Mu opioid receptors and neuronal circuits of addiction: genetic

354 Pages·2016·6.04 MB·English

UNIVERSITÉ DE STRASBOURG

École Doctorale des Sciences de la Vie et de la Santé

IGBMC - CNRS UMR 7104 - Inserm U 964

THÈSE

présentée par :
Pauline CHARBOGNE

soutenue le : 9 juillet 2015

pour obtenir le grade de : Docteur de l’université de Strasbourg
en Aspects Moléculaires et Cellulaires de la Biologie
Mention Neurosciences

Mu opioid receptors and neuronal
circuits of addiction: genetic
approaches in mice

THÈSE dirigée par :
Mme KIEFFER Brigitte L. Professeure, Université de Strasbourg/McGill University

RAPPORTEURS :
M. BELIN David Maître de conférences, University of Cambridge
Mme LE MOINE Catherine Directrice de recherche, Université de Bordeaux
M. ZWILLER Jean Directeur de recherche, Université de Strasbourg

Remerciements

!"#$!%&"'"($)!"*%"+),%("-!).$",*"/)01!&&!*)"2)$+$##!"3$!11!)4"/0*)"-5,60$)",..*!$77$!"(,%&"&0%"89*$/!"!#"
guidée dans mon travail de thèse. Merci pour toutes les discussions de fond 9*$"-50%#",-!%8!"'"
développer un regard critique et constructif sur mes projets. Merci pour tout le temps 9*!"60*&"-5,6!:
.0%&,.)84";!"&,$&"9*5$7"!&#"/)8.$!*<= Un grand merci également pour votre transmission du goût de
758.)$#*)! >.58#,$#",&&!:"$%,##!%(* !).

Je tiens à remercier les docteurs David Belin, Catherine Le Moine, Jean Zwiller, Abdel Ouagazzal et Katia
2!10)#"(5,60$)",..!/#8"(586,7*!)"-0%"#),6,$7.

Merci à tous les Brikiteam members strasbourgeois passés et présents, Caro, Sercan, Xav, David, Hervé,
Laurie-Anne, Claire, Raph, Chihiro, Abdel, Pascale, Pierre-Eric, Yvan, Alice, Carole, Jérôme, Julie, Aline,
Michel, Paul, Laurence, Megan (wooot !), Dom (mer scie bock où) et Domi. Un énooooorme merci à
?7$6$!)" /0*)" -5,60$)" ,..0-/,+%8!" (*),%#" -!&" @,7@*#$!-!%#&" &.$!%#$1$9*!&, pour les discussions
enflam-8!&"!#".0%&#)*.#$6!&"!#"(!"-5,60$)"1,$#".0%1$,%.!",*&&$"6$#!= Merci Katia, ton coachage (un
,%+7$.$&-!"1),%.$&8"AB"7!&"9*[email protected]$&"60%#"C#)!"!%"#,@,)%,.DEF","8#8"#!))$@7!-!%#"/)8.$!*<="G%"&0*#$!%",*"
9*0#$($!%"&,76,#!*)4"#,%#",*"%$6!,*"/)01!&&$0%%!7"9*5H*-,$n ! Merci beaucoup Lauren, pour tes conseils
scientifiques et techniques qui ont débouché sur une belle amitié. Audrey, merci (5,60$)"/)$&",*#,%#"&0$%"
de nos petites souris et (!"-5,60$) supportée dans ton dos au quotidien ! Anne. Une page complète de
remerciements rien que pour toi se trouve en annexe >I,*7$%!5&"#H!&$&, Edition collector, Gold limited
version). Merci Pascal pour ton aide précieuse en microscopie et tes blagues douteuses. Merci Gilles et
J;!-04"60*&"C#!&"7589*$6,7!%#"!%"+!%#$77!&&!"(5*%! licorne qui vomit des arcs-en-ciel. Merci aux gens du
phéno, on a bien rigolé entre deux manips !

Merci aux Brikettes pour avoir changé le monde chaque jour. Merci Greg, pour nos rigolades et ta
/,#$!%.!"&,%&"7$-$#!"/0*)"75!</7$.,#$0%"(!&"&#,#& (*toctoctoc* « !*HE"!%"1,$#";!"/!%&,$&"9*!";5,6,$&"
.0-/)$&"-,$&"!*HE"%0%=KF. L!).$"M7$:,4"N0*56!"@!!%","+)!,#"#)!,(-$77"and congress partner! Merci Aude
pour ton soutien et ton investissement. Merci Sami (bijour!) pour ton aide et ta voix qui porte au-delà du
couloir, ça nous fait rire. Manou, merci pour tout, tu gères grave. Tu es une des rares personnes qui peut
10*)%$)"*%".0%&!$7"(!")8(,.#$0%4"*%!")818)!%.!"(!"/)0(*$#4"*%!"$(8!"@)$77,%#!4"*%"@,)@!*.5"!#"*%!"/0-/!"
à vélo. Une seule question subsiste O"9*5!&#-ce 9*50%"1!),$#"&,%&"#0$"A Merci Raphaël pour ta bonne
humeur et ton sourire à toute épreuve, ton humour (et ta bière maison). Partager le brikouloir avec toi a
été un vrai plaisir. Canadian Briki team, vous êtes parfaits. Quand se lever le matin pour aller travailler
!&#"*%!")8!77!"!%6$!4".5!&#"9*50%","#0*#"+,+%8=

Merci au cercle des Doctoriales, et tout particulièrement Adrien, Céline, Julien, Mathilde et Tam, une
89*$/!"(!".H0."9*$","&*"(8-0%#)!)"9*5C#)! doctorant4".5!&#"beaucoup plus 9*5C#)!"!%"(0.#0)at !
Merci à mes collègues de tutorat Neïla, Arnaud, Salah, André, Nicolas, Joseph, Johan, Geneviève, Ludo,
2!%0P#4"Q7$&!4"!#"*%"+)0&"-!).$"'"I,&.,7$%!4"/)01"/,&&$0%%8!"!#"/,&&$0%%,%#!"9*!"750%",*),$#"#0*&"60*7*"
avoir en cours. Et bien évidemment merci aux 8#*($,%#&"(5,60$)"8#8",*&&$"&N-/,&"!#",##!%#$1&4"R,","8#8"
une expérience inoubliable.
Merci aux Doctoneuros, collectif de joyeux lurons pour une entraide scientifique et déconnante. Je
&0*H,$#!"*%!"70%+*!"6$!"'".!##!",&&0.5"9*$"%5!%"!&#"/,&"*%!"B

Merci à mes amis strasbourgeois pour ces années merveilleuses dans une ville si agréable. De belles
rencontres tout au long de ma thèse. Spéciale kasdédi à Miré pour une amitié comico-gastronomique du
tonnerre="L!).$",*<",78,&"(!"7,"6$!"9*$"-50%#"1,$#")!%.0%#)!)"la formidable Laetitia ; merci à Hugh,
Bridget et Merlot qui ont partagé nombre de nos soirées. Un grand merci à Camille Lulublue pour sa
6$&$0%"(!"7,"6$!="L!).$",*"-!$77!*)"(!&"-!$77!*)&4"S78-!%#4"2TT"!#".U*)"à paillettes.
Merci à mes amis montréalais pou)".!##!",%%8!"(!"/*)"@0%H!*)">(,%&"VN!*7!F= L!).$"'".!*<"(5$.$##!"9*$"
ont partagé leur culture (et leur bouffe !) en me faisant me sentir chez moi, Phil, Jas, Pascal, Pat, Rox,
Steph, Eliane et tous les autres. Et bien sûr Chlorenzo. Aaaaah Chlorenzo (autoproclamés « You rock,
b*tches », avec raison). L!).$",*<"!</,#5"(!"7,"joyeuse gang Laurette, Noémie, Yoran, Auré et Jojo, pour
les grosses poilades. L!).$"(5,60$)"#0*;0*)&"8#8"7'"/0*)"1,$)!"de quoi="Q#"&0*6!%#"%5$-/0)#!"9*0$="W0*&"
êtes fous tout comme il faut.
G%"+),%("-!).$"'"-!&".070.&"6!)(*%0$&4"/0*)"-5,60$)"(0%%8",*#,%#"(58%!)+$!"/0&$#$6!"70)&"(!"-!&"
)!#0*)&"#,)($1&"'"7,"-,$&0%"/!%(,%#"7,")8(,.#$0%">!#"(!"-5,60$)"/!)-$&"(!"6$6)!"(,%&"*%"!%()0$# hyper
propre sans que je mette la main à la pâte).

Merci '"-,"1,-$77!"(5,60$)".)*"!%"-0$"!#"(!"-5,60$)"&0*#!%*!"(,%&".H,.*%!"(!&"8#,/!&"(!"-,"6$!=

Et si je peux permettre à -0%"+),$%"(!"107$!"(!"&5!</)$-!)4";!")!-!).$!"(!"#0*#"-0%".U*)"7!&"L$%$0%&"9*$"
-50%#",..0-/,+%8!"(*),%#".!&",%%8!&4"&*)6!$77,%#"-0%"#),6,$7 (5*%")!+,)("@$!%6!$77,%#"!#"(8;,%#8">.!"
qui est -,"(81$%$#$0%"(5une combinaison parfaite).

M7#0+!#H!)4"-!).$"'".!*<"9*$"-50%#",$(8"'".0%(*$)!"-0%"#),6,$74"-!).$"'".!*<"9*$"-50%#"/!)-$&"(!"-5!%"
échapper et un merci incommensurable à ceux qui se trouvent dans les deux catégories à la fois.

Q#";!"-5!<.*&!"/0*)"-0%")$)!=

Abbreviations

!-THC !-tetrahydrocannabinol
AC adenylyl cyclase
aCSF artificial cerebrospinal fluid
Amy amygdala
AOD anterior olfactory nucleus, dorsal part
AOL anterior olfactory nucleus, lateral part
AOM anterior olfactory nucleus, medial part
Arc arcuate hypothalamic nucleus
ASD autism spectrum disorder
BLA basolateral amygdala
BNST bed nucleus of the stria terminalis
CaMKII Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase type II
CB1 cannabinoid receptor 1
CeA central nucleus of the amygdala
Cg cingulate cortex
CMV cytomegalovirus
CPA conditioned place aversion
CPP conditioned place preference
CPP 3-((R)-2-carboxypiperazin-4-yl)-propyl-1-phosphonic acid
CPu caudate putamen
CREB cAMP response element-binding protein
CS conditioned stimulus
CTAP Cys-Tyr-D-Trp-Arg-Thr-Pen-Thr-NH2
DAG diacylglycerol
DAMGO (D-Ala2, N-MePhe4, Gly-ol)-enkephalin
DG dentate gyrus
DRG dorsal root ganglia
DSM Diagnostic & Statistical Manual of Mental Disorder of the American Psychiatric Association
EA extended amygdala

EC entorhinal cortex
eIPSCs evoked inhibitory postsynaptic currents
ER endoplasmic reticulum
FR fixed ratio
GABA gamma-aminobutyric acid
Gad glutamic acid decarboxylase
GFP green fluorescent protein
GIRK particularly G protein-activated inwardly rectifying potassium channel
GPCR G-protein coupled receptor
Hb habenula
Hp(D) (dorsal) hippocampus
IP interpeduncular nucleus
KO knockout
LH lateral hypothalamus
M motor cortex
M3G morphine-3-glucuronide
M6G morphine-6-glucuronide
MAPK mitogen-activated protein kinase
MM medial mammillary nucleus, medial part
MnPO median preoptic nucleus
N6-CPA "#-Cyclopentyladenosine
NAc nucleus accumbens
NBQX 2,3-dihydroxy-6-nitro-7-sulfamoyl-benzo[f]quinoxaline-2,3-dione
PAG periacqueductal grey
PFA paraformaldehyde
PFC prefrontral cortex
PI3K phosphatidylinositol 3 kinase
pir piriform cortex
PR progressive ratio
PVN paraventricular thalamic nucleus
Pyr pyramidal cell layer of the hippocampus
RMTg rostromedial tegmental nucleus