Published October 20, 2021 | Version v1
Journal article

Disrupting D1-NMDA or D2-NMDA receptor heteromerization prevents cocaine's rewarding effects but preserves natural reward processing

Others:
Neuroscience Paris Seine (NPS) ; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie Paris Seine (IBPS) ; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Bioinformatique [IBPS] (IBPS-Artbio) ; Institut de Biologie Paris Seine (IBPS) ; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut de pharmacologie moléculaire et cellulaire (IPMC) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)
Nutrition et Neurobiologie intégrée (NutriNeuro) ; Université de Bordeaux (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Ecole nationale supérieure de chimie, biologie et physique-Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'Alimentation et l'Environnement (INRAE)
New York State Psychiatric Institute ; Columbia University [New York]
Laboratoire des Maladies Neurodégénératives - UMR 9199 (LMN) ; Service MIRCEN (MIRCEN) ; Université Paris-Saclay-Institut de Biologie François JACOB (JACOB) ; Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Biologie François JACOB (JACOB) ; Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Douglas Mental Health University Institute [Montréal] ; McGill University = Université McGill [Montréal, Canada]

Description

Addictive drugs increase dopamine in the nucleus accumbens (NAc), where it persistently shapes excitatory glutamate transmission and hijacks natural reward processing. Here, we provide evidence, from mice to humans, that an underlying mechanism relies on drug-evoked heteromerization of glutamate N-methyl-d-aspartate receptors (NMDAR) with dopamine receptor 1 (D1R) or 2 (D2R). Using temporally controlled inhibition of D1R-NMDAR heteromerization, we unraveled their selective implication in early phases of cocaine-mediated synaptic, morphological, and behavioral responses. In contrast, preventing D2R-NMDAR heteromerization blocked the persistence of these adaptations. Interfering with these heteromers spared natural reward processing. Notably, we established that D2R-NMDAR complexes exist in human samples and showed that, despite a decreased D2R protein expression in the NAc, individuals with psychostimulant use disorder display a higher proportion of D2R forming heteromers with NMDAR. These findings contribute to a better understanding of molecular mechanisms underlying addiction and uncover D2R-NMDAR heteromers as targets with potential therapeutic value.

Abstract

International audience

Additional details

Created:
February 22, 2023
Modified:
November 30, 2023