Comparative proteomic analysis of the nucleus accumbens during extinction and reinstatement of morphine dependence / Análisis proteómico comparativo del núcleo accumbens durante laextinción y recaída de la dependencia a la morfina

ABSTRACT

BACKGROUND: The aim of this study was to detect differentially expressed proteins in the nucleus accumbens between the states of extinction and reinstatement of morphine addiction. Numerous studies on the neurobiological mechanisms concerning drug craving and relapse have been reported to date, but data on their relationship with the underlying key molecular mechanisms involved remain limited. METHODS: In this study, 40 male SpragueDawley rats were equally randomized into a saline group and a morphine group. Both groups received drug selfadministration training, after which extinction models were established naturally. The groups were further divided into two subgroups for extinction and reinstatement tests. Cerebral nucleus accumbens masses were measured for total protein extraction. Twodimensional electrophoresis was performed to determine differential protein spots. These differential proteins were then enzymolysed and identified using mass spectrography. RESULTS: The proteins were classified as fatty acidbinding protein, serine/threonine protein phosphatase 2A catalytic subunit beta isoform, serine/threonine protein phosphatase 2A catalytic subunit alpha isoform, serine/threonine protein phosphatase 2A regulatory subunit B² subunit gamma or heat shock protein 90 cochaperone CDC37. CONCLUSION: Significant changes in five proteins were detected between extinction and reinstatement. These proteins are correlated with phosphorylation and the tricarboxylic acid cycle.

RESUMEN

ANTECEDENTES El objetivo de este estudio fue detectar las proteínas diferencialmente expresadas en el núcleo accumbens entre los estados de extinción y recaída de la adicción a la morfina. Hasta la fecha se han reportado numerosos estudios en relación con los mecanismos neurobiológicos del deseo incontenible y recaída en el consumo de drogas, pero los datos sobre su relación con los mecanismos moleculares fundamentales subyacentes implicados, siguen siendo limitados. MÉTODO: En este estudio, 40 ratas machos SpragueDawley fueron por igual asignadas de manera aleatoria a un grupo salino y un grupo de morfina. Ambos grupos recibieron entrenamiento de autoadministración de drogas, después de lo cual se establecieron modelos de extinción de manera natural. A su vez, los grupos fueron luego subdivididos en dos subgrupos para realizar pruebas de extinción y recaída. Se procedió a medir las masas cerebrales del núcleo accumbens para la extracción total de proteína. Se realizó una electroforesis bidimensional para determinar manchas proteicas diferenciales. Estas proteínas diferenciales fueron entonces sometidas a enzimólisis e identificadas mediante espectrografía de masa. RESULTADOS: Las proteínas fueron clasificadas como proteína de unión a ácidos grasos, isoforma beta de la subunidad catalítica serinatreonina proteína fosfatasa 2A, isoforma alfa de la subunidad catalítica serinatreonina proteína fosfatasa 2A, subunidad gamma subunidad B" de la serinatreonina proteína fosfatasa 2A, o la proteína CDC37 cochaperona 90 de choque térmico. CONCLUSIÓN: Se detectaron cambios significativos en cinco proteínas entre la extinción y la recaída. Estas proteínas están correlacionadas con la fosforilación y el ciclo del ácido tricarboxílico.