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Involvement of pre-proenkephalin and sigma-1 receptors in nicotine addiction

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dc.contributor.author Kummer, Sami, 1985-
dc.contributor.other sami.kummer@upf.edu
dc.contributor.other true
dc.contributor.other Maldonado, Rafael, 1961-
dc.contributor.other Martín García, Elena, 1975-
dc.contributor.other Montero Pastor, Ana
dc.contributor.other Universitat Pompeu Fabra. Departament de Ciències Experimentals i de la Salut
dc.date.accessioned 2023-02-08T02:32:19Z
dc.date.available 2023-02-08T02:32:19Z
dc.date.issued 2020-10-07T16:00:05Z
dc.date.issued 2022-09-29T00:00:50Z
dc.date.issued 2020-09-29
dc.identifier http://hdl.handle.net/10803/669683
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10230/45445
dc.description.abstract El tabaquismo es la principal causa de muerte evitable en todo el mundo, responsable de más de 7 millones de muertes al año. La nicotina es el principal componente psicoactivo del tabaco y la responsable de sus propiedades adictivas. Aunque dejar de fumar produce importantes beneficios para la salud, alrededor del 80% de los ex fumadores recaen en el primer mes. La nicotina actúa sobre los receptores de acetilcolina nicotínicos, sin embargo, la adicción a la nicotina es una enfermedad cerebral compleja que implica la participación de varios sistemas de neurotransmisores. En un primer enfoque, combinamos sofisticados modelos de comportamiento operante con herramientas genéticas y quimiogenéticas mediadas por virus para demostrar que la señalización de opioides y la señalización glutamatérgica corticostriatal contribuyen de manera crítica a las propiedades de refuerzo de la nicotina. Además, revelamos que la autoadministración de nicotina desencadena la plasticidad estructural en la zona central y la corteza del núcleo accumbens (NAc). Curiosamente, la plasticidad estructural fue impulsada exclusivamente por la autoadministración contingente de nicotina, pero no por la administración no contingente, concluyendo que el comportamiento dirigido a objetivos y el condicionamiento son necesarios para activar los mecanismos que subyacen a la plasticidad estructural. En un segundo enfoque, demostramos por primera vez la implicación del receptor sigma-1 (Sig-1R), un nuevo tipo de receptor que se cree que carece de su propia maquinaria de señalización específica, en la recaída la búsqueda de nicotina. El bloqueo agudo de Sig-1Rs disminuyó significativamente el restablecimiento de la búsqueda de nicotina inducida por estimulos asociados al inhibir las adaptaciones neurobiológicas en la corteza prefrontal medial y el NAc, incluidos los receptores Sig-1R, glutamatérgicos, colinérgicos y opioides. En conjunto, nuestro estudio proporciona nuevos conocimientos sobre la participación de la señalización opioide, glutamatérgica y Sig-1R en la adicción a la nicotina que pueden ayudar a desarrollar nuevas estrategias terapéuticas para tratar la adicción a la nicotina.
dc.description.abstract Tobacco smoking is the leading cause of preventable death worldwide, responsible for more than 7 million deaths per year. Nicotine is the main psychoactive component of tobacco and responsible for its addictive properties. Although smoking cessation produces significant health benefits, around 80% of former smokers relapse within the first month. Nicotine acts on nicotinic acetylcholine receptors, however, nicotine addiction is a complex brain disease that involves the participation of several neurotransmitter systems. In a first approach, we combined sophisticated operant behavioral models with genetic and virus-mediated chemogenetic tools to demonstrate that opioid signaling and corticostriatal glutamatergic signaling critically contribute to the reinforcing properties of nicotine. We further revealed that nicotine self-administration triggers structural plasticity in the nucleus accumbens (NAc) core and shell. Interestingly, structural plasticity was singularly driven by contingent nicotine self-administration, but not non-contingent nicotine administration, concluding that goal-directed behavior and conditioning are necessary to trigger the mechanisms that underly structural plasticity. In a second approach, we demonstrated for the first time the implication of the sigma-1 receptor (Sig-1R), a novel receptor type that is thought to lack its own specific signaling machinery, in the relapse to nicotine-seeking. Acute blockade of Sig-1Rs significantly decreased cue-induced reinstatement of nicotine-seeking by inhibiting neurobiological adaptations in the medial prefrontal cortex and NAc, including Sig-1Rs, glutamatergic, cholinergic and opioid receptors. Together, our study provided new insights about the involvement of opioid, glutamatergic and Sig-1R signaling in nicotine addiction that can help to develop new therapeutic strategies to treat nicotine addiction.
dc.format 325 p.
dc.format application/pdf
dc.format application/pdf
dc.language.iso eng
dc.publisher Universitat Pompeu Fabra
dc.rights ADVERTIMENT. Tots els drets reservats. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.
dc.rights info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.source TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
dc.title Involvement of pre-proenkephalin and sigma-1 receptors in nicotine addiction
dc.type info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
dc.type info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.modified 2023-02-07T17:25:00Z
dc.subject.keyword Nicotine addiction
dc.subject.keyword Endogenous opioid system
dc.subject.keyword Sigma-1 receptor
dc.subject.keyword Cue-induced reinstatement
dc.subject.keyword DREADD
dc.subject.keyword Adicción a nicotina
dc.subject.keyword Sistema opioide endógeno
dc.subject.keyword Receptor sigma-1
dc.subject.keyword Restablecimiento inducido por estímulos asociados
dc.subject.keyword 615


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