Histological and behavioural study of GPR83 KO mice

Abstract

Il recettore accoppiato a proteina G 83 (GPR83) è stato recentemente deorfanizzato attribuendogli il neuropeptide PEN come agonista endogeno. È altamente espresso in regioni del cervello coinvolte nei processi di controllo del metabolismo, apprendimento, stress, ansietà e gratificazione. Per studiare il suo ruolo a livello del sistema nervoso abbiamo caratterizzato topi transgenici privi di GPR83, utilizzando tecniche di istologia e test comportamentali. I risultati istologici hanno mostrato alti livelli di espressione in regioni cerebrali associate al sistema limbico corticale e subcorticale, mentre la dimensione delle cellule positive a livello striatale suggerisce una sua espressione negli interneuroni colinergici. I risultati comportamentali nei topi privi di GPR83 dimostrano un coinvolgimento di questo recettore nella risposta allo stress associata ad un ambiente nuovo, nella dipendenza da cocaina e nella motivazione per il cibo. Inoltre l’effetto centrale del peptide PEN da noi testato, ha mostrato un’azione sui comportamenti relativi all’ansietà. Nel complesso i risultati presenti e della letteratura suggeriscono una possibile interazione del recettore GPR83 con il sistema dopaminergico mesotriatale. Futuri esperimenti potranno definire meglio il ruolo di specifiche popolazioni di neuroni che esprimono il GPR83 con specifici comportamenti.

The G protein receptor 83 (GPR83), a recently deorphanized receptor for the abundant neuropeptide PEN, is highly expressed in brain regions involved in control of metabolism, learning, stress, anxiety and reward. To investigate its role in the brain we characterized mice lacking the GPR83, performing histological and behavioral experiments. The immunochemistry revealed a high level of staining in limbic cortical and subcortical regions, and the size of positive cells within striatum suggested their identification with cholinergic interneurons. The behavioral results in GPR83 knockpout mice suggest an involvement of the GPR83 in the modulation of behavioral effects related to stress response in a novel environment, cocaine addiction and motivation for food. Additionally, the central effect of the specific GPR83 ligand PEN that we tested, suggest an involvement of GPR83 in anxiety-related behaviors. Previous and present histological and behavioral data suggest a major influence of GPR83 transmission on the mesostriatal dopaminergic system. Future experiments are required to define the involvement of specific GPR83 expressing neuronal populations in specific behaviors.