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Identification des cellules responsables des effets du récepteur des glucocorticoïdes sur la vulnérabilité à la cocaïne Mutagenèse conditionnelle chez.

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Présentation au sujet: "Identification des cellules responsables des effets du récepteur des glucocorticoïdes sur la vulnérabilité à la cocaïne Mutagenèse conditionnelle chez."— Transcription de la présentation:

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2 Identification des cellules responsables des effets du récepteur des glucocorticoïdes sur la vulnérabilité à la cocaïne Mutagenèse conditionnelle chez la souris Marc Turiault, UMR7148, Collège de France

3 Réponse au stress et glucocorticoïdes Glande surrénale Hypophyse + CRH Hypothalamus Glucocorticoïdes Gluconéogénèse Réponse immunitaireRéparation tissulaire Lipolyse ACTH + Rétrocontrôle négatif Modulation des comportements

4 Glucocorticoïdes et psychostimulants Injection GC/stress : réponse aux psychostimulants Adrénalectomie : réponse aux psychostimulants Vulnérabilité accrue aux drogues chez des animaux stressés MRGR

5 Mécanisme daction du récepteur des glucocorticoïdes transcription AP1NFkB transcription Stat5 GRE nGRE Glucocorticoides hsp GR AR MR PI3K Akt

6 Mutation du GR Allèle sauvage Domaine de liaison au ligand Domaine de liaison à lADN 1a1b1c Allèle null Pas de protéine produite Mort des nouveaux nés

7 Mutagénèse conditionnelle du GR hGH polyA Nestine-Cre Cre Région Nestine 5 Nestine enh II Cre Inactivation de GR dans le système nerveux : souris GR NesCre GR loxP loxP Tronche et al, Nature Genetics, 1999 Comportement Collaboration

8 Sensibilisation comportementale après injections chroniques Auto-administration Etude comportementale de la réponse à la cocaïne des souris GR NesCre

9 Labsence de GR dans le cerveau bloque la sensibilisation comportementale 9 injections (intervalle:2 jours) Groupe 3 (chronique) Cocaïne Cocaïne Groupe 2 (aiguë) Saline Cocaïne Groupe 1 (contrôle) Saline Saline 30 jours Test (15mg/kg)(7,5mg/kg) Activité locomotrice Contrôles a * * § GR NesCr e * * b saline acute cocaine chronic cocaine Deroche-Gamonet et al, Journal of Neuroscience,2003 Activité locomotrice

10 Diminution des propriétés motivationnelles de la cocaïne en absence de GR dans le cerveau Cage dauto-administration Days Nose-Pokes a FR1FR2FR3FR5 Acquisition Trou inactif -GR NesCre Trou actif- GR NesCre Trou actif -GR loxP Trou inactif -GR loxP Deroche-Gamonet et al, Journal of Neuroscience, 2003

11 Quelles cellules sont responsables des effets du GR sur la vulnérabilité à la cocaïne ? Marc Turiault Frederic Ambroggi ParisBordeaux

12 Drogues transmission dopaminergique Glucocorticoïdes lactivité électrique des neurones dopaminergiques Quelles cellules sont responsables des effets du GR sur la vulnérabilité à la cocaïne ? Les neurones dopaminergiques ont-ils une activité différente en absence de GR ? Système méso-cortico-limbique Cortex préfrontal Noyau accumbens ATV

13 GR est impliqué dans le contrôle de lactivité des neurones dopaminergiques Neurone de lAVT Amplificateur Ordinateur Audio mon Oscilloscope µ manipulateur Fréquence doccurrence des bouffées (Hz) 0,05 0,1 0,15 0,2 0, ContGR NesCre Cont GR NesCre Fréquence de décharge (Hz) 1.8 Hz 2.4 Hz 4.4 Hz 4.6 Hz 1 sec Contrôles GR NesCre Hz

14 Système méso-cortico-limbique Quelles cellules sont responsables des effets du GR sur lactivité dopaminergique et la vulnérabilité à la cocaïne ? Cortex préfrontal Noyau accumbens ATV NO GR

15 Inactivation du GR dans les neurones dopaminergiques Cre GR loxP loxP GR null Gène DAT CreHomologie 5Homologie 3 BAC DAT 210kb NO GR

16 Recombinaison spécifique des neurones DA THCreTHX-gal Cre loxP STOPLacZ Souris DATiCreSouris DATiCre – R26R

17 Recombinaison dans les neurones dopaminergiques de lATV GR loxp/loxp GR DAT-Cre Souris GR DATiCre THGROv Souris DATiCre – R26R β-GalDATOv TH Souris DATiCre iCre THiCre DATiCre

18 Linactivation de GR dans les neurones dopaminergiques na aucun effet sur lautoadministration de cocaine Point de rupture Ratio progressif Acquisition Trou inactif- GR DATCre Trou actif- GR DATCre Trou actif -Contrôles Trou inactif -Contrôles Noses pokes Dose réponse GR DATCre Contrôles Injections Cocaïne (mg/kg/inj)

19 Pas deffet de labsence de GR dans les neurones dopaminergiques 4.4 Hz, 7% Bursts 4.6 Hz 7% Burst GR loxP GR DATCre Fréquence doccurrence des bouffées (Hz) Fréquence de décharge (Hz) Cortex préfrontal Noyau accumbens ATV ? NO GR

20 Inactivation du GR dans les neurones post-dopaminergiques Trp Ura YAC D1A 140 kb CEN4 Gene D1 Cre Homologie 5 Homologie 3 loxP GR null Cre GR loxP loxP NO GR

21 Inactivation du GR dans les structures post-synaptiques du système dopaminergique Cre striatum n. acc. olf. tub. V et VI GR VTA THGR GR - TH GR loxP/loxP GR D1Cre Striatum Hippocampe GR

22 Forte baisse de la motivation pour la cocaïne en absence de GR dans les neurones dopaminoceptifs Ratio progressif Dose response Injections Cocaïne (mg/kg/inj) GR D1Cre Contrôles Acquisition Jours Nose-Pokes Trou inactif- GR D1Cre Trou actif -Contrôles Trou inactif -Contrôles Trou actif- GR D1Cre

23 Labsence de GR dans les neurones dopaminoceptifs suffit à bloquer la sensibilisation comportementale 9 injections (intervalle:2 jours) 30 jours Test Groupe 3 (chronique) Cocaïne Cocaïne Groupe 2 (aiguë) Saline Cocaïne Groupe 1 (contrôle) Saline Saline (15mg/kg)(7,5mg/kg) GR D1Cre Activité locomotrice Contrôles Activité locomotrice

24 Réponse au stress Temps (min) Activité locomotrice JourNuit Coordination motrice Jours Piscine de Morris Jour 1 Jour 2 Jour 3 Champ ouvert Labyrinthe en croix surélevé MatinSoir Rythme circadien ContrôlesGR D1Cre Corticostéronémie et comportement des souris GR D1Cre

25 Labsence de GR dans les seuls neurones post-dopaminergiques modifier lactivité des neurones dopaminergiques Fréquence de décharge (Hz) GR loxP GR D1Cre 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 Fréquence doccurrence des bouffées (Hz) 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 0,18 GR loxP GR D1Cre 3.6 Hz, 20% Bursts 2.4 Hz, 0% Bursts 1 sec GR loxP GR D1Cre Cortex préfrontal Noyau accumbens ATV NO GR

26 Par quel mécanisme le GR influence lactivité dopaminergique ? Quelles afférences de lATV sont invalidées en GR chez les souris GR D1Cre ? Dans le cortex préfrontal ? Dans le noyau accumbens ? Voie directe Voie indirecte Cortex préfrontal Noyau accumbens Pallidum ventral ATV ? ?

27 La majorite des neurones D1 qui projettent à lATV expriment le GR Fluorogold Cre GR D1Cre % FG+/Cre GR D1Cre Contrôles GR D1Cre FluorogoldGR % FG+/GR Invalidation dans le cortex préfrontal ? Cortex préfrontal Noyau accumbens Pallidum ventral ATV FluoroGold ?

28 Fluorogold Cre GR D1Cre % FG+/Cre GR D1Cre Contrôles GR D1Cre % FG+/GR+ FluorogoldGR * La majorité des neurones du NAc qui projettent directement à lATV nexpriment plus le GR Cortex préfrontal Noyau accumbens Pallidum ventral ATV Invalidation dans les neurones de la voie directe NAc-ATV ? FluoroGold ?

29 Les neurones de la voie indirecte NAc-PV-ATV présentent un faible taux dinvalidation du GR GR D1Cre Contrôles GR D1Cre FluorogoldGR % FG+/GR Fluorogold Cre GR D1Cre % FG+/Cre Cortex préfrontal Noyau accumbens Pallidum ventral ATV FluoroGold ? Invalidation dans les neurones de la voie indirecte NAc-PV-ATV ?

30 Quel est leffet de la mutation du GR sur la réactivité au glutamate des neurones épineux du NAc ? ATVNoyau accumbens -1nA -2nA -4nA -8nA…128

31 Linvalidation du GR induit une hyporéactivité au glutamate dans le NAc GR D1Cre Contrôles GR D1Cre

32 Linvalidation du GR bloque le contrôle du noyau accumbens sur les neurones DA de lATV ATV Noyau accumbens Kynurénate

33 Conclusion Nous avons identifié les cellules responsable des effets du GR sur Le GR participe au contrôle de la réactivité au glutamate des neurones épineux du NAc la réponse à la cocaïne Lactivité dopaminergique Le GR contrôle indirectement lactivité dopaminergique Dissociation cellulaire des effets du GR pour l anxiété et laddiction

34 Perspectives Déterminer les gènes différentiellement exprimés : ARNm, protéines (voies de signalisation…) Etude électrophysiologique pour déterminer le mécanisme impliqué dans laltération de la réponse au glutamate des neurones épineux du NAc

35 INSERM, Bordeaux Frédéric Ambroggi Véronique Deroche ـ Gamonet Pier Vincenzo Piazza CNRS, Collège de France Sébastien Parnaudeau Aude Milet Dominique Lazar Hélène Cambier Jean ـ Denis Rouzeau François Tronche DKFZ, Heidelberg Thomas Lemberger Céline Diaz


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