Rôle du peptide enképhaline et du Rôle du peptide enképhaline et du récepteur nucléaire Nur77 dans la récepteur nucléaire Nur77 dans la

sensibilisation comportementale induite par sensibilisation comportementale induite par l’injection répétée d’amphétaminel’injection répétée d’amphétamine

Présentation par Présentation par Céline HodlerCéline HodlerÉtudiante en maîtrise de neurobiologieÉtudiante en maîtrise de neurobiologie

Centre de Recherche en NeurosciencesCentre de Recherche en NeurosciencesCHUL, QuébecCHUL, Québec

Directeur: Claude RouillardDirecteur: Claude Rouillard

Année universitaireAnnée universitaire2004-20052004-2005

IntroductionIntroduction

L’administration répétée de psychostimulants entraîne :L’administration répétée de psychostimulants entraîne :

augmentation de la réponse comportementale. Celle-ci joue augmentation de la réponse comportementale. Celle-ci joue un rôle important dans le développement de la dépendance.un rôle important dans le développement de la dépendance.

libération accrue de dopamine par l’aire tegmentale libération accrue de dopamine par l’aire tegmentale ventrale (ATV) dans le noyau accumbens (partie ventrale (ATV) dans le noyau accumbens (partie ventrale du striatum)ventrale du striatum)

modification du niveau d’expression de certains modification du niveau d’expression de certains facteurs de transcription et de neurotransmetteurs facteurs de transcription et de neurotransmetteurs dans le noyau accumbens et dans le striatum. dans le noyau accumbens et dans le striatum.

Selon des études antérieures, la sensibilisation comportementale Selon des études antérieures, la sensibilisation comportementale résulterait:résulterait:

d’une d’une augmentation sélective de la DYN et du facteur de augmentation sélective de la DYN et du facteur de transcription transcription ΔΔ Fos B Fos B dans la voie de sortie directe des ganglions dans la voie de sortie directe des ganglions de la base.de la base.

Peu d’études ont investigué le rôle de l’ENK dans le développement de Peu d’études ont investigué le rôle de l’ENK dans le développement de la sensibilisation.la sensibilisation.

D’ autres facteurs de transcription pourraient intervenir dans le D’ autres facteurs de transcription pourraient intervenir dans le phénomène de sensibilisation.phénomène de sensibilisation.

Nur77 = appartient à la grande famille des récepteurs nucléairesNur77 = appartient à la grande famille des récepteurs nucléaires

= gène d’induction précoce= gène d’induction précoce

= exprimé dans les régions dopaminoréceptrices= exprimé dans les régions dopaminoréceptrices

= exprimé dans les neurones de projections du = exprimé dans les neurones de projections du striatum etstriatum et

de l’accumbensde l’accumbens

= modulé par la dopamine= modulé par la dopamine

IntroductionIntroductionProblématiqueProblématique

• 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).

Hypothèses et objectifsHypothèses et objectifsIntroductionIntroduction

Matériel et MéthodesMatériel et Méthodes• Évaluation de l’activité locomotrice de base: Évaluation de l’activité locomotrice de base:

Wheel RunningWheel Running system system 3 jours consécutifs 3 jours consécutifs (périodes d’enregistrement de 18h)(périodes d’enregistrement de 18h)

• Injections répétées d’amphétamineInjections répétées d’amphétamine (2.5 mg/kg, id): (2.5 mg/kg, id): Durée : cinq jours + une injection 1 semaine plus tard. Durée : cinq jours + une injection 1 semaine plus tard. Mesure de l’activité locomotrice dans le système Mesure de l’activité locomotrice dans le système Flex FieldFlex Field pendant 1H30 après chaque injection. pendant 1H30 après chaque injection.

• Hybridation in situHybridation in situ dirigée contre l'ARNm de Nurr77, dirigée contre l'ARNm de Nurr77, DYN et NT.DYN et NT.

• Analyses statistiquesAnalyses statistiques par une ANOVA suivie de par une ANOVA suivie de post-tests de Fisher.post-tests de Fisher.

• Modèle de sensibilisation comportementale avec administration Modèle de sensibilisation comportementale avec administration répétée d’AMPH à:répétée d’AMPH à:

des souris déficientes pour le gène Enképhaline (ENK KO)des souris déficientes pour le gène Enképhaline (ENK KO)

et leur équivalent de type sauvage, les souris C57BL/6 (WT)et leur équivalent de type sauvage, les souris C57BL/6 (WT)

• Mesures expérimentales :Mesures expérimentales :

comportement locomoteur comportement locomoteur

Expression des gènes Nur77, DYN et neurotensine (NT).Expression des gènes Nur77, DYN et neurotensine (NT).

RésultatsRésultats

** P < 0.001 WT vs ENK KOP < 0.001 WT vs ENK KO

Activité locomotrice basale enregistrée dans le Wheel System

A. Mesure de l’activité locomotrice de baseA. Mesure de l’activité locomotrice de base

WT

ENK KO

No

mb

re d

e to

urs

pa

r p

éri

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18

hN

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bre

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tou

rs p

ar

pé

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e 1

8h

**** **

Injections répétées d’amphétamineInjections répétées d’amphétamineA

ctiv

ité

loco

mo

tric

e to

tale

(p

ério

de

de

2 h

)

*#

WT

ENK KO

WTWT

ENK KO =ENK KO =

RésultatsRésultats

p < 0.01vs ENK KO # p< 0.05 vs injection n°5*

vs ENK KOvs ENK KO

Analyses biochimiquesAnalyses biochimiques

p<0.05 vs WT p<0.05 vs WT ## p<0.05 vs sal-sal p<0.05 vs sal-sal

**

Expression de Nur77Expression de Nur77

#

* **

*

sal-sal amph-sal amph-amphsal-sal amph-sal amph-amph Témoin sal-sal amph-sal amph-amphTémoin sal-sal amph-sal amph-amph

Noyau Accumbens (Core)Noyau Accumbens (Core)Striatum latéralStriatum latéral

WT

ENK KO

Qu

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Q

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d’A

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g d

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Ci/

g d

e ti

ssu vs SALIN

vs SALIN

vs W

Tvs

WT

vs S

ALIN

vs S

ALIN

vs W

Tvs

WT

RésultatsRésultats

Expression de la NT Expression de la DYNExpression de la NT Expression de la DYN

p<0.05 vs WT p<0.05 vs WT ## p<0.05 vs sal-sal p<0.05 vs sal-sal**

Noyau Accumbens (Core)Noyau Accumbens (Core) Noyau accumbens (Core)Noyau accumbens (Core)

µC

i/g d

e tis

suµ

Ci/g

de

tissu

WT

ENK KO

RésultatsRésultats

vs S

ALIN

vs S

ALIN vs WT

vs WT

A. Rôle de Nur77A. Rôle de Nur77

• Le facteur de transcription Nur77 jouerait un rôle Le facteur de transcription Nur77 jouerait un rôle déterminant dans la sensibilisation comportementale, et déterminant dans la sensibilisation comportementale, et cela, en association avec la DYN.cela, en association avec la DYN.

• La modulation de son expression se fait de façon La modulation de son expression se fait de façon opposée à celle de la DYN.opposée à celle de la DYN.

• La baisse des niveaux d’expression de Nur77 est La baisse des niveaux d’expression de Nur77 est conditionnée par la présence d’enképhaline.conditionnée par la présence d’enképhaline.

DiscussionDiscussion

• L’enképhaline est impliquée dans le phénomène de L’enképhaline est impliquée dans le phénomène de sensibilisation car il n’y a pas de sensibilisation chez les sensibilisation car il n’y a pas de sensibilisation chez les souris ENK KO.souris ENK KO.

• Or l’ENK est synthétisée exclusivement dans la voie D2.Or l’ENK est synthétisée exclusivement dans la voie D2.

• Donc l’intégrité de cette voie D2 est indispensable dans la Donc l’intégrité de cette voie D2 est indispensable dans la sensibilisation observée avec notre modèle. sensibilisation observée avec notre modèle.

B. Rôle du peptide enképhalineB. Rôle du peptide enképhalineDiscussionDiscussion

ConclusionConclusion

• L’enképhaline favoriserait la sensibilisationL’enképhaline favoriserait la sensibilisation tandis que le facteur de transcription tandis que le facteur de transcription Nur77 Nur77 interviendraitinterviendrait comme un élément comme un élément modérateurmodérateur. .

• Contrairement aux hypothèses actuelles, l’ENK, Contrairement aux hypothèses actuelles, l’ENK, en plus de la DYN, jouerait également un rôle en plus de la DYN, jouerait également un rôle dans la sensibilisation comportementale dans la sensibilisation comportementale induite par l’administration répétée de induite par l’administration répétée de psychostimulants.psychostimulants.

PerspectivesPerspectives

• Étudier ce même modèle de sensibilisation Étudier ce même modèle de sensibilisation comportementale sur des souris déficientes comportementale sur des souris déficientes pour le gène de la dynorphine (DYN KO), pour le gène de la dynorphine (DYN KO), principal neuropeptide de la voie D1principal neuropeptide de la voie D1..

RemerciementsRemerciements

Directeur de recherche:Directeur de recherche:Dr. Claude RouillardDr. Claude Rouillard

Co-directeur:Co-directeur:Dr. Daniel LévesqueDr. Daniel Lévesque

Assistants de recherche:Assistants de recherche:

FranFranÇÇois Gilbertois GilbertBrigitte PaquetBrigitte Paquet

Étudiants Étudiants ::

Cécile VueCécile VueJérôme MaheuxJérôme MaheuxEmmanuelle BourhisEmmanuelle BourhisMarc CloutierMarc CloutierMartine CossetteMartine Cossette

Merci aussi à :Merci aussi à :

Francesca CicchettiFrancesca CicchettiGuy DroletGuy Drolet

Projet subventionné par les IRSCProjet subventionné par les IRSC

FIN

WHEEL RUNNING SYSTEM

Compte tours

Roue d’activité

Mangeoire

SYSTEME FLEX FIELD

Paroi en plexiglas

Armature dans laquelle sont fichés des émetteurs etdes capteurs de

rayons Infra Rouge

Quelques exemples d’effets à long terme des psychostimulants

• DYN et Δ FosB

STRIATUMSTRIATUM

GABAGABAD1D1

DYNDYNSPSP

Nur77Nur77

GABAGABAD2D2

ENKENKNTNT

Nur77Nur77

GlutamateGlutamate

Influx Corticostriatal (glutamate)Influx Corticostriatal (glutamate)

DOPAMINEDOPAMINE

ThalamusThalamusThalamusThalamus

STNSTN

GPi/SNrGPi/SNrGPeGPe

SNpcSNpc

VOIE DIRECTEVOIE DIRECTE VOIE INDIRECTEVOIE INDIRECTE

GABAGABAGABAGABA

InhibitriceInhibitrice

ExcitatriceExcitatrice

Cortex préfrontalCortex préfrontal

StriatumStriatumNoyauNoyauAccumbensAccumbens

SNprSNprATVATV

SNpcSNpc

DOPAMINE

ACTIONde l’AMPH