Etude comportementale et transcriptionnelle de la 3,4- méthylenedioxyméthamphétamine (MDMA) chez la souris : rôle de la protéine ERK

Behavioral and transcriptional study of 3,4- methylenedioxymethamphetamine (MDMA) in mouse : role of ERK protein

• Auteur / Autrice : Julie Salzmann
• Direction : Florence Noble
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Pharmacie. Pharmacologie moléculaire
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Paris 5
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale du Médicament (....-2009Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université Paris Descartes. Faculté de pharmacie de Paris (....-2019)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Souris de laboratoire

Expression génique

Plasticité neuronale

MDMA

Mots clés libres

Protéine ERK

Résumé

La consommation d'ecstasy (3,4-méthylènedioxyméthamphetamine, MDMA) connaît un développement important en Europe, et son utilisation est associée à l'émergence d'un nouveau style de musique électronique, la '' techno ''. L'ecstasy est consommée pour ses effets stimulants et empathogènes, et présente une toxicité non négligeable au niveau périphérique. De plus elle provoque une neurotoxicité à long-terme chez l'animal au niveau des terminaisons sérotoninergiques, mais les conséquences de cette neurotoxicité chez l'Homme sont encore mal appréhendées. L'administration de MDMA provoque une libération aigue de dopamine (DA) et de sérotonine (5HT) au niveau de la fente synaptique, et également capable d'interagir avec une grande variété de récepteurs centraux. Néanmoins, les événements moléculaires faisant suite à la libération initiale de neurotransmetteurs sont encore mal connus. Le but de ce travail vise à mieux appréhender les mécanismes intracellulaires à l'origine des effets de la MDMA, en s'appuyant sur des études au niveau comportemental et transcriptionnel chez la souris CD-1. Nous nous sommes focalisés sur la protéine ERK (Extracellular signal-Regulated Kinase), une MAP (Mitogen Activated Protein) kinase jouant un rôle majeur dans la plasticité neuronale, et qui est activée par de nombreuses substances à potentiel d'abus. Dans un premier temps, nous avons pu montrer que la souris présentait une préférence de place conditionnée à la MDMA, suggérant un potentiel toxicomanogène de la drogue chez l'Homme. Cet effet renforçant de la MDMA, de même que l'hyperactivité induite par la drogue dépend de l'activation de ERK, car ces effets sont bloqués par l'administration d'un inhibiteur sélectif de ERK, le SL327. De même, la transcription de certains gènes précoces induits par le MDMA chez la souris voit leur niveau d'expression diminué par le SL327. Dans le but d'identifier les gènes plus spécifiquement reliés aux effets comportementaux de l'ecstasy, un screening sur puces Affymetrix a été réalisé, en utilisant des échantillons de striatum dorsal provenant de souris traitées au MDMA, avec ou sans prétraitement par le SL327. Les gènes ainsi sélectionnés ont été validés par la technique de PCR quantitative en temps réel. Ce travail a permis l'identification de plusieurs transcrits dont la régulation par la MDMA dépend de l'activation de ERK [. . . ] En conclusion, cette étude a permis d'approfondir les connaissances des effets de la MDMA chez la souris, de mettre en évidence une préférence de place conditionnée à cette drogue chez cette espèce. . .

Ecstasy (3,4-méthylènedioxyméthamphetamine, MDMA) abuse is greatly increasing in Europe. This development is intrinsically associated with the emergence of a new style of electronic music: ''techno music''. Ecstasy induces stimulant and empathogenic effects, together with peripheral toxicity. Moreover, MDMA is a neurotoxic drug, which selectively destroys serotoninergic terminals in animal models. However, the consequences of this neurotoxicity are not yet known in humans. MDMA produces an acute release of serotonin (5HT) and dopamine (DA) in the synaptic cleft, and is also able to interact with several central receptors. Nevertheless, the molecular events triggered by this initial release of neurotransmitters are not well known. This work aims to identify the intracellular pathways involved in MDMA effects, using behavioural and transcriptional studies in the CD-1 mouse. We focused on ERK protein (Extracellular signal-Regulated Kinase), a MAP (Mitogen Activated Protein) kinase that plays a key role in neuronal plasticity, and that is activated by numerous drugs of abuse. First, we showed that MDMA could induce a conditioned place preference in mice, suggesting that this drug could lead to an addicted state in humans. These reinforcing effects, together with the hyperactivity produced by the drug, are dependent upon ERK activation because these effects could be blocked by using a selective inhibitor of ERK activation, SL327. Interestingly, the MDMA-induced transcription of several immediate-early genes was also blocked by SL327 pretreatment. In order to identify the genes more closely related to MDMA effects, we performed screening on Affymetrix microarrays, using samples from dorsal striatum of mice treated with MDMA, with or without SL327 pretreatment. The genes identified were validated by the technique of real-time quantitative PCR. This study allowed us to identify several transcripts which were regulated by MDMA, and were dependant upon ERK activation. In order to refine our knowledge of MDMA intracellular effects, we also tried to develop an in vitro model, which would mimic MDMA's ability to activate ERK pathway and to induce immediate early genes like c-fos. Our efforts were unsuccessful, and these results could show the complexity of MDMA effects, which can not be reproduced in a simple neuronal model. A more integrated model of neuronal connexions could be more relevant. In conclusion, this work contributed to the knowledge of MDMA effects in mice, especially at the intracellular level. . .