Odstúpenie vyvoláva odlišné vzory expresie FosB / ΔFosB u šialených švajčiarskych myší klasifikovaných ako citlivé a odolné voči etnómom indukovanej pohybovej senzibilizácii (2014)

Kľúčové slová

• FosB;
• DeltaFosB;
• Lokomotorická senzibilizácia;
• Odňatie;
• Variabilita správania;
• Myši

1. Úvod

Výzvou súčasného neurobiologického výskumu drogovej závislosti je pochopenie mechanizmov neuronálnej plasticity, ktoré sprostredkúvajú prechod od rekreačného používania k strate kontroly správania nad hľadaním drog a užívaním drog. Jedna z najdôležitejších teórií drogovej závislosti, nazývaná „temná stránka závislosti“, naznačuje, že existuje postup od impulzivity (súvisiacej s pozitívnym posilňovaním) k kompulzívnosti (súvisiacej s negatívnym posilňovaním). Táto progresia v kolapsovanom cykle zahŕňa nasledujúce stavy: predsudok / očakávanie, intoxikácia šokom a abstinenčný / negatívny účinok (Koob a Le Moal, 2005, Koob a Le Moal, 2008 a Koob a Volkow, 2010). Z tohto scenára sa štúdie o drogových závislostiach zameriavajú na neurobiologické mechanizmy súvisiace s negatívnymi emocionálnymi stavmi, ktoré sa objavujú v akútnej aj dlhodobej abstinencii. Zdá sa, že podľa teórie „temnej stránky závislosti“ dochádza k dlhodobým a pretrvávajúcim zmenám plasticity v nervových obvodoch s cieľom obmedziť odmenu. Tieto zmeny plasticity však vedú k negatívnemu emocionálnemu stavu, ktorý sa objavuje, keď je zabránené prístupu k lieku. Tento mechanizmus poskytuje silnú motivačnú motiváciu pre zavedenie závislosti, ako aj pre jej údržbu (Koob a Le Moal, 2005 a Koob a Le Moal, 2008).

Lokomotorická senzibilizácia je užitočným zvieracím modelom na základe skutočnosti, že zvýšenie subjektívnych účinkov liekov po opakovanej expozícii je podobné zvýšeniu stimulačných lokomotorických účinkov vyvolaných liečivom (Vanderschuren a Kalivas, 2000 a Vanderschuren a Pierce, 2010). Hoci lokomotorická senzibilizácia nenapodobňuje niektoré správanie súvisiace s drogovou závislosťou, jej časové morfologické a neurochemické vlastnosti sú paralelné s tými, ktoré vedú k prechodu od rekreačného užívania k samotnej drogovej závislosti (Robinson a Kolb, 1999, Vanderschuren a Kalivas, 2000 a Vanderschuren a Pierce, 2010). Tradične protokol lokomotorickej senzibilizácie pozostáva z troch fáz: získanie (opakovaná expozícia lieku), ochranná lehota a provokačná dávka (nový kontakt s liekom po ochrannej dobe). Bohužiaľ, väčšina štúdií používajúcich lokomotorickú senzibilizáciu sa zamerala len na akvizičnú a provokačnú fázu, pričom sa prekrývala ochranná lehota.

Je dobre známe, že opakované vystavenie drogám zneužívania (Perrotti a kol., 2008) a chronického stresu (\ tPerrotti a kol., 2004) zvyšuje expresiu transkripčného faktora fosB / deltafosB v kortikolimbickom systéme. Akumulácia FosB / DeltaFosB v týchto oblastiach bola považovaná za hlavnú úlohu v odolnosti voči stresu (Berton a spol., 2007 a Vialou a kol., 2010) a na odmeňujúce účinky kokaínu (\ tHarris a kol., 2007 a Muschamp a kol., 2012), etanol (Kaste a kol., 2009 a Li et al., 2010) a opiáty (Zachariou a kol., 2006 a Solecki a kol., 2008). Preto je možné, že FosB / DeltaFosB moduluje niektoré z neuronálnych plastických udalostí súvisiacich s etanolom indukovanou lokomotorickou senzibilizáciou, ako aj abstinenciou, ktorá nasleduje po akvizičnej fáze lokomotorickej senzibilizácie.

Je pozoruhodné, že počas prechodu z rekreačného užívania na drogovú závislosť sú pozorované individuálne rozdiely (Flagel a kol., 2009, George a Koob, 2010 a Swendsen a Le Moal, 2011). Napríklad DBA / 2 J myši sú náchylnejšie reagovať ako C57BL / 6 J na lokomotorickú senzibilizáciu vyvolanú etanolom (Phillips a kol., 1997 a Melón a Boehm, 2011a). U outbredných švajčiarskych myší bola najprv opísaná variabilita správania v súvislosti s etanolom indukovanou lokomotorickou senzibilizáciou Masur a dos Santos (1988), Odvtedy ďalšie štúdie preukázali dôležité neurochemické vlastnosti súvisiace s variabilitou správania pri získavaní citlivosti vyvolanej etanolom (Souza-Formigoni a kol., 1999, Abrahão a kol., 2011, Abrahão a kol., 2012, Quadros a kol., 2002a a Quadros a kol., 2002b). Tieto štúdie sa však nezaoberali vplyvom variability správania počas ochrannej lehoty po akvizičnej fáze lokomotorickej senzibilizácie. V nedávnej štúdii naše laboratórium opísalo významný rozdiel medzi senzibilizovanými a nesenzibilizovanými švajčiarskymi myšami, pokiaľ ide o expresiu kanabinoidného receptora typu 1 (CB1R) počas vysadenia. V tejto štúdii mali senzibilizované (ale nie senzibilizované myši) zvýšenú expresiu CB1R v prefrontálnom kortexe, ventrálnej tegmentálnej oblasti, amygdale, striatu a hipokampuse (Coelhoso a kol., 2013).

Vzhľadom na dobre zavedenú variabilitu správania u pôvodných švajčiarskych myší, pokiaľ ide o lokomotorickú senzibilizáciu vyvolanú etanolom, a že táto variabilita je sprevádzaná zreteľnými neurochemickými vlastnosťami počas následného vysadenia, skúmala táto štúdia expresiu FosB / DeltaFosB u senzibilizovaných a nesenzibilizovaných myší na začiatku (18 h) a po 5 dňoch od odstúpenia.

2. materiál a metódy

2.1. predmety

Boli použité samčie outbredné myši Swiss Webster (EPM-1 Colony, São Paulo, SP, Brazília), pôvodne odvodené z línie Albino Swiss Webster z Centra pre vývoj zvieracích modelov v biológii a medicíne na Universidade Federal de São Paulo. . Na začiatku testovania boli myši vo veku 12 týždňov (30 - 40 g). Skupiny po 10 myšiach boli umiestnené v klietkach (40 x 34 x 17 cm) s podstielkou z drevnej štiepky. Kolónia zvierat kontrolovaná teplotou (20 - 22 ° C) a vlhkosťou (50%) sa udržiavala na cykle svetlo / tma (12/12 h), so zapnutými svetlami o 07:00 h, s granulami na myšie chow a vodou z vodovodu libitum, s výnimkou testovania. Myši sa udržiavali v týchto podmienkach chovu najmenej 7 dní pred začiatkom liečby liekom a testov správania. Starostlivosť o zvieratá a experimentálne postupy sa uskutočňovali podľa protokolov schválených Etickou komisiou pre starostlivosť o zvieratá a používaním na univerzite (číslo protokolu: 2043/09) podľa smernice EÚ 2010/63 / EÚ o pokusoch na zvieratách (http://ec.europa.eu/environmental/chemicals/lab_animals/legislation_en.htm).

2.2. Lokomotorická senzibilizácia

Protokol lokomotorickej senzibilizácie bol založený na predchádzajúcej štúdii z nášho vlastného laboratória (Coelhoso a kol., 2013). Na začiatku protokolu boli všetkým zvieratám intraperitoneálne (ip) injikované soľné roztoky a boli okamžite testované v automatizovanom boxe (Insight, Brazília) po dobu 15 minút, aby sa stanovila bazálna lokomócia. O dva dni neskôr bol zvieratám denne injikovaný etanol (2 g / kg, 15% hmotn./obj. V 0.9% NaCI, skupina ip - EtOH, N = 40) alebo fyziologický roztok (podobný objem, ip, - kontrolná skupina, N = 12), počas 21 dní. Hneď po 1., 7., 14. a 21. injekcii boli zvieratá umiestnené na 15 minút do klietky s aktivitou. Horizontálna lokomócia v každej situácii bola meraná systémom behaviorálnej analýzy (Pan Lab, Španielsko). Podľa očakávania ( Masur a dos Santos, 1988 a Coelhoso a kol., 2013), variabilita správania v lokomotorickej aktivite v 21st deň akvizície nám umožňuje distribuovať zvieratá skupiny EtOH v podskupinách 2: EtOH_High (prevzaté z horného 30% distribúcie) a EtOH_Low (prevzaté z nižšieho 30% z \ t distribúcia). Do analýzy sa teda zahrnuli len 60% zvierat. Táto stratégia je identická so stratégiami použitými v štúdiách skúmajúcich individuálnu variabilitu v rámci paradigmy senzibilizácie etanolu ( Masur a dos Santos, 1988, Souza-Formigoni a kol., 1999, Quadros a kol., 2002a, Quadros a kol., 2002b, Abrahão a kol., 2011, Abrahão a kol., 2012 a Coelhoso a kol., 2013).

Po klasifikácii definujúcej experimentálne skupiny sme uskutočnili 2 nezávislé experimenty podľa časových kritérií ochrannej lehoty: (i) zvieratá podrobené akvizičnej fáze a usmrtené po 18 hodinách stiahnutia a (ii) zvieratá podrobené akvizičnej fáze a usmrtené po 5 dňoch od odstúpenia. Táto štúdia teda zahŕňala 3 experimentálne skupiny (kontrola, EtOH_High a EtOH_Low), ktoré boli rozdelené do 2 podskupín (18 hodín a 5 dní od ukončenia liečby) (N = 6 na podskupinu). Výber týchto dvoch časových značiek v rámci ochrannej lehoty bol spôsobený kinetickými aspektmi expresie FosB a DeltaFosB po 18 hodinách odvykania (ako je vysvetlené v diskusnej časti) a po 5 dňoch odvykania na základe predchádzajúcich štúdií z našej laboratória ktoré skúmali niektoré neurochemické vlastnosti týkajúce sa ochrannej lehoty v rámci paradigmy pohybovej senzibilizácie ( Fallopa a kol., 2012 a Escosteguy-Neto a kol., 2012). Nakoniec, aby sme vykonali korelácie medzi lokomotorickou senzibilizáciou a expresiou FosB / DeltaFosB, vypočítali sme skóre lokomočnej senzibilizácie pre každé zviera podľa vzorca: skóre = (lokomócia 21. deň - lokomócia 1. deň) * 100 / lokomócia 1. deň.

2.3. imunohistochémia

Po príslušnom ochrannom období boli zvieratá hlboko anestetizované kokteilom obsahujúcim ketamín (75 mg / kg, ip) a xylazín (25 mg / kg, ip). Po strate rohovkového reflexu boli transkardiálne premyté 100 ml fosfátového tlmivého roztoku 0.1 M [fosfátom pufrovaný soľný roztok (PBS)], potom 100 ml 4% paraformaldehydu (PFA). Mozgy sa vybrali okamžite po perfúzii, uložili sa do PFA na 24 hodín a potom sa držali v 30% roztoku sacharózy / PBS po dobu 48 hodín. Sériové koronálne rezy (30 μm) boli narezané pomocou mraziaceho mikrotómu a ponechané vo vnútri nemrznúceho roztoku, ktorý bol použitý v imunohistochemických postupoch voľne plávajúcim farbením.

Pre imunohistochémiu sa použila konvenčná technika avidín-biotín-imunoperoxidáza. Do rovnakého pokusu boli zahrnuté mozgové rezy všetkých experimentálnych skupín, ktoré boli predbežne ošetrené peroxidázou vodíka (3%) počas 15 minút a potom premývané PBS počas 30 minút. Potom boli všetky rezy exponované počas 30 minút v PBS-BSA, 5%, aby sa zabránilo nešpecifickým reakciám. Potom boli rezy inkubované cez noc s králikom primárnej protilátky anti-FosB / DeltaFosB (1: 3,000 32519; Sigma Aldrich, St. Louis, MO, USA, kat. Číslo AV30) v roztoku PBS-T (300 ml PBS, 100 μl Tritonu X-2). Následne boli rezy inkubované 1 hodiny v biotinylovanej kozej anti-králičej IgG sekundárnej protilátke (600: 90; Vector, Burlingame, CA, USA) pri teplote miestnosti. Na rezy sa potom pôsobilo XNUMX minút komplexom avidín-biotín (súprava Vectastain ABC Standard; Vector, Burlingame, CA, USA) a podrobili sa diaminobenzidínovej reakcii zosilnenej niklom. Medzi krokmi boli rezy opláchnuté v PBS a trepané na rotátore. Rezy sa pripevnili na podložné sklíčka potiahnuté želatínou, vysušili, dehydratovali a prikryli krycím sklíčkom.

Analyzovali sa tieto encefalické oblasti: prefrontálny kortex [predný cingulárny kortex (Cg1), prelimbický kortex (PrL) a infralimbický kortex (IL)], motorická kôra [primárny (M1) a sekundárny (M2)], dorzálny striatum [dorsomediálny striatum ( DmS) a dorsolaterálne striatum (DlS)], ventrálna striatum [coreus accumbens core (Acbco) a shell (Acbsh), ventral pallidum (VP)], hipokampus [pyramidálna vrstva Cornus Ammong 1 a 3 (CA1 a CA3), granulovaná vrstva dentálneho gyrusu (DG)], amygdala [bazolaterálne jadro (BlA) a centrálne jadro (CeA)], ventromediálne jadro hypotalamu (VMH) a ventrálna tegmentálna oblasť [predné (VTAA) a zadné (VTAP) časti] ( vidieť Obr). Na snímanie obrázkov z každej časti pri zväčšení × 200 sa použil mikroskop Nikon Eclipse E20 pripojený k počítaču. Snímky boli uložené ako archívy .tiff pre zadnú analýzu imunoreaktivity FosB / DeltaFosB. Imunoreaktívne bunky sa spočítali pomocou softvéru ImageJ (NIH Image, Bethesda, MD, USA). Oblasti mozgu boli vymedzené na každej fotografii podľa The Stereotaxic Mouse Brain Atlas (Franklin a Paxinos, 1997). Pretože fotomikrografie urobené mikroskopom predstavujú 2.5 × 10³ um² pri 20-násobnom zväčšení je kvantifikácia buniek označených FosB / DeltaFosB vyjadrená ako priemer z imunofarbenia buniek na 2.5 x 10³ um². Hodnoty získané v EtOH skupinách sa normalizovali na kontrolné hodnoty a vyjadrili sa ako%. (Kontrola = 100%).

2.4. Štatistická analýza

Na overenie normálnosti distribúcie všetkých premenných sa pôvodne používalo Shapiro – Wilk. Výsledky správania sa analyzovali jednosmernou ANOVA pre opakované meranie, pričom sa ako faktor považovalo 5 období pohybovej senzibilizácie: bazálna, deň 1, deň 7, deň 14 a deň 21. Histologické výsledky sa analyzovali obojsmernou ANOVA, pričom sa brali do úvahy ako faktory: ochranná doba (18 hodín a 5 dní) a experimentálna skupina (kontrola, EtOH_High a EtOH_Low). Neparametrické premenné sa štandardizovali do Z skóre, aby sa znížila disperzia údajov, a následne sa použili v dvojcestnej ANOVA, ako už bolo opísané. Newman Keuls post-hoc bol použitý, keď to bolo potrebné. Nakoniec sme skúmali možné korelácie medzi pozitívnymi bunkami FosB / DeltaFosB a skóre lokomotorickej senzibilizácie. Tieto korelácie sa vypočítali iba pre jadrá, kde sa našli štatistické rozdiely medzi experimentálnymi skupinami. Pretože tieto rozdiely boli obmedzené na 5 dní odvykania (pozri časť s výsledkami), hodnoty FosB / DeltaFosB uvažované v týchto koreláciách sa vzťahujú na toto konkrétne časové obdobie odňatia. Pretože tieto rozdiely boli obmedzené na 5 dní odvykania (pozri časť s výsledkami), hodnoty FosB / DeltaFosB uvažované v tejto korelácii sa týkajú tohto konkrétneho času odňatia. Hladina významnosti bola stanovená na 5% (p <0.05).

3. výsledok

3.1. Lokomotorická senzibilizácia

ANOVA pre opakované merania zistila významné rozdiely v skupinovom faktore [F_(2,32) = 68.33, p <0.001], v období protokolu [F_(4,128) = 9.13, p <0.001] a interakcia medzi nimi [F_(8,128) = 13.34, p <0.001]. Neboli zistené žiadne rozdiely v bazálnej lokomócii a obe skupiny EtOH mali podobné zvýšenie lokomócie v prvý deň akvizície v porovnaní s kontrolnou skupinou (p <0.01). Avšak EtOH_High (ale nie EtOH_Low) predstavoval progresívne zvýšenie lokomočnej aktivity počas akvizičnej fázy (p <0.01, vo vzťahu ku skupinám Control a EtOH_Low, v posledný deň akvizície; p <0.01 vo vzťahu k jeho pohybovej aktivite v prvý deň nadobudnutia) ( Obr). Tieto údaje potvrdzujú výsledky pôvodnej štúdie (\ t Masur a dos Santos, 1988) az našej predchádzajúcej správy ( Coelhoso a kol., 2013) týkajúce sa behaviorálnej variability u outbredných švajčiarskych myší, ktoré boli podrobené etanolom indukovanej lokomotorickej senzibilizácii.

3.2. Expresia FosB / DeltaFosB

Ilustratívna fotomikrografia FosB / DeltaFosB imunoreaktivity je znázornená na obr Obr a normalizované hodnoty sú uvedené v Obr, Obr, Obr a Obr, Obojsmerná ANOVA zistila významné rozdiely v M1, M2, DmS, DlS, Acbco, Acbsh, VP a VTA (pre nenormalizované hodnoty imunoreaktivity FosB / DeltaFosB a štatistické analýzy všetkých štruktúr, pozri Tabuľka Suppl1 a stôl 1, v uvedenom poradí). V štruktúrach, kde bolo možné pozorovať štatistické rozdiely, existovali štyri rôzne vzory expresie FosB / DeltaFosB. V prvom prípade, pozorovanom u M1 a M2, došlo k zvýšeniu expresie FosB / DeltaFosB v piaty deň odoberania etanolu iba v skupine s obsahom EtOH_High (v porovnaní s hodnotami EtOH_High pri 18 h odňatia, ako aj u kontrolnej skupiny). a EtOH_Low skupiny po 5 dňoch od odstúpenia) (pozri Obr). V druhom vzore, pozorovanom vo VTAA, sa expresia FosB / DeltaFosB zvýšila po 5 dňoch odňatia etanolu iba v skupine s obsahom EtOH_Low (v porovnaní s hodnotami EtOH_Low po 18 hodinách od odňatia, rovnako ako v kontrolnej skupine po 5 dňoch odňatia). ) (pozri Obr). V treťom vzore, pozorovanom u DmS, Acbco a Acbsh, sa expresia FosB / DeltaFosB zvýšila po 5 dňoch odoberania etanolu v obidvoch skupinách s EtOH_High a EtOH_Low (v porovnaní s ich príslušnými hodnotami po 18 hodinách odoberania), avšak iba skupina s EtOH_Low sa líšili od kontrolnej skupiny (pozri Obr). Nakoniec, vo štvrtom vzore, pozorovanom u DlS a VP, sa expresia FosB / DeltaFosB zvýšila po 5 dňoch odňatia etanolu v obidvoch skupinách EtOH_High a EtOH_Low (v porovnaní s ich príslušnými hodnotami po 18 hodinách od odňatia), aj keď toto zvýšenie bolo štatisticky výraznejšie v skupine EtOH_Low ako v skupine EtOH_High a iba skupina EtOH_Low sa líšila od kontrolnej skupiny (pozri Obr).

Aby sa potvrdilo, že zmeny v expresii FosB / DeltaFosB boli spôsobené abstinenciou, a nie vystavením etanolu, vykonali sme korelácie medzi skóre lokomotorickej senzibilizácie a imunoznačenými bunkami FosB / DeltaFosB v 5 deň odobratia v uvedených jadrách (M1, M2, Acbco, Acbsh, DmS, DlS, VP, VTAA). Ako sa dalo očakávať, neboli žiadne významné korelácie pre žiadne z týchto jadier (M1 - r² = 0.027862, p = 0.987156; M2 - r² = 0.048538, p = 0.196646; Acbco - r² = 0.001920, p = 0.799669; Acbsh - r² = 0.006743, p = 0.633991; DmS - r² = 0.015880, p = 0.463960; DlS - r² = 0.023991, p = 0.914182; VP - r² = 0.002210, p = 0.785443; VTAA - r² = 0.001482, p = 0.823630).

4. diskusia

Výsledky pozorované v tejto štúdii naznačujú, že zvýšená expresia FosB / DeltaFosB pozorovaná v paradigme lokomotorickej senzibilizácie vyvolanej etanolom pravdepodobne súvisí skôr s abstinenciou než s chronickou expozíciou liečivu. Avšak behaviorálna variabilita vo vývoji lokomotorickej senzibilizácie bola sprevádzaná odlišnými vzormi expresie FosB / DeltaFosB počas vysadenia. Úloha motorickej kôry, ventrálnej tegmentálnej oblasti a striata pri získavaní a expresii paradigmy lokomotorickej senzibilizácie je dobre známa (Vanderschuren a Pierce, 2010). Okrem toho, deregulácia mezolimbickej dráhy je jedným z centrálnych neurobiologických znakov ochrannej doby, spolu so vznikom rozšírenej amygdaly (Koob a Le Moal, 2005 a Koob a Le Moal, 2008). Len málo štúdií však skúmalo obdobie vysadenia paradigmy lokomotorickej senzibilizácie. Naše výsledky sa stretli so zaujímavými zmenami v expresii FosB / DeltaFosB v motorickej kôre, ventrálnej tegmentálnej oblasti a striate v tomto období.

FosB cDNA kóduje expresiu proteínov 33, 35 a 37 kDa. Expozícia akútnymi stimulmi vedie k silnej indukcii proteínu Fos s 33 a 35 kDa Fos. Výsledkom je, že pri akútnej aktivácii súvisí prevažná expresia FosB s 37 kDa (McClung a kol., 2004 a Nestler, 2008). Medzi týmito proteínmi je ďalší pozoruhodný rozdiel: iba 35–37 kDa proteíny sú vysoko stabilné izoformy. Kvôli tejto vysokej stabilite sa tieto skrátené formy FosB, nazývané tiež DeltaFosB, hromadia v mozgu a sú vysoko exprimované v reakcii na chronické podnety, ako je liečba psychotropnými látkami, chronické elektrokonvulzívne záchvaty a stres (Kelz a Nestler, 2000, Nestler a kol., 2001 a McClung a kol., 2004). V dôsledku toho bol DeltaFosB vnímaný ako trvalý molekulárny prepínač na sprostredkovanie foriem dlhodobej neurálnej a behaviorálnej plasticity. Zaujímavé je, že elegantná štúdia s použitím myšacích línií exprimujúcich diferencovane FosB a DeltaFosB ukázala, že FosB je nevyhnutný pre zvýšenie tolerancie stresu a tiež neutralizuje koreláciu medzi psychostimulačnou indukovanou lokomotorickou senzibilizáciou a akumuláciou DeltaFosB v striate (Ohnishi a kol., 2011). Preto oba proteíny mohli hrať dôležitú úlohu v experimentálnom protokole použitom v tejto štúdii. Je pozoruhodné, že použitá protilátka FosB rozpoznáva ako FosB, tak aj DeltaFosB. Pretože FosB klesne na základnú hladinu do 6 hodín po akútnom stimule (Nestler a kol., 2001) a DeltaFosB sa hromadia po opakovaných expozíciách stimulov, rozhodli sme sa zvieratá usmrtiť 18 hodín po akvizičnej fáze, aby sme sa vyhli možným predsudkom pri liečbe etanolom pri expresii FosB. Avšak, aby sme boli technicky presní, budeme v tejto štúdii označovať výraz FosB / DeltaFosB. Je dôležité poznamenať, že táto stratégia bola použitá v iných štúdiách, vrátane tých, ktoré používali rovnakú tu opísanú primárnu protilátku (Conversi a kol., 2008, Li et al., 2010, Flak a kol., 2012 a García-Pérez a kol., 2012). V dôsledku toho, okrem týchto experimentálnych obmedzení, budeme diskutovať o našich výsledkoch vzhľadom na úlohu DeltaFosB v neuronálnej plasticite.

Je dobre známe, že chronická expozícia lieku zvyšuje expresiu FosB / DeltaFosB v niekoľkých oblastiach mozgu (Nestler a kol., 2001 a Perrotti a kol., 2008). Je zaujímavé, že v predloženej štúdii sa ani myši senzibilizované na etanol, ani myši nesenzibilizované na etanol nelíšili od myší liečených chronickým soľným roztokom, pokiaľ ide o expresiu FosB / DeltaFosB 18 hodín po fáze akvizície. Ďalej neexistovala významná korelácia medzi expresiou FosB / DeltaFosB a skóre lokomotorickej senzibilizácie. Túto odchýlku možno aspoň čiastočne vysvetliť rozdielmi zistenými v experimentálnom protokole. Napríklad, vzhľadom na expozíciu etanolu, v dvoch štúdiách bola použitá paradigma voľby dvoch fliaš pri 15 prerušovaných sedeniach (Li et al., 2010) alebo nutrične kompletná tekutá strava podávaná automaticky počas 17 dní (ak zvieratá konzumujú etanol v dávkach od 8 do 12 g / kg / deň) (Perrotti a kol., 2008). V inej štúdii, hoci autori odkazujú na chronickú liečbu, protokol pozostával len z expozícií etanolu 4 (Ryabinin a Wang, 1998). Takže protokoly použité na inom mieste sú úplne odlišné od protokolov použitých tu, ktoré pozostávali z 21 dní liečby, kedy boli denné injekcie etanolu podávané experimentátorom. Napriek týmto rozdielom existuje niekoľko štúdií zahŕňajúcich intraperitoneálne injekcie, ktoré hlásia zvýšenie expresie FosB / DeltaFosB po protokoloch pohybovej senzibilizácie vyvolaných psychostimulanciami (Brenhouse a Hviezdna, 2006, Conversi a kol., 2008 a Vialou a kol., 2012) a opiáty (Kaplan a kol., 2011). Avšak protokoly lokomotorickej senzibilizácie v týchto štúdiách zahŕňajú omnoho menej ako 21 expozície liečivám a v niektorých z nich sa liek podáva prerušovane. Na rozdiel od toho, náš protokol použil rovnakú liečbu opísanú v predchádzajúcich štúdiách zahŕňajúcich denné injekcie etanolu 21 (Masur a dos Santos, 1988, Souza-Formigoni a kol., 1999, Quadros a kol., 2002a, Quadros a kol., 2002b, Abrahão a kol., 2011 a Abrahão a kol., 2012). Existujú dôkazy, že hoci chronické podávanie kokaínu podporuje akumuláciu expresie DeltaFosB v nucleus accumbens, podporuje aj toleranciu k indukcii mRNA DeltaFosB vo ventrálnej aj dorzálnej striate (Larson a kol., 2010). Preto sme predpokladali, že nedostatok rozdielov v našich experimentálnych skupinách v akvizičnej fáze môže byť spôsobený toleranciou voči indukcii FosB / DeltaFosB, pretože v tomto protokole existovala väčšia doba akvizičnej fázy v porovnaní s obdobiami používanými pre psychostimulanty a opioidy. v iných štúdiách.

Štúdie využívajúce knockout a transgénne myši ukázali, že mutantné myši FosB zvýšili behaviorálnu reakciu na kokaín, ako sú stimulačné lokomotorické účinky a podmienené preferencie miesta. Okrem toho u týchto mutantných myší chýba expresia bazálneho aj kokaínu indukovaného DeltaFosB (\ tHiroi a kol., 1997). Na rozdiel od toho, transgénne myši s indukovateľnou nadmernou expresiou DeltaFosB vykazujú zvýšenú citlivosť na odmeňujúce účinky kokaínu a morfínu (Muschamp a kol., 2012). Tieto výsledky poskytli priamy dôkaz úzkej korelácie medzi DeltaFosB a odmeňovacím procesom. Okrem opakovaných expozícií liekmi chronický stres tiež zvyšuje expresiu DeltaFosB v kortikolimbických obvodoch (Perrotti a kol., 2004). Je zaujímavé, že transgénne myši s nadmernou expresiou DeltaFosB sú menej citlivé na pro-depresívne účinky kappa-opioidného agonistu, o ktorom je známe, že indukuje dysforiu a stresové účinky u hlodavcov (Muschamp a kol., 2012). Okrem procesu odmeňovania teda hrá DeltaFosB kľúčovú úlohu aj v emocionálnych aspektoch javov. V tomto scenári môže vysadenie tiež spustiť expresiu FosB / DeltaFosB, pretože stres je kľúčovou zložkou vysadenia lieku. Táto perspektíva je v súlade s našimi výsledkami, pretože neexistovali žiadne korelácie medzi expresiou FosB / DeltaFosB a skóre senzibilizácie a navyše zvýšenie expresie FosB / DeltaFosB bolo pozorované až na piaty deň odňatia.

Zaujímavé je, že v niektorých štruktúrach boli pozorované zvýšenia FosB / DeltaFosB v skupine EtOH_High a EtOH_Low, hoci v prvej skupine boli expresívnejšie, čo naznačuje, že tieto zvýšenia by mohli mať rôzne funkčné následky podľa ich intenzity. Túto hypotézu možno vysvetliť niekoľkými odlišnými funkčnými úlohami FosB / DeltaFosB. Napríklad potkany chronicky vystavené kokaínu zvýšili expresiu DeltaFosB v nucleus accumbens počas obdobia vysadenia, účinok pozitívne koreloval s preferenciou kokaínu, ale negatívne s preferenciou novosti. Okrem toho stres počas vysadenia zvyšuje behaviorálnu reakciu na psychostimulanty zvýšením expresie DeltaFosB v kortikolimbických neurónoch (Nikulina a kol., 2012). DeltaFosB by tak mohol predpovedať dysreguláciu hedonického spracovania, ku ktorej dochádza počas predĺženého vysadenia (Marttila a kol., 2007). Na druhej strane, ako odolnosť voči stresu, tak aj antidepresívne reakcie súvisia s vyššou expresiou DeltaFosB v striate (Vialou a kol., 2010). Preto sme špekulovali, že zvýšené FosB / DeltaFosB na striatum v EtOH_High by mohli zvýšiť odmeňujúce účinky etanolu, čím by sa zvýšila náchylnosť na následné expozície liečivám. Na druhej strane intenzívnejšie zvýšenie FosB / DeltaFosB pozorované v skupine EtOH_Low mohlo znížiť citlivosť na dysforiu a stresové účinky, minimalizovať negatívne účinky zosilnenia následnej expozície lieku a v dôsledku toho vysvetliť vyššiu rezistenciu v tejto skupine. skupina. Je zaujímavé, že tento paradox mal neurochemický základ. Napríklad transgénne myši, ktoré nadmerne exprimovali FosB v stredných GABAergných neurónoch chrbtice, mali zvýšené hladiny ako mu-, tak kappa-opioidných receptorov (Sim-Selley a kol., 2011) a tieto receptory zvyšujú a inhibujú mesolimbický tón (\ tManzanares a kol., 1991 a Devine a kol., 1993). Expresia bunkového typu by tiež mohla drasticky zmeniť funkčné následky zvýšeného FosB / DeltaFosB. V elegantnej štúdii používajúcej myši s nadmernou expresiou DeltaFosB v neurónoch exprimujúcich D1- alebo D2- v jadre accumbens sa zistilo, že DeltaFosB v neurónoch D1- (ale nie v D2-) zvyšuje reakcie na kokaín (Grueter a kol., 2013).

Je zaujímavé, že pokiaľ ide o motorickú kôru, došlo k zvýšeniu expresie FosB / DeltaFosB iba v skupine EtOH_High a bolo obmedzené na 5. deň vysadenia. Nedostatok zvýšenia po 18 hodinách odvykania by sa dal vysvetliť možným mechanizmom tolerancie v expresii FosB / DeltaFosB v tejto oblasti po chronickej expozícii etanolu. Naše výsledky ďalej naznačujú, že počas ochrannej doby existujú aktívne neurochemické zmeny v motorickej kôre, napriek skutočnosti, že so zvieratami sa počas tohto obdobia nemanipulovalo. To je zaujímavé, pretože táto plasticita by mohla hrať aspoň čiastočne úlohu pri udržiavaní pohybovej senzibilizácie. Aj keď sa tu neskúmala pretrvávajúca hyperlokomócia po niekoľkých dňoch odvykania, existuje niekoľko štúdií, vrátane tých predchádzajúcich z našej laboratória, ktoré ukazujú, že senzibilizované myši (ale nie nesenzibilizované) mali zvýšenú lokomóciu po provokácii etanolom po danej ochrannej dobe (Masur a dos Santos, 1988, Souza-Formigoni a kol., 1999, Quadros a kol., 2002a, Quadros a kol., 2002b, Abrahão a kol., 2011, Abrahão a kol., 2012, Fallopa a kol., 2012 a Coelhoso a kol., 2013).

Nakoniec je pozoruhodné, že iba EtOH skupina mala zvýšenú expresiu FosB / DeltaFosB v prednej (ale nie zadnej) časti ventrálnej tegmentálnej oblasti. Tieto časti majú odlišné projekcie a neurochemické profily a ich účasť na procese odmeňovania závisí od viacerých faktorov (Ikemoto, 2007). Napríklad samopodanie etanolu u potkanov súvisí so zadnou časťou, ale nie s ventrálnou časťou ventrálnej tegmentálnej oblasti (Rodd-Henricks a kol., 2000 a Rodd a kol., 2004). Okrem toho endokanabinoidný systém, ako aj GABA-A, dopamínergné D1-D3 a serotonínergné receptory 5HT3, hrajú dôležitú úlohu pri správaní etanolu (Linsenbardt a Boehm, 2009, Rodd a kol., 2010, Melón a Boehm, 2011b a Hauser a kol., 2011). GABA-B v prednej časti ventrálnej tegmentálnej oblasti je však dôležitý z hľadiska odmeňovania (Moore a Boehm, 2009a stimulačné lokomotorické účinky (Boehm a kol., 2002) etanolu. Okrem toho, cholinergné nikotínové receptory v prednej časti sa podieľajú na zvýšených hladinách akumulácie dopamínu indukovaných etanolom (Ericson a kol., 2008). Preto bez ohľadu na odlišný profil týchto častí je možné, že zmeny pozorované v skupine EtOH_Low v predných častiach môžu súvisieť s procesom odmeňovania. Chronický kokaín, ale nie chronické vystavenie morfínu alebo chronickému stresu zvyšuje DeltaFosB vo ventrálnej tegmentálnej oblasti, konkrétne v populácii buniek gama-aminomaslovej kyseliny (GABA) (Perrotti a kol., 2005). Táto skutočnosť by mohla vysvetľovať normálne hladiny FosB / DeltaFosB počas abstinenčného stavu, ktorý sa vyskytol v oblasti ventrálnej tegmentálnej oblasti myší EtOH_High, bez ohľadu na predpokladaný vysoký stres v tomto období. Tieto údaje okrem toho aspoň čiastočne potvrdzujú hypotézu, že zvýšenie expresie FosB / DeltaFosB v priebehu odobratia v EtOH_Low možno charakterizovať ako adaptívnu odpoveď.

Pozoruhodné sú individuálne rozdiely pozorované počas prechodu z rekreačného užívania na drogovú závislosť (Flagel a kol., 2009, George a Koob, 2010 a Swendsen a Le Moal, 2011). V dôsledku toho je nevyhnutné študovať neurobiologické znaky súvisiace s individuálnou variabilitou. Behaviorálna senzibilizácia je zvierací model, ktorý sa bežne používa na vyšetrenie neurobiologických znakov drogovej závislosti. Základom tohto modelu je, že subjektívne účinky liekov sa zvyšujú po opakovanej expozícii. Po získaní je lokomotorická senzibilizácia dlhotrvajúca a je v priamom časovom vzťahu s morfologickými a neurochemickými zmenami v mesolimbickej dráhe a niekoľkými encefalickými jadrami súvisiacimi s emocionalitou a motorickým správaním (Robinson a Kolb, 1999 a Vanderschuren a Pierce, 2010). Priekopnícka štúdia Masur a dos Santos (1988) preukázali, že existuje veľká variabilita správania u outbredných švajčiarskych myší, pokiaľ ide o lokomotorickú senzibilizáciu vyvolanú etanolom. Odvtedy ďalšie štúdie preukázali dôležitú koreláciu medzi neurochemickými charakteristikami a behaviorálnou variabilitou, najmä tie, ktoré súvisia s dopaminergným (Abrahão a kol., 2011, Abrahão a kol., 2012 a Souza-Formigoni a kol., 1999) a glutamátergických systémov (\ tQuadros a kol., 2002a a Quadros a kol., 2002b). Predchádzajúca štúdia z nášho laboratória s použitím paradigmy lokomotorickej senzibilizácie vyvolanej etanolom ukázala, že senzibilizované (ale nie nesenzibilizované) myši vykazovali počas obdobia vysadenia významný nárast na kanabinoidnom receptore typu 1 (CB1R) (Coelhoso a kol., 2013). Tu sme identifikovali rôzne vzory expresie FosB / DeltaFosB počas sťahovania medzi skupinami EtOH_High a EtOH_Low.

Aby sme to zhrnuli, behaviorálna variabilita pozorovaná v akvizičnej fáze lokomotorickej senzibilizácie vyvolanej etanolom je sprevádzaná výraznou neuronálnou plasticitou počas vysadenia. Zaujímavé je, že naše výsledky naznačujú, že rôzne vzory expresie FosB / DeltaFosB detegované u senzibilizovaných a nesenzibilizovaných myší sú skôr spojené s obdobím vysadenia než s chronickou expozíciou liečiva, pravdepodobne kvôli tolerancii transkripcie FosB / DeltaFosB indukovanej liečivom.

Nasledujú doplňujúce údaje týkajúce sa tohto článku.

Referencie

• Nikulina a kol., 2012
• EM Nikulina, MJ Lacagnina, S. Fanous, J. Wang, RP Hammer Jr.
• Prerušovaný sociálny porážkový stres zvyšuje mezokortikolimbickú osFosB / BDNF koexpresiu a trvalo aktivuje kortikotegmentálne neuróny: implikácia pre zraniteľnosť voči psychostimulanciám
• Neuroscience, 212 (2012), str. 38 – 48
• Článok

  |

   PDF (1552 K)

  |

  Zobraziť záznam v Scopus

   | 

  Citované články (12)
•  
• Vialou a kol., 2012
• V. Vialou, J. Feng, AJ Robison, SM Ku, D. Ferguson, KN Scobie, et al.
• Na indukciu kokaínu AFosB sú obidva potrebné faktory faktora odozvy na sérum a väzbový proteín cAMP
• J Neurosci, 32 (2012), str. 7577 – 7584
• Zobraziť záznam v Scopus

  |

  Plný text cez CrossRef

   | 

  Citované články (17)
• Vanderschuren a Pierce, 2010
• LJ Vanderschuren, RC Pierce
• Senzibilizačné procesy v drogovej závislosti
• Mena Top Behav Neurosci, 3 (2010), str. 179 – 195
• Zobraziť záznam v Scopus

  |

  Plný text cez CrossRef

   | 

  Citované články (53)
• Vanderschuren a Kalivas, 2000
• LJ Vanderschuren, PW Kalivas
• Zmeny v dopaminergnom a glutamatergickom prenose v indukcii a expresii behaviorálnej senzibilizácie: kritický prehľad predklinických štúdií
• Psychofarmakológia (Berl), 151 (2000), s. 99 – 120
• Zobraziť záznam v Scopus

  |

  Plný text cez CrossRef

   | 

  Citované články (884)
• Swendsen a Le Moal, 2011
• J. Swendsen, M. Le Moal
• Individuálna zraniteľnosť voči závislosti
• Ann NY Acad Sci, 1216 (2011), str. 73 – 85
• Zobraziť záznam v Scopus

  |

  Plný text cez CrossRef

   | 

  Citované články (35)
• Souza-Formigoni a kol., 1999
• ML Souza-Formigoni, EM De Lucca, DC Hipólide, SC Enns, MG Oliveira, JN Nobrega
• Senzibilizácia na stimulačný účinok etanolu je spojená s lokálnym zvýšením väzby receptora D2 v mozgu
• Psychofarmakológia, 146 (1999), str. 262 – 267
• Zobraziť záznam v Scopus

  |

  Plný text cez CrossRef

   | 

  Citované články (54)
• Solecki a kol., 2008
• W. Solecki, T. Krowka, J. Kubik, L. Kaczmarek, R. Przewlocki
• Úloha fosb v správaní súvisiacom s odmenou morfínu a priestorovou pamäťou
• Behav Brain Res, 190 (2008), s. 212 – 217
• Článok

  |

   PDF (328 K)

  |

  Zobraziť záznam v Scopus

   | 

  Citované články (7)
• Sim-Selley a kol., 2011
• LJ Sim-Selley, MP Cassidy, A. Sparta, V. Zachariou, EJ Nestler, DE Selley
• Účinok nadmernej expresie ΔFosB na signalizáciu sprostredkovanú opiátmi a kanabinoidmi v nucleus accumbens
• Neurofarmakológia, 61 (2011), pp. 1470 – 1476
• Článok

  |

   PDF (446 K)

  |

  Zobraziť záznam v Scopus

   | 

  Citované články (10)
• Ryabinin a Wang, 1998
• AE Ryabinin, YM Wang
• Opakované podávanie alkoholu odlišne ovplyvňuje imunoreaktivitu proteínu c-Fos a FosB u myší DBA / 2 J
• Alkohol Clin Exp Res, 22 (1998), str. 1646 – 1654
• Zobraziť záznam v Scopus

  |

  Plný text cez CrossRef

   | 

  Citované články (33)
• Rodd-Henricks a kol., 2000
• ZA Rodd-Henricks, DL McKinzie, RS Crile, JM Murphy, WJ McBride
• Regionálna heterogenita pre intrakraniálne podávanie etanolu v rámci ventrálnej tegmentálnej oblasti samíc potkanov Wistar
• Psychofarmakológia (Berl), 149 (2000), s. 217 – 224
• Zobraziť záznam v Scopus

  |

  Plný text cez CrossRef

   | 

  Citované články (130)
• Rodd a kol., 2010
• ZA Rodd, RL Bell, SM Oster, JE Toalston, TJ Pommer, WJ McBride, et al.
• Receptory serotonínu-3 v zadnej ventrálnej tegmentálnej oblasti regulujú etanolové samodávkovanie potkanov preferujúcich alkohol (P)
• Alkohol, 44 (2010), s. 245 – 255
• Článok

  |

   PDF (604 K)

  |

  Zobraziť záznam v Scopus

   | 

  Citované články (19)
• Rodd a kol., 2004
• ZA Rodd, RI Melendez, RL Bell, KA Kuc, Y. Zhang, JM Murphy, et al.
• Intrakraniálne podávanie etanolu v rámci ventrálnej tegmentálnej oblasti samcov potkanov Wistar: dôkaz pre zapojenie dopamínových neurónov
• J Neurosci, 24 (2004), str. 1050 – 1057
• Zobraziť záznam v Scopus

  |

  Plný text cez CrossRef

   | 

  Citované články (111)
• Robinson a Kolb, 1999
• TE Robinson, B. Kolb
• Zmeny v morfológii dendritov a dendritických spinov v nucleus accumbens a prefrontálnom kortexe po opakovanej liečbe amfetamínom alebo kokaínom
• Eur J Neurosci, 11 (1999), str. 1598 – 1604
• Zobraziť záznam v Scopus

  |

  Plný text cez CrossRef

   | 

  Citované články (427)
• Quadros a kol., 2002b
• IM Quadros, JN Nóbrega, DC Hipolide, EM de Lucca, ML Souza-Formigoni
• Rozdielny sklon k senzibilizácii voči etanolu nie je spojený so zmenenou väzbou na receptory D1 alebo transportéry dopamínu v mozgu myši.
• Addic Biol, 7 (2002), str. 291 – 299
• Zobraziť záznam v Scopus

  |

  Plný text cez CrossRef

   | 

  Citované články (21)
• Quadros a kol., 2002a
• IM Quadros, DC Hipólide, R. Frussa Filho, EM De Lucca, JN Nóbrega, ML Souza-Fomigoni
• Rezistencia na senzibilizáciu na etanol je spojená so zvýšenou väzbou NMDA receptora v špecifických oblastiach mozgu
• Eur J Pharmacol, 442 (2002), str. 55 – 61
• Článok

  |

   PDF (128 K)

  |

  Zobraziť záznam v Scopus

   | 

  Citované články (36)
• Phillips a kol., 1997
• TJ Phillips, AJ Roberts, CN Lessov
• Behaviorálna senzibilizácia na etanol: genetika a účinky stresu
• Pharmacol Biochem Behav, 57 (1997), str. 487 – 493
• Článok

  |

   PDF (186 K)

  |

  Zobraziť záznam v Scopus

   | 

  Citované články (101)
• Perrotti a kol., 2008
• LI Perrotti, RR Weaver, B. Robison, W. Renthal, I. Maze, S. Yazdani, et al.
• Odlišné vzorce indukcie DeltaFosB v mozgu drogami zneužívania
• Synapse, 62 (2008), str. 358 – 369
• Zobraziť záznam v Scopus

  |

  Plný text cez CrossRef

   | 

  Citované články (79)
• Perrotti a kol., 2004
• LI Perrotti, Y. Hadeishi, PG Ulery, M. Barrot, L. Monteggia, RS Duman, et al.
• Indukcia deltaFosB v mozgových štruktúrach súvisiacich s odmenou po chronickom strese
• J Neurosci, 24 (2004), str. 10594 – 10602
• Zobraziť záznam v Scopus

  |

  Plný text cez CrossRef

   | 

  Citované články (148)
• Perrotti a kol., 2005
• LI Perrotti, CA Bolaños, KH Choi, SJ Russo, S. Edwards, PG Ulery, et al.
• DeltaFosB sa akumuluje v populácii GABAergných buniek v zadnej časti ventrálnej tegmentálnej oblasti po psychostimulačnej liečbe.
• Eur J Neurosci, 21 (2005), str. 2817 – 2824
• Zobraziť záznam v Scopus

  |

  Plný text cez CrossRef

   | 

  Citované články (85)
• Ohnishi a kol., 2011
• YN Ohnishi, YH Ohnishi, M. Hokama, H. Nomaru, K. Yamazaki, Y. Tominaga, et al.
• FosB je nevyhnutný pre zvýšenie tolerancie stresu a antagonizuje lokomotorickú senzibilizáciu AFosB
• Biol Psychiatry, 70 (2011), s. 487 – 495
• Článok

  |

   PDF (2016 K)

  |

  Zobraziť záznam v Scopus

   | 

  Citované články (13)
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  

• Vialou a kol., 2010
• V. Vialou, AJ Robison, QC Laplant, HE Covington III, DM Dietz, YN Ohnishi, et al.
• DeltaFosB v okruhoch odmeňovania mozgu sprostredkováva odolnosť voči stresu a antidepresívnym reakciám
• Nat Neurosci, 13 (2010), str. 745 – 752
• Zobraziť záznam v Scopus

  |

  Plný text cez CrossRef

   | 

  Citované články (141)
•  
• Zachariou a kol., 2006
• V. Zachariou, CA Bolanos, DE Selley, D. Theobald, MP Cassidy, MB Kelz, et al.
• Podstatná úloha pre deltaFosB v nucleus accumbens pri účinku morfínu
• Nat Neurosci, 9 (2006), str. 205 – 211
• Zobraziť záznam v Scopus

  |

  Plný text cez CrossRef

   | 

  Citované články (138)

•  
• Zodpovedajúci autor na adrese: Rua Cesário Mota Jr, 61, 12 andar, São Paulo, SP 01221-020, Brazília. Tel./fax: + 55 11 33312008.
• 1
• Na tejto štúdii sa rovnako podieľali aj títo autori.