure2C2C).

Dla dorastających szczurów nasze wyniki nie wykazały żadnych różnic między grupami (ryc (Figure2C2C).

Dyskusja

Oceniliśmy poziom ΔFosB na półleżach dorosłych i dorastających szczurów po przewlekłym indukowanym stresem uczuleniu na krzyż na amfetaminę. Najważniejszymi eksperymentami były: (a) dorosłe i dorastające szczury wykazywały wzrost aktywności lokomotorycznej po prowokacji amfetaminą, wywołany ekspozycją na powtarzający się stres; (b) powtarzany wzrost poziomu ΔFosB pod wpływem stresu tylko na jądrze półleżącym dorosłych szczurów.

Nasze dane pokazały, że wywołane stresem uczulenie krzyżowe na amfetaminę u szczurów dorosłych i dorastających. Odkrycia te są zgodne z innymi badaniami, które pokazują, że powtarzające się doświadczenia stresowe powodują uczulenie krzyżowe na psychostymulanty u obu dorosłych (Díaz-Otañez i in., 1997; Kelz i in., 1999; Colby i in., 2003; Miczek i in., 2008; Yap i Miczek, 2008) i młodocianych gryzoni (Laviola i in., 2002). Rzeczywiście, wykazaliśmy już, że dorastające i dorosłe szczury wielokrotnie narażone na przewlekłe ograniczenie wykazywały znaczny wzrost aktywności lokomotorycznej po dawce prowokacyjnej amfetaminy 3 dni po ostatniej sesji stresowej w porównaniu z ich odpowiednimi kontrolami soli fizjologicznej (Cruz i in., 2012). Chociaż wiele badań wykazało uczulenie krzyżowe u zestresowanych dorosłych i dorastających szczurów prowokowanych środkami psychostymulującymi, mechanizmy leżące u ich podstaw nie są jeszcze dobrze znane.

Zaobserwowaliśmy, że wywołane stresem uczulenie na amfetaminę było związane ze zwiększoną ekspresją poziomów ΔFosB w jądrze półleżącym u dorosłych, ale nie u szczurów dorastających. Nasze odkrycie rozszerza wcześniejsze dane z literatury pokazujące wzmocnienie ekspresji ΔFosB w odpowiedzi na psychostymulanty po ekspozycji na powtarzający się stres u dorosłych szczurów (Perrotti i in., 2004). Nasze wyniki mogą sugerować, że zwiększone poziomy ΔFosB mogą zwiększać wrażliwość na amfetaminę u dorosłych szczurów. W rzeczywistości wykazano, że nadekspresja ΔFosB w jądrze półleżącym zwiększa wrażliwość na nagradzające efekty kokainy (Perrotti i in., 2004; Vialou i in., 2010). Jednak nasze odkrycie oznacza tylko skojarzenie. Należy przeprowadzić badania funkcjonalne, aby ocenić przyczynę ΔFosB w indukowanym stresem uczuleniu krzyżowym na amfetaminę.

Dowody sugerują, że ΔFosB jest ważnym czynnikiem transkrypcyjnym, który może wpływać na proces uzależnienia i może pośredniczyć w uczulonych reakcjach na ekspozycję na lek lub stres (Nestler, 2008). Badania wykazały przedłużoną indukcję ΔFosB w jądrze półleżącym w odpowiedzi na przewlekłe podawanie psychostymulantów lub różne formy stresu (Hope et al., 1994; Nestler i in., 1999; Perrotti i in., 2004; Nestler, 2015). Znaczenie ΔFosB w rozwoju kompulsywnego stosowania leków może wynikać z jego zdolności do zwiększania ekspresji białek zaangażowanych w aktywację systemu nagrody i motywacji (do przeglądu patrz McClung i in., 2004). Na przykład, ΔFosB wydaje się zwiększać ekspresję receptorów glutaminergicznych w półleżących, co zostało skorelowane ze wzrostem nagradzających efektów psychostymulantów (Vialou i in., 2010; Ohnishi i in., 2011).

Nasze dane dla młodzieży potwierdzają niektóre badania, które wykazały, że stres związany z ograniczeniami lub podawanie amfetaminy wywoływało uczulenie behawioralne na amfetaminę bez wpływu na ekspresję ΔFosB w jądrze półleżącym (Conversi i in., 2008). W ten sam sposób Conversi i in. (2011) zaobserwował, że chociaż amfetamina indukowała uczulenie lokomotoryczne u myszy C57BL / 6J i DBA / 2J, ΔFosB był zwiększony w jądrze półleżącym C57BL / 6J, ale nie u myszy uczulonych DBA / 2J. Podsumowując, badania te sugerują, że akumulacja ΔFosB w jądrze półleżącym nie jest istotna dla wyrażenia uczulenia narządu ruchu. Zatem wzrost ekspresji tego białka, jak stwierdzono w niektórych badaniach, może być tylko obserwacją korelacyjną.

Niższe poziomy dopaminy w synaptyce i zmniejszone napięcie dopaminergiczne, które obserwuje się u nastolatków gryzoni, mogą być może uzasadniać zmiany w ΔFosB w jądrze półleżącym po przedłużonej ekspozycji na stres u dorastających szczurów, ponieważ wykazano, że aktywacja receptorów dopaminergicznych jest istotna w wzrost akumulacji ΔFosB w jądrze półleżącym po wielokrotnym podaniu psychostymulantów (Laviola i in., 1999; Tirelli i in., 2003).

Podsumowując, stres związany z powściągliwością zwiększał ruchy indukowane amfetaminą u szczurów dorosłych i dorastających. Ponadto stres i amfetamina wydają się zmieniać transkrypcję ΔFosB w sposób zależny od wieku.

Autorskie Wkłady

Eksperymenty zostały zaplanowane przez PECO, PCB, RML, FCC i CSP, przeprowadzone przez PECO, PCB, RML, FCC, MTM, a rękopis został napisany przez FCC, PECO, PCB, RML i CSP.

Oświadczenie o konflikcie interesów

Autorzy oświadczają, że badanie zostało przeprowadzone przy braku jakichkolwiek powiązań handlowych lub finansowych, które mogłyby być interpretowane jako potencjalny konflikt interesów.

Podziękowanie

Autorzy doceniają doskonałą pomoc techniczną Elisabete ZP Lepera, Francisco Rocateli i Rosana FP Silva. Praca ta była wspierana przez Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP-2007 / 08087-7).

Referencje

Bremne JD, Vermetten E. (2001). Stres i rozwój: konsekwencje behawioralne i biologiczne. Dev. Psychopathol. 13, 473 – 489. 10.1017 / s0954579401003042 [PubMed] [Cross Ref]
Cavazos-Rehg PA, Krauss MJ, Spitznagel EL, Schootman M., Cottler LB, Bierut LJ (2011). Liczba partnerów seksualnych i powiązania z inicjacją i intensywnością zażywania substancji. AIDS Behav. 15, 869 – 874. 10.1007 / s10461-010-9669-0 [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed] [Cross Ref]
Chen J., Kelz MB, Hope BT, Nakabeppu Y., Nestler EJ (1997). antygeny: stabilne warianty ΔFosB indukowane w mózgu przez przewlekłe leczenie. J. Neurosci. 17, 4933 – 4941. [PubMed]
Chen J., Nye HE, Kelz MB, Hiroi N., Nakabeppu Y., Hope BT, et al. . (1995). Regulacja delta FosB i białek podobnych do FosB za pomocą napadów drgawkowych i kokainy. Mol. Pharmacol. 48, 880 – 889. [PubMed]
Chen J., Zhang Y., Kelz MB, Steffen C., Ang ES, Zeng L., et al. . (2000). Indukcja kinazy zależnej od cykliny 5 w hipokampie przez przewlekłe napady drgawkowe: rola A FosB. J. Neurosci. 20, 8965 – 8971. [PubMed]
Colby CR, Whisler K., Steffen C., Nestler EJ, Self DW (2003). Nadekspresja ΔFosB specyficzna dla komórek prążkowia zwiększa zachętę do kokainy. J. Neurosci. 23, 2488 – 2493. [PubMed]
Collins SL, Izenwasser S. (2002). Kokaina w odmienny sposób zmienia zachowanie i neurochemię u szczurów periadolescentnych i dorosłych. Dev. Brain Res. 138, 27 – 34. 10.1016 / s0165-3806 (02) 00471-6 [PubMed] [Cross Ref]
Conversi D., Bonito-Oliva A., Orsini C., Colelli V., Cabib S. (2008). Akumulacja DeltaFosB w ogoniasto-przyśrodkowej części ogoniastej leży u podstaw indukcji, ale nie jest wyrazem uczulenia behawioralnego zarówno przez powtarzane amfetaminy, jak i stres. Eur. J. Neurosci. 27, 191 – 201. 10.1111 / j.1460-9568.2007.06003.x [PubMed] [Cross Ref]
Conversi D., Orsini C., Colelli V., Cruciani F., Cabib S. (2011). Związek między nagromadzeniem prążkowia FosB / ΔFosB a długotrwałym uczuleniem psychomotorycznym na amfetaminę u myszy zależy od tła genetycznego. Behav. Brain Res. 217, 155 – 164. 10.1016 / j.bbr.2010.10.016 [PubMed] [Cross Ref]
Covington HE, III, Miczek KA (2001). Powtarzający się stres społeczny, kokaina lub morfina. Wpływ na uczulenie behawioralne i dożylne „samopoczucie” kokainy. Psychopharmacology (Berl) 158, 388 – 398. 10.1007 / s002130100858 [PubMed] [Cross Ref]
Cruz FC, Leão RM, Marin MT, Planeta CS (2010). Przywrócenie wywołanego stresem przywrócenia preferencji miejsca uzależnionego od amfetaminy i zmiany hydroksylazy tyrozynowej w jądrze półleżącym u dorastających szczurów. Pharmacol. Biochem. Behav. 96, 160 – 165. 10.1016 / j.pbb.2010.05.001 [PubMed] [Cross Ref]
Cruz FC, Marin MT, Leão RM, Planeta CS (2012). Uwrażliwienie na amfetaminę wywołane stresem jest związane ze zmianami w układzie dopaminergicznym. J. Neural Transm. (Wiedeń) 119, 415 – 424. 10.1007 / s00702-011-0720-8 [PubMed] [Cross Ref]
Cruz FC, Quadros IM, Hogenelst K., Planeta CS, Miczek KA (2011). Społeczna porażka u szczurów: eskalacja kokainy i „speedballu” powoduje samozaparcie, ale nie heroinę. Psychopharmacology (Berl) 215, 165 – 175. 10.1007 / s00213-010-2139-6 [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed] [Cross Ref]
Cymerblit-Sabba A., Zubedat S., Aga-Mizrachi S., Biady G., Nakhash B., Ganel SR, et al. . (2015). Mapowanie trajektorii rozwoju efektów stresu: pokwitanie jako okno ryzyka. Psychoneuroendocrinology 52, 168 – 175. 10.1016 / j.psyneuen.2014.11.012 [PubMed] [Cross Ref]
Damez-Werno D., LaPlant Q., Sun H., Scobie KN, Dietz DM, Walker IM, et al. . (2012). Doświadczają epigenetycznie pierwszych indukowalności genu Fosb w jądrze półleżącym szczura. J. Neurosci. 32, 10267 – 10272. 10.1523 / jneurosci.1290-12.2012 [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed] [Cross Ref]
Díaz-Otañez CS, Capriles NR, Cancela LM (1997). Receptory dopaminy i opiatów D1 i D2 są zaangażowane w uwrażliwienie na stres ograniczające psychostymulujące działanie amfetaminy. Pharmacol. Bochem. Behav. 58, 9 – 14. 10.1016 / s0091-3057 (96) 00344-9 [PubMed] [Cross Ref]
Doremus-Fitzwater TL, Varlinskaya EI, Spear LP (2009). Lęk społeczny i pozospołeczny u dorastających i dorosłych szczurów po wielokrotnym powściągliwości. Physiol. Behav. 97, 484 – 494. 10.1016 / j.physbeh.2009.03.025 [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed] [Cross Ref]
Heim C., Nemeroff CB (2001). Rola traumy dziecięcej w neurobiologii zaburzeń nastroju i lęku: badania przedkliniczne i kliniczne. Biol. Psychiatria 49, 1023 – 1039. 10.1016 / s0006-3223 (01) 01157-x [PubMed] [Cross Ref]
Hope BT, Nye HE, Kelz MB, Self DW, Iadarola MJ, Nakabeppu Y., et al. . (1994). Indukcja długotrwałego kompleksu AP-1 złożonego ze zmienionych białek podobnych do Fos w mózgu przez przewlekłe leczenie kokainą i innymi przewlekłymi metodami. Neuron 13, 1235 – 1244. 10.1016 / 0896-6273 (94) 90061-2 [PubMed] [Cross Ref]
Hope BT, Simmons DE, Mitchell TB, Kreuter JD, Mattson BJ (2006). Indukowana kokainą aktywność lokomotoryczna i ekspresja Fos w jądrze półleżącym są uczulone na miesiące 6 po wielokrotnym podaniu kokainy poza klatką domową. Eur. J. Neurosci. 24, 867 – 875. 10.1111 / j.1460-9568.2006.04969.x [PubMed] [Cross Ref]
Izenwasser S., francuski D. (2002). Tolerancja i uwrażliwienie na działanie aktywujące lokomotywę kokainy odbywa się za pośrednictwem niezależnych mechanizmów. Pharmacol. Biochem. Behav. 73, 877 – 882. 10.1016 / s0091-3057 (02) 00942-5 [PubMed] [Cross Ref]
Kelz MB, Chen J., Carlezon WA, Jr., Whisler K., Gilden L., Beckmann AM, et al. . (1999). Ekspresja czynnika transkrypcyjnego ΔFosB w mózgu kontroluje wrażliwość na kokainę. Nature 401, 272 – 276. 10.1038 / 45790 [PubMed] [Cross Ref]
Kolb B., Gorny G., Li Y., Samaha AN, Robinson TE (2003). Amfetamina lub kokaina ograniczają zdolność późniejszego doświadczenia do promowania plastyczności strukturalnej w korze nowej i jądrze półleżącym. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100, 10523 – 10528. 10.1073 / pnas.1834271100 [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed] [Cross Ref]
Kovács KJ (1998). c-Fos jako czynnik transkrypcyjny: stresujący (re) widok z mapy funkcjonalnej. Neurochem. Int. 33, 287 – 297. 10.1016 / s0197-0186 (98) 00023-0 [PubMed] [Cross Ref]
Laviola G., Adriani W., Morley-Fletcher S., Terranova ML (2002). Osobliwa reakcja dorastających myszy na ostry i przewlekły stres oraz na amfetaminę: dowody na różnice płci. Behav. Brain Res. 130, 117 – 125. 10.1016 / S0166-4328 (01) 00420-X [PubMed] [Cross Ref]
Laviola G., Adriani W., Terranova ML, Gerra G. (1999). Psychobiologiczne czynniki ryzyka podatności na psychostymulanty u młodzieży i modeli zwierzęcych. Neurosci. Biobehav. Rev. 23, 993 – 1010. 10.1016 / s0149-7634 (99) 00032-9 [PubMed] [Cross Ref]
Laviola G., Macrì S., Morley-Fletcher S., Adriani W. (2003). Zachowanie ryzykowne u nastolatków: determinanty psychobiologiczne i wczesny wpływ epigenetyczny. Neurosci. Biobehav. Rev. 27, 19 – 31. 10.1016 / S0149-7634 (03) 00006-X [PubMed] [Cross Ref]
Lee KW, Kim Y., Kim AM, Helmin K., Nairn AC, Greengard P. (2006). Indukowane kokainą tworzenie się kręgosłupa dendrytycznego w średnich kolczastych neuronach kolczastych D1 i D2 zawierających receptory dopaminy w jądrze półleżącym. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 3399 – 3404. 10.1073 / pnas.0511244103 [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed] [Cross Ref]
Marin MT, Planeta CS (2004). Oddzielenie matek wpływa na poruszanie się kokainy i reakcję na nowość u młodzieży, ale nie u dorosłych szczurów. Brain Res. 1013, 83 – 90. 10.1016 / j.brainres.2004.04.003 [PubMed] [Cross Ref]
McClung CA, Nestler EJ (2003). Regulacja ekspresji genów i nagrody kokainowej przez CREB i ΔFosB. Nat. Neurosci. 6, 1208 – 1215. 10.1038 / nn1143 [PubMed] [Cross Ref]
McClung CA, Ulery PG, Perrotti LI, Zachariou V., Berton O., Nestler EJ (2004). ΔFosB: przełącznik molekularny do długoterminowej adaptacji w mózgu. Brain Res. Mol. Brain Res. 132, 146 – 154. 10.1016 / j.molbrainres.2004.05.014 [PubMed] [Cross Ref]
Miczek KA, Yap JJ, Covington HE, III (2008). Stres społeczny, terapia i nadużywanie narkotyków: przedkliniczne modele zwiększonego i obniżonego spożycia. Pharmacol. Ther. 120, 102 – 128. 10.1016 / j.pharmthera.2008.07.006 [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed] [Cross Ref]
Nestler EJ (2008). Transkrypcyjne mechanizmy uzależnienia: rola ΔFosB. Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 363, 3245 – 3255. 10.1098 / rstb.2008.0067 [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed] [Cross Ref]
Nestler EJ (2015). ΔFosB: transkrypcyjny regulator odpowiedzi stresowych i przeciwdepresyjnych. Eur. J. Pharmacol. 753, 66 – 72. 10.1016 / j.ejphar.2014.10.034 [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed] [Cross Ref]
Nestler EJ, Barrot M., Self DW (2001). DeltaFosB: trwały molekularny przełącznik uzależnienia. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 98, 11042 – 11046. 10.1073 / pnas.191352698 [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed] [Cross Ref]
Nestler EJ, Kelz MB, Chen J. (1999). DeltaFosB: molekularny mediator długoterminowej plastyczności neuronalnej i behawioralnej. Brain Res. 835, 10 – 17. 10.1016 / s0006-8993 (98) 01191-3 [PubMed] [Cross Ref]
Ohnishi YN, Ohnishi YH, Hokama M., Nomaru H., Yamazaki K., Tominaga Y., et al. . (2011). FosB ma zasadnicze znaczenie dla zwiększenia tolerancji na stres i antagonizuje uczulenie narządu przez ΔFosB. Biol. Psychiatria 70, 487 – 495. 10.1016 / j.biopsych.2011.04.021 [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed] [Cross Ref]
Paxinos G., Watson C. (2006). Przodomózg szczura w współrzędnych stereotaktycznych. 5th Edn. San Diego, CA: Academic Press.
Perrotti LI, Hadeishi Y., Ulery PG, Barrot M., Monteggia L., Duman RS i in. . (2004). Indukcja ΔFosB w związanej z nagrodami strukturze mózgu po przewlekłym stresie. J. Neurosci. 24, 10594 – 10602. 10.1523 / JNEUROSCI.2542-04.2004 [PubMed] [Cross Ref]
Dzbanki KK, Vialou V., Nestler EJ, Laviolette SR, Lehman MN, Coolen LM (2013). Nagroda naturalna i lekowa działa na wspólne mechanizmy plastyczności nerwów z ΔFosB jako kluczowym mediatorem. J. Neurosci. 33, 3434 – 3442. 10.1523 / JNEUROSCI.4881-12.2013 [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed] [Cross Ref]
Robinson TE, Angus AL, Becker JB (1985). Uczulenie na stres: trwałe skutki wcześniejszego stresu na zachowania rotacyjne wywołane amfetaminą. Życie Sci. 37, 1039 – 1042. 10.1016 / 0024-3205 (85) 90594-6 [PubMed] [Cross Ref]
Robinson TE, Berridge KC (2008). Teoria uzależnienia od zachęt motywacyjnych: niektóre aktualne problemy. Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 363, 3137 – 3146. 10.1098 / rstb.2008.0093 [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed] [Cross Ref]
Shahbazi M., Moffett AM, Williams BF, Frantz KJ (2008). Samo-podawanie amfetaminy zależne od wieku i płci u szczurów. Psychopharmacology (Berl) 196, 71 – 81. 10.1007 / s00213-007-0933-6 [PubMed] [Cross Ref]
Włócznia LP (2000a). Modelowanie rozwoju młodzieży i spożywania alkoholu u zwierząt. Alkohol. Res. Zdrowie. 24, 115 – 123. [PubMed]
Włócznia LP (2000b). Mózg młodzieńczy i związane z wiekiem objawy behawioralne. Neurosci. Biobehav. Rev. 24, 417 – 463. 10.1016 / s0149-7634 (00) 00014-2 [PubMed] [Cross Ref]
Włócznia LP, Brake SC (1983). Okres wiosenny: zachowanie zależne od wieku i reakcja psychofarmakologiczna u szczurów. Dev. Psychobiol. 16, 83 – 109. 10.1002 / dev.420160203 [PubMed] [Cross Ref]
Stone EA, Quartermain D. (1997). Większe behawioralne skutki stresu w niedojrzałym porównaniu z dojrzałymi samcami myszy. Physiol. Behav. 63, 143 – 145. 10.1016 / s0031-9384 (97) 00366-1 [PubMed] [Cross Ref]
Teicher MH, Andersen SL, Hostetter JC, Jr. (1995). Dowody na przycinanie receptora dopaminowego między dorastaniem a dorosłością w prążkowiu, ale nie na jądrze półleżącym. Brain Res. Dev. Brain Res. 89, 167 – 172. 10.1016 / 0165-3806 (95) 00109-q [PubMed] [Cross Ref]
Tirelli E., Laviola G., Adriani W. (2003). Ontogeneza uczulenia behawioralnego i warunkowa preferencja miejsca wywołana przez psychostymulanty u gryzoni laboratoryjnych. Neurosci. Biobehav. Rev. 27, 163 – 178. 10.1016 / s0149-7634 (03) 00018-6 [PubMed] [Cross Ref]
Vanderschuren LJ, Kalivas PW (2000). Zmiany w transmisji dopaminergicznej i glutaminergicznej w indukcji i ekspresji uczulenia behawioralnego: krytyczny przegląd badań przedklinicznych. Psychopharmacology (Berl) 151, 99 – 120. 10.1007 / s002130000493 [PubMed] [Cross Ref]
Vanderschuren LJ, Pierce RC (2010). Procesy uwrażliwiania w narkomanii. Curr. Top. Behav. Neurosci. 3, 179 – 195. 10.1007 / 7854_2009_21 [PubMed] [Cross Ref]
Vialou V., Maze I., Renthal W., LaPlant QC, Watts EL, Mouzon E., et al. . (2010). Czynnik odpowiedzi surowicy sprzyja odporności na przewlekły stres społeczny poprzez indukcję ΔFosB. J. Neurosci. 30, 14585 – 14592. 10.1523 / JNEUROSCI.2496-10.2010 [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed] [Cross Ref]
Wong WC, Ford KA, Pagels NE, McCutcheon JE, Marinelli M. (2013). Młodzież jest bardziej podatna na uzależnienie od kokainy: dowody behawioralne i elektrofizjologiczne. J. Neurosci. 33, 4913 – 4922. 10.1523 / JNEUROSCI.1371-12.2013 [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed] [Cross Ref]
Yap JJ, Chartoff EH, Holly EN, Potter DN, Carlezon WA, Jr., Miczek KA (2015). Społeczna porażka wywołana stresem uwrażliwienie i eskalacja kokainy samopodawanie: rola sygnalizacji ERK w brzusznym obszarze nakrywkowym szczura. Psychopharmacology (Berl) 232, 1555 – 1569. 10.1007 / s00213-014-3796-7 [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed] [Cross Ref]
Yap JJ, Miczek KA (2008). Modele narkomanii związane ze stresem i gryzoniami: rola obwodu VTA-accumbens-PFC-amygdala. Lek Discov. Dzisiaj Dis. Modele 5, 259 – 270. 10.1016 / j.ddmod.2009.03.010 [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed] [Cross Ref]