Charakterystyka behawioralna i farmakologiczna myszy pozbawionych genu kodującego transporter dopaminowy

• Authors: Grażyna Biała

Title variants

EN

Behavioral and pharmacological characteristics of mice lacking the dopamine transport

• Languages of publication: PL

Abstracts

PL

Dopamina jest jednym z neuroprzekaźników biorących udział w regulacji procesów emocjonal- nych i ruchowych. Transporter dopaminowy (DAT) jest białkiem uczestniczącym w wychwycie zwrotnym dopaminy ze szczeliny synaptycznej do struktur presynaptycznych. Myszy pozbawio- ne genu kodującego białko DAT (myszy DAT knock-out) wykazują wyraźne zmiany homeosta- zy dopaminowej, objawiające się m.in. podwyższonym stężeniem pozakomórkowej dopaminy i znaczną hiperlokomocją w nowym otoczeniu. W pracy przedstawiono krótką charakterystykę behawioralną i farmakologiczną myszy DAT knock-out. Skoro wiadomo, iż DAT jest punktem uchwytu działania środków psychostymulują- cych, zwrócono również szczególną uwagę na skutki działania tych środków, zwłaszcza na ich działanie nagradzające i stymulujące aktywność lokomotoryczną. Część cytowanych wyników badań wskazuje na udział innych, oprócz dopaminowego, transporterów: serotoninowego i nora- drenalinowego w mechanizmie działania środków psychostymulujących. Świadczyć mogą o tym dane opisujące występowanie działań nagradzających (warunkowa preferencja miejsca i samo- podawanie) amfetaminy, kokainy i morfi ny oraz wzrost uwalniania przez te związki dopaminy w jądrze półleżącym przegrody u myszy DAT knock-out, czyli przy całkowitym braku transpor- tera dopaminowego. Myszy DAT knock-out stanowić mogą wiarygodny model nasilonej aktywności układu dopami- nowego, stosowany celem dokładnego opisania molekularnych mechanizmów towarzyszących utrzymującemu się podwyższonemu poziomowi pozakomórkowej dopaminy. Model ten pozwa- la również zrozumieć podłoże wielu schorzeń, związanych z zaburzeniami przekaźnictwa do- paminowego u ludzi, takich jak np. zespół hiperaktywności z upośledzeniem uwagi u dzieci, co umożliwić może zastosowanie właściwej ich farmakoterapii.

EN

Dopamine exerts an important modulatory infl uence on behaviors such as emotions and locomo- tor activity. The dopamine transporter (DAT) reuptakes the released neurotransmitter into presy- naptic terminals. Mice lacking the dopamine transporter (DAT knock-out mice) display marked changes in an dopamine homeostasis that result in an elevated dopaminergic level and locomotor hyperactivity. The interaction of psychostimulating drugs with the DAT is thought to be critical- ly important for many of the actions of these drugs, including the reward and locomotor stimulating effects. The goal of the present paper was to compile recent data concerning the behavio- ral and pharmacological characteristics of DAT knock-out mice, especially the consequences of acute and chronic psychostimulant administration, such as the hypolocomotor response. The rein- forcing potency of amphetamines, cocaine, and morphine maintained in the absence of the DAT may suggest that other neurotransmitter systems in addition to dopamine might contribute to the actions of psychostimulants and opioid agonists. In the absence of the DAT, these drugs could be acting on alternative targets, such as the serotonin or noradrenaline transporters. In summary, mice lacking the dopamine transporter gene may represent an excellent model to elucidate the molecular adaptive changes accompanying the pathological states associated with hyperdopaminergia, such as the attention defi cit hyperactivity disorder in humans.

Keywords

EN

dopamina; dopamine; dopamine transporter; knock-out mice; myszy knock-out; psychostimulan; psychostymulanty; transporter dopaminowy

Discipline

• MEDICINE: MEDICINE

• Publisher: Index Copernicus International
• Journal: Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej
• Year: 2004
• Volume: 58

Contributors

author

Grażyna Biała

• Katedra Farmakologii z Farmakodynamiką Akademii Medycznej im. prof. F. Skubiszewskiego w Lublini

References

• [1] Budygin E.A., Brodie M.S., Sotnikova T.D., Mateo Y., John C.E., Cyr M., Gainetdinov R.R., Jones S.R.: Dissociation of rewarding and dopamine transporter-mediated properties of amphetamine. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2004; 101: 7781–7786
• [2] Carboni E., Spielewoy C., Vacca C., Nosten-Bertrand M., Giros B., Di Chiara G.: Cocaine and amphetamine increase extracellular dopa- mine in the nucleus accumbens of mice lacking the dopamine trans- porter gene. J. Neurosci., 2001; 21: 1–4
• [3] Gainetdinov R.R., Jones S.R., Caron M.G.: Functional hyperdopaminergia in dopamine transporter knock-out mice. Biol. Psychiatry, 1999; 46: 303–311
• [4] Gainetdinov R.R., Mohn A.R., Bohn L.M., Caron M.G.: Glutamatergic modulation of hyperactivity in mice lacking the dopamine transpor- ter. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2001; 98: 11047–11054
• [5] Gainetdinov R.R., Wetsel W.C., Jones S.R., Levin E.D., Jaber M., Caron M.G.: Role of serotonin in the paradoxical calming effect of psychostimulants on hyperactivity. Science, 1999; 283: 397–40
• [6] Giros B., Jaber M., Jones S.R., Wightman R.M., Caron M.: Hyperlocomotion and indifferences to cocaine and amphetamine in mice lacking the dopamine transporter. Nature, 1996; 379: 606–612
• [7] Ishiwata K., Koyanagi Y., Abe K., Kawamura K., Taguchi K., Saitoh T., Toda J., Sano T.: No reduction of dopamine transporter binding sites in mice following treatment with the TIQ analogue 1-benzyl- 1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline. Brain Res., 2003; 960: 282–285
• [8] Lorenc-Koci E., Antkiewicz-Michaluk L., Wardas J., Zapala M., Wieronska J.: Effect of 1,2,3,4,-tetraisoquinoline administration under conditions of CYP2D inhibition on dopamine metabolism, level of tyrosine hydroxylase protein and the binding of [3H]GBR 12,935 to dopamine transporter in the rat nigrostriatal, dopaminergic system. Brain Res., 2004; 1009: 67–81
• [9] Rocha B.A.: Stimulant and reinforcing effects of cocaine in monoamine transporter knockout mice. Eur. J. Pharmacol., 2003; 479: 107–115
• [10] Sora I., Wickems C., Takahashi N., Li X.F., Zeng Z., Revay R., Lesch K.P., Murphy D.L., Uhl G.R.: Cocaine reward models: conditioned place preference can be established in dopamine- and in serotonin-transporter knockout mice. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1998; 95: 7699–7704
• [11] Spielewoy C., Biala G., Roubert C., Hamon M., Betancur C., Giros B.: Hypolocomotor effects of acute and daily d-amphetamine in mice lacking the dopamine transporter. Psychopharmacology, 2001; 159: 2–9 564
• [12] Spielewoy C., Gonon F., Roubert C., Fauchay V., Jaber M., Caron M., Roques B.P., Hamon M., Betancur C., Maldonado R., Giros B.: Increased rewarding properties of morphine in dopamine transporter knockout mice. Eur. J. Neurosci., 2000; 12: 1827–1837
• [13] Spielewoy C., Roubert C., Hamon M., Nosten-Bertrand M., Betancur C., Giros B.: Behavioural disturbances associated with hyperdopaminergia in dopamine-transporter knockout mice. Behav. Pharmacol., 2000; 11: 279–290

• Document Type: review