NEUROCHEMICAL AND BEHAVIORAL STUDY OF MODULATIONS INDUCED BY δ-OPIOID RECEPTORS ON GLUTAMATE AND DOPAMINE RELEASE IN THE RAT STRIATUM
ÉTUDE NEUROCHIMIQUE ET COMPORTEMENTALE DES MODULATIONS INDUITES PAR LES RÉCEPTEURS OPIOÏDES DE TYPE δ SUR LES LIBÉRATIONS STRIATALES DE GLUTAMATE ET DE DOPAMINE CHEZ LE RAT
Résumé
Enkephalins, endogenous ligands of δ-opioid receptors, are the most abundant neuropeptides in the striatum, structure in which they stimulate dopamine release. However, the effect of δ-opioid receptors on striatal glutamate, which is mainly released by cortico-striatal neurons, is unknown. Nevertheless, some data suggest its involvement in the dopamine release induced by DPDPE, a δ-opioid selective agonist. This hypothesis was tested in the rat. For this purpose, we studied the effect of DPDPE on extracellular dopamine and glutamate levels in the striatum of animals submitted to an ipsilateral cortical lesion. Our results indicate that the striatal dopamine release induced by DPDPE is a consequence of glutamate release from cortico-striatal terminals. Then, we studied the contribution of glial cells in this process. Our experiments show that, although glial cells are essential to maintain glutamatergic neurotransmission, they are not directly involved in the stimulant effect induced by DPDPE on glutamate and dopamine extracellular levels. At last, we investigated the behavioral significance of these interactions, using the rat model of L-DOPA-induced dyskinesia. Our results indicate that δ-opioid receptors located on cortico-striatal terminals are involved in dyskinesia. Taken together, our data enhance the knowledge of interactions between the main striatal neurotransmission and neuromodulation systems. They also confer on δ-opioid antagonists interesting properties in the improvement of Parkinson's disease therapy.
Les enképhalines, ligands endogènes des récepteurs opioïdes δ, sont les neuropeptides les plus abondants du striatum, structure où elles stimulent la libération de dopamine. L'influence des récepteurs δ sur la transmission glutamatergique striatale, principalement supportée par les neurones corticaux, est en revanche méconnue. Néanmoins, des données suggèrent son implication dans la libération de dopamine induite par la DPDPE, agoniste sélectif des récepteurs δ. Nous avons exploré cette hypothèse chez le Rat. Dans ce but, nous avons étudié les effets de la DPDPE sur les taux extracellulaires de dopamine et de glutamate après lésion du cortex ipsilatéral. Nos résultats montrent que la libération striatale de dopamine induite par la DPDPE est la conséquence d'une libération de glutamate par les terminaisons cortico-striatales. Nous avons ensuite recherché une éventuelle contribution des cellules gliales à ce processus. Nos expériences indiquent que, bien qu'essentielles à l'homéostasie du glutamate, les cellules gliales ne participent pas aux effets stimulants de la DPDPE sur les taux de glutamate et de dopamine. Nous avons enfin étudié l'implication comportementale de ces interactions, grâce au modèle des dyskinésies induites par la L-DOPA chez le rat hémi-parkinsonien. Nos résultats montrent que les récepteurs δ portés par les terminaisons cortico-striatales sont impliqués dans ces dyskinésies. Nos travaux permettent ainsi d'élargir la connaissance des interactions entre les principaux systèmes de transmission du striatum. Ils confèrent également aux antagonistes des récepteurs δ d'intéressantes perspectives dans l'amélioration du traitement de la maladie de Parkinson.
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