Papel de NF-kB en la formación de la marca mnésica y la plasticidad neuronal.

RAMIRO FREUDENTHAL

Villa Giardino, Cordoba

Taller; VII taller argentino de Neurociencias; 2005

taller argentino de Neurociencias

Papel de NF-kB en la formación de la marca mnésica y la plasticidad neuronal. Ramiro Freudenthal. Laboratorio de Neurobiología de la Memoria, Departamento de Fisiología y Biología Molecular, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, UBA, IFIBYNE, CONICET. rfreudenthal@yahoo.com. La memoria de largo término y la plasticidad neuronal comparten varias características, incluyendo las fases temporales de mecanismos celulares y moleculares: la inducción requiere de un aumento de calcio intracelular, la persistencia temprana depende de la activación de quinasas y las etapas tardías necesitan de transcripción génica y síntesis proteica. A partir de los primeros experimentos en los cuales se logro amnesia inhibiendo la síntesis proteica, se hipotetizó acerca de la función de factores de transcripción (FT) específicos, en la regulación de la expresión génica necesaria para la perdurabilidad tanto de fenómenos mnésicos como de la plasticidad neuronal. Este trabajo se concentro en dos aspectos de la función del FT NF-kB en la consolidación de la memoria de largo término y la plasticidad neuronal. El primer aspecto se refiere a la activación del FT luego de inducidos estos fenómenos, y el segundo a la conservación evolutiva de la función de esta vía de transducción desde crustáceos a mamíferos. Para los propósitos de este trabajo se evaluó la activación de este FT en tres modelos: la consolidación de la memoria de largo termino (MLT) en el cangrejo Chasmagnathus, un paradigma evitación inhibitoria en ratón y la inducción de potenciación de largo termino in vivo en la vía perforante del hipocampo de ratón. La presencia de la vía de regulación transcripcional de NF-kB, se determino en el cangrejo por retardo electroforètico, western blot, inmunoprecipitación y farmacología. En el cangrejo, un protocolo que induce una MLT es seguido por una activación bifásica de unión al ADN por parte del NF-kB, mientras que un protocolo que induce una memoria de corto termino no activa al FT. NF-kB esta presente en las terminales sinápticas y, allí, es activado con protocolos que inducen MLT. A su vez, en otros trabajos llevados a cabo por nuestro grupo, la administración de un inhibidor de NF-kB, la sulfasalazina, es suficiente para producir amnesia, cuando es inyectado inmediatamente antes del entrenamiento o 5 horas después de finalizado este. En trabajos en colaboración, se estudió el curso temporal de la activación de NF-kB nuclear en hipocampo, mediante retardo electroforético, después del entrenamiento de un ensayo en el paradigma de evitación inhibitoria en ratón. Se observó, cuando se los comparo con los animales naive, una inhibición del FT a los 15 min. seguida por una activación a los 45 min. tanto en los animales que sufrieron un shock eléctrico, como en los que fueron expuestos al contexto sin shock. En esta misma línea argumental, encontramos que la inyección intra-cerebro ventricular (i.c.v.) de sulfasalazina inmediatamente post-entrenamiento impide la formación de la memoria de largo término. Más aún, una segunda estrategia independiente para inhibir el NF-kB en el cerebro: la administración también i.c.v. de un oligonucleótido doble cadena de ADN conteniendo la secuencia consenso de NF-kB (Decoy) también resulta amnésica. Cuando se estudió la activación nuclear de NF-kB en hipocampo de ratón luego de la inducción del LTP, se observó que animales tetanizados (protocolo inductor de potenciación de largo término) muestran, luego de 15 min. un aumento en la actividad de unión al ADN, en comparación con animales estimulados a baja frecuencia y animales naive. Los hipocampos al ser analizados en mayor detalle, por inmunohistoquímica con un anticuerpo contra la forma activa del factor, muestran la misma tendencia general pero con patrones celulares de activación mas complejos. Estos resultados indican que la actividad de unión al ADN del NF-kB es necesaria para la consolidación de dos tipos de memoria de largo término en crustáceos y mamíferos. A su vez, se ha observado una correlación entre la activación del FT y la inducción de la potenciación de largo término. Asi, la función de la vía de regulación transcripcional de NF-kB en los procesos que requieren de plasticidad neuronal de largo término se encuentra conservada entre crustáceos y mamíferos.