Role of the hypocretin system in cocaine- and alcohol-related behaviors : evidence from hypocretin-deficient mice

RésuméL'addiction aux drogues est une maladie multifactorieile affectant toutes les strates de notre société. Cependant, la vulnérabilité à développer une addiction dépend de facteurs environnementaux, génétiques et psychosociaux. L'addiction aux drogues est décrite comme étant une maladie chronique avec un taux élevé de rechutes. Elle se caractérise par un besoin irrépressible de consommer une drogue et une augmentation progressive de la consommation en dépit des conséquences néfastes. Les mécanismes cérébraux responsables des dépendances aux drogues ne sont que partiellement élucidés, malgré une accumulation croissante d'évidences démontrant des adaptations au niveau moléculaire et cellulaire au sein des systèmes dopaminergique et glutamatergique. L'identification de nouveaux facteurs neurobiologiques responsables de la vulnérabilité aux substances d'abus est cruciale pour le développement de nouveaux traitements thérapeutiques capables d'atténuer et de soulager les symptômes liés à la dépendance aux drogues.Au cours des dernières années, de nombreuses études ont démontré qu'un nouveau circuit cérébral, le système hypocrétinergique, était impliqué dans plusieurs fonctions physiologiques, tel que l'éveil, le métabolisme énergétique, la motivation, le stress et les comportements liés aux phénomènes de récompense. Le système hypocrétinergique est composé d'environ 3000-4000 neurones issus de l'hypothalamus latéral projetant dans tout ie cerveau. Des souris transgéniques pour le gène des hypocrétines ont été générées et leur phénotype correspond à celui des animaux sauvages, excepté le fait qu'elles soient atteintes d'attaques de sommeil similaires à celles observées chez les patients narcoleptiques. H semblerait que les hypocrétines soient requises pour l'acquisition et l'expression de la dépendance aux drogues. Cependant, le mécanisme précis reste encore à être élucidé. Dans ce rapport, nous rendons compte des comportements liés aux phénomènes de récompense liés à l'alcool et à la cocaine chez les souris knock-out (KO), hétérozygotes (HET) et sauvages (WT).Nous avons, dans un premier temps, évalué l'impact d'injections répétées de cocaïne (15 mg/kg, ip) sur la sensibilisation locomotrice et sur le conditionnement place préférence. Nous avons pu observer que les souris WT, HET et KO exprimaient une sensibilisation locomotrice induite par une administration chronique de cocaïne, cependant les souris déficientes en hypocrétines démontraient une sensibilisation retardée et atténuée. Π est intéressant de mentionner que les mâles HET exprimaient une sensibilisation comportementale intermédiaire. Après normalisation des données, toutes les souris exprimaient une amplitude de sensibilisation similaire, excepté les souris mâles KO qui affichaient, le premier jour de traitement, une sensibilisation locomotrice réduite et retardée, reflétant un phénotype hypoactif plutôt qu'une altération de la réponse aux traitements chroniques de cocaïne. Contre toute attente, toutes les souris femelles exprimaient un pattern similaire de sensibilisation locomotrice à la cocaïne. Nous avons ensuite évalué l'effet d'un conditionnement comportemental à un environnement associé à des injections répétées de cocaine (15 mg / kg ip). Toutes les souris, quelque soit leur sexe ou leur génotype, ont manifesté une préférence marquée pour l'environnement apparié à la cocaïne. Après deux semaines d'abstinence à la cocaïne, les mâles et les femelles déficientes en hypocrétines n'exprimaient plus aucune préférence pour le compartiment précédemment associé à la cocaïne. Alors que les souris WT et HET maintenaient leur préférence pour le compartiment associé à la cocaïne. Pour finir, à l'aide d'un nouveau paradigme appelé IntelliCage®, nous avons pu évaluer la consommation de liquide chez les femelles WT, HET et KO. Lorsqu'il n'y avait que de l'eau disponible, nous avons observé que les femelles KO avaient tendance à moins explorer les quatre coins de la cage. Lorsque les souris étaient exposées à quatre types de solutions différentes (eau, ImM quinine ou 0.2% saccharine, alcool 8% et alcool 16%), les souris KO avaient tendance à moins consommer l'eau sucrée et les solutions alcoolisées. Cependant, après normalisation des données, aucune différence significative n'a pu être observée entre les différents génotypes, suggérant que la consommation réduite d'eau sucrée ou d'alcool peut être incombée à l'hypoactivité des souris KO.Ces résultats confirment que le comportement observé chez les souris KO serait dû à des compensations développementales, puisque la sensibilisation locomotrice et le conditionnement comportemental à la cocaïne étaient similaires aux souris HET et WT. En ce qui concerne la consommation de liquide, les souris KO avaient tendance à consommer moins d'eau sucrée et de solutions alcoolisées. Le phénotype hypoactif des souris déficientes en hypocrétine est probablement responsable de leur tendance à moins explorer leur environnement. Il reste encore à déterminer si l'expression de ce phénotype est la conséquence d'un état de vigilance amoindri ou d'une motivation diminuée à la recherche de récompense. Nos résultats suggèrent que les souris déficientes en hypocrétine affichent une motivation certaine à la recherche de récompense lorsqu'elles sont exposées à des environnements où peu d'efforts sont à fournir afin d'obtenir une récompense.AbstractDrug addiction is a multifactorial disorder affecting human beings regardless their education level, their economic status, their origin or even their gender, but the vulnerability to develop addiction depends on environmental, genetic and psychosocial dispositions. Drug addiction is defined as a chronic relapsing disorder characterized by compulsive drug seeking, with loss of control over drug intake and persistent maladaptive decision making in spite of adverse consequences. The brain mechanisms responsible for drug abuse remain partially unknown despite accumulating evidence delineating molecular and cellular adaptations within the glutamatergic and the dopaminergic systems. However, these adaptations do not fully explain the complex brain disease of drug addiction. The identification of other neurobiological factors responsible for the vulnerability to substance abuse is crucial for the development of promising therapeutic treatments able to alleviate signs of drug dependence.For the past few years, growing evidence demonstrated that a recently discovered brain circuit, the hypocretinergic system, is implicated in many physiological functions, including arousal, energy metabolism, motivation, stress and reward-related behaviors. The hypocretin system is composed of a few thousands neurons arising from the lateral hypothalamus and projecting to the entire brain. Hypocretin- deficient mice have been generated, and unexpectedly, their phenotype resembles that of wild type mice excepting sleep attacks strikingly similar to those of human narcolepsy patients. Evidence suggesting that hypocretins are required for the acquisition and the expression of drug addiction has also been reported; however the precise mechanism by which hypocretins modulate drug seeking behaviors remains a matter of debate. Here, we report alcohol and cocaine reward-related behaviors in hypocretin-deficient mice (KO), as well as heterozygous (HET) and wild type (WT) littermates.We first evaluated the impact of repeated cocaine injections (15 mg/kg, ip) on locomotor sensitization and conditioned place preference. We observed that WT, HET and KO mice exhibited behavioral sensitization following repeated cocaine administrations, but hypocretin deficient males displayed a delayed and attenuated response to chronic cocaine administrations. Interestingly, HET males exhibited an intermediate pattern of behavioral sensitization. However, after standardization of the post-injection data versus the period of habituation prior to cocaine injections, all mice displayed similar amplitudes of behavioral sensitization, except a reduced response in KO males on the first day, suggesting that the delayed and reduced cocaine-induced locomotor sensitization may reflect a hypoactive phenotype and probably not an altered response to repeated cocaine administrations. Unexpectedly, all female mice exhibited similar patterns of cocaine-induced behavioral sensitization. We then assessed the behavioral conditioning for an environment repeatedly paired with cocaine injections (15 mg/kg ip). All mice, whatever their gender or genotype, exhibited a robust preference for the environment previously paired with cocaine administrations. Noteworthy, following two weeks of cocaine abstinence, hypocretin-deficient males and females no longer exhibited any preference for the compartment previously paired with cocaine rewards whereas both WT and HET mice continued manifesting a robust preference. We finally assessed drinking behaviors in WT, HET and KO female mice using a novel paradigm, the IntelliCages®. We report here that KO females tended to less explore the four cage comers where water was easily available. When exposed to four different kinds of liquid solutions (water, ImM quinine or saccharine 0.2%, alcohol 8% and alcohol 16%), KO mice tended to less consume the sweet and the alcoholic beverages. However, after data standardization, no significant differences were noticed between genotypes suggesting that the hypoactive phenotype is most likely accountable for the trend regarding the reduced sweet or alcohol intake in KO.Taken together, the present findings confirm that the behavior seen in Hcrt KO mice likely reflects developmental compensations since only a slightly altered cocaine-induced behavioral sensitization and a normal behavioral conditioning with cocaine were observed in these mice compared to HET and WT littermates. With regards to drinking behaviors, KO mice barely displayed any behavioral changes but a trend for reducing sweet and alcoholic beverages. Overall, the most striking observation is the constant hypoactive phenotype seen in the hypocretin-deficient mice that most likely is accountable for their reduced tendency to explore the environment. Whether this hypoactive phenotype is due to a reduced alertness or reduced motivation for reward seeking remains debatable, but our findings suggest that the hypocretin-deficient mice barely display any altered motivation for reward seeking in environments where low efforts are required to access to a reward.

Consommation d'alcool à risque dans un collectif de patients de la Policlinique médicale universitaire de Lausanne [High risk alcohol consumption in a sample of patients of the Lausanne University Medical Polyclinic].

OBJECTIVES AND METHODS: This study indicates the prevalence, the characteristics, and the screening methods of patients with at risk alcohol drinking at the University Medical Clinic of Lausanne. RESULTS: The results reported demonstrate that one patient out of six is a drinker at risk without criteria for alcohol-dependance. The questionnaire AUDIT (Alcohol Use Disorders Identification Test) with a cut-off of five points seems to be the best screening test for at risk alcohol consumption. CONCLUSIONS: The high prevalence of at risk drinking in this study, combined with scientific evidence of the efficiency of brief interventions in changing drinking habits, emphasises the importance of alcohol screening for all patients attending outpatient medical settings.

Enquête auprès des usagers de drogue, clients des structures à bas-seuil d'accès (SBS) en Suisse: tendances 1993-2011

[Table des matières] Résumés. - 2. Introduction. - 3. Méthode pour l'enquête clientèle. - 4. Tendances pour l'ensemble des répondants: Caractéristiques sociodémographiques des usagers ; Consommation de substances et traitement de substitution ; Indicateurs de pratique de l'injection ; Activité sexuelle et comportement préventif; Indicateurs de l'état de santé ; Incarcération en lien avec la drogue et consommation en prison. - 5. Tendances pour les injecteurs de drogue au cours de la vie: Caractéristiques sociodémographiques des usagers injecteurs de drogue ; Consommation de substances et traitement de substitution ; Indicateurs de pratique de l'injection ; Partage de seringues et de matériel ; Activité sexuelle et comportement préventif ; Indicateurs de l'état de santé ; Incarcération en lien avec la drogue et consommation en prison. - 6. Tendances pour les consommateurs de drogue qui ne se sont jamais injecté de drogue au cours de la vie: Caractéristiques sociodémographiques des usagers non-injecteurs de drogue ; Consommation de substances et traitement de substitution ; Activité sexuelle et comportement préventif ; Indicateurs de l'état de santé ; Incarcération en lien avec la drogue et consommation en prison. - 7. Références

Concurrent and simultaneous polydrug use among young Swiss males: use patterns and associations of number of substances used with health issues.

Background: Simultaneous polydrug use (SPU) may represent a greater incremental risk factor for human health than concurrent polydrug use (CPU). However, few studies have examined these patterns of use in relation to health issues, particularly with regard to the number of drugs used. Methods: In the present study, we have analyzed data from a representative sample of 5734 young Swiss males from the Cohort Study on Substance Use Risk Factors. Exposure to drugs (i.e., alcohol, tobacco, cannabis, and 15 other illicit drugs), as well as mental, social and physical factors, were studied through regression analysis. Results: We found that individuals engaging in CPU and SPU followed the known stages of drug use, involving initial experiences with licit drugs (e.g., alcohol and tobacco), followed by use of cannabis and then other illicit drugs. In this regard, two classes of illicit drugs were identified, including first uppers, hallucinogens and sniffed drugs; and then "harder" drugs (ketamine, heroin, and crystal meth), which were only consumed by polydrug users who were already taking numerous drugs. Moreover, we observed an association between the number of drugs used simultaneously and social issues (i.e., social consequences and aggressiveness). In fact, the more often the participants simultaneously used substances, the more likely they were to experience social problems. In contrast, we did not find any relationship between SPU and depression, anxiety, health consequences, or health. Conclusions: We identified some associations with SPU that were independent of CPU. Moreover, we found that the number of concurrently used drugs can be a strong factor associated with mental and physical health, although their simultaneous use may not significantly contribute to this association. Finally, the negative effects related to the use of one substance might be counteracted by the use of an additional substance.

Stage of change of cigarette smoking in drug dependent patients

Résumé En Suisse, les programmes de désaccoutumance au tabac se réfèrent généralement au modèle de préparation au changement de Prochaska et DiClemente (1983), Les patients atteints de maladies somatiques liées au tabagisme comme les pathologies cardiovasculaires ou pulmonaires accèdent facilement à ces programmes, contrairement aux patients présentant une dépendance à des drogues illicites. La prévalence de fumeurs dans cette population est pourtant élevée et les problèmes engendrés par le tabac sont importants, non seulement d'un point de vue individuel mais aussi en terme de santé publique. Il est par conséquent intéressant d'évaluer la motivation concernant la désaccoutumance au tabac de patients toxicomanes entreprenant un sevrage de drogues illicites. Dans cette étude, nous avons évalué les stades de préparation au changement concernant la dépendance au tabac chez 100 patients toxicomanes hospitalisés sur un mode volontaire dans le cadre d'un programme de sevrage à des drogues illégales. L'évaluation s'est faite à l'aide d'un auto-questionnaire dont les résultats indiquent qu'une minorité de patients sont décidés à interrompre la consommation de tabac. En effet, seul 15% des patients se trouvaient aux stades de contemplation ou de décision. De plus, 93% des sujets considéraient l'arrêt du tabac comme difficile ou très difficile. Ces données montrent qu'il existe un décalage important entre la motivation relative au sevrage de drogues illégales et la motivation liées à l'arrêt du tabac. En effet, malgré leur motivation élevée pour se sevrer de drogues illicites, la proportion de patients restant au stade de précontemplation concernant la désaccoutumance au tabac reste élevée. Diverses hypothèses permettent d'expliquer ces résultats, notamment la perception que la désaccoutumance au tabac est plus difficile à réaliser que le sevrage de substances illicites. Abstract Nicotine cessation programmes in Switzerland, which are commonly based on the stage of change model of Prochaska and DiClemente (1983), are rarely offered to patients with illicit drug dependence. This stands in contrast to the high smoking rates and the heavy burden of tobacco-related problems in these patients. The stage of change was therefore assessed by self-administered questionnaire in 100 inpatients attending an illegal drug withdrawal programme. Only 15% of the patients were in the contemplation or decision stage. 93% considered smoking cessation to be difficult or very difficult. These data show a discrepancy between the motivation to change illegal drug consumption habits and the motivation for smoking cessation. The high pro-portion of patients remaining in the precontemplation stage for smoking cessation, in spite of their motivation for illicit drug detoxification, may be due to the perception that cessation of smoking is more difficult than illicit drug abuse cessation.

Monitoring de la problématique du cannabis en Suisse: étude sentinelle 2004-2009 = Monitoring der Cannabisproblematik in der Schweiz: Sentinella-Studie 2004-2009 = Monitoraggio della problematica della canapa in Svizzera: studio sentinella 2004-2009

Le monitoring de la problématique du cannabis en Suisse constitue un ensemble de travaux qui permet un suivi de la situation au niveau national et dont la mise en oeuvre est le fait d'un consortium d'instituts. Ce monitoring comprend l'étude présentée dans ce rapport, l'étude sentinelle. Elle s'intéresse à l'évolution de la situation en matière de cannabis ainsi qu'à la gestion de cette situation au niveau local. Ainsi, les observations relevées par des professionnels de terrain dans différents domaines (santé/social, école/formation professionnelle, police/justice) et dans quatre cantons suisses (St Gall, Tessin, Vaud, Zurich), dits "sentinelles", sont récoltées et analysées annuellement.

New psychoactive substances: factsheet

This factsheet has been produced in response to requests from parents and those working with young people for information on 'new psychoactive substances' (NPS).

In vitro inhibition of Plasmodium falciparum by substances isolated from Amazonian antimalarial plants

In the present study, a quassinoid, neosergeolide, isolated from the roots and stems of Picrolemma sprucei (Simaroubaceae), the indole alkaloids ellipticine and aspidocarpine, isolated from the bark of Aspidosperma vargasii and A. desmanthum (Apocynaceae), respectively, and 4-nerolidylcatechol, isolated from the roots of Pothomorphe peltata (Piperaceae), all presented significant in vitro inhibition (more active than quinine and chloroquine) of the multi-drug resistant K1 strain of Plasmodium falciparum. Neosergeolide presented activity in the nanomolar range. This is the first report on the antimalarial activity of these known, natural compounds. This is also the first report on the isolation of aspidocarpine from A. desmanthum. These compounds are good candidates for pre-clinical tests as novel lead structures with the aim of finding new antimalarial prototypes and lend support to the traditional use of the plants from which these compounds are derived.