Papel oposto aos receptores dopaminérgicos D1 e D2 na modulação da liberação de noradrenalina no núcleo do rato (1999)

O papel dos receptores de dopamina na modulação da liberação de noradrenalina do nucleus accumbens foi investigado em fatias de cérebro de rato superfundidas. Em concentrações de Estes dados sugerem que, embora sob um moderado tom dopaminérgico, a liberação de noradrenalina accumbens é regulada principalmente por receptores D2 inibitórios, sob circunstâncias de aumento da atividade dopaminérgica, o recrutamento de receptores D1 estimuladores extra-sinápticos contribui para o aumento da liberação de noradrenalina.

Introdução

MATERIAIS E MÉTODOS

Animais e pré-tratamentos de drogas. Todos os experimentos foram aprovados pelo Comitê de Cuidado Animal da Universidade Livre de Amsterdã. Ratos Wistar machos (Harlan CPB, Zeist, Holanda), pesando 180-200 gm no momento da chegada ao laboratório, foram alojados dois por gaiola em gaiolas Macrolon sob condições controladas (luzes ligadas de 7: 00 AM para 7: 00 PM) para 1 semana antes de usar. Comida e água estavam disponíveis ad libitum. Os animais que receberam o pré-tratamento com drogas foram tratados rapidamente no 2 d, antes do início do tratamento. O pré-tratamento consistiu em injecções intraperitoneais com 2.5 mg / kg (+) - anfetamina ou solução salina, administradas uma vez por dia em 5 dias consecutivos. Tr� dias ap� a �tima injec�o, os animais foram mortos e a liberta�o do neurotransmissor foi determinada como descrito abaixo.

Determinação da liberação de neurotransmissores. Ratos foram decapitados, seus cérebros foram rapidamente removidos, e NAcc (incluindo núcleo e concha), córtex pré-frontal medial, ou amígdala foram dissecados de uma fatia coronal de 1-mm de espessura usando o atlas de Paxinos e Watson (1986). Fatias (0.3 × 0.3 × 1 mm) foram preparadas usando um picador de tecido McIlwain e incubadas e superfusadas como descrito anteriormente (Schoffelmeer et al., 1994). Resumidamente, as fatias foram lavadas duas vezes com meio de bicarbonato de Krebs'-Ringer contendo (em mm) 121 NaCl, 1.87 KCl, 1.17 KH₂PO₄, 1.17 MgSO₄, 1.22 CaCl₂25 NaHCO₃e 10d - (+) - glucose e subsequentemente incubados para 15 min neste meio sob atmosfera constante de 95% O₂–5% CO₂ em 37 ° C. Após a pré-incubação, as fatias foram rapidamente lavadas e incubadas durante 15 min em 2.5 ml de meio contendo 5 μCi de [³H] NA ou, em um conjunto de experimentos, 5 μCi de [³H] DA sob uma atmosfera de 95% O₂–5% CO₂ em 37 ° C. Como as áreas do cérebro investigadas têm densas inervações dopaminérgicas e noradrenérgicas, 1 μm GBR-12909 foi adicionado ao meio durante a incubação para evitar o acúmulo de [³Terminais de nervos H] NA em DA, ou 3 μm desipramine foi adicionado durante a incubação para evitar o acúmulo de³H] DA nos terminais nervosos de NA. Após a marcação, as fatias foram rapidamente lavadas e transferidas para cada uma das câmaras 24 de um aparelho de superfusão (∼4 mg de tecido em 0.2 ml de volume) e superfusadas (0.20 ml / min) com gás médio com 95% O₂–5% CO₂ em 37 ° C. O superfusato foi recolhido como amostras 10 min após 40 min de superfusão (t = 40 min). Ca²⁺A liberação de neurotransmissores dependentes foi induzida durante a superfusão expondo as fatias a pulsos de blocos bifásicos elétricos (pulsos 1 Hz, 10 mA, 2 mseg para evocar a liberação de [³Os pulsos H] NA e 1 Hz, 30 mA, 2 mseg evocam a liberação de [³H] DA) para 10 min em t = 50 min (estimulação de campo elétrico). (-) - Sulpiride ou SCH-23390 foram adicionados 30 min antes e DA, SKF-38393, quinpirole ou N⁶-ciclopentiladenosina (CPA) foram adicionados 20 min antes da estimulação do campo elétrico. Nos experimentos investigando os efeitos de DA em [³Na liberação de H] NA, 3 μm desipramine estava presente durante a superfusão para evitar a captação de DA nos terminais nervosos noradrenérgicos. As drogas permaneceram presentes até o final do experimento. Em cada experimento, observações quadruplicadas foram feitas.

Cálculo de dados de lançamento. A radioactividade remanescente no final da experiência foi extraída do tecido com 0.1N HCl. A radioatividade em frações de superfusão e extratos de tecidos foi determinada por contagem de cintilação líquida. O efluxo de radioatividade durante cada período de coleta foi expresso como uma porcentagem da quantidade de radioatividade nas fatias no início do respectivo período de coleta. A liberação eletricamente evocada do neurotransmissor foi calculada subtraindo o efluxo espontâneo de radioatividade do transbordamento total da radioatividade durante a estimulação e o próximo 10 min. Um declínio linear do intervalo mínimo 10 antes para o 20-30 min após o início da estimulação foi assumido para o cálculo do efluxo espontâneo de radioatividade. A liberação evocada foi expressa em porcentagem do conteúdo de radioatividade das fatias no início do período de estimulação. Os efeitos dos medicamentos foram calculados como porcentagens de controle e analisados ​​usando one-way ANOVA e, quando apropriado, seguido por testes de Student-Newman-Keuls. O ajuste de curva foi feito por análise de regressão não linear.

Radioquímicos e drogas.[³H] Noradrenalina (39 Ci / mmol) e [³H] dopamina (47 Ci / mmol) foram adquiridos ao Centro Radioquico (Amersham, Buckinghamshire, Reino Unido). DA e (-) - sulpiride foram adquiridos da Sigma (St. Louis, MO), e SKF-38393, SCH-23390, quinpirole, GBR-12909 e CPA foram adquiridos à Research Biochemicals (Natick, MA). A desipramina foi um presente da Ciba-Geigy (Basel, Suíça). (+) - O sulfato de anfetamina foi adquirido à OPG (Utrecht, Holanda) e dissolvido em solução salina estéril.

RESULTADOS

DA modula a liberação de NAcc NA por meio de receptores estimuladores D1 e inibitórios D2

DA teve um efeito bifásico no eletricamente evocado [³Liberação de H] NA (F _(6,142) = 10.78; p <0.001). Uma concentração de 0.3 μm aumentou ligeiramente e 1 μm aumentou significativamente a liberação evocada de [³H] NA de fatias de NAcc de rato superfuso por ∼15%. A uma concentração de 3 μm, DA não teve efeito sobre [³H] NA, e em 10 e 30 μm, DA pareceu suprimir a liberação eletricamente evocada de [³H] NA por 20 – 25% (Fig.1).

 

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FIG. 1. 

Efeito do DA na liberação eletricamente evocada de [³H] NA de fatias superfaturadas de NAcc de rato. As fatias foram superfusadas na presença de 3 μmdesipramine para evitar a captação de DA em terminais nervosos noradrenérgicos e foram estimuladas eletricamente em t = 50 min para 10 min. DA foi adicionado ao meio de superfusão 20 min antes da despolarização. Ao controle [³A liberação de H] NA, na presença de 3 μm desipramina, foi de 5.8 ± 0.4%. Os dados, expressos como porcentagem de liberação de controle, representam médias ± SEM de observações 24. *p <0.05 em comparação com os valores de controle (teste de Student-Newman-Keuls).

Investigar a contribuição dos receptores D1 e D2 para os efeitos de DA em [³Na liberação de H] NA, foram aplicados agonistas e antagonistas seletivos de D1 e D2. O agonista DA D1 SKF-38393 aumentou de forma dependente da dose eletricamente [³Liberação de H] NA (F _(5,46) = 7.06; p <0.0001). A concentração efetiva máxima de SKF-38393 (1 μm) causou um aumento de [³H] NA liberação de ∼35% acima do controle (Fig.2 A). Em contraste, a liberação evocada de³H] NA foi inibido de forma dose-dependente pelo quinpirole agonista D2 (F _(5,63)= 14.52; p <0.0001); uma inibição de 40% foi observada a uma concentração de 1 μm quinpirol (Fig.2 B). Quando os efeitos dos antagonistas D1 e D2 SCH-23390 e (-) - sulpiride, respectivamente, foram testados, pareceu que 0.3 μm SCH-23390 tendeu a aumentar [³H] NA liberação por ∼10% (F _(1,53) = 3.74; p = 0.06) (Fig.2 C). (-) - Sulpiride aumenta potentemente evocado [³H] NA, com um aumento de 65% acima dos valores de controlo observados com 1 μm (-) - sulpirida (F _(1,39) = 109.00; p <0.0001) (Fig. 2 C).

 

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FIG. 2. 

Efeitos do agonista D1 SKF-38393 (A), o quinpirole agonista D2 (B), o antagonista D1 SCH-23390 (C; bar chocado) e o antagonista de D2 (-) - sulpirida (barra hachurada) na liberação eletricamente evocada de [³H] NA de fatias superfaturadas de NAcc de rato. As fatias foram superfused e estimuladas eletricamente emt = 50 min para 10 min. SKF-38393 e quinpirole foram adicionados ao meio de superfusão a 20 min, e SCH-23390 e (-) - sulpiride foram adicionados 30 min antes da despolarização. Ao controle [³A liberação de H] NA foi de 4.7 ± 0.3%. Os dados, expressos como porcentagem de liberação de controle, representam médias ± SEM de observações 8-28. *p <0.05 em comparação com os valores de controle (teste de Student ‐ Newman ‐ Keuls); **p<0.001 em comparação com os valores de controle (ANOVA).

Consistente com a experiência anterior, 1 μm SKF-38393 aumentou eletricamente [³H] NA liberação por 33%, enquanto 1 μm quinpirole suprimiu por 32% (Fig.3, esquerda). Na presença de 0.3 μm SCH-23390, o efeito crescente de SKF-38393 em [³A liberação de H] NA foi significativamente atenuada, de 33% na ausência de 10% na presença dos respectivos valores de controle de SCH-23390 (F _(1,37) = 15.53;p <0.001) (Fig. 3, meio). Em contraste, 0.3 μm SCH-23390 não afetou de forma alguma o efeito do quinpirole em eletricamente evocado [³Liberação H] NA; tanto na ausência como na presença de SCH-23390, o 1 μmquinpirole inibiu [³H] NA liberação por 32% (F _(1,35) = 0.02; NS) (Fig. 3,meio). Exatamente o efeito oposto foi encontrado com (-) - sulpiride. Em uma concentração de 1 μm, o (-) - sulpiride antagonizou significativamente o efeito inibitório do quinpirol sobre o evocado [³Liberação H] NA; a diminuição em [³A liberação induzida pelo quinpirol foi de 32% na ausência de 11% na presença de (-) - sulpirida (F _(1,26) = 11.65; p <0.01) (Fig. 3, certo). Em contraste, o aumento em [³A liberação de H] NA induzida pelo SKF-38393 não foi afetada pela (-) - sulpirida (F _(1,27) = 0.28; NS) (Fig. 3, certo).

 

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FIG. 3. 

Efeito do 0.3 μm SCH-23390 (meio) e 1 μm (-) - sulpirida (certo) sobre a diminuição induzida pelo quinpirole e o aumento induzido pelo SKF-38393 de eletricamente evocado [³H] NA liberação em fatias de NAcc de ratos superfusados. As fatias foram superfused e estimuladas eletricamente emt = 50 min para 10 min. SCH-23390 ou (-) - sulpirida foram adicionados 30 min antes da despolarização, e SKF-38393 ou quinpirole foram adicionados ao meio de superfusão a 20 min antes da despolarização. Ao controle [³A liberação de H] NA foi de 4.7 ± 0.3% da radioatividade total do tecido na ausência de antagonistas, 5.1 ± 0.3% na presença de SCH-23390 e 7.7 ± 0.5% na presença de (-) - sulpirida, respectivamente. Os dados, expressos como porcentagem da respectiva liberação de controle, representam médias ± SEM das observações 24. Barras Abertas representar [³H] NA liberação sob condições de controle,barras tracejadas representam liberação na presença de 1 μm quinpirole, e barras hachuradasrepresenta a liberação na presença de 1 μm SKF-38393. *p <0.05; **p <0.001 em comparação com os valores de controle; ##p <0.001 em comparação com a mesma condição sem antagonista (ANOVA).

Na presença de 1 μm (-) - sulpirida, DA aumentou potencialmente eletricamente [³Liberação de H] NA (F _(5,91) = 7.85; p <0.0001). A curva dose-efeito de DA foi deslocada para a esquerda, como aparente a partir da descoberta de que a menor concentração de DA para aumentar significativamente a liberação de NA foi diminuída de 1 μm para 30 nm. Além disso, a curva de dose-resposta de DA também foi deslocada para cima, porque o efeito máximo de DA foi aumentado de 15% na ausência de para 35% na presença de (-) - sulpirida (Fig.4). Deve-se notar que o aumento em [³A liberação de H] NA induzida por DA na presença de (-) - sulpirida foi de magnitude similar àquela induzida por SKF-38393 (comparar Figs. 2 A, 4). Experiências sobre os efeitos de DA na presença de SCH-23390 produziram resultados inconsistentes, provavelmente devido ao fato de que a seletividade de SCH-23390 para D1 sobre receptores D2 em fatias do cérebro é menor do que 10 vezes (Plantjé et al., 1984) Na verdade, as concentrações de SCH-23390> 0.3 μm causaram um aumento acentuado de³H] NA liberação (dados não mostrados), como observado com (-) - sulpiride.

 

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FIG. 4. 

Efeito de DA na ausência (compare com a Fig. 1;círculos abertos) e na presença de 1 μm (-) - sulpirida (círculos fechados) no eletricamente evocado [³H] NA liberação de fatias de NAcc de ratos superfusados. As fatias foram superfusadas na presença de 3 μm desipramina para evitar a captação de DA em terminais nervosos noradrenérgicos e foram estimuladas eletricamente emt = 50 min para 10 min. Sulpirida (-) foi adicionada ao meio de superfusão a 30 min antes da despolarização, e DA foi adicionado a 20 min antes da despolarização. Ao controle [³A liberação de H] NA foi de 5.8 ± 0.4% da radioatividade total do tecido na ausência de 7.2 ± 0.5% na presença de (-) - sulpirida, respectivamente. Dados, expressos como porcentagem de liberação de controle, representam médias ± SEM de observações 24. *p <0.05 em comparação com os valores de controle na presença de (-) - sulpirida (teste de Student-Newman-Keuls).

A regulação DAergic da liberação de NA não ocorre dentro do córtex pré-frontal medial e amígdala

Regulação por DA de liberação de NA foi relatada anteriormente no hipotálamo (Misu et al., 1985) e hipocampo (Jackisch e outros, 1985), mas, nessas áreas, apenas foi encontrada uma inibição mediada por D2 da libertação de NA. Para investigar se a regulação oposta da liberação de NA pelos receptores D1 e D2 também ocorreu em outras áreas límbicas, estudamos os efeitos de SKF-38393 e quinpirole na liberação de NA em fatias de córtex pré-frontal medial e amígdala. Em fatias de córtex pré-frontal medial, 1 μm SKF-38393 ligeiramente, mas não significativamente (12% acima do controle), aumentou eletricamente evocado [³Liberação de H] NA (F _(1,23) = 2.17; NS). Quinpirol, na concentração de 1 μm, não afetou o córtex pré-frontal medial [³Liberação de H] NA (F _(1,23) = 0.05; NS) (Fig.5, esquerda). Em fatias de amígdala de ratos, o SKF-38393 (1 μm) não afetou de forma alguma os eletricamente evocados [³Liberação de H] NA (F _(1,23) = 0.04; NS), enquanto o quinpirole (1 μm) causou uma ligeira (12%) inibição não significativa do evocado [³Liberação de H] NA (F _(1,22) = 1.19; NS) (Fig. 5,certo).

 

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FIG. 5.

Efeitos de SKF-38393 (1 μm) e quinpirole (1 μm) na liberação eletricamente evocada de [³H] NA de fatias superfusadas de córtex pré-frontal medial de rato (MPFC; esquerda) ou amígdala (certo). As fatias foram superfused e estimuladas eletricamente em t = 50 min para 10 min. SKF-38393 e quinpirole foram adicionados ao meio de superfusão a 20 min antes da despolarização. Ao controle [³A liberação de H] NA foi de 4.1 ± 0.3% nas fatias do córtex pré-frontal medial e 3.0 ± 0.2% nas fatias de amígdala. Os dados, expressos como porcentagem de liberação de controle, representam médias ± SEM das observações 11 – 12.Barras Abertas representar [³H] NA liberação sob condições de controle, barras tracejadas representam liberação na presença de 1 μm quinpirole, ehachurado barras representam liberação na presença de 1 μm SKF-38393.

Modulação alterada da liberação de NAcc NA por DA em fatias de ratos pré-tratados com anfetamina

Em fatias NAcc de animais pré-tratados com anfetaminas, a liberação eletricamente evocada de [³H] DA foi aumentada por 73% (F _(1,15) = 61.25; p <0.0001) (Fig. 6 A), e o eletricamente evocado [³A liberação de H] NA foi aumentada em 22% (F _(1,23) = 7.34; p <0.05) (Fig. 6 B). Considerando que, em fatias de ratos pré-tratados com solução salina, 1 μm (-) - sulpiride causou um aumento de 46% no NAcc evocado [³H] NA liberação (dados não mostrados, mas ver Fig. 2 C), em fatias de ratos pré-tratados com anfetamina, evocado 1 μm (-) - sulpiride [³H] NA liberação por 92%. Assim, na presença de 1 μm (-) - sulpiride, o realce relativo do evocado [³A liberação de H] NA em fatias de ratos pré-tratados com anfetamina foi de 60% (F _(1,45) = 74.37; p <0.0001) (Fig. 6 C) comparado com 22% na ausência de sulpiride (Fig. 6 B), indicando ativação aumentada do receptor D2 em fatias de ratos pré-tratados com anfetamina. SCH-23390 (0.3 μm) ligeiramente aumentado evocado [³H] NA, em fatias NAcc de animais pré-tratados com solução salina, mas em fatias de ratos pré-tratados com anfetaminas, SCH-23390 suprimiu [³H] NA libertação por 20% (dados não mostrados). No entanto, estes dados não podem ser interpretados de forma inequívoca porque se prevê que 0.3 μm SCH-23390 bloqueie parcialmente os receptores D2 (Plantjé et al., 1984). Portanto, o efeito do SCH-23390 foi investigado na presença de 1 μm (-) - sulpiride. Curiosamente, sob circunstâncias do bloqueio do receptor D2, 0.3 μm SCH-23390 pareceu diminuir o aumento de NAcc [³H] NA após o tratamento prévio com anfetaminas a 15% (F _(1,22) = 6.20;p <0.05) (Fig. 6 D). Assim, SCH-23390 quase aboliu o aumento de eletricamente evocado [³H] NA liberação observada em fatias de ratos preexposed a anfetamina.

 

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FIG. 6.

A, Electronic evocou lançamento de [³H] DA de fatias de ratos NAcc superfusadas pré-tratadas com anfetamina (5 2.5 mg / kg, ip; bar chocado) ou solução salina (Open bar) 3 d após o tratamento. [³A liberação de H] DA foi de 1.0 ± 0.1% em fatias de ratos pré-tratados com solução salina. B, Electronic evocou lançamento de [³H] NA de fatias de ratos NAcc superfusadas pré-tratadas com anfetamina (5 × 2.5 mg / kg, ip; bar chocado) ou solução salina (Open bar) 3 d após o tratamento. [³A liberação de H] NA foi de 4.1 ± 0.2% em fatias de ratos pré-tratados com solução salina. C, Electronic evocou lançamento de [³H] NA de fatias de ratos NAcc superfusadas pré-tratadas com anfetamina (5 × 2.5 mg / kg, ip; bar chocado) ou solução salina (Open bar) na presença de 1 μm (-) - sulpiride 3 d após o tratamento. [³A liberação de H] NA foi de 6.0 ± 0.3% em fatias de ratos pré-tratados com solução salina. D, Electronic evocou lançamento de [³H] NA de fatias de ratos NAcc superfusadas pré-tratadas com anfetamina (5 × 2.5 mg / kg, ip;bar chocado) ou solução salina (Open bar) na presença de 1 μm (-) - sulpirida e 0.3 μmSCH-23390 3 d após o tratamento. [³A liberação de H] NA foi de 7.8 ± 0.4% em fatias de ratos pré-tratados com solução salina. Fatias NAcc foram superfused e estimuladas eletricamente emt = 50 min para 10 min. Sulpirida e SCH-23390 foram adicionados ao meio de superfusão 30 min antes da despolarização. Observe que os dados são expressos como porcentagem da respectiva liberação de controle em fatias de ratos pré-tratados com solução salina. Os efeitos básicos de (-) - sulpiride e SCH-23390 (Fig. 2 C) não são, portanto, mostrados. Dados representam médias ± SEM de observações 8 – 23. *p <0.05; ***p <0.0001 em comparação com o pré-tratamento com solução salina (ANOVA).

DISCUSSÃO

Os presentes dados demonstram que a liberação de NA no NAcc de ratos está sob a influência oposta dos receptores estimuladores DA D1 e DA D2 inibitórios. Esses receptores DA moduladores da liberação de NA estão presumivelmente localizados em terminais nervosos de neurônios NA originários do NTS (Delfs et al., 1998). Embora a ocorrência de receptores pré-sinápticos nos terminais nervosos centrais tenha sido demonstrada (Fisher et al., 1994; Sesack et al., 1994; Hersch et al., 1995), o envolvimento de regulação indireta ou trans-sináptica da liberação de neurotransmissores não pode ser excluído, mesmo em fatias superdimensionadas do cérebro. EuPortanto, é possível que o DA afete indiretamente a liberação de NAcc NA por meio da modulação da neurotransmissão excitatória ou inibitória. A este respeito, as experiências electrofisiológicas mostraram que, no NAcc, a estimulação dos receptores D1 pré-sinápticos deprime a transmissão inibitória e excitatória (Pennartz et al., 1992; Harvey e Lacey, 1996;Nicola e Malenka, 1997, 1998), Considerando que a ativação dos receptores pré-sinápticos D2 suprime a transmissão excitatória (O'Donnell e Grace, 1994). Estudos de microdiálise mostraram que a estimulação do receptor D1 realmente aumenta a liberação de NAcc GABA, enquanto a estimulação do receptor D2 parece inibir a liberação de glutamato no NAcc (Kalivas e Duffy, 1997). Assim, alguns desses dados parecem se encaixar com as observações presentes dos efeitos estimulatórios dos receptores D1 e os efeitos inibitórios da estimulação do receptor D2, mas outros não. Os presentes dados não podem, portanto, ser explicados apenas com base nos efeitos de AD sobre entradas excitatórias e inibitórias no NAcc, ao invés de efeitos diretos de DA nas varicosidades de NA. Os efeitos moduladores da neurotransmissão da estimulação do receptor D1 também podem ser indiretamente mediados pela liberação de adenosina (Bonci e Williams, 1996; Harvey e Lacey, 1997), mas a CPA agonista do receptor A1 seletivo da adenosina pareceu não imitar os efeitos estimuladores da estimulação do receptor D1, mas diminuiu mesmo ligeiramente o NAcc [³Liberação H] NA. Isto sugere que, embora os receptores A1 de adenosina inibidores da liberação possam estar presentes nas terminações nervosas de NAcc NA, o efeito estimulatório da ativação do receptor D1 não é mediado indiretamente através da ativação de receptores de adenosina. Juntos, embora os possíveis efeitos indiretos da estimulação do receptor D1 e D2 não possam ser descartados, é mais provável que os receptores DA moduladores da liberação estejam localizados nas varicosidades NA NA NA.

Com relação à ativação tônica desses receptores DA, o antagonista (-) - sulpirídeo D2 aumentou fortemente a liberação de NAcc NA, enquanto o antagonista de D1 SCH-23390 não reduziu a liberação de NA. Assim, o DA endógeno liberado inibe a liberação de NAcc NA por estimulação dos receptores D2, enquanto os receptores estimuladores D1 não são ativados sob o presente in vitro condições. Porque um de nossos estudos anteriores mostrou que, em fatias superfiatais de ratos superfaturados, o DA exógeno e endógeno apresenta uma afinidade aparente idêntica aos receptores D1 e D2 (Schoffelmeer et al., 1994), diferenças na aparente afinidade para DA não podem explicar esses achados. Uma explicação mais provável é que os receptores D1 e D2 estão localizados diferencialmente em ou perto dos terminais nervosos de NA. Nós hipotetizamos que os receptores D2 estão localizados perto de zonas ativas formadas pelos terminais nervosos DA e NA, enquanto os receptores D1 estão localizados mais distais do local de liberação DA (Fig. 7, top). De facto, tal localização diferencial dos receptores D1 e D2 é apoiada por estudos ultraestruturais que indicam que os receptores NAcc D1 são principalmente extra-sinápticos localizados (Smiley e outros, 1994; Hersch et al., 1995;Caillé et al., 1996), enquanto os receptores D2 podem ser encontrados perto de terminais nervosos DAergic (Fisher et al., 1994; Sesack et al., 1994;Hersch et al., 1995; Delle Donne e outros, 1996). Curiosamente, as medidas voltamétricas do efluxo DA sináptico mostraram que a neurotransmissão extra-sináptica DA ocorre no NAcc (Garris e outros, 1994) e que os sinais excitatórios podem ser transmitidos pelos receptores D1 extra-sinápticos ativados pelo DA liberado, difundindo até 12 μmaway dos locais de liberação (Gonon, 1997). No caso da modulação DA da liberação de NAcc NA, isso implicaria que o DA liberado dos neurônios mesolímbicos interage preferencialmente com os receptores D2, localizados na vizinhança do local de liberação. Os receptores D1, localizados mais longe, podem ser estimulados em caso de maiores taxas de liberação e / ou durante as fases posteriores da neurotransmissão por DA que se difundiu para longe da sinapse (Fig. 7, fundo). Os efeitos bifásicos do DA aplicado exogenamente, ativando os receptores D1 e D2 (Schoffelmeer et al., 1994), pode ser a consequência de um papel tão diferente dos receptores D1 e D2. Por exemplo, quando são aplicadas baixas concentrações de DA exógeno, o possível efeito inibitório deste DA exógeno poderia ser mascarado pela inibição da liberação de NA mediada pelo receptor D2 tônico, fazendo prevalecer o efeito crescente mediado pelo receptor D1 (Fig. 1). Também vale a pena notar que, na presença de (-) - sulpirida, quando DA estimula apenas os receptores D1, a curva dose-resposta de DA foi deslocada para cima, bem como para esquerda, assemelhando-se muito à curva dose-resposta de SKF- 38393 (compare as Figs. 4, 2 A).

 

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FIG. 7.

Modelo hipotético de modulação da liberação de NAcc NA por DA e suas alterações após exposição repetida a anfetamina. DA (●), liberado a partir de projeções mesolimbic, é capaz de modular a liberação de NA (▪) em duas direções: estimulação através de receptores D1 e inibição através de receptores D2. Em animais sem drogas, o DA liberado irá inibir a liberação de NA por estimulação dos receptores D2 inibitórios, enquanto os receptores D1 não parecem estar envolvidos na regulação tônica DAergic da liberação de NA. Sugerimos que isso se deva à localização diferencial dos receptores D1 e D2 nas varicasidades de NA ou próximo delas (top). No caso de transbordamento de DA aumentado (por exemplo, causado por exposição repetida a anfetaminas in vivo), a supressão mediada pelo receptor D2 da liberação de NA aumentará. Além disso, o excesso de DA irá se difundir ainda mais do local de liberação e estimular os receptores D1, fazendo com que a liberação de NA seja aumentada (fundo).

Tanto o córtex pré-frontal medial como a amígdala representam áreas cerebrais límbicas que, semelhantes às do NAcc, recebem inervações densas de DA e NA (Ungerstedt, 1971; Moore e Bloom, 1978, 1979; Le Moal e Simon, 1991). Contudo, [³H] NA liberação em fatias dessas áreas não parece ser modulada por DA. Uma possível explicação para essa diferença é que a projeção de NA para o NAcc é originária principalmente do NTS (Delfs et al., 1998), enquanto que o córtex pré-frontal medial e a amígdala recebem uma inervação de NA do locus ceruleus (Ungerstedt, 1971; Moore e Bloom, 1979). Fenômenos semelhantes foram observados com relação à modulação da liberação de NA por receptores opióides, que também parece diferir entre diferentes regiões de origem (Heijna e outros, 1991). Os dados presentes acrescentam a um crescente corpo de evidências que a liberação de NAcc NA pode ser modulada de uma maneira única. Por exemplo, mostramos recentemente que, ao contrário da maioria das outras áreas do cérebro que recebem entrada de NA, a liberação de NAcc NA não está sob a influência inibitória de α₂-autoreceptores (Schoffelmeer et al., 1998).

A relevância fisiológica da regulação oposta da liberação de NAcc NA pelos receptores D1 e D2 continua a ser elucidada. Atividade coordenada de NAcc NA e DA neurotransmissão pode ser necessária para o processamento adequado de estímulos motivacionais, viscerais e autonômicos em respostas comportamentais (Le Moal e Simon, 1991; Phillips e outros, 1991; Salamone, 1994; Schultz et al., 1997; Delfs et al., 1998). A sutil interregulação da liberação de NAcc NA e DA, portanto, sugere a existência de um mecanismo de ajuste fino catecolaminérgico modulando a geração de respostas comportamentais adaptativas. A esse respeito, é interessante notar que experimentos eletrofisiológicos recentes mostraram que, enquanto no DA NAcc, via receptores D1, inibem tanto a transmissão excitatória quanto a inibitória; NA, via receptores α, inibiu apenas a transmissão excitatória, mas não inibitória (Nicola e Malenka, 1998). Isso sugere que o balanço da neurotransmissão de NA e NA no NAcc pode determinar se a entrada excitatória ou inibitória nos neurônios NAcc prevalecerá. Além disso, o entrincheiramento dos sistemas NAcc DA e NA poderia estar envolvido em certos fenômenos associados ao abuso de drogas, como a sensibilização do psicoestimulante e a retirada de opiáceos (Harris e Aston-Jones, 1994). Paralelamente aos efeitos na liberação de NAcc NA descritos aqui, a administração de agonistas de D2 no invólucro de NAcc mostrou inibir, e a administração de um agonista de D1 mostrou aumentar os efeitos de abstinência de opiáceos evocados por naloxona, enquanto um D2 intra-NAcc O antagonista pareceu evocar fenômenos de abstinência de opiáceos (Harris e Aston-Jones, 1994). Porque o aumento da atividade de NA acompanha a retirada de opiáceos (Akaoka e Aston-Jones, 1991; De Vries e outros, 1993), é provável que os efeitos dos fármacos DAergic aplicados intra-NAcc na abstinência de opiáceos envolvam a modulação da libertação de NAcc NA.

Em fatias NAcc de ratos pré-tratados com anfetaminas, a liberação eletricamente evocada de ambos [³NA e [³H] DA foi aprimorado. Além disso, o aumento em [³A liberação de H] NA induzida pelo bloqueio do receptor D2 com (-) - sulpirida foi aumentada, indicando um aumento na supressão mediada por D2 tônica da liberação de NA. Notavelmente, o SCH-23390 antagonizou principalmente este aumento da liberação de NAcc NA induzida pela pré-exposição à anfetamina. Esses dados indicam que, sob condições de diferentes tons dopaminérgicos no acumbente, a liberação de NA é diferencialmente regulada pelos receptores DA. Além disso, eles são consistentes com nossa hipótese de que os receptores D1 representam receptores extra-sinápticos, particularmente estimulados sob condições de liberação aumentada de DA. Assim, sob circunstâncias de moderado tom DA, liberado DA, estimulando os receptores D2, suprime tonicamente a liberação de NAcc NA, enquanto que os receptores D1 localizados extra sinapticamente desempenham um papel menos proeminente na regulação da liberação de NA (Fig. 7, top). Quando o tom DA é aumentado, tal como em ratos pré-tratados com anfetamina, a libertação aumentada de DA a partir de terminais mesolímbicos aumenta a supressão mediada por receptores D2 tónicos da libertação de NA. Além disso, a liberação aumentada de DA também estimulará receptores D1 extra-sinápticos, resultando em um aumento líquido na liberação de NAcc NA (Fig. 7, fundo). Assumindo que o equilíbrio entre a DA NA e a atividade NA seja relevante para a formação de respostas comportamentais adaptativas adequadas, este desequilíbrio induzido por anfetaminas na neurotransmissão de catecolaminas poderia representar um substrato para os comportamentos motivacionais e afetivos distorcidos característicos de dependência e psicose induzida por drogas.

Notas de rodapé

• Recebido novembro 23, 1998.
• Revisão recebida em fevereiro 22, 1999.
• Aceito em março 2, 1999.

• Este trabalho foi apoiado pela Organização Holandesa de Pesquisa Científica (NWO) Grant 903-42-007.

  A correspondência deve ser dirigida ao Dr. Louk JMJ Vanderschuren, Instituto de Pesquisas Neurociências Vrije Universiteit, Departamento de Farmacologia, Faculdade de Medicina, Universidade Livre, Van der Boechorststraat 7, 1081 BT Amsterdã, Holanda.

REFERÊNCIAS

1. ↵
   1. Akaoka H,
   2. Aston-Jones G

   (1991) A hiperatividade induzida pela retirada de opiáceos dos neurônios do locus coeruleus é substancialmente mediada pela entrada aumentada de aminoácidos excitatórios. J Neurosci 11: 3830-3839.

   Sumário
2. ↵
   1. Amalric M,
   2. Koob GF

   (1993) Aferentes neuroquímicos funcionalmente seletivos e eferentes do sistema mesocorticolímbico e nigrostriatal de dopamina. Prog Brain Res 99: 209-226.

   MedlineGoogle Scholar
3. ↵
   CrossRefMedlineGoogle Scholar