The absence of VGLUT3 predisposes to cocaine abuse by increasing dopamine and glutamate signaling in the nucleus accumbens

Autor: Jocelyne Caboche, Elena Martín-García, Nicolas Heck, Lydie J. Morel, Fabio Marti, Peter Vanhoutte, Rafael Maldonado, Manuel Mameli, Vania F. Prado, Javier Gutiérrez-Cuesta, Alain Gratton, Susanne Bolte, Florence Vorspan, S. El Mestikawy, Séverine Crettol, Luc Moquin, Etienne Herzog, Annabelle Henrion, Stéphane Jamain, Bruno Giros, Antoine Besnard, Marco A. M. Prado, Stéphanie Daumas, Frank Bellivier, Diana Yae Sakae, S Lecca, Chin B. Eap
Přispěvatelé: Sorbonne Université (SU), Institut de Biologie Paris Seine (IBPS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Neuroscience Paris Seine (NPS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie Paris Seine (IBPS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), McGill University, Institut du Fer à Moulin, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU), Fondation FondaMental [Créteil], Hôpitaux Universitaires Saint-Louis, Lariboisière, Fernand-Widal, Institut Mondor de Recherche Biomédicale (IMRB), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-IFR10-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12), Universitat Pompeu Fabra [Barcelona], Groupe Henri Mondor-Albert Chenevier, Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (APHP)-Hôpital Henri Mondor-Hôpital Albert Chenevier, University of Western Ontario (UWO), Neuropsychopharmacologie des addictions. Vulnérabilité et variabilité expérimentale et clinique (NAVVEC - UM 81 (UMR 8206/ U705)), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut des sciences du Médicament -Toxicologie - Chimie - Environnement (IFR71), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris- Chimie ParisTech-PSL (ENSCP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris- Chimie ParisTech-PSL (ENSCP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Centre Hospitalier Universitaire Vaudois [Lausanne] (CHUV), Université de Lausanne (UNIL), University of Geneva [Switzerland], Sorbonne Université (SU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Neurosciences Paris Seine (NPS), Sorbonne Université (SU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Biologie Paris Seine (IBPS), Sorbonne Université (SU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), McGill University = Université McGill [Montréal, Canada], Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-IFR10, Universitat Pompeu Fabra [Barcelona] (UPF), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Hôpital Henri Mondor-Hôpital Albert Chenevier, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut des sciences du Médicament -Toxicologie - Chimie - Environnement (IFR71), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Lausanne = University of Lausanne (UNIL), Université de Genève = University of Geneva (UNIGE)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2015
Předmět:
Adult
Vesicular acetylcholine transporter (VAChT)
Dopamine
media_common.quotation_subject
Action Potentials
Glutamic Acid
Addiction
Mice
Transgenic
Self Administration
Pharmacology
Neurotransmission
Nucleus accumbens
Medium spiny neuron
Cocaine-Related Disorders
Mice
Cellular and Molecular Neuroscience
Glutamatergic
Cocaine
Dopamine Uptake Inhibitors
Vesicular Glutamate Transport Proteins
medicine
Animals
Humans
Genetic Predisposition to Disease
Co-transmission
Molecular Biology
media_common
Neurons
Chemistry
Vesicular glutamate transporter type 3 (VGLUT3)
Glutamate receptor
Cholinergic interneurons (TANs)
Middle Aged
Synaptic Potentials
Opioid-Related Disorders
Acetylcholine
3. Good health
Cocaïna
Psychiatry and Mental health
Metabotropic glutamate receptor
Conditioning
Operant
[SDV.NEU]Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]
Glutamate
Signal Transduction
medicine.drug
Zdroj: Molecular Psychiatry
Molecular Psychiatry, Nature Publishing Group, 2015, 20 (11), pp.1448-1459. ⟨10.1038/mp.2015.104⟩
Recercat. Dipósit de la Recerca de Catalunya
instname
ISSN: 1359-4184
1476-5578
DOI: 10.1038/mp.2015.104⟩
Popis: Tonically active cholinergic interneurons (TANs) from the nucleus accumbens (NAc) are centrally involved in reward behavior. TANs express a vesicular glutamate transporter referred to as VGLUT3 and thus use both acetylcholine and glutamate as neurotransmitters. The respective roles of each transmitter in the regulation of reward and addiction are still unknown. In this study, we showed that disruption of the gene that encodes VGLUT3 (Slc17a8) markedly increased cocaine self-administration in mice. Concomitantly, the amount of dopamine (DA) release was strongly augmented in the NAc of VGLUT3(-/-) mice because of a lack of signaling by metabotropic glutamate receptors. Furthermore, dendritic spines and glutamatergic synaptic transmission on medium spiny neurons were increased in the NAc of VGLUT3(-/-) mice. Increased DA and glutamate signaling in the NAc are hallmarks of addiction. Our study shows that TANs use glutamate to reduce DA release and decrease reinforcing properties of cocaine in mice. Interestingly, we also observed an increased frequency of rare variations in SLC17A8 in a cohort of severe drug abusers compared with controls. Our findings identify VGLUT3 as an unexpected regulator of drug abuse. This research was supported by funds from ANR (ANR-09-MNPS-033, ANR-13-SAMA-0005-01), Équipe FRM DEQ20130326486, FRC, Brain Canada Multi-Investigator Research Initiative, Djavad Mowafaghian Foundation, ERANET-Neuron Joint Transnational Call for "European Research Projects on Mental Disorders", INSERM, CNRS and UPMC. The research teams of SEM, SJ, MM, JC-PV, BG and FB are members of the Bio-Psy Laboratory of Excellence; this work was therefore supported by French state funds managed by the ANR within the Investissements d'Avenir program under reference ANR-11-IDEX-0004-02. DYS was funded by the École des Neurosciences de Paris. This work was also supported by the City of Paris and Inserm Atip-Avenir to MM. FV was supported by grants from the Mission Interministérielle de Lutte contre la Drogue et la Toxicomanie (MILDT, 2006); the Département de la Recherche Clinique et du Développement-Assistance Publique Hôpitaux de Paris (DRCD-APHP,OST07013); and from the Programme Hospitalier de Recherches Cliniques (PHRC program,AOM10165). The Cellular Imaging and Flow Cytometry Facility is supported by the Conseil Régional Ile-de-France.
Databáze: OpenAIRE
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