Présentation par Céline Hodler Étudiante en maîtrise de neurobiologie

Rôle du peptide enképhaline et du récepteur nucléaire Nur77 dans la sensibilisation comportementale induite par l’injection répétée d’amphétamine Présentation par Céline Hodler Étudiante en maîtrise de neurobiologie Centre de Recherche en Neurosciences CHUL, Québec Directeur: Claude Rouillard Année universitaire 2004-2005

Introduction  L’administration répétée de psychostimulants entraîne : • augmentation de la réponse comportementale. Celle-ci joue un rôle important dans le développement de la dépendance. • libération accrue de dopamine par l’aire tegmentale ventrale (ATV) dans le noyau accumbens (partie ventrale du striatum) • modification du niveau d’expression de certains facteurs de transcription et de neurotransmetteurs dans le noyau accumbens et dans le striatum.

Introduction Problématique • Selon des études antérieures, la sensibilisation comportementale résulterait: • d’une augmentation sélective de la DYN et du facteur de transcription Δ Fos Bdans la voie de sortie directe des ganglions de la base.  Peu d’études ont investigué le rôle de l’ENK dans le développement de la sensibilisation.  D’ autres facteurs de transcription pourraient intervenir dans le phénomène de sensibilisation. • Nur77 = appartient à la grande famille des récepteurs nucléaires = gène d’induction précoce = exprimé dans les régions dopaminoréceptrices = exprimé dans les neurones de projections du striatum et de l’accumbens = modulé par la dopamine

Introduction Hypothèses et objectifs • HYPOTHÈSES: • L’expression sélective de l’enképhaline (ENK) et de la dynorphine (DYN) dans les voies de sorties du striatum (voie indirecte et directe) joue un rôle important dans la neurotransmission dopaminergique et dans la réponse comportementale aux drogues d’abus. • La sensibilisation aux drogues d’abus induit un changement des patrons d’expression du neuropeptide enképhaline et du facteur de transcription Nur77 exprimés dans les neurones du noyau accumbens et du striatum. • OBJECTIFS: • Déterminer le rôle de l’enképhaline dans la sensibilisation comportementale induite par l’administration répétée d’amphétamine (AMPH) et ce en utilisant des souris déficientes pour le gène ENK (ENK KO) versus des souris sauvages (WT).

Matériel et Méthodes • Modèle de sensibilisation comportementale avec administration répétée d’AMPH à: •  des souris déficientes pour le gène Enképhaline (ENK KO) • et leur équivalent de type sauvage, les souris C57BL/6 (WT) • Mesures expérimentales : • comportement locomoteur • Expression des gènes Nur77, DYN et neurotensine (NT). • Évaluation de l’activité locomotrice de base: Wheel Runningsystem 3 jours consécutifs (périodes d’enregistrement de 18h) • Injections répétées d’amphétamine (2.5 mg/kg, id): Durée : cinq jours + une injection 1 semaine plus tard. Mesure de l’activité locomotrice dans le système Flex Field pendant 1H30 après chaque injection. • Hybridation in situ dirigée contre l'ARNm de Nurr77, DYN et NT. • Analyses statistiques par une ANOVA suivie de post-tests de Fisher.

* WT ENK KO * * Nombre de tours par période de 18h Résultats A. Mesure de l’activité locomotrice de base Activité locomotrice basale enregistrée dans le Wheel System *P < 0.001 WT vs ENK KO

Résultats p < 0.01vs ENK KO # p< 0.05 vs injection n°5 * Injections répétées d’amphétamine # * WT vs ENK KO Activité locomotrice totale (période de 2 h) ENK KO = WT ENK KO

Résultats WT Striatum latéral Noyau Accumbens (Core) ENK KO # * * * * sal-sal amph-sal amph-amph Témoin sal-sal amph-sal amph-amph * p<0.05 vs WT # p<0.05 vs sal-sal Analyses biochimiques Expression de Nur77 vs SALIN vs SALIN vs WT vs WT Quantité d’ARNm en µCi/ g de tissu

Résultats Noyau Accumbens (Core) Noyau accumbens (Core) WT ENK KO µCi/g de tissu Expression de la NT Expression de la DYN vs SALIN vs WT * p<0.05 vs WT # p<0.05 vs sal-sal

Discussion A. Rôle de Nur77 • Le facteur de transcription Nur77 jouerait un rôle déterminant dans la sensibilisation comportementale, et cela, en association avec la DYN. • La modulation de son expression se fait de façon opposée à celle de la DYN. • La baisse des niveaux d’expression de Nur77 est conditionnée par la présence d’enképhaline.

Discussion B. Rôle du peptide enképhaline • L’enképhaline est impliquée dans le phénomène de sensibilisation car il n’y a pas de sensibilisation chez les souris ENK KO. • Or l’ENK est synthétisée exclusivement dans la voie D2. • Donc l’intégrité de cette voie D2 est indispensable dans la sensibilisation observée avec notre modèle.

Conclusion • L’enképhaline favoriserait la sensibilisation tandis que le facteur de transcription Nur77 interviendrait comme un élément modérateur. • Contrairement aux hypothèses actuelles, l’ENK, en plus de la DYN, jouerait également un rôle dans la sensibilisation comportementale induite par l’administration répétée de psychostimulants.

Perspectives • Étudier ce même modèle de sensibilisation comportementale sur des souris déficientes pour le gène de la dynorphine (DYN KO), principal neuropeptide de la voie D1.

Remerciements Directeur de recherche: Dr. Claude Rouillard Co-directeur: Dr. Daniel Lévesque Assistants de recherche: FranÇois Gilbert Brigitte Paquet Étudiants : Cécile Vue Jérôme Maheux Emmanuelle Bourhis Marc Cloutier Martine Cossette Merci aussi à : Francesca Cicchetti Guy Drolet Projet subventionné par les IRSC

FIN Questions ?

WHEEL RUNNING SYSTEM Mangeoire Compte tours Roue d’activité

SYSTEME FLEX FIELD Paroi en plexiglas Armature dans laquelle sont fichés des émetteurs et des capteurs de rayons Infra Rouge

Quelques exemples d’effets à long terme des psychostimulants • DYN et Δ FosB

Influx Corticostriatal (glutamate) VOIE INDIRECTE VOIE DIRECTE STRIATUM GABA D1 DYN SP Nur77 GABA D2 ENK NT Nur77 Inhibitrice SNpc Excitatrice DOPAMINE GABA GABA GPe GPi/SNr Glutamate Thalamus STN

Cortex préfrontal Striatum Noyau Accumbens ACTION de l’AMPH DOPAMINE ATV SNpc SNpr

Présentation par Céline Hodler Étudiante en maîtrise de neurobiologie