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Parutions

 

Comment la morphine provoque la libération de dopamine dans le cerveau

 

Des chercheurs de l’Institut des neurosciences cellulaires et intégratives (INCI) du CNRS, de l’Institut interdisciplinaire de neurosciences (IINS, CNRS/Université Bordeaux Segalen) et du Neurocentre Magendie (NCM, Inserm/Université Bordeaux Segalen) ont identifié de nouveaux circuits neuronaux contrôlant les effets excitateurs de la morphine sur les neurones dopaminergiques. Cette étude a été publiée dans la revue PNAS.

 

Bien qu’elles agissent différemment au niveau moléculaire, de nombreuses drogues de consommation ou « drogues d’abus », comme la cocaïne, la morphine, les amphétamines ou le cannabis, ont le même effet sur les circuits neuronaux de la récompense : une libération massive de dopamine. Qu’elle soit libérée à la suite d’une récompense naturelle (nourriture, boisson sucrée...) ou pharmacologique (drogue d’abus), la dopamine est produite par les neurones dopaminergiques de l’aire tegmentale ventrale (VTA).

La morphine est un puissant analgésique possédant une forte composante addictive. Cette addiction est cependant dépendante du contexte dans lequel la drogue est consommée. Par exemple, lorsque la morphine est administrée en tant qu’analgésique dans un contexte médical, elle ne conduit que très rarement à des conduites addictives. En 1992, Steven Johnson et Alan North, de l'université d'Oregon à Portland, ont proposé que la morphine active les neurones dopaminergiques de façon indirecte en diminuant l’activité d’une population de neurones inhibiteurs de la VTA (1). Dans l’étude de PNAS, les chercheurs ont revisité cette hypothèse, au vu des données récentes de la littérature.

En 2009, le groupe de Michel Barrot à l’INCI a décrit une nouvelle structure cérébrale exerçant un frein inhibiteur puissant sur les neurones dopaminergiques (2,3). Il s’agit de la queue de la VTA (tVTA), aussi appelée « noyau tegmental rostromédial » (RMTg). Cependant, aucune étude n’a rapporté l’implication de la tVTA/RMTg dans les effets excitateurs de la morphine sur les neurones à dopamine.

L’activité des neurones dopaminergiques est également contrôlée par le principal neurotransmetteur excitateur du système nerveux central : le glutamate. De précédents travaux ont déjà montré, par des études de comportements, l’implication des récepteurs au glutamate de la VTA dans la prise volontaire de morphine chez le rat. Mais comment la morphine intervient-elle exactement dans la transmission glutamatergique au niveau des neurones dopaminergiques de la VTA ? Afin d’identifier les cibles moléculaires et anatomiques propres à ce mécanisme, les chercheurs ont combiné des approches de neuroanatomie, permettant de tracer des voies neuronales dans le cerveau, de pharmacologie et d’enregistrement in vivo de l’activité de neurones dopaminergiques. Les résultats de leurs expériences montrent que la morphine excite les neurones dopaminergiques par une action concertée sur les neurones inhibiteurs de la tVTA et sur le neurotransmetteur excitateur majeur de la VTA, le glutamate.

Ainsi, l’effet excitateur de la morphine sur l’activité des neurones dopaminergiques dépend du degré d’inhibition (neurones de la tVTA) et d’excitation (glutamate) du signal qui parvient jusqu’à ces neurones. Plusieurs facteurs sont capables d’influencer cette balance inhibition/excitation (prise de drogues, stress, contexte..), ce qui laisse penser que les propriétés addictives de la morphine sont plus ou moins importantes selon l’expérience et l'histoire personnelle de chaque individu.



 

Figure : Composition artistique représentant une coupe de cerveau après immunohistochimie de la tyrosine hydroxylase, révélant les neurones dopaminergiques, et une électrode d’enregistrement utilisée pour tester l’effet de la morphine sur leur activité électrique. © IINS, François Georges


 

 

Notes

  • (1) Opioids excite dopamine neurons by hyperpolarization of local interneurons, Steven Johnson, Alan North, The Journal of Neuroscience (1992), 12(2):483-488.
  • (2) Afferents to the GABAergic tail of the ventral tegmental area in the rat, Jennifer Kaufling, Pierre Veinante, Sophie Pawlowski, Marie-José Freund-Mercier, Michel Barrot, The Journal of Comparative Neurology (2009), 513(6):597-621, doi:10.1002/cne.21983.
  • (3) Gamma-aminobutyric acid cells with cocaine-induced DeltaFosB in the ventral tegmental area innervate mesolimbic neurons, Jennifer Kaufling, Pierre Veinante, Sophie Pawlowski, Marie-José Freund-Mercier, Michel Barrot, Biological Psychiatry (2010), 67(6):88-92, doi:10.1016/j.biopsych.2009.08.001.

 

En savoir plus

  • Neuronal circuits underlying acute morphine action on dopamine neurons, Marion Jalabert, Romain Bourdy, Julien Courtin, Pierre Veinante, Olivier Manzoni, Michel Barrot, François Georges, PNAS (2011), 108(39):16446-16450, doi:10.1073/pnas.1105418108

 

Contact chercheurs

  • François Georges
    Institut interdisciplinaire de neurosciences (IINS)
    UMR 5297 CNRS/Université Bordeaux Segalen
    Université Victor Segalen Bordeaux 2
    Bâtiment Génomique Fonctionnelle
    146 rue Léo Saignat
    33077 Bordeaux Cedex

  • Michel Barrot
    Institut des neurosciences cellulaires et intégratives (INCI)
    UPR 3212 CNRS
    CNRS Délégation régionale Alsace
    Centre de neurochimie
    5 rue Blaise Pascal
    67084 Strasbourg Cedex

 

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