Serotonin 2B Receptors in Mesoaccumbens Dopamine Pathway Regulate Cocaine Responses.

Autor: Doly S; Institut national de la santé et de la recherche médicale, Unité Mixte de Recherche-S839, F-75005 Paris, France.; Sorbonne Universités, Universite Pierre et Marie Curie (Paris VI), Unité Mixte de Recherche-S839, F-75005 Paris, France.; Institut du Fer à Moulin, F-75005 Paris, France., Quentin E; Institut national de la santé et de la recherche médicale, Unité Mixte de Recherche-S839, F-75005 Paris, France.; Sorbonne Universités, Universite Pierre et Marie Curie (Paris VI), Unité Mixte de Recherche-S839, F-75005 Paris, France.; Institut du Fer à Moulin, F-75005 Paris, France., Eddine R; Neuroscience Paris Seine, Centre National de la Recherche Scientifique, Unité Mixte de Recherche 8246, Institut national de la santé et de la recherche médicale, U1130, F-75794 Paris, France.; Sorbonne Universités, Universite Pierre et Marie Curie (Paris VI), Unité Mixte de Recherche 7102, F-75005 Paris, France., Tolu S; Neuroscience Paris Seine, Centre National de la Recherche Scientifique, Unité Mixte de Recherche 8246, Institut national de la santé et de la recherche médicale, U1130, F-75794 Paris, France.; 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Institut national de la santé et de la recherche médicale, Unité Mixte de Recherche-S839, F-75005 Paris, France.; Sorbonne Universités, Universite Pierre et Marie Curie (Paris VI), Unité Mixte de Recherche-S839, F-75005 Paris, France.; Institut du Fer à Moulin, F-75005 Paris, France., Viñals X; Laboratory of Neuropharmacology, Department of Experimental and Health Sciences, University Pompeu Fabra, Barcelona 08003, Spain, and., Callebert J; Assistance Publique Hôpitaux de Paris, Hôpital Lariboisière, Service de Biochimie, F-75010 Paris, France.; Institut national de la santé et de la recherche médicale, U942, F-75010 Paris, France., Faure P; Neuroscience Paris Seine, Centre National de la Recherche Scientifique, Unité Mixte de Recherche 8246, Institut national de la santé et de la recherche médicale, U1130, F-75794 Paris, France.; Sorbonne Universités, Universite Pierre et Marie Curie (Paris VI), Unité Mixte de Recherche 7102, F-75005 Paris, France., Meye FJ; Institut national de la santé et de la recherche médicale, Unité Mixte de Recherche-S839, F-75005 Paris, France.; 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Assistance Publique Hôpitaux de Paris, Hôpital Lariboisière, Service de Biochimie, F-75010 Paris, France.; Institut national de la santé et de la recherche médicale, U942, F-75010 Paris, France., Maldonado R; Laboratory of Neuropharmacology, Department of Experimental and Health Sciences, University Pompeu Fabra, Barcelona 08003, Spain, and.; Integrative Pharmacology and Systems Neuroscience, IMIM-Hospital del Mar Research Institute, 08003 Barcelona, Spain., Maroteaux L; Institut national de la santé et de la recherche médicale, Unité Mixte de Recherche-S839, F-75005 Paris, France, luc.maroteaux@upmc.fr.; Sorbonne Universités, Universite Pierre et Marie Curie (Paris VI), Unité Mixte de Recherche-S839, F-75005 Paris, France.; Institut du Fer à Moulin, F-75005 Paris, France.
Jazyk: angličtina
Zdroj: The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience [J Neurosci] 2017 Oct 25; Vol. 37 (43), pp. 10372-10388. Date of Electronic Publication: 2017 Sep 21.
DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1354-17.2017
Abstrakt: Addiction is a maladaptive pattern of behavior following repeated use of reinforcing drugs in predisposed individuals, leading to lifelong changes. Common among these changes are alterations of neurons releasing dopamine in the ventral and dorsal territories of the striatum. The serotonin 5-HT 2B receptor has been involved in various behaviors, including impulsivity, response to antidepressants, and response to psychostimulants, pointing toward putative interactions with the dopamine system. Despite these findings, it remains unknown whether 5-HT 2B receptors directly modulate dopaminergic activity and the possible mechanisms involved. To answer these questions, we investigated the contribution of 5-HT 2B receptors to cocaine-dependent behavioral responses. Male mice permanently lacking 5-HT 2B receptors, even restricted to dopamine neurons, developed heightened cocaine-induced locomotor responses. Retrograde tracing combined with single-cell mRNA amplification indicated that 5-HT 2B receptors are expressed by mesolimbic dopamine neurons. In vivo and ex vivo electrophysiological recordings showed that 5-HT 2B -receptor inactivation in dopamine neurons affects their neuronal activity and increases AMPA-mediated over NMDA-mediated excitatory synaptic currents. These changes are associated with lower ventral striatum dopamine activity and blunted cocaine self-administration. These data identify the 5-HT 2B receptor as a pharmacological intermediate and provide mechanistic insight into attenuated dopamine tone following exposure to drugs of abuse. SIGNIFICANCE STATEMENT Here we report that mice lacking 5-HT 2B receptors totally or exclusively in dopamine neurons exhibit heightened cocaine-induced locomotor responses. Despite the sensitized state of these mice, we found that associated changes include lower ventral striatum dopamine activity and lower cocaine operant self-administration. We described the selective expression of 5-HT 2B receptors in a subpopulation of dopamine neurons sending axons to the ventral striatum. Increased bursting in vivo properties of these dopamine neurons and a concomitant increase in AMPA synaptic transmission to ex vivo dopamine neurons were found in mice lacking 5-HT 2B receptors. These data support the idea that the chronic 5-HT 2B -receptor inhibition makes mice behave like animals already exposed to cocaine with higher cocaine-induced locomotion associated with changes in dopamine neuron reactivity.
(Copyright © 2017 the authors 0270-6474/17/3710373-17$15.00/0.)
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