Understanding the role of OXTR-D2R and OXTR-alpha2AR heteroreceptor complexes in fear and anxiety Att förstå den roll OXTR-D2R och OXTR-alpha2AR heteroreceptor komplexen spelar i rädsla och ångest Forskningsprogrammet bygger på hypotesen att ångest förändrar nervcellers sätt att reagera på kemiska signaler från sin omgivning. Vi och andra forskare har visat att receptorer för en rad viktiga signalsubstanser i hjärnan kan interagera med varandra på flera olika sätt, bl.a. genom att bilda fysiska komplex i nervcellernas membran. Dessa receptor komplex utgörs av två eller flera receptorer, som antingen är av samma sort (homomerer) eller av olika typer (heteromerer). Komplexen kan i sin tur interagera med varandra i membranen och bilda sammanhängade *mosaiker*, vilka spelar en viktig roll i nervcellers informationsbearbetning. Bland annat misstänker man att störningar i balansen mellan homomera och heteromera komplex kan bidra till utvecklingen av ångest. Den övergripande målsättningen för vårt projekt är att förstå hur ångest-inducerade förändringar av receptorkomplex medverkar till utveckling av ångest och hur detta kan motverkas med hjälp av farmaka.Vi kommer främst att fokusera på receptor heteromerer som innehåller oxytocin receptorn (R) , en receptor som är viktig för förmedling av socialt beteende och antistress effecter. Exempel på sådana komplex är heteromerer mellan oxytocinR- och dopamin D2R samt mellan oxytocinR-och alpha2 adrenergaR.Oxytocin receptorR- D2R heteromerer återfinns t.ex. i amygdala barken, fr.a i central amygdala kärnan ( en central component för utlösning av beteenden vid fara och ångest) och i det ventrala striato-pallidala bansystemet (en central komponent i hjärnans belöningssystem) . Potentiella OxytocinR och alpha2adrenergaR heteromerer kan finnas i amygdala barken och hypothalamus. Hypotesen är att oxytocin utlöser social beteende och antistress effecter via ökning av D2R och alpha2adrenergaR signalering i dessa receptor complex,vilket postuleras vara mekanismen för oxytocinets ångest dämpande effekter .Med anledning av våra tidigare upptäckter ämnar vi alltså studera hur effekter av Oxytocin och/eller oxytocin receptor antagonister påverkar dessa receptor komplex samt hur denna påverkan moduleras i rått modeler för rädsla/ångest. Två mycket tillförlitliga djurmodeller (råtta) skall användas för sjukdomen ångest: Den upphöjda T labyrinten , där djuret undviker de öppna armarna i labyrinten, och nedgrävningen av shock sond, där råttan i testet gräver ned en elektrifierad sond efter att ha blivit shockad. Dessa tester är högst adekvata och de mest validerade modellerna för att studera icke-konditionerad fara/ångest. Förändringar av dessa receptorkomplex i hjärnvävnad från djurmodellerna med eller utan behandling med oxytocin och i cell modeler efter incubation med oxytocin receptor agonist/antagonist kommer att studeras med neurokemiska och molekylärbiologiska metoder, samt genom särskilda mikroskoperingsmetoder, där inmärkta receptor antikroppar används för att mäta och åskådliggöra hur receptorer bildar receptor komplex med varandra.Vi skall alltså testa vår hypotes att oxytocin kan representera antiångest läkemedel genom att öka D2 signaleringen i oxytocinR-D2R heteromeren och alpha2adrenergR signaleringen i oxytocinR-alpha2adrenergR heteromeren . Delmål:1. Att lära oss förstå molekylära mekanismer för fara/ångest i våra råttmodeller genom studier av framför allt oxytocinR-D2R heteromeren och oxytocinR-alpha2adrenergR heteromeren och deras signalering i hjärnvävnad framför allt från amygdala (centrum för beteenden utlösta vid fara/ångest) men även från hypothalamus ( centrals autonomt centrum) och nuc accumbens (centrum för belöningsbeteende)Vi skall också utföra en farmakologisk beteende analys i våra råttmodeller med oxytocin agonister för att validera dessa ämnens antiångest effekter och roll som framtida läkemedel mot ångest och hur dessa effecter moduleras av D2 agonister och alpha2adrenerga agonister . Delmål2. Att förstå molekylära mekanismer för ångest med hjälp av cellmodeller där D2 signaleringen i oxytocinR-D2R heteromeren och alpha2adrenergR signaleringen i oxytocinR-alpha2adren Psychiatric disorders are highly complex in their aetiology.One emergent concept is that receptor heteromers and their receptor-receptor interactions contribute to disease progression.We introduced the concept of receptor heteromers, in which the receptors physically interact to produce an integrated regulation of ion channels and of intracellular signaling cascades.Specifically we will examine the role of limbic, especially amygdaloid oxytocin receptor(OXTR)-D2R and OXTR-alpha2adrenergic receptor(2AR) heteroreceptor complexes in fear and anxiety using rat models in behavioural ( Mexico) and cellular-molecular work (Sweden).We have previously published data on the existence of these receptor heteromers (Sweden) in the brain and on the role of amygadaloid D2R mechansims in fear and anxiety (Mexico).Our working hypothesis is that these receptor heteromers are critically involved in fear and anxiety and more specifically that the OXTR protomer activation in these heteromers via enhancing their D2R and alpha2AR protomer signaling inhibits the development of anxiety.Through this collaboration it will be possible to perform a highly integrative approach from molecules (Sweden) to behaviours (Mexico). The relevance of this collaboration project for Appendix c1 lies in the potential to develop novel drugs against anxiety in view of the disproportionate increase in violence in low and middleincome countries especially affecting their most exposed individuals.