Participação dos receptores opióides do núcleo accumbens na tolerância rápida ao etanol em ratos

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Farmacologia.Estudos anteriores demonstraram que a naltrexona (NTX), um antagonista opióide não-seletivo, reduz o consumo de etanol e o número de recaídas através do bloqueio da liberação de dopamina no núcleo accumbens. Além disso, foi demonstrado que a NTX impede o desenvolvimento de tolerância aguda em ratos. O objetivo deste trabalho foi verificar se a injeção sistêmica ou intra-accumbens de NTX ou de antagonistas seletivos para os receptores µ-, d- e k-opióides, respectivamente naloxonazina (NLZ), naltrindol (NTD) e nor-binaltorfimina (BNI), bloqueiam a tolerância rápida ao etanol em ratos. Grupos de Ratos Wistar receberam injeção sistêmica de NTX (0,1; 0,3; 0,6; 1 e 3 mg/kg i.p.) ou veículo. Em seguida cada grupo foi dividido em dois grupos tratados com etanol (2,7 g/kg, 20% p/v, i.p.) ou salina respectivamente. O prejuízo motor (ângulo de queda) foi avaliado no plano inclinado aos 30, 45, 60 e 75 min após o tratamento. Depois de 24 h (Dia 2) todos os animais receberam etanol (2,7 g/kg i.p.) e foram novamente avaliados no plano inclinado. Para verificar a participação dos receptores opióides do núcleo accumbens ratos Wistar foram implantados com cânulas direcionadas às porções core ou shell do núcleo accumbens. Sete dias após a cirurgia diferentes grupos receberam injeção intra-accumbens de NTX (5-20 µg/0,3 µl), NLZ (2-4 µg/0,3 µl), NTD (2-4 µg/0,5 µl), BNI (2,5-5 µg/0,3 µl) ou veículo (0,3 µl). Em seguida cada grupo foi dividido em dois grupos tratados com etanol (2,7 g/kg i.p.) ou salina respectivamente. O prejuízo motor foi avaliado como descrito anteriormente. No dia 2 todos receberam apenas etanol e foram novamente testados. No Dia 1 apenas o etanol provocou prejuízo motor significativo (ANOVA de duas vias, p < 0,05). No Dia 2 a injeção repetida de etanol provocou reduzido prejuízo motor nos grupos tratados com etanol+veículo, sugerindo tolerância. A injeção sistêmica de 0,3 e 0,6 mg/kg de NTX impediu o desenvolvimento de tolerância, efeito que foi revertido pela co-administração de morfina. A injeção intra-accumbens de NTX na porção core (dose de 20 µg) e na porção shell (doses de 10 e 20 µg) bloqueou a tolerância ao etanol. A injeção de 4 µg de NLZ nas porções core ou shell bloqueou a tolerância ao etanol. A injeção de 5 µg de BNI na porção core provocou redução do prejuízo motor nos animais tratados com BNI+salina. As injeções de BNI na porção shell e de NTD nas porções core e shell não afetaram a tolerância ao álcool. Os resultados sugerem que o sistema opióide presente no núcleo accumbens influencia positivamente o desenvolvimento de tolerância rápida à incoordenação motora provocada por etanol. Além disso, sugerem que o receptor µ- esteja principalmente envolvido no bloqueio da tolerância pela naltrexona. O efeito diferenciado observado pela injeção da BNI pode dever-se à localização pré-sináptica do receptor k-opióide no núcleo accumbens

Histamine H-3 Receptors Decrease Dopamine Release in the Ventral Striatum by Reducing the Activity of Striatal Cholinergic Interneurons

Histamine H-3 receptors are widely distributed Gi-coupled receptors whose activation reduces neuronal activity and inhibits release of numerous neurotransmitters. Although these receptors are abundantly expressed in the striatum, their modulatory role on activity-dependent dopamine release is not well understood. Here, we observed that histamine H-3 receptor activation indirectly diminishes dopamine overflow in the ventral striatum by reducing cholinergic interneuron activity. Acute brain slices from C57BL/6 or channelrhodopsin-2-transfected DAT-cre mice were obtained, and dopamine transients evoked either electrically or optogenetically were measured by fast-scan cyclic voltammetry. The H-3 agonist alpha-methylhistamine significantly reduced electrically-evoked dopamine overflow, an effect blocked by the nicotinic acetylcholine receptor antagonist dihydro-beta-erythroidine, suggesting involvement of cholinergic interneurons. None of the drug treatments targeting H-3 receptors affected optogenetically evoked dopamine overflow, indicating that direct H-3-modulation of dopaminergic axons is unlikely. Next, we used qPCR and confirmed the expression of histamine H-3 receptor mRNA in cholinergic interneurons, both in ventral and dorsal striatum. Activation of H-3 receptors by alpha-methylhistamine reduced spontaneous firing of cholinergic interneurons in the ventral, but not in the dorsal striatum. Resting membrane potential and number of spontaneous action potentials in ventral-striatal cholinergic interneurons were significantly reduced by alpha-methylhistamine. Acetylcholine release from isolated striatal synaptosomes, however, was not altered by alpha-methylhistamine. Together, these results indicate that histamine H-3 receptors are important modulators of dopamine release, specifically in the ventral striatum, and that they do so by decreasing the firing rate of cholinergic neurons and, consequently, reducing cholinergic tone on dopaminergic axons. (C) 2018 IBRO. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.Peer reviewe

Segregation of dopamine and glutamate release sites in dopamine neuron axons: regulation by striatal target cells

Dopamine (DA) is a key regulator of circuits controlling movement and motivation. A subset of midbrain DA neurons has been shown to express the vesicular glutamate transporter (VGLUT)2, underlying their capacity for glutamate release. Glutamate release is found mainly by DA neurons of the ventral tegmental area (VTA) and can be detected at terminals contacting ventral, but not dorsal, striatal neurons, suggesting the possibility that target-derived signals regulate the neurotransmitter phenotype of DA neurons. Whether glutamate can be released from the same terminals that release DA or from a special subset of axon terminals is unclear. Here, we provide in vitro and in vivo data supporting the hypothesis that DA and glutamate-releasing terminals in mice are mostly segregated and that striatal neurons regulate the cophenotype of midbrain DA neurons and the segregation of release sites. Our work unveils a fundamental feature of dual neurotransmission and plasticity of the DA system.-Fortin, G. M., Ducrot, C., Giguère, N., Kouwenhoven, W. M., Bourque, M.-J., Pacelli, C., Varaschin, R. K., Brill, M., Singh, S., Wiseman, P. W., Trudeau, L.-E. Segregation of dopamine and glutamate release sites in dopamine neuron axons: regulation by striatal target cells