Les adaptations cellulaires et moléculaires induites par les drogues jouent un rôle central dans les altérations comportementales à long terme observées dans l’addiction. Cette étude s’inscrit dans une démarche de compréhension des processus cellulaires rapidement mis en jeu par la cocaïne et susceptibles d’impacter durablement le fonctionnement neuronal et les comportements. La protéine Arc joue un rôle clé dans l’établissement de la plasticité synaptique à long-terme et la consolidation de la mémoire. Cette étude visait à caractériser l’induction de Arc dans le striatum en réponse à la cocaïne et d’analyser son rôle dans les réponses moléculaires et comportementales qu’elle induit. Notre étude a montré que l’expression de Arc est augmentée rapidement et transitoirement dans le striatum après une injection de cocaïne sous la dépendance de l’activation de la voie ERK. Nous montrons que la cocaïne induit une forte accumulation de la protéine Arc dans le noyau des neurones striataux où Arc se localise dans des zones actives de transcription, à proximité des histones H3 phosphorylées. In vitro, la surexpression de Arc diminue la phosphorylation des histones H3 induite par le glutamate indiquant qu’elle altère le remodelage de la chromatine. L’invalidation génétique de la protéine in vivo dans un modèle de souris transgénique conduit à une décompaction de la chromatine associée à une augmentation de l’activité de la RNA Polymerase II démontrant que Arc exerce un effet répresseur sur les mécanismes transcriptionnels. La perte totale d’expression de Arc favorise le développement d’altérations comportementales à long terme chez des animaux exposés à de faibles doses de cocaïne. / Molecular and cellular adaptations induced by drugs of abuse in the reward system play a key role in long-term behavioral alterations encountered in addiction. This work falls within an approach of understanding the cellular processes rapidly engaged by cocaine that could underlie the persistent alteration of neuronal physiology and behaviors. Arc protein is a major player in neuronal plasticity. Arc is induced in many behavioral paradigms and is essential for long-term synaptic plasticity and memory consolidation. The aim of this study was to characterize the profile and modality of Arc induction within the mouse striatum in response to cocaine administration. Our study shows that Arc expression is rapidly and transiently increased in the striatum after acute cocaine in an ERK-dependent fashion. This work revealed that cocaine-induced Arc protein rapidly and transiently accumulates in the nucleus of striatal neurons. In the nucleus, Arc is preferentially expressed in active transcription regions and localizes at the vicinity of phosphorylated histones H3. In vitro Arc overexpression decreased glutamate-induced Histones H3 phosphorylation showing that Arc interferes with activity-dependent chromatin remodeling. In vivo genetic invalidation of Arc expression in a transgenic mouse model was associated with a decreased chromatin compaction and increased RNA Polymerase II activity suggesting a repressive role of Arc on transcriptional mechanisms. Total Arc loss of expression leads to increased sensitivity to cocaine and promotes long-term behavioral alterations induced by low doses of cocaine.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:theses.fr/2015PA066400 |
| Date | 09 October 2015 |
| Creators | Salery, Marine |
| Contributors | Paris 6, Vanhoutte, Peter |
| Source Sets | Dépôt national des thèses électroniques françaises |
| Language | French, English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
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