Effects of maternal separation with early weaning on cocaine addictive behaviour and consequences on neuroplasticity

Abstract

Early-life stress is associated with maladaptive long-lasting brain effects. Such alterations increase the likelihood of developing several psychiatric disorders. However, the molecular consequences of early-life stress are poorly understood. Here, we evaluated the impact of maternal separation with early weaning (MSEW) at different phases of cocaine self-administration (SA) and the subsequent molecular alterations in brain reward regions of male and female mice. Our findings show that MSEW affects males while females appear to be resilient to this kind of stress. Maternally separated mice evidence higher percentage of acquisition, more cocaine intake and decrease capacity to extinguish the SA behaviour. Moreover, molecular analyses of the brain areas studied reveal sex-induced alterations in the AMPA receptor composition and MSEW-induced changes in the expression of GluA1, GluA2, pCREB and CREB. Cocaine also alters the expression of these molecules. Together, results suggest that MSEW induces molecular alterations in areas related to reward processing, potentiating the vulnerability to cocaine-seeking behaviour and depression.

El estrés en la etapa temprana de la vida se asocial con efectos cerebrales maladaptativos y duraderos. Dichas alteraciones pueden aumentar la probabilidad de desarrollar diversos trastornos psiquiátricos. Sin embargo, las consecuencias moleculares del estrés en la vida temprana son poco conocidas. En este trabajo evaluamos el impacto de la separación maternal con destete temprano (MSEW, por sus siglas en inglés) en diferentes fases de la autoadministración de cocaína, así como las posteriores alteraciones moleculares en regiones cerebrales asociadas al sistema de recompensa, en ratones machos y hembras. Nuestros resultados muestran que la MSEW afecta a los machos, mientras que las hembras parecen ser resistentes a este tipo de estrés. Los ratones separados maternalmente muestran un mayor porcentaje de adquisición, más consumo de cocaína y una menor capacidad para extinguir el comportamiento de autoadministración. Además, los análisis moleculares de las áreas cerebrales estudiadas revelan alteraciones inducidas por el sexo en la composición del receptor AMPA y cambios inducidos por la MSEW en la expresión de GluA1, GluA2, pCREB y CREB. La cocaína también altera la expresión de estas moléculas. Los resultados en conjunto sugieren que la MSEW induce alteraciones moleculares en áreas relacionadas con el procesamiento de la recompensa, potenciando la vulnerabilidad al comportamiento de búsqueda de cocaína y la depresión.