Rolul opus al receptorilor de dopamină D1 și D2 în modularea eliberării de noradrenalină a nucleului accumbens (1999)

Rolul receptorilor de dopamină în modularea eliberării de noradrenalină a nucleului accumbens a fost investigat în felii de creier de sobolan superfuzate. La concentrații de Aceste date sugerează că, în timp ce, sub un ton moderat de dopaminergie, eliberarea de accumbens noradrenalină este în principal reglementată de receptorii D2 inhibitori, în condițiile unei activități dopaminergice crescute, recrutarea de receptori D1 stimulatori extrasinaptici contribuie la creșterea eliberării de noradrenalină.

Introducere

MATERIALE SI METODE

Animale și pre-tratamente de droguri. Toate experimentele au fost aprobate de Comisia pentru îngrijirea animalelor a Universității Libere din Amsterdam. Șobolani masculi Wistar (Harlan CPB, Zeist, Olanda), cântărind 180-200 gm la momentul sosirii în laborator, au fost găzduiți câte două pe cușcă în cuști Macrolon în condiții controlate (lumini aprinse de la 7: 00 AM la 7: 00 PM) pentru săptămâna 1 înainte de utilizare. Au fost disponibile alimente și apă ad libitum. Animalele care au primit pre-tratament de droguri au fost tratate pe scurt pe 2 d înainte de începerea tratamentului. Pre-tratamentul a constat în injecții intraperitoneale cu 2.5 mg / kg (+) - amfetamină sau soluție salină, administrată o dată pe zi în zile consecutive 5. Trei zile după ultima injecție, animalele au fost ucise, iar eliberarea neurotransmițătorului a fost determinată așa cum este descris mai jos.

Determinarea eliberării neurotransmițătorilor. Șobolanii au fost decapitați, creierul lor a fost îndepărtat rapid, iar NAcc (inclusiv miezul și coaja), cortexul prefrontal medial sau amigdala au fost disecate dintr-o felie coronală groasă 1-mm folosind atlasul Paxinos și Watson (1986). Secțiuni (0.3 x 0.3 x 1 mm) au fost preparate utilizând un chopper de țesut Mcliwain și incubate și superfuzate așa cum s-a descris anterior (Schoffelmeer și colab., 1994). Pe scurt, feliile s-au spălat de două ori cu mediu bicarbonat de Krebs'-Ringer conținând (în mm) 121 NaCI, 1.87 KCI, 1.17 KH₂PO₄, 1.17 MgSO₄, 1.22 CaCl₂, 25 NaHCO₃și 10d - (+) - glucoză și ulterior au fost incubate pentru 15 min în acest mediu sub o atmosferă constantă de 95%₂-5% CO₂ la 37 ° C. După preincubare, feliile au fost spălate rapid și incubate timp de 15 min în 2.5 ml de mediu conținând 5 μCi de [³H] NA sau, într-un set de experimente, 5 μCi de [³H] DA sub o atmosferă de 95% O₂-5% CO₂ la 37 ° C. Deoarece suprafețele creierului investigate au atât inervări dense dopaminergice cât și noradrenergice, 1 μm GBR-12909 a fost adăugat la mediu în timpul incubării pentru a preveni acumularea de [³H] NA în terminalele nervoase ale DA sau 3 μm desipramina a fost adăugată în timpul incubării pentru a preveni acumularea de [³H] DA în terminalele NA nervoase. După etichetare, feliile au fost spălate rapid și transferate în fiecare cameră 24 a unui aparat de superfuzie (~ 4 mg de țesut în 0.2 ml de volum) și superfuzate (0.20 ml / min) cu mediu gazos cu 95%₂-5% CO₂ la 37 ° C. Superfusatul a fost colectat ca probe 10 min după 40 min de superfuzie (t = 40 min). Ca²⁺(1 Hz, 10 mA, impulsuri 2 msec pentru a evoca eliberarea de [³H] NA și 1 Hz, 30 mA, impulsuri 2 msec pentru a evoca eliberarea de [³H] DA) pentru 10 min la t = 50 min (stimulare electrică pe câmp). (-) - Sulpiridă sau SCH-23390 s-au adăugat 30 min înainte, și DA, SKF-38393, chinpirole sau N⁶ciclopentiladenozină (CPA) s-au adăugat 20 min înainte de stimularea în câmp electric. În experimentele care investighează efectele DA asupra [³H] NA, 3 μm desipramină a fost prezentă în timpul superfuziei pentru a preveni absorbția DA în terminalele nervului noradrenergic. Drogurile au rămas prezente până la sfârșitul experimentului. În fiecare experiment s-au făcut observații în patru rânduri.

Calcularea datelor de eliberare. Radioactivitatea rămasă la sfârșitul experimentului a fost extrasă din țesut cu 0.1N HCI. Radioactivitatea în fracțiunile de superfuzie și extractele de țesut a fost determinată prin numărarea cu scintilație în lichid. Efluxul de radioactivitate în timpul fiecărei perioade de colectare a fost exprimat ca procent din cantitatea de radioactivitate din felii la începutul perioadei respective de colectare. Eliberarea electrică evocată a neurotransmițătorului a fost calculată prin scăderea efluxului spontan de radioactivitate din totalul excesului de radioactivitate în timpul stimulării și următorul 10 min. S-a presupus o scădere liniară de la intervalul 10 min până la 20-30 min după începerea stimulării pentru calculul efluxului spontan de radioactivitate. Eliberarea evocată a fost exprimată ca procent din conținutul de radioactivitate al felii la începutul perioadei de stimulare. Efectele medicamentelor au fost calculate ca procente de control și au fost analizate utilizând ANOVA într-o singură direcție și, după caz, urmate de teste Student-Newman-Keuls. Ajustarea curbei a fost făcută prin analiză de regresie neliniară.

Radiochemicals și droguri.[³H] Noradrenalină (39 Ci / mmol) și [³H] dopamină (47 Ci / mmol) au fost achiziționate de la Centrul radiochemical (Amersham, Buckinghamshire, UK). DA și (-) - sulpiridă au fost achiziționate de la Sigma (St. Louis, MO) și SKF-38393, SCH-23390, quinpirole, GBR-12909 și CPA au fost achiziționate de la Research Biochemicals (Natick, MA). Desipramine a fost un cadou de la Ciba-Geigy (Basel, Elveția). (+) - Amfetamină-sulfat a fost achiziționat de la OPG (Utrecht, Olanda) și dizolvat în soluție salină sterilă.

REZULTATE

DA modulează eliberarea NAcc NA prin receptorii D1 stimulatori și inhibitori D2

DA a avut un efect bifazic asupra celui evocat [³H] NA (F _(6,142) = 10.78; p <0.001). O concentrație de 0.3 µm a crescut ușor și 1 µm a crescut semnificativ eliberarea evocată de [³H] NA din feliile NAcc de șobolan superfuzate cu ~ 15%. La o concentrație de 3 μm, DA nu a avut efect asupra [³H] NA, iar la 10 și 30 μm, DA părea să suprime eliberarea evocată electric a [³H] NA de către 20-25% (Fig.1).

 

Vedeți versiunea mai mare: 

• În această pagină
• Într-o fereastră nouă
• Descărcați ca prezentare PowerPoint

Fig. 1. 

Efectul DA pe eliberarea evocată electric a [³H] NA din feliile superfuzate de NAcc de șobolan. Feliile au fost superfuzate în prezența 3 μmdesipramină pentru a preveni absorbția DA în terminalele nervului noradrenergic și au fost stimulate electric la t = 50 min pentru 10 min. DA a fost adăugat la mediul de superfuzie 20 min înainte de depolarizare. Control [³H] NA, în prezența 3 μm desipramină, sa ridicat la 5.8 ± 0.4%. Datele, exprimate ca procent din eliberarea controlului, reprezintă mijloacele ± SEM ale observațiilor 24. *p <0.05 comparativ cu valorile de control (test Student – ​​Newman – Keuls).

Pentru a investiga contribuția receptorilor D1 și D2 la efectele DA pe [³H] NA, s-au aplicat agoniști și antagoniști selectivi D1 și D2. Agonistul DA D1 SKF-38393 a crescut dependent de doză pe cale electronică [³H] NA (F _(5,46) = 7.06; p <0.0001). Concentrația efectivă maximă de SKF-38393 (1 μm) a determinat o creștere de [³H] NA eliberarea de ~ 35% peste control (Fig.2 A). În contrast, eliberarea evocată a [³H] NA a fost inhibată în funcție de doză de către chinpirolul agonist D2 (F _(5,63)= 14.52; p <0.0001); s-a observat o inhibiție de 40% la o concentrație de 1 μm chinpirol (Fig.2 B). Atunci când s-au testat efectele antagoniștilor D1 și D2 SCH-23390 și (-) - sulpiridă, respectiv, 0.3 μm SCH-23390 a avut tendința de a crește [³H] NA eliberat de ~ 10% (F _(1,53) = 3.74; p = 0.06) (Fig.2 C). (-) - Sulpiridă a crescut puternic [³H] NA, cu o creștere de 65% peste valorile de control observate cu 1 μm (-) - sulpiridă (F _(1,39) = 109.00; p <0.0001) (Fig. 2 C).

 

Vedeți versiunea mai mare: 

• În această pagină
• Într-o fereastră nouă
• Descărcați ca prezentare PowerPoint

Fig. 2. 

Efectele agonistului D1 SKF-38393 (A), agonistul D2 quinpirole (B), antagonistul D1 SCH-23390 (C; bară înghițită) și antagonistul D2 (-) - sulpiridă (bara transversală) pe eliberarea evocată electric a [³H] NA din feliile superfuzate de NAcc de șobolan. Feliile au fost superfuzate și stimulate electric lat = 50 min pentru 10 min. SKF-38393 și chinpirole s-au adăugat la mediul de superfuzie la 20min și SCH-23390 și (-) - sulpiridă s-au adăugat 30 min înainte de depolarizare. Control [³H] NA sa ridicat la 4.7 ± 0.3%. Datele, exprimate ca procent din eliberarea controlului, reprezintă mijloacele ± SEM ale observațiilor 8-28. *p <0.05 comparativ cu valorile de control (test Student – ​​Newman – Keuls); **p<0.001 comparativ cu valorile martor (ANOVA).

În concordanță cu experimentul anterior, 1 μm SKF-38393 a crescut în mod electric [³H] NA prin 33%, în timp ce 1 μm chinpirole a suprimat-o cu 32% (Fig.3, stânga). În prezența 0.3 μm SCH-23390, efectul crescător al SKF-38393 asupra [³H] NA a fost semnificativ atenuată, de la 33% în absența unui 10% în prezența valorilor de control corespunzătoare ale SCH-23390 (F _(1,37) = 15.53;p <0.001) (Fig. 3, de mijloc). Spre deosebire de acestea, 0.3 μm SCH-23390 nu a afectat deloc efectul chinpirolei asupra sistemului evocat electric [³H] NA eliberare; atât în ​​absența, cât și în prezența SCH-23390, 1 μmquinpirole a inhibat [³H] NA eliberat de 32% (F _(1,35) = 0.02; NS) (Fig. 3,de mijloc). Exact efectul opus a fost găsit cu (-) - sulpiridă. Într-o concentrație de 1 μm, (-) - sulpirida a antagonizat în mod semnificativ efectul inhibitor al chinpirolei asupra [³H] NA eliberare; scăderea în [³H] NA eliberată de quinpirole a fost 32% în absența și 11% în prezența (-) - sulpiridei (F _(1,26) = 11.65; p <0.01) (Fig. 3, dreapta). În schimb, creșterea în [³H] NA indusă de SKF-38393 nu a fost afectată de (-) - sulpiridă (F _(1,27) = 0.28; NS) (Fig. 3, dreapta).

 

Vedeți versiunea mai mare: 

• În această pagină
• Într-o fereastră nouă
• Descărcați ca prezentare PowerPoint

Fig. 3. 

Efectul 0.3 μm SCH-23390 (de mijloc) și 1 μm (-) - sulpiridă (dreapta) pe scăderea indusă de chinpirole și creșterea SKF-38393 indusă de [³H] NA în feliile NAcc de șobolan superfuzat. Feliile au fost superfuzate și stimulate electric lat = 50 min pentru 10 min. SCH-23390 sau (-) - sulpiridă s-au adăugat 30 min înainte de depolarizare, și SKF-38393 sau chinpirole au fost adăugate în mediul de superfuzie la 20 min înainte de depolarizare. Control [³H] NA a reprezentat 4.7 ± 0.3% din totalul radioactivității tisulare în absența antagoniștilor, 5.1 ± 0.3% în prezența SCH-23390 și 7.7 ± 0.5% în prezența (-) - sulpiridei. Datele, exprimate ca procent din eliberarea controlului respectiv, reprezintă mijloacele ± SEM ale observațiilor 24. Bare deschise reprezinta [³H] NA în condiții de control,baruri încleștate reprezintă eliberarea în prezența 1 μm chinpirole și bare transversalereprezintă eliberarea în prezența 1 μm SKF-38393. *p <0.05; **p <0.001 comparativ cu valorile de control; ##p <0.001 comparativ cu aceeași afecțiune fără antagonist (ANOVA).

În prezența 1 μm (-) - sulpiridă, DA a crescut puternic potențial [³H] NA (F _(5,91) = 7.85; p <0.0001). Curba doză-efect a DA a fost deplasată spre stânga, după cum reiese din constatarea că cea mai mică concentrație de DA pentru a crește semnificativ eliberarea de NA a scăzut de la 1 μm la 30 nm. În plus, curba doză-răspuns a DA a fost, de asemenea, deplasată în sus, deoarece efectul maxim al DA a crescut de la 15% în absența la 35% în prezența (-) - sulpiridei (Fig.4). Trebuie remarcat faptul că majorarea [³H] NA eliberată de DA în prezența (-) - sulpiride a fost de o magnitudine similară cu cea indusă de SKF-38393 (comparați fig. 2 A, 4). Experimentele privind efectele DA în prezența SCH-23390 au dat rezultate inconsecvente, probabil datorită faptului că selectivitatea SCH-23390 pentru D1 față de receptorii D2 în feliile creierului este mai mică decât 10-fold (Plantjé și colab., 1984). Într-adevăr, concentrațiile de SCH-23390> 0.3 μm au cauzat o îmbunătățire marcată a [³H] NA (datele nu sunt prezentate), așa cum s-a observat în cazul (-) - sulpiridei.

 

Vedeți versiunea mai mare: 

• În această pagină
• Într-o fereastră nouă
• Descărcați ca prezentare PowerPoint

Fig. 4. 

Efectul DA în absență (comparați cu Fig. 1;cercuri deschise) și în prezența 1 μm (-) - sulpiridă (cercuri închise) pe evocarea electrică [³H] NA a feliilor NAcc superfuzate de șobolan. Feliile au fost superfuzate în prezența 3 μm desipramină pentru a preveni absorbția DA în terminale nervoase noradrenergice și au fost stimulate electric lat = 50 min pentru 10 min. (-) - Sulpiridă a fost adăugată la mediul de superfuzie la 30 min înainte de depolarizare și DA a fost adăugat la 20 min înainte de depolarizare. Control [³H] NA a reprezentat 5.8 ± 0.4% din totalul radioactivității tisulare în absența și 7.2 ± 0.5% în prezența (-) - sulpiridei. Datele, exprimate ca procent din eliberarea de control, reprezintă mijloacele ± SEM ale observațiilor 24. *p <0.05 comparativ cu valorile martor în prezența (-) - sulpiridei (testul Student – ​​Newman – Keuls).

Reglarea DAergică a eliberării NA nu apare în cortexul prefrontal medial și amigdala

Reglarea prin DA a eliberării NA a fost raportată anterior în hipotalamus (Misu și colab., 1985) și hipocampus (Jackisch și colab., 1985), dar, în acele zone, sa constatat numai inhibarea mediată de D2 a eliberării NA. Pentru a investiga dacă reglementarea opusă a eliberării NA de către receptorii D1 și D2 a apărut și în alte zone limbice, am studiat efectele SKF-38393 și quinpirole asupra eliberării NA în felii de cortex prefrontal medial și amigdală. În felii de cortex prefrontal medial, 1 μm SKF-38393 ușor, dar nu semnificativ (12% deasupra controlului), a crescut cu energie electrică [³H] NA (F _(1,23) = 2.17; NS). Quinpirole, la o concentrație de 1 μm, nu a afectat cortexul prefrontal medial [³H] NA (F _(1,23) = 0.05; NS) (Fig.5, stânga). La felii amigdali de șobolani, SKF-38393 (1 μm) nu a afectat deloc [³H] NA (F _(1,23) = 0.04; NS), în timp ce chinpirole (1 μm) a determinat o ușoară (12%) inhibiție nesemnificativă a [³H] NA (F _(1,22) = 1.19; NS) (Fig. 5,dreapta).

 

Vedeți versiunea mai mare: 

• În această pagină
• Într-o fereastră nouă
• Descărcați ca prezentare PowerPoint

Fig. 5.

Efectele SKF-38393 (1 μm) și quinpirole (1 μm) asupra eliberării evocate electric a [³H] NA din feliile superfuzate ale cortexului prefrontal medial de șobolan (MPFC; stânga) sau amigdala (dreapta). Feliile au fost superfuzate și stimulate electric la t = 50 min pentru 10 min. SKF-38393 și chinpirole au fost adăugate la mediul de superfuzie la 20 min înainte de depolarizare. Control [³H] a crescut la 4.1 ± 0.3% în felii de cortex prefrontal medial și 3.0 ± 0.2% în feliile amigdale. Datele, exprimate ca procent din eliberarea de control, reprezintă mijloace ± SEM pentru observațiile 11-12.Bare deschise reprezinta [³H] NA în condiții de control, baruri încleștate reprezintă eliberarea în prezența 1 μm chinpirole șicross-eclozat barele reprezintă eliberare în prezența 1 μm SKF-38393.

Modularea modificată a eliberării NAcc NA prin DA în felii de șobolani pre-tratați cu amfetamină

În feliile NAcc ale animalelor pre-tratate cu amfetamină, eliberarea evocată electric a [³H] DA a fost mărită cu 73% (F _(1,15) = 61.25; p <0.0001) (Fig. 6 A), și evocată electric [³H] NA a crescut cu 22% (F _(1,23) = 7.34; p <0.05) (Fig. 6 B). În timp ce în felii de șobolani pre-tratați cu salin 1 μm (-) - sulpiridă a determinat o creștere cu 46% a NAcc [³H] NA (datele nu sunt prezentate, dar vezi Fig. 2 C), în feliile șobolanilor prematrizați cu amfetamină, 1 μm (-) - sulpiridă crescută [³H] NA eliberat de 92%. Astfel, în prezența 1 μm (-) - sulpiridă, amplificarea relativă a [³H] NA în felii de șobolani pre-tratați cu amfetamină a fost 60% (F _(1,45) = 74.37; p <0.0001) (Fig. 6 C) comparativ cu 22% în absența sulpiridei (Fig. 6 B), ceea ce indică o creștere a activării receptorului D2 în felii de șobolani amfetamină pre-tratați. SCH-23390 (0.3 μm) ușor îmbunătățită evocată [³H] NA în felii de NAcc de animale prealabile cu ser fiziologic, dar în felii de șobolani pre-tratați cu amfetamină, SCH-23390 a suprimat [³H] NA eliberat de 20% (datele nu sunt prezentate). Cu toate acestea, aceste date nu pot fi interpretate fără echivoc, deoarece este posibil ca 0.3 μm SCH-23390 să blocheze parțial receptorii D2 (Plantjé și colab., 1984). Prin urmare, efectul SCH-23390 a fost investigat în prezența 1 μm (-) - sulpiridă. Interesant, în circumstanțele blocării receptorilor D2, 0.3 μm SCH-23390 părea să diminueze creșterea NAcc [³H] eliberare NA după tratamentul anterior cu amfetamină la 15% (F _(1,22) = 6.20;p <0.05) (Fig. 6 D). Astfel, SCH-23390 aproape a abolit creșterea numărului evocat [³H] NA observată în felii de șobolani preexpuși la amfetamină.

 

Vedeți versiunea mai mare: 

• În această pagină
• Într-o fereastră nouă
• Descărcați ca prezentare PowerPoint

Fig. 6.

A, Eliberarea electrică a [³H] DA din felii superficite NAcc de șobolani pretreati cu amfetamină (5 × 2.5 mg / kg, ip; bară înghițită) sau soluție salină (bar deschis) 3 d după tratament. [³H] eliberarea DA sa situat la 1.0 ± 0.1% în felii de șobolani pre-tratați cu soluție salină. B, Eliberarea electrică a [³H] NA de la feliile NAcc superfuzate de șobolani pretreate cu amfetamină (5 × 2.5 mg / kg, ip; bară înghițită) sau soluție salină (bar deschis) 3 d după tratament. [³H] NA sa ridicat la 4.1 ± 0.2% în felii de șobolani pre-tratați cu soluție salină. C, Eliberarea electrică a [³H] NA de la feliile NAcc superfuzate de șobolani pretreate cu amfetamină (5 × 2.5 mg / kg, ip; bară înghițită) sau soluție salină (bar deschis) în prezența 1 μm (-) - sulpiridă 3 d după tratament. [³H] NA sa ridicat la 6.0 ± 0.3% în felii de șobolani pre-tratați cu soluție salină. D, Eliberarea electrică a [³H] NA de la feliile NAcc superfuzate de șobolani pretreate cu amfetamină (5 × 2.5 mg / kg, ip;bară înghițită) sau soluție salină (bar deschis) în prezența 1 μm (-) - sulpiridă și 0.3 μmSCH-23390 3 d după tratament. [³H] NA sa ridicat la 7.8 ± 0.4% în felii de șobolani pre-tratați cu soluție salină. Feliile NAcc au fost superfuzate și stimulate electric lat = 50 min pentru 10 min. (-) - Sulpiridă și SCH-23390 au fost adăugați la mediul de superfuzie la 30 min înainte de depolarizare. Rețineți că datele sunt exprimate ca procent din eliberarea controlului respectiv în felii de șobolani pre-tratați cu soluție salină. Efectele de bază ale (-) - sulpiridei și SCH-23390 (Fig. 2 C) nu sunt prezentate. Datele reprezintă mijloacele ± SEM ale observațiilor 8-23. *p <0.05; ***p <0.0001 comparativ cu pretratarea salină (ANOVA).

DISCUŢIE

Datele prezente demonstrează că eliberarea NA în NAcc de șobolan este sub influența opusă a stimulatoarelor DA D1 și a inhibitorilor DA D2 receptori. Acești receptori DA modulatori de eliberare NA sunt probabil localizați pe terminalele nervoase ale neuronilor NA provenind din SNT (Delfs și colab., 1998). Deși apariția receptorilor presinaptici pe terminalele centrale ale nervilor a fost într-adevăr demonstrată (Fisher și colab., 1994; Sesack și colab., 1994; Hersch și colab., 1995), implicarea reglării indirecte sau transaminaptice a eliberării neurotransmițătorilor nu poate fi exclusă, chiar și în felii de creier superfuzate. eut este deci posibil ca DA să afecteze indirect eliberarea de NA NAcc prin modularea neurotransmisiei excitatorii sau inhibitoare. În acest sens, experimentele electrofiziologice au arătat că, în NAcc, stimularea receptorilor presinaptici D1 scade atât transmiterea inhibitivă, cât și cea excitativă (Pennartz și colab., 1992; Harvey și Lacey, 1996;Nicola și Malenka, 1997, 1998), în timp ce activarea receptorilor presynaptici D2 suprimă transmiterea excitațională (O'Donnell și Grace, 1994). Studiile de microdializă au arătat că stimularea receptorului D1 îmbunătățește, de fapt, eliberarea NAcc GABA, în timp ce stimularea receptorului D2 pare să inhibe eliberarea de glutamat în NAcc (Kalivas și Duffy, 1997). Astfel, unele dintre aceste date par să se potrivească cu observațiile actuale ale efectelor stimulatoare ale receptorilor D1 și efectele inhibitoare ale stimulării receptorului D2, dar altele nu. Prin urmare, datele actuale nu pot fi explicate doar pe baza efectelor DA asupra intrărilor excitatorii și inhibitoare în NAcc, mai degrabă decât asupra efectelor DA directe asupra varicozităților NA. Efectele modulatoare ale neurotransmisiei de stimulare a receptorului D1 pot fi, de asemenea, mediate indirect prin eliberarea de adenozină (Bonci și Williams, 1996; Harvey și Lacey, 1997), dar agonistul receptorului selectiv de adenozină A1 CPA nu părea să imite efectele stimulative ale stimulării receptorilor D1, dar chiar a scăzut ușor NAcc [³H] NA. Aceasta sugerează că, deși receptorii de adenozină A1 inhibitori de eliberare pot fi prezenți la terminalele nervoase NAcc NA, efectul stimulativ al activării receptorului D1 nu este mediată indirect prin activarea receptorilor de adenozină. Împreună, deși nu pot fi excluse posibilele efecte indirecte ale stimulării receptorilor D1 și D2, este foarte probabil ca receptorii DA modulatori de eliberare să fie localizați pe varicozități NAcc NA.

În ceea ce privește activarea tonică a acestor receptori DA, antagonistul D2 (-) - sulpiridul a crescut puternic eliberarea NAcc NA, în timp ce antagonistul D1 SCH-23390 nu a redus eliberarea NA. Astfel, eliberarea DA endogenă tonic inhibă eliberarea NAcc NA prin stimularea receptorilor D2, în timp ce receptorii stimulatori D1 nu sunt activați în prezenta in vitro Condiții. Deoarece unul dintre studiile noastre anterioare a arătat că, în feliile striatale superficate de șobolan, DA exogen și endogen DA prezintă o afinitate aparentă identică cu receptorii D1 și D2 (Schoffelmeer și colab., 1994), diferențele de afinitate aparentă pentru DA nu pot ține cont de aceste constatări. O explicație mai probabilă este că receptorii D1 și D2 sunt localizați diferențiat pe sau în apropierea terminalelor nervoase NA. Am presupus că receptorii D2 sunt localizați în apropierea zonelor active formate de terminalele nervoase DA și NA, în timp ce receptorii D1 sunt localizați mai distal de locul eliberării DA (Fig. 7, top). Într-adevăr, o astfel de localizare diferențiată a receptorilor D1 și D2 este susținută de studii ultrastructurale care indică faptul că receptorii NAcc D1 sunt localizați în principal extrasynaptic (Smiley și colab., 1994; Hersch și colab., 1995;Caillé și colab., 1996), în timp ce receptorii D2 pot fi găsiți în apropierea terminalelor nervoase DAergic (Fisher și colab., 1994; Sesack și colab., 1994;Hersch și colab., 1995; Delle Donne și colab., 1996). Interesant, măsurătorile voltammetrice ale efluxului sinaptic DA au arătat că neurotransmisia DA extrasinaptică are loc în NAcc (Garris și colab., 1994) și că semnalele de excitație pot fi transmise de receptorii extraxinaptici D1 activat de către DA eliberat, difuzând până la 12 mmaway de la locurile de eliberare (Gonon, 1997). În cazul modulației DA a eliberării NAcc NA, aceasta ar implica faptul că DA eliberat din neuronii mezolimbici interacționează preferențial cu receptorii D2, localizați în vecinătatea locului de eliberare. Receptorii D1, localizați mai departe, pot fi stimulați în cazul ratelor mai mari de eliberare și / sau în fazele ulterioare de neurotransmisie de DA care au difuzat departe de sinapse (Fig. 7, de jos). Efectele bifazice ale DA exogen aplicate, activând receptorii D1 și D2 (Schoffelmeer și colab., 1994), ar putea fi consecința unui astfel de rol diferit al receptorilor D1 și D2. De exemplu, atunci când sunt aplicate concentrații scăzute de DA exogene, efectul inhibitor posibil al acestei DA exogene ar putea fi mascat de către inhibitorul tonic de inhibare a eliberării NA mediată de receptorul D2, determinând prevalența efectului de creștere mediată de receptorul D1 (Fig. 1). De asemenea, este de remarcat faptul că, în prezența (-) - sulpiridei când DA va stimula numai receptorii D1, curba doză-răspuns a DA a fost deplasată în sus, precum și spre stânga, asemănătoare cu curba doză-răspuns a SKF- 38393 (comparați fig. 4, 2 A).

 

Vedeți versiunea mai mare: 

• În această pagină
• Într-o fereastră nouă
• Descărcați ca prezentare PowerPoint

Fig. 7.

Modelul ipotetic al modului de eliberare a NAcc NA prin DA și al modificărilor în urma expunerii repetate la amfetamină. DA (●), eliberat din proiecțiile mezolimbice, este capabil să moduleze eliberarea NA (▪) în două direcții: stimularea prin receptorii D1 și inhibarea prin receptorii D2. La animalele neutilizate, DA eliberat va inhiba tonic eliberarea NA prin stimularea receptorilor inhibitori D2, în timp ce receptorii D1 nu par să fie implicați în reglarea tonică DAergică a eliberării NA. Se sugerează că acest lucru se datorează localizării diferențiale a receptorilor D1 și D2 pe sau în apropierea varicozităților NA (top). În cazul unui exces de DA mai mare (de exemplu, cauzat de expunerea repetată la amfetamină in vivo), suprimarea mediată de receptorul D2 a eliberării NA va crește. În plus, excesul de DA va difuza mai departe de locul de eliberare și va stimula și receptorii D1, determinând eliberarea NA să devină îmbunătățită (de jos).

Atât cortexul prefrontal medial cât și amigdala reprezintă zonele creierului limbic care, similar cu NAcc, primesc inervări dense DA și NA (Ungerstedt, 1971; Moore și Bloom, 1978, 1979; Le Moal și Simon, 1991). In orice caz, [³H] NA în felii din aceste zone nu pare a fi modulat de DA. O posibilă explicație pentru această diferență este că proiecția NA către NAcc provine în principal din SNT (Delfs și colab., 1998), în timp ce cortexul prefrontal medial și amigdala primesc o inervație NA de la locus ceruleus (Ungerstedt, 1971; Moore și Bloom, 1979). Au fost observate fenomene similare în ceea ce privește modularea eliberării NA de către receptorii opioizi, care, de asemenea, pare să difere între diferitele regiuni de origine (Heijna și colab., 1991). Datele actuale adaugă la un număr tot mai mare de dovezi că eliberarea NAcc NA poate fi modulată într-o manieră unică. De exemplu, am arătat recent că, spre deosebire de majoritatea altor zone ale creierului care primesc intrare NA, eliberarea NAcc NA nu este sub influența inhibitoare a α₂-autoreceptorii (Schoffelmeer și colab., 1998).

Relevanța fiziologică a reglementării opuse a eliberării NAcc NA de către receptorii D1 și D2 rămâne să fie elucidată. Activitatea coordonată a neurotransmisiei NAcc NA și DA poate fi necesară pentru procesarea adecvată a stimulilor motivaționali, viscerali și autonome în răspunsurile comportamentale (Le Moal și Simon, 1991; Phillips și colab., 1991; Salamone, 1994; Schultz și colab., 1997; Delfs și colab., 1998). Interregularea subtilă a eliberării NAcc NA și DA sugerează, prin urmare, existența unui mecanism de ajustare fină catecholaminergică care să moduleze generarea de răspunsuri comportamentale adaptive. În acest sens, este interesant de observat că experimentele electrofiziologice recente au arătat că, în timp ce în NAcc DA, prin intermediul receptorilor D1, inhibă atât transmisia excitativă, cât și cea inhibitoare; NA, prin intermediul receptorilor α inhiba doar transmiterea excitațională, dar nu inhibitoare (Nicola și Malenka, 1998). Acest lucru sugerează că echilibrul neurotransmisiei DA și NA în NAcc ar putea determina dacă intrarea excitatorie sau inhibitoare în neuronii NAcc va prevala. În plus, entanglementarea sistemelor NAcc DA și NA ar putea fi implicată în anumite fenomene asociate cu abuzul de droguri, cum ar fi sensibilizarea psihostimulant și retragerea opiaceei (Harris și Aston-Jones, 1994). În paralel cu efectele asupra eliberării NA NAc descrise aici, s-a arătat că administrarea de agoniști D2 în carcasa NAcc inhibă administrarea unui agonist D1 pentru a spori efectele de retragere a opiaceei provocate de naloxonă, în timp ce un intra-NAcc D2 antagonist pare să evite fenomene de retragere a opiaceelor ​​(Harris și Aston-Jones, 1994). Deoarece activitatea NA crescută însoțește retragerea de opiacee (Akaoka și Aston-Jones, 1991; De Vries și colab., 1993), este posibil ca efectele medicamentelor DAergic intra-NAcc aplicate asupra retragerii opiacee să implice modularea eliberării NAcc NA.

La feliile NAcc ale șobolanilor pre-tratați cu amfetamină, eliberarea evocată electric a ambelor [³H] NA și [³H] DA a fost îmbunătățită. Mai mult, creșterea în [³H] NA eliberată de blocarea receptorului D2 cu (-) - sulpiridă a fost îmbunătățită, indicând o creștere a supresiei mediate de D2 tonifiantă a eliberării NA. În mod remarcabil, SCH-23390 a antagonizat în principal această augmentare a eliberării NAcc NA indusă de preexpunerea amfetaminei. Aceste date indică faptul că, în condiții de ton diferit de dopaminergie în accumbens, eliberarea de NA este diferențiată de receptorii DA. În plus, acestea sunt în concordanță cu ipoteza noastră că receptorii D1 reprezintă receptori extrasinaptici, în special stimulați în condiții de eliberare crescută de DA. Astfel, în condiții de ton DA moderat, DA eliberat, stimulând receptorii D2, suprimă tonic eliberarea NAcc NA, în timp ce receptorii D1 localizați extrasynaptic joacă un rol mai puțin important în reglarea eliberării NA (Fig. 7, top). Atunci când tonul DA este crescut, cum ar fi la șobolanii pre-tratați cu amfetamină, eliberarea crescută de DA de la terminalele mezolimbice crește supresia tonică a receptorului D2 eliberată de NA. În plus, eliberarea DA crescută va stimula, de asemenea, receptorii extrasynaptici D1, rezultând o creștere netă a eliberării NAcc NA (Fig. 7, de jos). Presupunând că echilibrul dintre activitatea NAcc DA și NA este relevant pentru formarea răspunsurilor comportamentale adaptate adecvate, acest dezechilibru indus de amfetamină în neurotransmisia catecolaminelor ar putea reprezenta un substrat pentru comportamentele motivaționale și afective distorsionate caracteristice dependenței induse de droguri și psihozei.

Note de subsol

• A primit Noiembrie 23, 1998.
• Revizia a fost primită în februarie 22, 1999.
• A acceptat martie 2, 1999.

• Această lucrare a fost susținută de către Organizația Olandeză pentru Cercetare Științifică (NWO) Grant 903-42-007.

  Corespondența trebuie adresată Dr. Louk JMJ Vanderschuren, Institutul de Cercetare Neurosciences Vrije Universiteit, Departamentul de Farmacologie, Facultatea de Medicină, Universitatea Liberă, Van der Boechorststraat 7, 1081 BT Amsterdam, Olanda.

REFERINȚE

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

   (1991) Hiperactivitatea indusă de retragerea opiacee a neuronilor locus coeruleus este mediată în mod substanțial prin introducerea de aminoacizi excitativi augmentați. J Neurosci 11: 3830-3839.

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

   (1993) Aferente și eferente neurochimice selectiv funcționale ale sistemului dopaminic mezocorticolimbic și nigrostriatal. Prog Brain Res 99: 209-226.

   MedlineGoogle Academic
3. ↵
   CrossRefMedlineGoogle Academic