Projet ANR-12-BSV4-0028 – ABSTINENCE : Déficits émotionnels dans l’abstinence prolongée aux drogues d’abus : mécanismes moléculaires et nouveaux gènes dans le raphe dorsal
Programme : Blanc - SVSE 4 - Neurosciences (Blanc SVSE 4)
Année de financement : 2012
Coordinateur du projet : Madame Brigitte KIEFFER (Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire)
Partenaires : Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire
Montant : 300000.0 euros
Date de début : 2013
Durée : 48 mois
Résumé : Comprendre les liens étroits entre dépression et comportements addictifs grâce aux modèles animauxL’addiction est une pathologie chronique, fréquemment aggravée par l’apparition de troubles dépressifs associés. Ce projet vise à mieux comprendre les mécanismes neurobiologiques impliqués en utilisant un modèle murin original.
Maintenir un état d’abstinence, afin de briser le cercle vicieux de l’addictionLe défi majeur pour un toxicomane est de vivre sans drogue, un état que l’on qualifie d’abstinent. L’abstinence prolongée se caractérise par des troubles de l’humeur qui contribuent fortement à la rechute (voir illustration). Pourtant, le « syndrome d’abstinence » est très peu étudié en recherche préclinique, et la neurobiologie de cet état particulier est très peu comprise. Notre projet vise à développer et exploiter un nouveau modèle comportemental d’abstinence prolongée chez la souris, après une exposition chronique aux drogues d’abus, notamment l’héroïne. Ce modèle permettra d’étudier les mécanismes moléculaires impliqués dans l’apparition de comportements de type dépressifs au cours de l’abstinence. Nous étudierons en particulier la cinétique de ces phénomènes, et nous nous focaliserons sur le noyau du raphé dorsal, une petite région cérébrale jouant un rôle majeur dans la régulation de l’humeur.
Etablir chez la souris un modèle de l’état d’abstinence à l’héroïne et des troubles dépressifs associésDans notre modèle, des souris adultes sont exposées à un traitement chronique par héroïne. Suite à ce traitement, nous mesurons les comportements sociaux des animaux, ainsi que diverses réponses comportementales considérées comme reflétant leur état émotionnel. Ces analyses sont menées après une durée d’abstinence variable, de 1, 4 ou 7 semaines.Afin de renforcer la validité du modèle, nous cherchons à atténuer ou prévenir les désordres émotionnels chez les animaux abstinents. Un antidépresseur est administré après l’exposition à l’héroïne et pendant toute la durée de l’abstinence. L’antidépresseur utilisé, la fluoxétine, agit spécifiquement sur les neurones situés dans le noyau du raphé dorsal, permettant ainsi de mettre en évidence le rôle de cette région cérébrale lors de l’abstinence.
Résumé de la soumission : La toxicomanie est une pathologie chronique qui a des conséquences dramatiques pour les individus et leur environnement social. Le défi majeur pour un toxicomane est de vivre sans drogue, un état que l’on qualifie d’abstinent. L’abstinence prolongée se caractérise par un état affectif négatif et des troubles de l’humeur. Ces dysfonctions émotionnelles contribuent fortement à la rechute, et les études cliniques ont montré une comorbidité importante entre la toxicomanie et les troubles de l’humeur. Pourtant, le « syndrome d’abstinence » est très peu étudié en recherche préclinique, et la neurobiologie de cet état mental particulier est très peu comprise. Nous avons développé avec succès un nouveau modèle comportemental d’abstinence prolongée à la morphine chez la souris, qui reflète certains aspects de la comorbidité addiction-dépression. Dans ce modèle, les animaux préalablement exposés à un traitement morphinique chronique développent un comportement de désespoir et un déficit marqué dans leurs interactions sociales. Ces modifications comportementales ne sont observées qu’après abstinence prolongée, et nous les avons observées aussi après abstinence à l’héroïne et l’alcool dans des expériences pilotes. De plus, les niveaux de sérotonine (5-HT) dans le noyau raphe dorsal (NRD) restent dérégulés après une longue période d’abstinence morphinique, suggérant une altération durable des neurones 5-HT. Enfin, un traitement avec un Inhibiteur Spécifique de la Recapture de Sérotonine (IRSS) pendant l’abstinence prévient le syndrome émotionnel, indiquant l’implication causale du système 5-HT. La transmission 5-HT est un régulateur-clé de l’homéostasie émotionnelle, mais a été très peu étudiée dans le contexte des addictions. Ce projet utilisera notre nouveau modèle de souris « abstinentes » et identifiera les mécanismes moléculaires responsables des déficits émotionnels, en particulier au niveau NRD.La proposition a trois objectifs : (1) Nous étofferons le modèle « souris abstinentes » avec des tests comportementaux plus sophistiqués, corrélés à des marqueurs neurochimiques et transcriptionnels. Nous établirons le fait que les déficits émotionnels sont généralisables à l’héroïne et l’alcool, drogues d’abus illicite et licite respectivement. (2) Nous caractériserons les adaptations moléculaires dans le NRD d’animaux abstinents à l’héroïne, en analysant le transcriptome et le miRNome à l’échelle du génome entier. Nous identifierons aussi les réseaux de gènes associés à la normalisation du syndrome d’abstinence par les IRSS. Nous examinerons enfin ces régulations dans l’abstinence alcoolique, pour tester la généralisation de notre modèle au niveau moléculaire. (3) Nous testerons l’hypothèse que les récepteurs aux opioïdes mu et kappa, connus pour réguler états euphoriques et aversifs respectivement, contribuent de façon causale au déficit émotionnel en interagissant avec le système 5-HT dans le RDN. Dans ce but, nous examinerons l’abstinence à l’héroïne et à l’alcool chez des souris knockout conditionnelles pour les récepteurs d’intérêt dans le RDN. Cette dernière approche sera applicable à tout nouveau gène ou système neurotransmetteur qui sera identifié au cours de l’objectif précédent, afin d’établir la signification fonctionnelle de nouveaux gènes candidats. En conclusion, ce projet vise à élucider un aspect critique mais très mal connu des comportements addictifs, et qui n’a pas été modélisé chez l’animal (1). De plus, le projet examinera le dysfonctionnement de la transmission sérotoninergique dans la toxicomanie, qui est virtuellement inexploré. L’analyse à l’échelle du génome des régulations moléculaires dans le NRD (2) et l’étude fonctionnelle des récepteurs mu et kappa (3) combinent une approche exploratoire et une approche candidate dans le projet. Les résultats ouvriront des nouvelles voies de recherche dans l’étude des addictions et de la dépression, deux domaines de recherche majeurs en psychiatrie moléculaire.
Résultats : Nos premiers résultats indiquent que suite au traitement héroïne chronique se développent un retrait social prononcé et un comportement de résignation qui augmentent progressivement au cours des 7 semaines d’abstinence. Dans une deuxième série d’expérience, nous avons montré qu’un traitement antidépresseur par la fluoxétine, administré au cours des 4 premières semaines d’abstinence, bloque l’apparition de ces déficits. Enfin, nous avons initié l’étude des adaptations moléculaires induites par l’héroïne dans le noyau du raphé dorsal, en utilisant la technologie du séquençage.
Perspectives : Nous disposons dorénavant d’un modèle animal robuste et validé. Le prochain objectif de ce projet est de démontrer que le noyau du raphé dorsal, ainsi que divers gènes candidats, jouent un rôle majeur dans l’apparition des désordres émotionnels de l’abstinence. Dans cette perspective, nous étudierons dans notre modèle d’abstinence le comportement de souris génétiquement modifiés, notamment pour le récepteur opioïde mu, la cible directe de l’héroïne.
Publications et brevets : Les résultats obtenus au cours des 6 premiers mois de ce projet seront rassemblés dans une ou plusieurs publications, selon les données obtenus ultérieurement.