Participación de las vías de ERK/MAPK y JNK en la formación de la memoria contexto-señal en el cangrejo Chasmagnathus

FELD M; ROMANO A

Vaquerías, Córdoba

Taller; IV Taller de Neurociencias; 2002

Según una serie de trabajos recientes, un conjunto de señales implicadas en distintos procesos tales como desarrollo, diferenciación y mecanismos neuroprotectivos-antiapoptóticos, e involucrados en la respuesta inflamatoria, parecen estar también implicados en mecanismos de plasticidad sináptica y memoria. Se ha propuesto que el glutamato y factores neurotróficos son liberados en procesos de plasticidad y memoria, activando a través de receptores de tipo NMDA y tirosina quiasa (Trk), respectivamente, la vía Ras-ERK/MAPK (extracellular signal regulated kinase/mitogen-activated protein kinase), cuyo papel ha sido demostrado en distintos modelos. Con respecto a JNK (c-Jun amino terminal kinase), existe un antecedente que la vincula con un proceso de condicionamiento, la aversión gustativa condicionada, activándose 1 h después de la presentación del estímulo condicionado. El presente trabajo se propone investigar si las vías de señalización de Erk/MAPK y JNK forman parte del proceso de consolidación de la memoria en el paradigma de aprendizaje asociativo contexto-señal del cangrejo Chasmagnathus. Se establecieron los siguientes grupos de animales: entrenados  en forma espaciada (ES), lo cual induce una MCS de larga duración; grupo naïve (NV), formado por animales no estimulados ni expuestos al contexto; grupo control pasivo (CP), formado por animales ubicados en el dispositivo experimental sin recibir estimulación durante 45 min; grupo control activo (CA), formado por animales que recibirán un entrenamiento continuo (no induce retención de largo término). Los animales fueron sacrificados a distintos tiempos después del entrenamiento, y el cerebro central (ganglio supraesofágico) fue disecado. Se obtuvieron extractos de proteínas nucleares y citosólicos, y la activación de ERK/MAPK y JNK fue determinada mediante inmunoreactividad cruzada (Western blots) de anticuerpos fosfo-específicos, que permiten estimar los niveles de activación de las quinasas. Posteriormente se analizaron las bandas obtenidas por densitometría. Dos de los anticuerpos ensayados mostraron una alta inmunoreactividad de westernblot. Uno es fosfo-ERK (p-ERK, que reconoce un epitope conteniendo la Tyr-204 fosforilada de ERK1 activado, idéntica a la secuencia correspondiente de ERK2 activado). En Chasmagnathus se observa una única proteína de un tamaño aproximado entre 42 y 44 kD (ERK1 humano: 44 kD; ERK2 humano: 42 kD).  El otro anticuerpo es fosfo-JNK (p-JNK, que reconoce un epitope conteniendo la Tyr-185 y la Thr-183 fosforiladas, idénticas a las secuencias correspondientes de JNK2). En Chasmagnathus se observan 2 proteínas con peso molecular aproximados de 46 kD y 50 kD (JNK1 humana: 46 kD; JNK2: 54 kD), que corresponderían a las quinasas homólogas en cangrejo. En los extractos obtenidos inmediatamente luego del entrenamiento, se observó una activación de ERK en la fracción citosólica de alrededor de 1,5 veces por encima de la actividad basal (determinada por el grupo NV) para los grupos CP y CA, y de 0,5 para el grupo ES. Por el contrario, no se detectaron cambios importantes en los niveles de activación en el núcleo para ninguno de los grupos. Con respecto a JNK1 y JNK2, en la fracción citosólica se observó un aumento de alrededor de 2 veces el nivel basal para los grupos CP y CA, mientras que ello no ocurre para el grupo ES (aumento menor de 1,5 veces), ni para los niveles de activación en el núcleo. En el caso de los extractos realizados 1 hora post-entrenamiento, no se observaron aumentos para p-ERK citosólico en ninguno de los grupos, mientras que resultó levemente superior en el extracto nuclear del grupo ES. Por el contrario, para p-JNK1 y p-JNK2, se observaron diferencias importantes para los extractos citosólicos de los grupos CA y ES (casi 2 veces el valor basal). Finalmente, los animales sacrificados 6 horas post-entrenamiento revelaron que p-ERK no varía su actividad en ningún caso, mientras que para p-JNK1/2 los valores de los extractos citosólicos se mantienen en el grupo CA y se duplican en el grupo ES (4 veces mayor que el nivel basal), mientras que se mantienen a niveles basales en el resto de los grupos y en los extractos nucleares. Estos resultados nos permiten concluir que existiría una activación diferencial de ERK y JNK1/2 durante el periodo de consolidación de la memoria en Chasmagnathus, que depende del protocolo de entrenamiento aplicado, y que se modifica con el transcurso del tiempo. Este es el primer reporte que asocia a JNK1/2 en forma entrenamiento-específica con la formación de la memoria de largo término.