10 septiembre 2012

Descubiertas las moléculas clave involucradas en la formación de recuerdos de largo plazo

ScienceDaily (Sep. 10, 2012) - ¿De qué manera la experiencia de un evento se traduce en un recuerdo al que se puede acceder meses, incluso años más tarde? Un equipo liderado por científicos de la Universidad de Pennsylvania se ha acercado a responder esta pregunta, con la identificación de las moléculas clave que ayudan a convertir los recuerdos de corto plazo en largo plazo. Estas proteínas pueden ofrecer una diana para fármacos que pueden mejorar la memoria, aliviar algunos de los síntomas cognitivos que caracterizan condiciones como la esquizofrenia, la depresión, el Parkinson y el Alzheimer.
 Josué Hawk, investigador postdoctoral en la Universidad de Yale, fue el director del estudio en el Grupo de Neurociencias de Postgrado en Penn. Él trabajó con Ted Abel, Penn's Brush Family Professor de Biología. Otros miembros del equipo de Penn fueron Shane Poplawski, Bridi Morgan, Rao Allison, Sulewski Michael y Brian Kroener. Los investigadores de Penn colaboraron con Angie Bookout y Manglesdorf David del Howard Hughes Medical Institute y la Universidad de Texas Southwestern Medical Center."Hay muchos medicamentos disponibles para tratar algunos de los síntomas de enfermedades como la esquizofrenia", dijo Abel, "pero que no tratan los déficits cognitivos que tienen los pacientes, que pueden incluir dificultades con la memoria. Este estudio busca objetivos más específicos para el tratamiento de los déficits en la cognición ". Publicado en el Journal of Clinical Investigation, el estudio se centró en un grupo de proteínas llamadas receptores nucleares, que han sido implicados en la regulación de una variedad de funciones biológicas, incluyendo la formación de la memoria. Los receptores nucleares son una clase de factores de transcripción, son proteínas que pueden unirse al ADN y regular la actividad de otros genes. Su función reguladora puede ser significativa en la formación de memoria, dado que se requiere la transcripción de genes para activar las memorias de corto plazo en las de largo plazo mediante el fortalecimiento de las sinapsis neuronales en el cerebro. Para identificar cómo esta clase de factores de transcripción participa en la formación de la memoria, el equipo de investigación trabajó con ratones entrenados con un método para crear recuerdos de un lugar y un evento, en el que los animales aprenden a asociar un determinado contexto o un cierto tono con una experiencia concreta. 

Las asociaciones con un lugar o contexto se cree que son codificados en el hipocampo, mientras que las memorias asociadas con señales tales como un tono se cree que están codificadas en la amígdala.A las 24 horasluego de la exposición de ratones al entrenamiento inicial, los investigadores examinaron los patrones de expresión de todos los 49 genes de los receptores nucleares. Encontraron que 13 de ellos presentaban una mayor expresión en el hipocampo en las primeras dos horas después del entrenamiento. Se incluyen en este grupo los tres miembros de una clase de receptores nucleares llamado Nr4a. Con anterioridad se sabía que los genes Nr4a aumentan su expresión al usar una clase de fármacos para mejorar la memoria denominados inhibidores de la histona deacetilasa, o inhibidores de la HDAC.Luego, los científicos crearon un ratón transgénico en el que se podría bloquear selectivamente la actividad de los tres genes Nr4a."Contar con el ratón transgénico es muy útil", dijo Hawk. "Podemos manipularlos de manera que los genes Nr4a sólo funcionan en ciertas regiones del cerebro y luego ver cómo la capacidad de formación de memoria de se ve afectada en el ratón ".Cuando los investigadores expusieron los ratones a un contexto de entrenamiento por una segunda vez, encontraron que los ratones transgénicos habían reducido la memoria del lugar en la que habían sido entrenados - memorias que se encuentran en el hipocampo - en comparación con ratones normales. En contraste, en los ratones mutantes los recuerdos de señales como tonos - asociados a la amígdala - se mantuvieron intactos."Los ratones tenían un deterioro de la memoria contextual, que significa que algo en el hipocampo se ve afectado", dijo Abel. "Ese es el tipo de memoria que se ve en la enfermedad de Alzheimer y en la esquizofrenia."El equipo de investigación también mostró que, en los ratones mutantes, la memoria de corto plazo  no se vio afectada. Cuando eran entrenados en tareas de memoria de corto plazo, su rendimiento fue clasificado de manera similar a sus hermanos normales.Además, los científicos han confirmado que los genes Nr4a desempeñan un papel en la memoria de almacenamiento a largo plazo mediante la inyección de los ratones deficientes en Nr4a con inhibidores de HDAC, que se ha mostrado puede mejorar la memoria en ratones normales. El tratamiento no mejoró la capacidad de formación de memoria de los ratones mutantes, lo que sugiere que los fármacos actáun sobre los los genes Nr4a amplificando el almacenamiento de memoria de largo plazo.Finalmente, los investigadores examinaron en los ratones las moléculas que actúan "aguas abajo" del Nr4a y que podrían ser parte de la cascada de señalización por la que los receptores nucleares ayudan a crear recuerdos de largo plazo. Ellos encontraron dos genes, Fosl2 y Bdnf1, que parecían ser las dianas moleculares de los genes Nr4a y que también aumentan su expresión después del tratamiento con un inhibidor de la HDAC."El descubrimiento de estos objetivos es prometedor en términos de desarrollo de nuevos medicamentos", dijo Abel. "La mayoría de los medicamentos actuales para la esquizofrenia, la depresión y algunos trastornos neurológicos se centran en los sistemas de neurotransmisores y pueden tener efectos en muchos sistemas. En nuestro caso, podríamos cambiar la expresión de genes de manera mucho más específica.""Cuanto más selectivos podamos ser en conseguir la vía por la cual se mejora la memoria", dijo Hawk "es más probable que podamos encontrar medicamentos eficaces".El estudio fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud, el Howard Hughes Medical Institute, la Fundación Robert A. Welch y la Universidad de Pensilvania.
ScienceDaily (Sep. 10, 2012) - ¿De qué manera la experiencia propia de un evento se traduce en un recuerdo al que se puede acceder meses, incluso años más tarde? Un equipo liderado por científicos de la Universidad de Pennsylvania se ha acercado a responder a esa pregunta, con la identificación de las moléculas clave que ayudan a convertir los recuerdos de corto plazo en largo plazo. Estas proteínas pueden ofrecer una diana para fármacos que pueden mejorar la memoria, aliviar algunos de los síntomas cognitivos que caracterizan condiciones como la esquizofrenia, la depresión, el Parkinson y el Alzheimer.
Descubiertas las moléculas clave involucradas en la formación de recuerdos de largo plazo.

ScienceDaily (Sep. 10, 2012) - ¿De qué manera la experiencia de un evento se traduce en un recuerdo al que se puede acceder meses, incluso años más tarde? Un equipo liderado por científicos de la Universidad de Pennsylvania se ha acercado a rla respuesta de esta pregunta, con la identificación de las moléculas clave que ayudan a convertir los recuerdos de corto plazo en largo plazo. Estas proteínas pueden ofrecer una diana para fármacos que pueden mejorar la memoria, aliviar algunos de los síntomas cognitivos que caracterizan condiciones como la esquizofrenia, la depresión, el Parkinson y el Alzheimer.






Journal Reference:
  1. Joshua D. Hawk, Angie L. Bookout, Shane G. Poplawski, Morgan Bridi, Allison J. Rao, Michael E. Sulewski, Brian T. Kroener, David J. Manglesdorf, Ted Abel. NR4A nuclear receptors support memory enhancement by histone deacetylase inhibitors. Journal of Clinical Investigation, 2012; DOI: 10.1172/JCI64145
Traducido por Rubén Carvajal Santana

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