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Astrocytes Control Cocaine-Induced Synaptic Plasticity and Reward Through the Matricellular Protein Hevin

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Autor(es):
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Mongredien, Raphaele ; Anesio, Augusto ; Fernandes, Gustavo J. D. ; Eagle, Andrew L. ; Maldera, Steeve ; Pham, Cuong ; Robert, Severine ; Bezerra, Fernando ; Vilette, Adele ; Bianchi, Paula C. ; Franco, Clara ; Louis, Franck ; Gruszczynski, Carole ; Niepon, Marie-Laure ; Betancur, Catalina ; Erdozain, Amaia M. ; Robison, Alfred J. ; Boucard, Antony A. ; Cruz, Fabio C. ; Li, Dongdong ; Heck, Nicolas ; Gautron, Sophie ; Vialou, Vincent
Número total de Autores: 23
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: BIOLOGICAL PSYCHIATRY; v. 98, n. 8, p. 12-pg., 2025-10-15.
Resumo

BACKGROUND: Astrocytes in the nucleus accumbens (NAc) play a dynamic role in regulating synaptic plasticity induced by drugs of abuse through modulation of glutamatergic neurotransmission. Astrocyte-secreted factors may also contribute to the reprogramming of brain circuitry that leads to drug-seeking behavior. Here, we investigated the role of astrocyte Ca2 signals in vivo and of the astrocyte-secreted protein hevin in the rewarding properties of cocaine. METHODS: Ca2 signals in NAc astrocytes were measured by in vivo fiber photometry during conditioned place preference (CPP) to cocaine. Depletion of Ca2 and chemogenetic activation were used to evaluate the contribution of astrocyte Ca2 signals to cocaine CPP. The effects of cocaine in hevin-null mice and after hevin knockdown in NAc astrocytes were evaluated by imaging of medium spiny neuron spines, electrophysiology, and CPP. Hevin secretion was monitored by light-sheet imaging in brain slices. RESULTS: Cocaine increased the amplitude of Ca2 signals in astrocytes during conditioning. Attenuating Ca2+ signals in astrocytes prevented cocaine CPP, whereas augmenting these signals potentiated this conditioning. Astrocyte activation induced a surge in hevin secretion ex vivo. Hevin knockdown in NAc astrocytes led to a decrease in CPP and in structural and synaptic plasticity induced by cocaine in medium spiny neurons. CONCLUSIONS: These findings reveal a fine-tuning by cocaine of in vivo Ca2 signals in NAc astrocytes. Astrocyte Ca2 signals are sufficient and necessary for the acquisition of cocaine-seeking behavior. Hevin can be released upon astrocyte activation and is a major effector of the action of cocaine and Ca2 signals on reward and neuronal plasticity. (AU)

Processo FAPESP: 18/15505-4 - Estudo neurobiológico da recaída ao uso de cocaína e crack: identificação de plasticidades em neuronal ensembles que armazenam memórias relacionadas com a adição de drogas
Beneficiário:Fabio Cardoso Cruz
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores - Fase 2
Processo FAPESP: 21/12978-1 - Efeito da dependência e recaída ao uso de etanol na ação modulatória da citocina pró-inflamatória IL-6 na transmissão sináptica e nas funções neuronais na amígdala
Beneficiário:Paula Cristina Bianchi
Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 21/07134-9 - O papel de interneurônios parvoalbumina e da proteína matricelular Hevin na sensibilização contexto-específica induzida pela cocaína em ratos
Beneficiário:Augusto Anesio
Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
Processo FAPESP: 19/17065-4 - Investigação neurobiológica da reinstalação da busca de etanol: participação dos pequenos grupamentos neurais (neuronal ensembles) da amídala basolateral na codificação de memórias associadas a dependência de substâncias de abuso
Beneficiário:Paula Cristina Bianchi
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 18/14153-7 - Investigação de alterações moleculares em pequenos grupos neurais seletivamente ativados (neuronal ensembles) do núcleo acumbens, que medeiam a incubação da fissura a cocaína induzida pelo ambiente
Beneficiário:Augusto Anesio
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado