As recompensas naturais e de drogas atuam em mecanismos comuns de plasticidade neural com ΔFosB como um mediador chave (2013)

Este estudo examinou os efeitos da recompensa sexual no DeltaFosB e os efeitos do DeltaFosB no comportamento sexual e recompensa. Descobriu-se que as mudanças moleculares padrão conhecidas com o vício em drogas são as mesmas que ocorrem com o sexo. Em outras palavras, DeltaFosB evoluiu para estímulos sexuais, mas as drogas sequestram esse mesmo mecanismo. Isso encerra o debate sobre como os vícios em drogas são diferentes dos vícios comportamentais e como os vícios comportamentais são simplesmente compulsões (o que quer que isso signifique). Mesmos circuitos, mesmos mecanismos, mesmas mudanças celulares, mesmos comportamentos associados - com pequenas diferenças.

J Neurosci. 2013 Feb 20;33(8):3434-3442.

ESTUDO COMPLETO

Jarros KK, Vialou V, Nestler EJ, Lavioleta SR, Lehman MN, Coolen LM.

fonte

Departamento de Anatomia e Biologia Celular, Schulich School of Medicine and Dentistry, University of Western Ontario, London, Ontario N6A 3K7, Canadá, Departamento de Molecular & Integrative Physiology, University of Michigan, Ann Arbor, Michigan 48109, Fishberg Department of Neuroscience and Friedman Brain Institute, Mount Sinai School of Medicine, Nova York, New York 10029, e Departamentos de Neurobiologia e Ciências Anatômicas e Fisiologia e Biofísica, University of Mississippi Medical Center, Jackson, Mississippi 39216.

Sumário

Drogas de abuso induzem a neuroplasticidade na via da recompensa natural, especificamente o nucleus accumbens (NAc), causando desenvolvimento e expressão de comportamento aditivo. Evidências recentes sugerem que as recompensas naturais podem causar mudanças similares no NAc, sugerindo que as drogas podem ativar mecanismos de plasticidade compartilhados com recompensas naturais e permitindo uma interação única entre recompensas naturais e de drogas..

Neste estudo, demonstramos que a experiência sexual em ratos machos, quando seguida por períodos curtos ou prolongados de perda de recompensa sexual, aumenta a recompensa das anfetaminas, indicada pela preferência de lugar condicionado sensibilizado por doses baixas (0.5 mg / kg) de anfetamina. Além disso, o início, mas não a expressão a longo prazo, da recompensa aumentada de anfetaminas foi correlacionada com um aumento transitório das espinhas dendríticas no NAc. A seguir, um papel crítico para o fator de transcrição ΔFosB na recompensa de anfetaminas aumentada induzida por experiência sexual e aumento associado em espinhas dendríticas em neurônios NAc foi estabelecido usando transferência de gene de vetor viral do parceiro de ligação negativo dominante ΔJunD. Além disso, foi demonstrado que a recompensa aumentada induzida pela experiência sexual, ΔFosB e a spinogênese são dependentes da ativação do receptor D1 da dopamina induzida pelo acasalamento no NAc. O bloqueio farmacológico do receptor D1, mas não do receptor D2, no NAc durante o comportamento sexual atenuou a indução de ΔFosB e preveniu aumento da espinogênese e recompensa de anfetamina sensibilizada.

TAlém disso, esses achados demonstram que drogas de abuso e comportamentos de recompensa naturais atuam em mecanismos moleculares e celulares comuns de plasticidade que controlam a vulnerabilidade à dependência de drogas, e que esta maior vulnerabilidade é mediada pela ΔFosB e seus alvos de transcrição a jusante.

Introdução

Comportamentos de recompensa natural e recompensa de drogas convergem em uma via neural comum, o sistema de dopamina mesolímbica (DA), no qual o núcleo accumbens (NAc) desempenha um papel central (Kelley, 2004). Drogas de abuso induzem neuroplasticidade no sistema mesolímbico, que desempenha um papel putativo na transição do uso de drogas para o vício em drogas (Hyman et al., 2006; Kauer e Malenka, 2007; Kalivas, 2009; Chen et al., 2010; Koob e Volkow, 2010; Lobo, 2010a; Mameli e Luscher, 2011). Foi hipotetizado que drogas e recompensas naturais não ativam os mesmos neurônios no sistema mesolímbico e, portanto, que as drogas ativam e alteram esse circuito de maneira única. (Cameron e Carelli, 2012). No entanto, tornou-se cada vez mais claro que as recompensas naturais e de drogas afetam o sistema mesolímbico de maneiras semelhantes e diferentes que permitem uma interação entre a recompensa natural, especificamente recompensa sexual, e os efeitos de drogas de abuso (Frohmader e outros, 2010a; Jarras e outros, 2010a; Olsen, 2011).

O comportamento sexual é altamente gratificante (Tenk et al., 2009),

  • e a experiência sexual causa comportamentos relacionados à droga sensibilizados, incluindo sensibilização cruzada à atividade locomotora induzida por anfetamina (Amph) (Bradley e Meisel, 2001; Jarras e outros, 2010a)
  • e recompensa de Amph aprimorada (Jarras e outros, 2010a).
  • Além disso, a experiência sexual induz a plasticidade neural no NAc semelhante àquela induzida pela exposição do psicoestimulante, incluindo o aumento da densidade da coluna dendrítica. (Meisel e Mullins, 2006; Jarras e outros, 2010a),
  • tráfego de receptores de glutamato alterados e diminuição da força sináptica em neurônios da casca de NAc do córtex pré-frontal (Pitchers et al., 2012).
  • Finalmente, os períodos de abstinência da experiência sexual foram considerados críticos para aumentar a recompensa de Amph e a spinogênese de NAc. (Jarras e outros, 2010a), e tráfico de receptor de glutamato (Pitchers et al., 2012).

Esses achados sugerem que experiências naturais e de recompensa de drogas compartilham mecanismos comuns de plasticidade neural, que por sua vez influenciam a vulnerabilidade ao abuso de substâncias.

O objetivo do presente estudo foi determinar os mecanismos celulares que mediam a plasticidade induzida pela experiência sexual, os quais, por sua vez, aumentam a recompensa das drogas. Especificamente, o papel do fator de transcrição ΔFosB foi investigado porque está envolvido nos efeitos tanto das recompensas naturais quanto das drogas. (Nestler e outros, 2001; Werme et al., 2002; Olausson e outros, 2006; Wallace et al., 2008; Hedges e outros, 2009; Pitchers et al., 2010b). Além disso, o papel dos receptores dopaminérgicos D1 (D1R) para a plasticidade neural induzida pela experiência sexual foi examinado porque a indução de NAc ΔFosB e o aumento da densidade espinhal após a administração de psicoestimulantes são expressos em neurônios contendo D1R. (Lee et al., 2006; Kim et al., 2009) e dependente da activação D1R (Zhang et al., 2002).

Aqui, usamos a expressão mediada por vetor viral de um parceiro de ligação dominante negativo para ΔFosB, marcação dialógica e manipulações farmacológicas para testar a hipótese de que os efeitos de sensibilização cruzada da experiência sexual seguidos pela abstinência de recompensa na recompensa de Amph aumentada são mediados por uma Indução dependente de D1R de ΔFosB no NAc e subseqüente aumento da densidade da coluna NAc. Juntas, as descobertas fornecem evidências de que recompensas naturais e medicamentosas compartilham mecanismos comuns de plasticidade neural, com ΔFosB como um mediador crítico.

Materiais e Métodos

Animais

Machos adultos (225-250g à chegada) e fêmeas (210-220g) de ratos Sprague Dawley (Charles River Laboratories) foram alojados em gaiolas de Plexiglas em pares do mesmo sexo durante experimentos, sob temperatura e umidade e em um 12 / 12 h ciclo claro / escuro com comida e água livremente disponíveis. As parceiras femininas para as sessões de acasalamento foram ovariectomizadas e receberam implantes subcutâneos contendo benzoato de 5% estradiol (Sigma-Aldrich) e injecções de 500 μg de progesterona (em 0.1 ml de óleo de sésamo; Sigma-Aldrich) 4 h antes do teste. Todos os procedimentos foram aprovados pelos Comitês de Cuidados e Uso de Animais da Universidade de Western Ontario e da Universidade de Michigan e conformados às diretrizes do Conselho Canadense de Cuidados Animais e Institutos Nacionais de Saúde envolvendo animais vertebrados em pesquisa.

Comportamento sexual.

As sessões de acasalamento ocorreram durante a fase escura inicial (entre 2 e 6 h após o início do período escuro) sob iluminação vermelha fraca, em gaiolas de teste limpas (60 × 45 × 50 cm). Ratos machos acasalaram à ejaculação durante sessões de acasalamento diário 4 ou 5. Cinco sessões foram escolhidas porque já mostramos anteriormente que esse paradigma causa facilitação de longo prazo do comportamento sexual (Pitchers et al., 2010b), sensibilização cruzada para a atividade locomotora Amph (Jarras e outros, 2010a) e recompensa (Jarras e outros, 2010a). A ejaculação foi escolhida como o ponto final de cada sessão de acasalamento porque nós previamente mostramos que ela é essencial para os efeitos da experiência sexual na sensibilização locomotora ao Amph (Jarras e outros, 2010a), que não ocorreu quando os animais foram autorizados a acasalar com as fêmeas sem exibir a ejaculação. Parâmetros de comportamento sexual (ou seja, latência para primeira montagem, intromissão e ejaculação, e número de montagens e intromissões) foram registrados como descrito anteriormente (Pitchers et al., 2010b). Para todos os experimentos, grupos sexualmente experientes foram pareados por comportamento sexual (número total de ejaculações e latência para ejaculação durante cada sessão de acasalamento). Após a quinta sessão de acasalamento, os machos permaneceram alojados com parceiros do mesmo sexo e não foram autorizados a acasalar durante os períodos de abstinência sexual de 1, 7 ou 28 d. Os animais que permaneceram sexualmente ingênuos foram manuseados e alojados nos mesmos quartos que os machos sexualmente experientes. Além disso, controles ingênuos foram colocados em gaiolas de teste limpas por uma hora durante 5 dias consecutivos, sem acesso a uma fêmea receptiva.

Expressão de ΔFosB.

Os animais foram profundamente anestesiados (pentobarbital de sódio; 390 mg / kg; ip) e perfundidos intracardialmente com 50 ml de solução salina 0.9%, seguido de 500 ml de paraformaldeído 4 (Sigma-Aldrich) em tampão fosfato 0.1 (PB) durante o tempo experimentos de antagonistas ponto e DR. Os cérebros foram removidos e pós-fixados para 1 h à temperatura ambiente no mesmo fixador, depois armazenados a 4 ° C em 20% de sacarose e 0.01% de azida de sódio em 0.1 m PB. Para os experimentos com antagonistas DR, os cérebros foram removidos e divididos ao meio ao longo do eixo sagital. Metade foi armazenada em PB e usada para DiOlistics, e a outra foi processada para ΔFosB. Cortes coronais (35 μm) foram cortados com micrótomo de congelamento (Microm H400R), coletados em quatro séries paralelas em solução crioprotetora (30% sacarose e 30% etilenoglicol em 0.1 m PB) e estocados a −20 ° C. As secções de flutuação livre foram lavadas extensivamente com 0.1 m PBS, pH 7.35, entre incubações e todos os passos foram à temperatura ambiente. As seções foram expostas a 1% H2O2 (10 min) e solução de incubação (1 h; PBS contendo 0.1% BSA, Fisher; e 0.4% Triton X-100, Sigma-Aldrich). As secções foram então incubadas durante a noite no anticorpo policlonal de coelho pan-FosB (1: 5K; sc-48 Santa Cruz Biotecnologia), previamente validado (Perrotti e outros, 2004, 2008; Pitchers et al., 2010b) O anticorpo pan-FosB foi criado contra uma região interna compartilhada por FosB e ΔFosB, e foi previamente caracterizado para visualizar especificamente células ΔFosB nos pontos de tempo usados ​​neste estudo (> 1 d após o estímulo) (Perrotti e outros, 2004, 2008; Pitchers et al., 2010b). Em seguida, as seções foram incubadas em IgG de cabra anti-coelho conjugada com biotina (1 h; 1: 500 em PBS +; Vector Laboratories), peroxidase avidina-biotina-rábano (1 h; elite ABC; 1: 1000 em PBS; Vector Laboratories) e 0.02% 3,31-tetracloridrato de diaminobenzidina (10 min; Sigma-Aldrich) com 0.02% de sulfato de níquel em 0.1 m PB com peróxido de hidrogénio (0.015%). As seções foram montadas em Superfrost além de lâminas de vidro (Fisher) e lamínulas com ftalato de dibutil xileno.

Os números de células ΔFosB-IR foram contados no invólucro e no núcleo de NAc dentro de áreas padrão de análise (400 × 600 μm) como previamente descrito (Pitchers et al., 2010b). Duas seções foram contadas por sub-região NAc, média por animal. No experimento de ponto de tempo, os números de células ΔFosB-IR foram expressos como uma alteração de dobra do grupo de controle ingênuo no momento apropriado e comparados entre grupos experientes e ingênuos para cada sub-região em cada ponto de tempo individual usando pareamento não pareado t testes com um nível de significância de p <0.05. Nos experimentos ΔJunD-AAV e antagonista DR, uma ANOVA bidirecional ou unilateral, respectivamente, e o método Holm-Sidak foram usados. Além disso, as células ΔFosB-IR foram contadas no estriado dorsal (área de análise: 200 × 600 μm), imediatamente dorsal ao NAc e adjacente ao ventrículo lateral, em todos os animais do experimento com antagonista DR. ANOVA unilateral e t testes foram utilizados para comparar os grupos.

DiOlistics.

Para o ponto de tempo e experiência de vector viral JunD, os ratos foram perfundidos intracardialmente com 50 ml de solução salina (0.9%), seguido por 500 ml de 2% paraformaldeído em 0.1 m PB. Os cérebros foram seccionados (100 μm coronal) usando um vibratome (Microm) e secções armazenadas em 0.1 m PB com 0.01% de azida de sódio a 4 ° C. O revestimento de partículas de tungstênio (1.3 μm diâmetro, Bio-Rad) com o corante de carbocianina lipofílico DiI (1,1′-dioctadecil-3,3,3′3′-tetrametilindocarbocianina perclorato; Invitrogen) foi realizado como descrito anteriormente (Forlano e Woolley, 2010). As partículas de tungsténio revestidas com DiI foram entregues no tecido a 160-180 psi usando o sistema Helios Gene Gun (Bio-Rad) através de um filtro com tamanho de poro 3.0 μm (BD Biosciences) e permitiram a difusão através de membranas neuronais em 0.1 m PB 24 h, protegido contra a luz a 4 ° C. Em seguida, as fatias foram pós-fixadas em 4% paraformaldeído em PB para 3 h em temperatura ambiente, lavadas em PB e montadas em câmaras seladas em estrutura (Bio-Rad) com gelvatol contendo o agente antideslizante 1,4-diazabiciclo (2,2) octano ( 50 mg / ml, Sigma-Aldrich) (Lennette, 1978).

Os neurônios marcados com DiI foram visualizados usando Zeiss Microscópio confocal LSM 510 m (Carl Zeiss) e laser de hélio / néon 543 nm. Para cada animal, os neurônios 2-5 em cada sub-região NAc, ou no shell (baseado na localização em relação aos pontos de referência, incluindo o ventrículo lateral e comissura anterior) em experimentos de antagonistas de JUND-AAV e DR, foram usados ​​para localizar uma região de interesse em um dendrito de segunda ordem para a quantificação da coluna. Para cada neurônio, os dendritos 2 – 4 foram analisados ​​para quantificar um comprimento dendrítico total de 40 – 100 μm. Segmentos dendríticos foram capturados usando objetiva de imersão em água 40 × em intervalos de 0.25 μm ao longo do z-axis, e uma imagem 3D foi reconstruída (Zeiss) e foi submetido a deconvolução (Autoquant X, Media Cybernetics) usando configuração adaptativa (cega) e teórica de PSF conforme recomendado pelo software. A densidade da coluna foi quantificada usando o módulo Filament do pacote de software Imaris (versão 7.0, Bitplane). Os números de espinhos dendríticos foram expressos por 10 μm, calculados para cada neurônio e, em seguida, para cada animal. As diferenças estatísticas foram determinadas usando ANOVAs bidirecionais no experimento de séries temporais entre animais sexualmente ingênuos e experientes em cada momento (fatores: experiência sexual e sub-região NAc) e no experimento ΔJunD (fatores: experiência sexual e vetor viral) e um ANOVA no experimento antagonista DR. As comparações entre os grupos foram feitas com o método de Holm-Sidak com um nível de significância de p <0.05.

Preferência de lugar condicionado.

O desenho experimental do CPP era idêntico como descrito anteriormente (Jarras e outros, 2010a), usando um aparelho de três compartimentos imparcial (Med Associates), e design imparcial, com ensaio de condicionamento de emparelhamento único de sulfato d-Amph (Amph; Sigma-Aldrich; 0.5 mg / ml / kg sc calculado com base na base livre) na câmara pareada e salina na câmara não pareada durante dias alternados, e realizada durante a primeira metade da fase leve. Os animais de controlo receberam solução salina em ambas as câmaras.

Pontuações CPP foram calculados para cada animal como o tempo gasto (em segundos) na câmara pareada durante o pós-teste menos o pré-teste. One-way ANOVAs e o método de Holm-Sidak foram usados ​​para comparar grupos nos experimentos de ponto de tempo. Não pareado t teste com significado definido em p <0.05 foi usado para comparar Naive-Sal e Naive Amph em cada ponto de tempo no experimento de ponto de tempo, e em cada tratamento de vetor viral no experimento ΔJunD. No experimento de tempo, ANOVAs de uma via e o método Holm-Sidak foram usados ​​para comparar os grupos sexualmente experientes (Exp-Sal, 7 d Exp Amph e 28 d Exp Amph) e não pareados t O teste foi usado para comparar os grupos ingênuos 2. ANOVA de duas vias e o método de Holm-Sidak foram usados ​​para comparar todos os grupos no experimento antagonista DR. Dois não pareados t O teste foi utilizado para comparar os grupos Naive-Sal e Naif Amph com cada condição de tratamento do vetor viral (GFP ou ΔJunD), pois os dados eram muito variáveis ​​nos grupos ΔJunD para permitir a análise ANOVA. Todos os níveis de significância foram estabelecidos em p <0.05.

Experimentos com vetores virais.

Ratos machos foram anestesiados com cetamina (87 mg / ml / kg; ip) e xilazina (13 mg / ml / kg ip), colocados em aparelho estereotáxico (Kopf Instruments), e receberam microinjeções bilaterais de vetores recombinantes adeno-associados codificando Somente GFP (proteína fluorescente verde) ou ΔJunD (parceiro de ligação dominante negativo de ΔFosB) e GFP, no NAc (coordenadas: AP + 1.5, ML ± 1.2 de bregma; DV - 7.6 do crânio), em um volume de 1.5 μl / hemisfério sobre 7 min usando uma seringa de Hamilton (Harvard Apparatus). ΔJunD diminui a transcrição mediada por ΔFosB por heterodimerização competitiva com ΔFosB e, portanto, impedindo a ligação de ΔFosB à região AP-1 nas regiões promotoras dos genes alvo (Winstanley et al., 2007; Pitchers et al., 2010b). Embora ΔJunD se ligue com alta afinidade a ΔFosB, é possível que alguns dos efeitos observados de ΔJunD possam ser mediados pelo antagonismo de outras proteínas AP-1. No entanto, parece que ΔFosB é a proteína AP-1 predominante expressa sob as condições testadas (Pitchers et al., 2010b). Entre 3 e 4 semanas mais tarde, os animais receberam experiência sexual durante as sessões consecutivas de 4 ou permaneceram ingênuos para criar grupos 4: GFP sexualmente ingênuo, GFP com experiência sexual, ΔJunD sexualmente ingênuo e ΔJunD sexualmente experiente. A experiência sexual foi composta por 4 sessão de acasalamento diária consecutiva. Os animais foram testados para CPP e diOlistics. A verificação dos locais de injeção foi realizada conforme descrito anteriormente (Pitchers et al., 2010b). Secções NAc (coronal; 100 μm) foram imuno-processados ​​para GFP (1: 20,000; anticorpo anti-GFP de coelho; Invitrogen). A propagação do vírus limitou-se principalmente à parte do invólucro do NAc, com propagação adicional ao núcleo.

Antagonistas D1R / D2R.

Ratos machos foram anestesiados com uma injecção intraperitoneal (0.1 ml / kg) de cetamina (87 mg / ml) e xilazina (13 mg / ml) e colocados num aparelho estereotáxico (Kopf Instruments). As cânulas de guia de calibre 21 bilateral (Plásticos Um) foram baixadas em direção ao NAc em AP + 1.7, ML ± 1.2 de bregma; −6.4 DV do crânio e fixado com acrílico dental, aderido a três parafusos fixados no crânio. Os animais foram manipulados diariamente para habituação a procedimentos de infusão durante um período de recuperação da semana 2. Quinze minutos antes do início de cada sessão de acasalamento diária 4 pela introdução da fêmea receptiva, os ratos machos receberam microinjeções bilaterais do antagonista D1R R (+) SCH-23390 (Sigma-Aldrich), receptor D2 (D2R) antagonista S- ( -) cloridrato de eticloprida (Sigma-Aldrich) foram dissolvidos em solução salina estéril (0.9%; cada um em 10 μg em 1 μl por hemisfério; dissolvido em 0.9% salino), ou solução salina (1.0 μl por hemisfério), a um caudal de 1.0 μl / min ao longo de um intervalo mínimo de 1 seguido de 1 min com a cânula de injeção deixada no local para a difusão do fármaco. O volume desta injeção infundirá o núcleo e o escudo, porque as infusões de 0.5 μl são restringidas às subdivisões da casca ou do núcleo (Laviolette et al., 2008). As dosagens basearam-se em estudos anteriores que mostraram que estas ou menores dosagens afetavam o comportamento da droga ou da recompensa natural (Laviolette et al., 2008; Roberts e outros, 2012). Os machos de controle permaneceram sexualmente ingênuos, mas receberam solução salina intra-NAc antes da colocação na gaiola de teste vazia, durante as sessões diárias de manuseio de 4. Uma semana após a sessão final de acasalamento ou manuseio, os machos foram testados para CPF Amph e análise da coluna e ΔFosB. O uso de quatro sessões, em vez de cinco sessões como nos outros experimentos, foi escolhido para eliminar o dano excessivo ao NAc causado pelas infusões repetidas e, assim, permitir a análise da coluna e ΔFosB. De fato, os danos não foram evidentes e as análises da espinha e ΔFosB no NAc de animais infundidos com solução salina mostraram dados semelhantes aos dos grupos não infundidos nas experiências anteriores. ANOVA de duas vias e método de Holm-Sidak com significância p <0.05 foi usado para determinar a facilitação do comportamento sexual induzida pela experiência sexual.

Resultados

A regulação positiva de ΔFosB induzida por sexo é duradoura

Primeiro, as correlações temporais entre as mudanças induzidas pela experiência sexual na expressão de ΔFosB, espinhas dendríticas no NAc e Amph-CPP foram determinadas, especificamente após curtos e prolongados períodos de abstinência da recompensa sexual (7 ou 28 d). Anteriormente, foi demonstrado que a experiência sexual de sessões de acasalamento diário 5 causou um acúmulo de ΔFosB em todo o sistema mesolímbico, notavelmente no NAc (Wallace et al., 2008; Pitchers et al., 2010b). Nestes estudos anteriores, os níveis de ΔFosB foram medidos no 1 d após o comportamento sexual, e não se sabia se o acúmulo de ΔFosB persistiu após períodos prolongados de abstinência de recompensa. Machos sexualmente experientes foram perfundidos 1, 7 ou 28 d após a final de sessões de acasalamento diário 5, durante o qual os machos acasalaram com uma ejaculação. Controles sexualmente ingênuos foram perfundidos ao mesmo tempo após a final das sessões diárias de manipulação do 5. Os números de células ΔFosB-IR no invólucro e no núcleo de NAc foram significativamente maiores do que os controles sexualmente ingênuos em todos os momentos (FIG. 1A, Concha; 1 d, p = 0.022; 7 d, p = 0.015; FIG. 1B: testemunho; 1 d, p = 0.024; 7 d, p <0.001; 28 d, p <0.001), exceto na concha NAc após 28 dias de abstinência (p = 0.280). Assim, a regulação positiva de ΔFosB persiste durante a abstinência após a experiência sexual por um período de pelo menos 28 d.

Figura 1. Painel do     

A experiência sexual causou um aumento imediato e persistente no número de células ΔFosB-IR. Dobrar a mudança do número de células ΔFosB-IR na camada NAc (A) e core (B) em animais sexualmente experientes (negros) em comparação com controles sexualmente ingênuos (brancos) (n = 4 cada grupo). Os dados são média do grupo ± SEM. *p <0.05, diferença significativa em comparação com controles ingênuos. Representante de imagens de Naive 1 d (C), Exp 1 d (D), Exp 7 d (E) e Exp 28 d (F). ac comissura anterior. Barra de escala, 100 μm.

O aumento induzido pela experiência sexual em espinhas dendríticas é transitório

Pitchers et al. (2010a) relataram anteriormente usando técnicas de impregnação de Golgi que a experiência sexual seguida por 7 d, mas não 1 d, de abstinência de recompensa causou ramificações dendríticas significativamente aumentadas e número de espinhas dendríticas em conchas de NAc e neurônios centrais (Jarras e outros, 2010a). Aqui, a espinogênese em machos sexualmente ingênuos e experientes foi examinada 7 d ou 28 d após a sessão final de acasalamento. Os resultados atuais usando um método de rotulagem diOlistics confirmou que a experiência sexual seguida por um período de abstinência sexual 7 d aumentou o número de espinhas dendríticas (F(1,8) = 9.616, p = 0.015; FIG. 2A – C). Especificamente, o número de espinhas dendríticas foi significativamente aumentado na camada e núcleo do NAc (FIG. 2A: Concha, p = 0.011; testemunho, p = 0.044). No entanto, este aumento da densidade da coluna foi transitório e deixou de ser detectado após um período prolongado de abstinência sexual de 28 d na sub-região NAc (FIG. 2B).

Figura 2. Painel do    

A experiência sexual causou um aumento no número de espinhas dendríticas no NAc e recompensa de Amph sensibilizada. A, BO número de espinhos dendríticos na camada de NAc e no núcleo de 7 d (A) ou 28 d (DB de animais sexualmente ingênuos [brancos] e experientes [negros]; n = 4 ou 5). Os dados são média do grupo ± SEM. #p <0.05, diferença significativa em comparação com controles ingênuos. CSegmentos dendríticos representativos dos grupos Naive 7 de Exp 7 d utilizados para quantificar a densidade da coluna. Barra de escala, 3 μm. DA quantidade de tempo gasto na câmara pareada (Amph ou solução salina) durante o pós-teste menos o pré-teste (CPP) para animais sexualmente ingênuos (brancos) ou experientes (pretos) testados 7 d ou 28 d após o acasalamento final ou sessão de manipulação: Naive-Sal (7 d após o manuseio; n = 8), Naif Amph (7 d após o manuseio; n = 9), Exp-Sal (grupos combinados de animais testados 7 d ou 28 d após o acasalamento; n = 7), 7 d Exp Amph (7 d após o acasalamento; n = 9) e 28 d Exp Amph (28 d após o acasalamento; n = 11). Grupos Sal receberam Sal emparelhado com ambas as câmaras. *p <0.05, diferença significativa em comparação com controles salinos sexualmente experientes.

A recompensa de Amph sensibilizada induzida pela experiência de sexo é duradoura

Nós demonstramos anteriormente que a experiência sexual seguida por abstinência de 7-10 resultou em recompensa de Amph melhorada (Jarras e outros, 2010a). Especificamente, os animais sexualmente experientes formaram uma preferência de lugar condicionada significativa (CPP) para doses mais baixas de Amph (0.5 ou 1.0 mg / kg) que não induziram CPP em controlos sexualmente ingênuos. O presente estudo confirmou e ampliou estes resultados anteriores demonstrando recompensa de Amph melhorada em animais sexualmente experientes, tanto após um 7 d como um período de abstinência sexual 28 d (FIG. 2D; F(2,24) = 4.971, p = 0.016). Especificamente, animais sexualmente experientes com 7 ou 28 d período de abstinência passaram significativamente mais tempo na câmara de pares de anfíbios durante o pós-teste em comparação com controles negativos com experiência sexual que receberam solução salina nas duas câmaras (FIG. 2D: Exp-Sal vs 7 d Exp AMPH, p = 0.032; vs 28 d Exp AMPH, p = 0.021). Confirmando achados anteriores, os animais sexualmente ingênuos não passaram mais tempo na câmara de pares de anfíbios durante o pós-teste e não diferiram de preferência do grupo de controle salino sexualmente ingênuo (FIG. 2D) (Jarras e outros, 2010a).

A atividade de ΔFosB é crítica para a recompensa de Amph sensibilizada induzida pela experiência sexual

Os resultados até o momento demonstram que a experiência sexual causou uma acumulação duradoura de ΔFosB em neurônios NAc correlacionados com uma recompensa de Amph melhorada.. Para determinar se o aumento da atividade de ΔFosB é crítico para a recompensa aumentada de Amph, ΔJunD, um parceiro de ligação dominante negativa de ΔFosB que suprime a transcrição mediada por ΔFosB (Winstanley et al., 2007), foi superexpressa via transferência gênica mediada por vetor viral no NAc (FIG. 3A,B). Os resultados dos testes de CPF de Amph mostraram que a atenuação da atividade de ΔFosB pela expressão de ΔJunD no NAc impediu os efeitos da experiência sexual e da abstinência de recompensa sexual 7 em recompensa de Amph melhorada. Animais ΔJunD sexualmente experientes não formaram um CPP significativo para Amph e não diferiram de animais ΔJunD sexualmente ingênuos (FIG. 3B). Em contraste, os animais de controle GFP sexualmente experientes formaram um CPP para Amph como indicado por um escore de CPP significativamente maior em comparação com controles GFP sexualmente ingênuos (FIG. 3B, p = 0.018).

Figura 3. Painel do    

A atenuação da atividade de ΔFosB no NAc bloqueou a recompensa de AMPH e aumentou o número de espinhos de NAc em animais sexualmente experientes. A, Imagens representativas da expressão de GFP em três animais recebendo uma injeção de recombinante adenocarcinoma associado à nucleótea accumbens, ilustrando pequenos (à esquerda), intermediários (médios) e grandes (à direita) locais de injeção. ac comissura anterior; VE, ventrículo lateral. Barra de escala, 250 μm. B, Ilustração esquemática dos locais mais proeminentes e padrões de propagação do vírus. Em todos os animais, a GFP foi detectada na casca, mas a disseminação para o núcleo foi variável. C, A quantidade de tempo gasto na câmara de pares de anfíbios durante o pós-teste menos o pré-teste (CPP) para animais sexualmente ingênuos (brancos) e experientes (pretos) que receberam uma injeção do vetor de controle GFP (Naive, n = 9; Exp, n = 10) ou vetor ΔJunD (Naive, n = 9; Exp, n = 9). D, Imagens representativas de segmentos dendríticos de GFP sexualmente experientes e ΔJunD usado para quantificar a densidade da coluna. Barra de escala, 3 μm. E, O número de espinhas dendríticas no NAc de animais sexualmente ingênuos (brancos) e experientes (pretos) que receberam uma injeção do vetor de controle GFP ou do vetor ΔJunD. Os dados são média do grupo ± SEM. *p <0.05, diferença significativa em comparação com controles ingênuos. #p <0.05, diferença significativa de controles experientes com GFP.

Os efeitos atenuantes da superexpressão de JJunD não foram o resultado de uma interrupção do comportamento sexual durante a aquisição da experiência sexual. A expressão de ΔJunD no NAc mostrou anteriormente prevenir a facilitação do comportamento sexual após a experiência sexual (Pitchers et al., 2010b). De fato, isso foi confirmado no experimento atual. Os animais de controle GFP apresentaram latências mais curtas para montar, intromissão e ejaculação, e menos montarias e intromissão durante o quarto dia consecutivo de testes de acasalamento, em comparação com o primeiro dia de acasalamento (tabela 1). Em contraste, os animais injetados com JunD não apresentaram latências significativamente menores para montar ou intromissão ou números menores de montarias durante o quarto dia de acasalamento em comparação com o primeiro. Assim, as infusões de JUND no NAc atenuaram os efeitos da experiência sexual. No entanto, não houve diferenças significativas em nenhum dos parâmetros de acasalamento entre os grupos controle GFP e infundidos com JunD durante qualquer um dos testes de acasalamento, indicando que os efeitos das infusões de JunD na sensibilização induzida pela experiência sexual de CPP Amph não são o resultado de diferenças experiência de acasalamento em si (tabela 1).

Veja esta tabela:     

Tabela 1.    

Parâmetros do comportamento sexual durante a aquisição da experiência sexual em grupos que receberam infusões de NA de vetores virais que expressam GFP ou JJunDa

ΔFosB é crítico para o aumento induzido pela experiência sexual em espinhas dendríticas de NAc

A atividade de ΔFosB também foi necessária para o aumento da densidade de neurônios NAc após a experiência sexual e abstinência de recompensa sexual 7 d (FIG. 3C,D). Para análise da coluna no NAc dos animais descritos acima para CPP, ANOVA two-way mostrou efeitos significativos de ambas as experiências sexuais (F(1,34) = 31.768, p <0.001) e tratamento com vetor viral (F(1,34) = 14.969, p = 0.001), bem como uma interação (F(1,34) = 10.651, p = 0.005). Especificamente, os animais de controle GFP com experiência sexual tinham um número maior de espinhos de NAc em comparação com controles de GFP sexualmente ingênuos (FIG. 3D: p <0.001), confirmando nosso achado anterior (Jarras e outros, 2010a). Em contraste, os animais ΔJunD experimentados sexualmente não foram significativamente diferentes dos grupos ΔJunD sexualmente ingênuos, e foram significativamente menores em comparação com os animais sexualmente controlados com controle GFP (FIG. 3D: p <0.001). Assim, a expressão de ΔJunD no NAc bloqueou os efeitos da experiência sexual e recompensa a abstinência na espinogênese do NAc.

O antagonista D1R bloqueia a regulação positiva de ΔFosB induzida pela experiência sexual

Para determinar se a ativação D1R ou D2R no NAc durante o acasalamento é necessária para a regulação positiva de ΔFosB induzida por experiência sexual e CPP de Amph sensibilizado, os animais receberam infusões locais de um antagonista D1R ou D2R (ou solução salina) no NAc 15 min antes de cada 4 sessões de acasalamento consecutivas diárias. É importante ressaltar que nem as infusões antagonistas D1R nem D2R na iniciação afetada NAc ou expressão de comportamento sexual durante qualquer das sessões de acasalamento (FIG. 4D – F). Da mesma forma, O antagonismo D1R ou D2R não impediu os efeitos facilitadores da experiência sexual no acasalamento, uma vez que todos os grupos demonstraram a facilitação do comportamento sexual, evidenciada por latências de ejaculação mais curtas no dia 4 em comparação com o dia 1 (FIG. 4F) (F(1,40) = 37.113, p <0.001; Sal, p = 0.004; Formiga D1R, p = 0.007; Formiga D2R, p <0.001).

Figura 4. Painel do    

Os antagonistas do receptor de dopamina administrados no NAc não afetaram o comportamento sexual. Secções coronais de NAc (A+ 2.2; B+ 1.7; C, + 1.2 de bregma) indicando locais de injeção intra-NAc para todos os animais. As cânulas eram bilaterais, mas são representadas unilateralmente pela facilidade de apresentação de todos os animais (Naive-Sal, branco, n = 7; Exp-Salina; cinza escuro, n = 9; Exp D1R Ant, cinza claro, n = 9; Exp D2R Ant, preto, n = 8). ac comissura anterior; VE, ventrículo lateral; CPu, caudate-putamen. Monte latência (Dlatência de intromissãoE) e latência da ejaculação (F) para todos os grupos sexualmente experientes (Salina, branca; D1R Ant, cinza; D2R Ant, preto). Dados representam média ± SEM. *p <0.05, diferença significativa entre o dia 1 e o dia 4 dentro do tratamento.

A análise do número de células ΔFosB-IR no NAc 7 d após a última infusão de NAc e na sessão de acasalamento ou manipulação revelou diferenças significativas entre os grupos em ambas as conchas de NAc (F(3,29) = 18.070, p <0.001) e núcleo (F(3,29) = 10.017, p <0.001). Em primeiro lugar, a experiência sexual em controles infundidos com solução salina causou um aumento significativo de ΔFosB em comparação com controles sexualmente ingênuos (FIG. 5Aconcha p <0.001; FIG. 5B: testemunho, p <0.001), confirmando os resultados acima. O antagonismo de D1R, mas não D2R, preveniu ou atenuou esta regulação positiva de ΔFosB. No escudo NAc, o antagonista de D1R tratado com machos sexualmente experientes não mostrou aumento nas células ΔFosB-IR em comparação com os controles sexualmente ingênuos (FIG. 5A: p = 0.110), e a expressão de ΔFosB foi significativamente menor em comparação com machos salinos sexualmente experientes (FIG. 5A: p = 0.002). No núcleo de NAc, o antagonismo de D1R teve um efeito parcial: ΔFosB foi significativamente aumentado nos homens tratados com antagonistas de D1R em comparação com os controlos de solução salina naive (FIG. 5B: p = 0.031), mas esta sobrerregulação foi significativamente menor em comparação com os machos tratados fisicamente comFIG. 5B: p = 0.012). O tratamento com antagonista de D2R não afetou a indução de ΔFosB, já que homens sexualmente experientes que receberam o antagonista de D2R tiveram um número significativamente maior de células ΔFosB-IR em comparação com controles salinosFIG. 5A: Concha, p <0.001; FIG. 5B: testemunho, p <0.001) e machos tratados com antagonista de D1R (FIG. 5A: Concha, p <0.001; FIG. 5B: testemunho, p = 0.013), e não diferiu de machos salinos sexualmente experientes.

Figura 5. Painel do     

O bloqueio do D1R no NAc atenua o aumento no número de células ΔFosB-IR no NAc de animais sexualmente experientes. Dobrar a mudança do número de células ΔFosB-IR na camada NAc (A) e core (B) em animais sexualmente experientes (negros) em comparação com controles sexualmente ingênuos (brancos) (Naive-Sal, n = 6; Exp-Saline, n = 7; Exp D1R Ant, n = 9; Exp D2R Ant, n = 8). Os dados são média do grupo ± SEM. *p <0.05, diferença significativa em comparação com controles ingênuos. #p <0.05, diferença significativa em comparação com solução salina e animais experientes com formiga D2R. Representante de imagens de Naive Sal (C), Exp Sal ​​(D), Exp D1R Ant (E) e Exp D2R Ant (F). ac comissura anterior. Barra de escala, 100 μm.

Para controlar a propagação potencial dos antagonistas D1R ou D2R no estriado dorsal, a expressão de ΔFosB foi analisada em uma área imediatamente dorsal ao NAc e adjacente ao ventrículo lateral, uma vez que a indução de ΔFosB no estriado dorsal por psicoestimulantes e opiáceos é dependente de D1R atividade (Zhang et al., 2002; Muller e Unterwald, 2005). A experiência sexual aumentou o número de células ΔFosB-ir no estriado dorsal em homens tratados com solução salina (Naive-Sal: 35.6 ± 4.8 vs Exp-Sal: 82.9 ± 5.1; p <0.001), confirmando nosso relatório anterior (Pitchers et al., 2010b). Além disso, nem as infusões de D1R nem de antagonista D2R na ΔFosB induzida pela experiência sexual afetada por NAc no estriado dorsal (células Exp-D1R: 82.75 ± 2.64 ir; células Exp-D2R: 83.9 ± 4.4 ir; p <0.001 em comparação com controles Naive-Sal). Essas descobertas sugerem que a disseminação de infusões de antagonistas foi principalmente limitada ao NAc.

Antagonista D1R em blocos NAc sensibilizados recompensa Amph

O bloqueio D1R no NAc durante o acasalamento também bloqueou a recompensa de Amph melhorada induzida pela experiência sexual, testou 7 d após a última infusão de NAc e teste de acasalamento (F(3,29) = 2.956, p = 0.049). Animais sexualmente experientes que receberam soro fisiológico no NAc durante as sessões de acasalamento passaram uma quantidade significativamente maior de tempo na câmara de pares de anfíbios em comparação com machos sexualmente ingênuos (FIG. 6A, p = 0.025), confirmando os resultados acima. Em contraste, os animais sexualmente experientes que receberam antagonista intra-NAc D1R durante o acasalamento não formaram um CPP para Amph. Eles não diferiram dos controles sexualmente ingênuos e gastaram significativamente menos tempo na câmara de pares de anfíbios em comparação com a solução salina (FIG. 6A: p = 0.049) ou antagonista D2R (FIG. 6A: p = 0.038) infundido machos sexualmente experientes. As infusões de antagonistas de D2R não afectaram a recompensa de Amph aumentada, uma vez que os animais sexualmente experientes com infusões de antagonistas de NAc D2R formaram uma Amph-CPP significativa em comparação com os controlos salinos naive (FIG. 6A: p = 0.040) e animais experientes antagonistas de D1R (FIG. 6A: p = 0.038), e não diferiu de machos salinos sexualmente experientes.

Figura 6. Painel do     

O bloqueio dos receptores D1 no NAc abole a recompensa de Amph sensibilizada e aumenta as espinhas dendríticas em animais sexualmente experientes. A, A quantidade de tempo gasto na câmara de pares Amph durante o pós-teste menos o pré-teste (pontuação CPP, segundos) para sexualmente ingênuo (branco, n = 6) e experientes (pretos) animais que receberam solução salina (n = 7), antagonista de D1R (n = 9), ou antagonista de D2R (n = 8). Os dados são média do grupo ± SEM. *p <0.05, diferença significativa em comparação com controles de solução salina ingênua. #p <0.05, diferença significativa de animais experientes com formiga D1R. B, O número de espinhos dendríticos (por 10 μm) para sexualmente ingênuo (branco, n = 7) e experientes (pretos) animais que receberam solução salina (n = 8), antagonista de D1R (n = 8), ou antagonista de D2R (n = 8). Os dados são média do grupo ± SEM. *p <0.05, diferença significativa em comparação com controles de solução salina ingênua. #p <0.05, diferença significativa de controles com solução salina experientes.

Tratamento com antagonista D1R bloqueia espinogênese de NAc induzida por experiência de sexo

A análise da densidade da coluna no NAc desses mesmos animais mostrou que a ativação do D1R durante o acasalamento era necessária para o aumento da densidade da coluna NAc após a experiência sexual e 7 d de abstinência de recompensa sexual (FIG. 6B; F(3,26) = 41.558, p <0.001). Especificamente, controles com solução salina sexualmente experientes e animais antagonistas de D2R tiveram um número significativamente maior de espinhas em comparação com controles com solução salina sexualmente ingênua (FIG. 6B: p <0.001) confirmando nossos achados anteriores (Jarras e outros, 2010a) e achados com vetores virais de controle GFP descritos acima. Em contraste, os animais com experiência em antagonistas D1R sexualmente experientes não diferiram dos controles sexualmente ingênuosFIG. 6B). Houve um efeito parcial da infusão de antagonistas D2R, uma vez que os animais infundidos com D2R apresentaram densidades de espinal significativamente menores do que os controles salinos sexualmente experientes (FIG. 6B: p = 0.02), mas números significativamente mais altos de espinhas em comparação com controles salinos sexualmente ingênuos e homens experientes tratados com D1R (p <0.001; FIG. 6B). Assim, o bloqueio D1R no NAc durante o acasalamento bloqueou os efeitos da experiência sexual e recompensou a abstinência na espinogênese do NAc.

Discussão

No presente estudo, demonstramos a sensibilização cruzada entre recompensa natural e medicamentosa, quando a recompensa natural é seguida por um período de abstinência. Especificamente, mostramos que a experiência com comportamento sexual, seguida por 7 ou 28 d de abstinência, aumenta a recompensa de Amph.. Esses achados têm semelhanças com o papel crítico estabelecido de um período de abstinência de drogas de abuso na incubação do craving de drogas (Lu et al., 2005; Thomas et al., 2008; Lobo, 2010b, 2012; Xue et al., 2012). Além disso, a ΔFosB induzida por recompensa natural no NAc é crítica para efeitos de sensibilização cruzada da abstinência de recompensa natural na recompensa do psicoestimulante, potencialmente via espinogênese no NAc durante um período de abstinência de recompensa. Demonstramos que o acúmulo de ΔFosB no NAc após a experiência sexual é de longa duração e dependente da atividade do NAc D1R durante o acasalamento. Por sua vez, essa regulação positiva de ΔFosB mediada por D1R no NAc mostrou ser crítica para aumentar a recompensa para Amph e aumentar a densidade da coluna no NAc, embora esses resultados da experiência sexual sejam dependentes de um período de abstinência da recompensa sexual (Jarras e outros, 2010a). Finalmente, mostramos que a espinogênese do NAc pode contribuir para o desenvolvimento inicial da expressão a curto prazo da recompensa de Amph sensibilizada, mas não é crítica para a expressão continuada de recompensa aumentada, pois o aumento da densidade da espinha no NAc foi transitório e observado após um 7 d, mas não 28 d, período de abstinência.

Há muito se sabe que a dopamina é liberada no NAc durante o comportamento de recompensa natural, incluindo o comportamento sexual. Após a introdução de uma fêmea receptiva, a dopamina extracelular no NAc é aumentada e permanece elevada durante o acasalamento (Fiorino et al., 1997). O presente estudo mostrou que infundir antagonistas do receptor de dopamina no NAc durante o acasalamento não teve efeito sobre o início ou desempenho do comportamento sexual, o que é consistente com a noção de que a dopamina não está envolvida na expressão do comportamento de recompensa em si, mas sim para atribuição de saliência de incentivo de sugestões relacionadas ao sexo (Berridge e Robinson, 1998). De fato, as dicas preditivas de recompensa sexual causam a ativação de neurônios dentro do sistema de recompensa mesolímbico de dopamina, incluindo as células dopaminérgicas na área tegmentar ventral e seu alvo, o NAc (Balfour e outros, 2004). O comportamento sexual repetido induz ΔFosB no NAc, que por sua vez medeia o reforço do comportamento sexual induzido pela experiência (Pitchers et al., 2010b). Os resultados atuais mostram que a regulação positiva de ΔFosB induzida pelo acasalamento é, de fato, dependente da ativação de D1R no NAc durante o acasalamento. Esse achado é consistente com estudos prévios que mostram que a administração repetida de psicoestimulantes aumenta persistentemente ΔFosB em neurônios espinhosos médios de NAC expressando D1R (Lee et al., 2006; Kim et al., 2009) e que tal regulação ΔFosB depende da ativação do D1R (Zhang et al., 2002). Além disso, respostas de drogas sensibilizadas, normalmente observadas em um animal com experiência em drogas, podem ser produzidas na ausência de exposição prévia ao fármaco pela superexpressão de ΔFosB em neurônios que expressam D1R no corpo estriado. (Kelz et al., 1999). TAssim, tanto as recompensas naturais quanto as de drogas aumentam ΔFosB no NAc por meio de um mecanismo dependente de D1R para sensibilizar os comportamentos de recompensa.

Além disso, as descobertas atuais demonstram que ΔFosB é um mediador crítico da sensibilização cruzada entre a experiência de recompensa natural e a recompensa do psicoestimulante. Como observado, a atividade de ΔFosB no NAc foi previamente implicada em respostas de drogas sensibilizadas, pois a superexpressão de ΔFosB no NAc sensibiliza a ativação locomotora à cocaína após administração aguda ou repetida prévia (Kelz et al., 1999), aumenta a sensibilidade à cocaína e à morfina CPP (Kelz et al., 1999; Zachariou e outros, 2006), e causa a auto-administração de doses menores de cocaína (Colby e outros, 2003). O presente estudo mostra que o bloqueio da atividade de D1R ou ΔFosB no NAc durante o acasalamento aboliu a sensibilização induzida pela experiência sexual da recompensa de Amph.

O presente estudo demonstrou que um período de abstinência da recompensa sexual é necessário para a sensibilização da recompensa Amph e da espinogênese do NAc. Nossa hipótese é que ΔFosB durante este período de abstinência afeta a função neuronal, alterando a expressão gênica a jusante para iniciar a spinogênese e alterar a força sináptica. De fato, o bloqueio da indução de ΔFosB no NAc durante o acasalamento impediu o aumento da densidade da coluna no NAc detectado após a abstinência de recompensa. Além disso, a infusão de um antagonista de D1R no NAc antes de cada sessão de acasalamento impediu o aumento induzido pela experiência sexual em ΔFosB e o subseqüente aumento da densidade da coluna.

ΔFosB é um fator de transcrição que pode atuar como um ativador ou repressor da transcrição para influenciar a expressão de uma miríade de genes alvo que podem influenciar a densidade da coluna e a força sináptica no NAc. (Nestler, 2008). Mais especificamente, ΔFosB ativa quinase dependente de ciclo-5 (Bibb et al., 2001; Kumar et al., 2005), fator nuclear κ B (NF-κB) (Russo et al., 2009b), e a subunidade GluA2 do receptor de glutamato AMPA (Vialou et al., 2010) e repressa transcrição do gene precoce imediato c-fos (Pitchers et al., 2010b) e histona metiltransferase G9 (Maze et al., 2010). CQuinase-5 dependente de cíclico regula as proteínas do citoesqueleto e crescimento de neurites (Taylor et al., 2007). Além disso, a ativação do NF-κB aumenta o número de espinhas dendríticas no NAc, enquanto a inibição do NF-κB diminui as espinhas dendríticas basais e bloqueia o aumento induzido pela cocaína nas espinhas. (Russo et al., 2009b). Assim, a recompensa sexual aumenta a ΔFosB no NAc, que pode alterar a densidade da coluna NAc através de múltiplos alvos (ie, cínica-dependente cinase-5, NF-κB) e que a conseqüência geral é a recompensa medicamentosa sensibilizada, como foi hipotetizado por Russo et al. (2009a) pelas ações de cocaína repetida.

Uma observação inesperada no presente estudo foi que o aumento da densidade da coluna no NAc era transitório e não mais detectado no 28 d após a experiência sexual. Assim, o aumento da densidade da coluna foi correlacionado com o início da recompensa aumentada de Amph e pode contribuir para o desenvolvimento inicial ou a expressão de curto prazo de respostas de Amph sensibilizadas. No entanto, o aumento da densidade da coluna não foi necessário para a persistência da recompensa Amph após períodos prolongados de abstinência. Mostramos anteriormente que a experiência sexual provoca um aumento de curto prazo (7, mas não 28, dias após o último acasalamento) do subgrupo do receptor NMDA NR-1 no NAc, que reverteu para os níveis basais após períodos prolongados de abstinência de recompensa (Pitchers et al., 2012). Este aumento na expressão do receptor NMDA foi hipotetizado como indicativo de sinapses silenciosas induzidas pela experiência do sexo (Huang et al., 2009; Brown et al., 2011; Pitchers et al., 2012), e sugere a possibilidade de que o crescimento da coluna induzido pela experiência sexual seja dependente da atividade aumentada do receptor NMDA (Hamilton et al., 2012).

Em conclusão, o presente estudo destaca a sensibilização cruzada de recompensa de drogas por uma recompensa natural (sexo) e sua dependência de um período de abstinência de recompensa. Além disso, essa plasticidade comportamental foi mediada por ΔFosB via ativação de D1R no NAc. Portanto, os dados sugerem que a perda de uma recompensa natural após a experiência de recompensa pode tornar os indivíduos vulneráveis ​​ao desenvolvimento de dependência de drogas e que um dos mediadores dessa vulnerabilidade aumentada é ΔFosB e seus alvos transcricionais a jusante.

Notas de rodapé

  • Recebido em outubro 16, 2012.
  • Revisão recebida em dezembro 12, 2012.
  • Aceito dezembro 23, 2012.

  • Este trabalho foi apoiado pelos Institutos Canadenses de Pesquisa em Saúde (LMC), Instituto Nacional de Saúde Mental (EJN) e Conselho de Pesquisa em Ciências Naturais e Engenharia do Canadá (KKP e LMC). Agradecemos à Dra. Catherine Woolley (Northwestern University) pela assistência com a técnica de rotulagem dióica.

  • Os autores declaram não haver interesses financeiros concorrentes.

  • A correspondência deve ser dirigida ao Dr. Lique M. Coolen, Departamento de Fisiologia e Biofísica, Centro Médico da Universidade do Mississippi, 2500 North State Street, Jackson, MS 39216. [email protegido]

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Artigos citando este artigo

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ESTUDO COMPLETO - SEÇÃO DE DISCUSSÃO:

No presente estudo, demonstramos a sensibilização cruzada entre recompensa natural e medicamentosa, quando a recompensa natural é seguida por um período de abstinência. Especificamente, mostramos que a experiência com comportamento sexual, seguida por 7 ou 28 d de abstinência, aumenta a recompensa de Amph.

Esses achados têm semelhanças com o papel crítico estabelecido de um período de abstinência de drogas de abuso na incubação do desejo por drogas (Lu e outros, 2005; Thomas e outros, 2008; Lobo, 2010b, 2012; Xue e outros, 2012). Além disso, o FosB induzido por recompensa natural no NAc é crítico para efeitos de sensibilização cruzada da abstinência de recompensa natural na recompensa do psicoestimulante, potencialmente via espinogênese no NAc durante um período de abstinência de recompensa.

Demonstramos que o acúmulo de FosB no NAc após a experiência sexual é de longa duração e depende da atividade do NAc D1R durante o acasalamento.. Por sua vez, essa regulação positiva de FosB mediada por D1R no NAc mostrou ser crítica para aumentar a recompensa para Amph e aumentar a densidade da coluna no NAc, embora esses resultados da experiência sexual sejam dependentes de um período de abstinência da recompensa sexual. et al., 2010a). Finalmente, mostramos que a espinogênese do NAc pode contribuir para o desenvolvimento inicial da expressão a curto prazo da recompensa de Amph sensibilizada, mas não é crítica para a expressão continuada de recompensa aumentada, pois o aumento da densidade da espinha no NAc foi transitório e observado após um 7 d, mas não 28 d, período de abstinência.

Há muito se sabe que a dopamina é liberada no NAc durante o comportamento de recompensa natural, incluindo o comportamento sexual. Após a introdução de uma fêmea receptiva, a dopamina extracelular no NAc é aumentada e permanece elevada durante o acasalamento (Fiorino et al., 1997). O presente estudo mostrou que infundir antagonistas do receptor de dopamina no NAc durante o acasalamento não teve efeito sobre o início ou desempenho do comportamento sexual, o que é consistente com a noção de que a dopamina não está envolvida na expressão do comportamento de recompensa em si, mas sim para atribuição de saliência de incentivo de sugestões relacionadas ao sexo (Berridge e Robinson, 1998). De fato, pistas preditivas de recompensa sexual causam ativação de neurônios dentro do sistema de recompensa mesolímbico de dopamina, incluindo as células dopaminérgicas na área tegmentar ventral e seu alvo, o NAc (Balfour et al., 2004).

Comportamento sexual repetido induz a FosB no NAc, que por sua vez medeia o reforço do comportamento sexual induzido pela experiência. (Pitchers et al., 2010b). Os resultados atuais mostram que a sobre-regulação de FosB induzida pelo acasalamento é, de fato, dependente da ativação de D1R no NAc durante o acasalamento. Este achado é consistente com estudos prévios que mostram que a administração repetida de psicoestimulantes aumenta persistentemente o β-FosB em neurônios espinosos médios de NAC expressando D1R (Lee et al., 2006; Kim et al., 2009) e que tal? Regulação positiva de FosB é dependente da activação de D1R (Zhang et al., 2002). Al disso, as respostas de droga sensibilizadas, normalmente observadas num animal com expericia farmacolicas, podem ser produzidas na auscia de exposio prvia ao fmaco pela sobre-express de? FosB em neurios que expressam D1R no estriado (Kelz et al., 1999). Assim, as recompensas naturais e de drogas aumentam o FosB no NAc através de um mecanismo dependente do D1R para sensibilizar os comportamentos de recompensa.

Além disso, as descobertas atuais demonstram que FosB é um mediador crítico da sensibilização cruzada entre a experiência de recompensa natural e a recompensa do psicoestimulante. Como observado, a atividade de? FosB no NAc foi previamente implicada em respostas de drogas sensibilizadas, uma vez que a sobreexpress� de FosB no NAc sensibiliza a activa�o locomotora a coca�a ap� administra�o aguda ou repetida anterior (Kelz et al., 1999) aumenta a sensibilidade a coca�a e CPP de morfina (Kelz e outros, 1999; Zachariou e outros, 2006), e causa a autoadministração de baixas doses de cocaína (Colby e outros, 2003). O presente estudo mostra que bloqueio da atividade D1R ou FFosB no NAc durante o acasalamento aboliu a experiência sexual induzida pela sensibilização da recompensa Amph.Além disso, as recompensas naturais e farmacológicas não apenas convergem na mesma via neural, mas convergem nos mesmos mediadores moleculares (Nestler e outros, 2001; Wallace e outros, 2008; Hedges e outros, 2009; Pitchers e outros, 2010b), e provavelmente nos mesmos neurônios no NAc (Frohmader et al., 2010b), para influenciar a saliência de incentivo e o "querer" de ambos os tipos de recompensas (Berridge e Robinson, 1998).

O presente estudo demonstrou que um período de abstinência da recompensa sexual é necessário para a sensibilização da recompensa Amph e da espinogênese do NAc. Nossa hipótese é que o FosB durante esse período de abstinência afeta a função neuronal alterando a expressão gênica a jusante para iniciar a spinogênese e alterar a força sináptica. De fato, o bloqueio da indução de FFosB no NAc durante o acasalamento preveniu o aumento da densidade da coluna no NAc detectado após a abstinência da recompensa. Além disso, euA nofusão de um antagonista de D1R no NAc antes de cada sessão de acasalamento impediu o aumento induzido pela experiência sexual em? FosB e o subsequente aumento da densidade da coluna.. F FosB é um fator de transcrição que pode atuar como um ativador ou repressor da transcrição para influenciar a expressão de uma miríade de genes alvo que podem influenciar a densidade da coluna e a força sináptica no NAc (Nestler, 2008). Mais especificamente,? FosB activa a cinase dependente do c�culo-5 (Bibb et al., 2001; Kumar et al., 2005), factor nuclear? B (NF-? B) (Russo et al., 2009b) e a subunidade GluA2 do receptor de glutamato AMPA (Vialou et al., 2010) e reprime a transcri�o do gene precoce imediato c-fos (Pitchers et al., 2010b) e histona metiltransferase G9 (Maze et al., 2010). A cinase dependente de cíclico-5 regula as proteínas do citoesqueleto e o crescimento de neuritos (Taylor et al., 2007). Al� disso, a activa�o do NF-? B aumenta o n�ero de esp�ies dendr�icas no NAc, enquanto que a inibi�o do NF-? B diminui esp�ies dendr�icas basais e bloqueia o aumento induzido pela coca�a nas espinhas (Russo et al., 2009b). Assim, a recompensa sexual aumenta a FosB no NAc, o que pode alterar a densidade da coluna NAc através de múltiplos alvos (ie, quinase cíclica dependente-5, NF-? B) and que a conseqüência geral é recompensa de droga sensibilizada, como foi hipotetizado por Russo et al. (2009a) pelas ações de cocaína repetida

Uma observação inesperada no presente estudo foi que o aumento da densidade da coluna no NAc era transitório e não mais detectado no 28 d após a experiência sexual. Assim, o aumento da densidade da coluna foi correlacionado com o início da recompensa aumentada de Amph e pode contribuir para o desenvolvimento inicial ou a expressão de curto prazo de respostas de Amph sensibilizadas. No entanto, euA densidade aumentada da espinha não foi necessária para a persistência da recompensa Amph após períodos prolongados de abstinência. Mostramos anteriormente que a experiência sexual provoca um aumento de curto prazo (7, mas não 28, dias após o último acasalamento) do subgrupo do receptor NMDA NR-1 no NAc, que reverteu para os níveis basais após períodos prolongados de abstinência de recompensa (Pitchers et al., 2012). Acredita-se que essa expressão aumentada do receptor de NMDA seja indicativa de sinapses silenciosas induzidas por experiência de sexo (Huang et al., 2009; Brown et al., 2011; Pitchers et al., 2012) e sugestivas da possibilidade de indução de experiência sexual o crescimento da coluna é dependente da atividade aumentada do receptor NMDA (Hamilton et al., 2012).

Em conclusão, o presente estudo destaca a cross-sensibilização da recompensa de drogas por uma recompensa natural (sexo) e sua dependência de um período de abstinência de recompensa. Além disso, essa plasticidade comportamental foi mediada por FFosB via ativação de D1R no NAc. Portanto, os dados sugerem que a perda de uma recompensa natural após a experiência de recompensa pode tornar os indivíduos vulneráveis ​​ao desenvolvimento de dependência de drogas e que um mediador dessa vulnerabilidade aumentada é o FosB e seus alvos transcricionais a jusante.