Rol de la vía de mTORC1 en la evocación de la memoria

Institución otorgante:

Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Fecha:

2020-04-01

Tipo de documento: 

info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
 

Formato:

application/pdf

Idioma:

spa

Temas:

EVOCACION - MEMORIA - mTORC1 - RECEPTORES AMPA - SINTESIS PROTEICA - HIPOCAMPO - MEMORY - RETRIEVAL - mTORC1 - HIPPOCAMPUS - AMPA RECEPTORS - PROTEIN SYNTHESIS

Descripción:

La habilidad para recordar eventos pasados es esencial para numerosos comportamientos adaptativos. La evocación de la memoria es un proceso complejo que involucra la reactivación de la información previamente adquirida desde un estado latente a un estado que permite su expresión. Entender cómo la información guardada en el cerebro se expresa es una pregunta central de la neurobiología de la memoria. Sin embargo, la información sobre mecanismos moleculares que subyacen la evocación, incluyendo el requerimiento de síntesis proteica, es escasa y fragmentaria. El complejo mTORC1, un regulador clave de la síntesis proteica, ha sido implicado en procesos de plasticidad sináptica y su requerimiento ha sido reportado para la formación de la memoria. Utilizando la tarea de evitación inhibitoria (EI), evaluamos el rol de mTORC1 en la evocación de la memoria de largo término. La infusión de rapamicina, un inhibidor selectivo de mTORC1, en el hipocampo dorsal 15 o 40 minutos, pero no 3 horas antes del testeo realizado a 24 horas bloqueó reversiblemente la expresión de la memoria incluso en animales que previamente habían expresado memoria. La infusión de emetina, un inhibidor general de la síntesis proteica, provocó un bloqueo similar de la expresión de la memoria. La inhibición de mTORC1 no interfirió con la expresión de una memoria de corto término y en cambio, sí afectó una memoria de largo término testeada a los 7 o 14 días, pero no a los 28 días. El bloqueo de la vía de mTORC1 en la corteza retrosplenial, otra estructura involucrada en la memoria de la tarea de EI también bloqueó la retención de la memoria. Además, la infusión de rapamicina afectó la evocación de una memoria asociada a una tarea con distinta valencia, como el reconocimiento espacial de objetos. Luego, teniendo en cuenta estos resultados, decidimos evaluar los potenciales mecanismos a través de los cuales la vía de mTORC1 participa en la evocación de la memoria. Considerando que mTORC1 es necesario durante la consolidación para incrementar los niveles de la subunidad GluA1 de los receptores AMPA en la sinapsis, primero evaluamos si existían mecanismos similares subyacentes a la evocación de la memoria. La infusión intrahipocampal de oligonucleoótidos antisentido para GluA1, pero no de oligonucleótidos sin sentido para GluA1 3 horas del testeo llevado a cabo 48 horas posteriores al entrenamiento de la tarea de EI bloqueó la expresión de la memoria. El mismo resultado fue obtenido luego de la infusión de oligonucleótidos antisentido para GluA2 3 horas antes del testeo, evidenciando el requerimiento tanto de la subunidad GluA1 como de la subunidad GluA2 de los receptores AMPA para la evocación de la memoria. Este bloqueo de la expresión de la memoria inducido por la infusión de los oligonucleótidos antisentido para GluA2 pudo ser revertido por la infusión de GluA23ɣ, un péptido que interfiere selectivamente con la endocitosis de los receptores AMPA, 1 hora antes del testeo llevado a cabo a las 48 horas posteriores al entrenamiento. Luego repetimos este experimento de doble infusión para GluA1(infusión de los oligonucleótidos antisentido de GluA1 3 horas previas al testeo seguido por infusión del péptido 1 hora antes del testeo llevado a cabo 48 horas luego del entrenamiento) pero esta vez el bloqueo de la endocitosis no fue suficiente para compensar la inhibición de la síntesis de GluA1. Después decidimos estudiar el rol del tráfico de las subunidades GluA de los receptores AMPA durante la evocación de la memoria y su relación con la vía de mTORC1.Para ello realizamos un experimento de doble infusión intrahipocampal en el cual primero realizamos una infusión del péptido GluA23ɣ 1 hora antes del testeo en la tarea de EI, seguida por una infusión de rapamicina 30 minutos antes del testeo que se llevó a cabo 48 horas posteriores al entrenamiento. Observamos que en este caso GluA23ɣ previno el bloqueo de la expresión de la memoria inducido por la inactivación de la vía de mTORC1. En resumen, nuestro trabajo indica que tanto la síntesis de novo de la subunidad GluA1 como de la subunidad GluA2 de los receptores AMPA es requerida para la evocación de la memoria y sugiere que la vía de mTORC1 podría regular el tráfico de los receptores AMPA durante la evocación. Finalmente, testeamos si la inactivación de la vía de mTORC1 afecta los niveles de las subunidades GluA1 y GluA2 de los receptores AMPA usando Western Blot. Realizamos experimentos en lo que infundimos vehículo o rapamicina a los animales 30 minutos antes del testeo llevado a cabo 48 horas posteriores al entrenamiento en la tarea de EI y se extrajo el hipocampo inmediatamente después de la evocación. Evaluando la fracción de densidad postsinátptica, enriquecida en membrana postsináptica, encontramos un aumento en los niveles de GluA2 y una caída de GluA1. En la fracción correspondiente a los sitios extrasinápticos (SPM) no encontramos cambios para GluA2 mientras que la caída en los niveles de GluA1 se mantuvo. Para el homogenato total no encontramos cambios en los niveles de expresión de ninguna de estas subunidades. Nuestros resultados apoyan la idea de que la síntesis proteica mediada por la activación de la vía de mTORC1 es necesaria para la evocación de la memoria de largo término. Además, nuestros hallazgos apuntan a mTORC1 como un regulador clave de la evocación de la memoria que impacta en la expresión de diferentes subunidades de los receptores AMPA.

Identificador:

https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6952_Pereyra