Parte 2: Papeles distintos para el dominio de desacetilasa de HDAC3 en el hipocampo y la corteza prefrontal medial en la formación y extinción de la memoria

Para más información:ali.ma@wecistanche.com

Por favor haga clic aquí para la Parte 3

Por favor haga clic aquí para la Parte 1

Haga clic paraBeneficios del extracto de Cistanche para mejorar la memoria

Resultados

Expresión del virus mutante puntual AAV-HDAC3(Y298H)

Para apuntar a la actividad de desacetilasa de HDAC3, desarrollamos un mutante puntual (Y298H) expresado a partir del virus adenoasociado (AAV2.1-HDAC3 (Y298H)-v5). Reemplazar una histidina por una tirosina (Y298H) anula la actividad enzimática de HDAC3 (Kwapis et al., 2017; Lahm et al, 2007, Sun et al., 2013). También agregamos una etiqueta de epítopo V5 para medir la inmunorreactividad y cuantificar la expresión de ARNm viral del mutante puntual HDAC3 independientemente del HDAC3 endógeno (Fig. 1A). Los ratones recibieron infusiones bilaterales del virus mutante puntual (AAV-HDAC3(Y298H)-v5) o control (AAV-EV). Dos semanas después (permitiendo una expresión óptima (Barrett et al., 2011; Kwapis et al., 2017, McQuown et al., 2011; Rogge et al., 2013), se sacrificaron los ratones y se midieron V5 y HDAC3 por inmunorreactividad y RT-qPCR. Para confirmar que nuestras infusiones virales se dirigen al DH, evaluamos la inmunorreactividad al epítopo V5 en AAV-HDAC3(Y298H).Observamos una transducción exitosa de AAV-HDAC3(Y298H)-v5 en las áreas CA1 y CA3 del DH. de todos los animales infundidos con virus mutantes puntuales, sin tinción de V5 en animales infundidos con el virus de control AAV-EV (Fig. 1B). También medimos V5 y HDAC3 de tipo salvaje en tejido DH usando RT-qPCR. 49}}que contiene el transcrito de HDAC3(Y298H) y el transcrito de Hdac3 endógeno (que reconoce tanto el ARNm de Hdac3 endógeno como el de Hdac3(Y298H)-v5 mutado) confirmaron niveles significativamente más altos en ratones infundidos con AAV-HDAC3(Y298H)-v5 (v5: t( 7)=4.14; * p < 0.01,="" vector="" vacío="" n="5;" y298h="" n="4;" hdac3:="" t(9)="3.12," *="" p="" {{="" 76}}.012,="" vacío="" y="" vector="" n="6;" y298h="" n="6)" (fig.="" 1c,="">

El bloqueo de la actividad de HDAC3 en el hipocampo dorsal con AAV-HDAC3(Y298H)-v5 mejora la memoria a largo plazo para la ubicación de objetos

Estudios previos han demostrado que la inhibición de HDAC3 mejoramemoriatal que un evento de aprendizaje subumbral que no daría lugar a largo plazomemoriase transforma en un evento que conduce a largo plazomemoria(McQuown et al., 2011; Malvaez et al., 2013). To test whether the deacetylase-dead point mutant version ofHDAC3 affects long-term memory, mice received bilateral infusions of either the point mutant virus ((AAV-HDAC3(Y298H)- v5) or control (AAV-EV). Two weeks later, mice were trained on the OLM task. During training, mice were placed in an arena with two identical objects for a 3 min training session, which does not result in long-term memory (Stefanko, et al, 2009; Malvaez et al., 2013), and then tested 24h later in the same arena with one familiar object moved to a novel location (Fig. 2A). In this experiment as well as all subsequent experiments, every animal included in the behavioral analyses had viral infusion confirmed by immunohistochemistry. Empty Vector mice did not show significant discrimination (DI = 3.66 ± 3.4%, t(12) = 1.085, p>{{0}}.1, n=8) confirmando que 3 min era un período de entrenamiento por debajo del umbral (Fig. 2B). Por el contrario, los ratones Y298H mostraron una memoria significativa para la ubicación de objetos, evidente por un índice de discriminación significativamente mayor (DI=28.76 ± 4.45 por ciento; t(12)=4.587, * p < {{20="" }}.001,="" n="6," fig.="" 2b).="" los="" grupos="" no="" difirieron="" en="" el="" tiempo="" total="" de="" exploración="" de="" los="" dos="" objetos="" (t(12)="1.024;" p=""> 0.05; Fig. 2C).

Luego, usamos un nuevo grupo de animales para probar si la infusión del virus mutante puntual en el DH afectaba a largo plazomemoriaen una tarea estándar de reconocimiento de objetos novedosos (ORM; Fig. 2D).

En esta tarea, uno de los objetos familiares se reemplaza por un objeto novedoso, pero no hay cambios en el contexto o la ubicación del objeto. Como se muestra en la Fig. 2E, después del entrenamiento subumbral (3 min), los ratones Vector Vacío y Y298H pasaron cantidades similares de tiempo con los objetos familiares y nuevos el día de la prueba (t(14)=0.55; p > 0.05, vector vacío n=9; Y298H n=7). Los grupos no difirieron en el tiempo total de exploración de los dos objetos (t(14)=0.88; p > 0.05; Fig. 2F). Juntos, los datos de la Figura 2 sugieren que la infusión del virus HDAC3 mutante de punto muerto de desacetilasa en el DH da como resultado una mejora selectiva de la salud a largo plazo.memoriapara la ubicación del objeto (Fig. 2B), pero no el objeto en sí (Fig. 2E).

La interrupción de la actividad de HDAC3 en el hipocampo dorsal con AAV-HDAC3(Y298H)-v5 no tiene efecto en la formación de la memoria asociada a la cocaína

Se ha demostrado en ratas que la DH juega un papel en lamemoriaprocesos. Específicamente, se ha demostrado que las lesiones excitotóxicas de la DH en ratas interrumpen la adquisición de cocaína-CPP (Meyers et al., 2003). Dado nuestro propio hallazgo inicial que muestra que la manipulación de HDAC3 en el hipocampo afecta la memoria a largo plazo para la ubicación de objetos (Fig. 2B), y la evidencia que sugiere que el DH juega un papel en lamemoriaformation, we set out to examine whether disrupting HDAC3 activity in the DH with AAV-HDAC3(Y298H)- v5 would affect the acquisition of cocaine-CPP. The schematic ofthe CPP procedure is shown in Fig. 3A (fully described in Materials and Methods). The training dose of cocaine- HCl used for this14 experiment as well as all future acquisition experiments was 5 mg/kg. We used this lower dose in order to avoid a ceiling effect (see Rogge et al., 2013). Neither the Empty Vector nor the Y298H group displayed an initial preference for either context before conditioning (pre-test: Empty vector: t(14) = 0.347; Y298H: t(14) = 1.841, p>{{0}}.05). Después de acondicionar con dos parejas de cocaína, tanto el grupo de vector vacío como el de Y298H establecieron una preferencia por el entorno emparejado con cocaína en la prueba posterior (Fig. 3B). Un ANOVA bidireccional de medidas repetidas reveló un efecto principal significativo del condicionamiento (F(1,28)=16.36, p < 0.001)="" pero="" no="" grupo="" (f(1,28)="0.18," p=""> 0.05) y sin interacción tratamiento por prueba (F(1,28)=0.05, p > 0.05). El análisis post-hocana de Bonferroni no mostró diferencias entre los ratones Vector vacío y Y298H en la prueba previa (t(56)=0.47, p > 0.05) o posterior a la prueba (t(56)=0.19, p > 0,05, n=15 por grupo) (Fig. 3B). Estos resultados demuestran que la infusión de AAV-HDAC3(Y298H) en el DH no tuvo efecto en la adquisición de la cocaína asociada.memoria.

La eliminación de HDAC3 en el hipocampo dorsal no tiene efecto sobre la formación de cocaína asociadaMemoria

A continuación, examinamos si la eliminación del gen Hdac3 completo en el DH afectaría la actividad asociada con la cocaína.memoriaformación. En este experimento, se generaron deleciones homocigóticas específicas de DH de Hdac3 en ratones adultos. Debido a que HDAC3 se expresa en neuronas, oligodendrocitos y glía (Broide et al., 2007; Baltan et al., 2011), el uso de AAV serotipo 2.1, que transduce preferentemente neuronas (Burger et al., 2004), permitió la deleción de Hdac3específicamente en neuronas. Además, usamos CAMKII-Cre y el promotor de CAMKII debería restringir la expresión de Cre a las neuronas excitatorias del prosencéfalo (Kojima et al., 1997). Los ratones Hdac3 plus / plus y Hdac3flox/flox se sometieron a CPP inducido por cocaína para examinar el efecto de la eliminación de Hdac3 específica de DH en la formación de memoria de CPP. El esquema del procedimiento CPP se muestra en la Fig. 4A. Como se muestra en la Fig. 4B, los ratones Hdac3 plus/plus y Hdac3flox/flox

estableció una preferencia por el entorno emparejado con cocaína en el post-test. Cuando los datos se analizaron mediante ANOVA factorial (tratamiento × genotipo), hubo un efecto principal significativo del condicionamiento (F(1,21)=12.03, p < 0.="" 01)="" pero="" no="" genotipo="" (f(1,21)="" {{10}}.52,="" p=""> 0.05) y sin interacción (F (1,21)=0.12, p > 0.05). El análisis post-hocana de Bonferroni no mostró diferencias entre los ratones Hdac3 plus / plus y Hdac3flox/flox en la prueba previa (t(42)=0.80, p > 0.05) o posterior a la prueba (t(42) {{31} }.42, p > 0.05, Hdac3 más / más n=12, Hdac3flox/flox n=11) (Fig. 4B). El grado de eliminación de HDAC3 en ratones Hdac3flox/flox se muestra en la Fig. 4C. Las infusiones virales y las deleciones focales fueron bilaterales y las deleciones de Hdac3 se restringieron al DH en todos los ratones Hdac3flox/flox incluidos en los datos presentados en las figuras posteriores. Para confirmar que nuestra infusión viral apuntó apropiadamente al DH y dio como resultado la eliminación de Hdac3, medimos la inmunorreactividad a HDAC3. La Fig. 4C muestra la expresión de HDAC3 en el DH después de la tinción de inmunofluorescencia con el anticuerpo anti-HDAC3. La tinción DAPI confirmó la presencia de núcleos en el DH de ambos genotipos. En la Figura 4D se muestra la inmunorreactividad HDAC3 cuantificada en el DH de todos los ratones Hdac3 plus/plus y Hdac3flox/flox utilizados en este estudio. La inmunorreactividad de HDAC3 se redujo significativamente en la DH de los ratones Hdac3flox/flox en comparación con los ratones Hdac3 plus/plus (porcentaje medio deHdac3 plus/plus ±sem: Hdac3 plus/plus=100±26,0; Hdac3flox/flox=30.2 ±7.8, t(9)= 2.790, * p <>

La interrupción de la actividad de HDAC3 en la PrL con AAV-HDAC3(Y298H)-v5 no tiene efecto en la formación de la memoria asociada a la cocaína

A continuación, probamos si la interrupción de la actividad de HDAC3 en la corteza prelímbica (PrL) con HDAC3-(Y298H)-v5 afectaría la cocaína-CPPmemoriaformación. Se ha demostrado que la PrL desempeña un papel fundamental en la adquisición de cocaína-CPP (Isaac et al., 1989; Tzschentke y Schmidt 1998, 1999). Además, la neuroplasticidad de la corteza prefrontal puede verse anormalmente alterada por drogas adictivas de abuso como la cocaína a través de la regulación de la expresión génica (Krasnova et al., 2008; Marie-Claire et al., 2003). Por lo tanto, planteamos la hipótesis de que la actividad desacetilasa de HDAC3 puede desempeñar un papel fundamental en la PrL para la cocaína asociada.memoriaformation. The schematic ofthe CPP procedure was the same as in Fig. 3 and the schematic is depicted in Fig. 5A. Neither the Empty Vector nor the Y298H group that received an infusion the AAV-HDAC3-(Y298H)-v5 virus displayed an initial preference for either context before conditioning (pretest: Empty Vector: t(11) = 0.166; Y298H: t(11) = 0.655, p>{{0}}.1). Después de acondicionar con dos parejas de cocaína, tanto el grupo de vector vacío como el de Y298H establecieron una preferencia por el entorno emparejado con cocaína en la prueba posterior (Fig. 5B). Un ANOVA bidireccional de medidas repetidas reveló un efecto principal significativo del condicionamiento (F(1,22) {{10}}.10, p < 0.{{="" 44}}001)="" pero="" no="" de="" grupo="" (f(1,22)="0.11," p=""> 0.05) y sin interacción tratamiento por prueba (F(1,22)=0.10, p > 0,05). El análisis post-hocana de Bonferroni no mostró diferencias entre los ratones AAV-EV y HDAC3(Y298H)-v5 en la prueba previa (t(44)=0.11, p > 0,05) o posterior a la prueba (t(44) {{ 42}}.45, p > 0.05, n=12 por grupo) (Fig. 5B). Para confirmar que nuestras infusiones virales se dirigen específicamente a la PrL, medimos la inmunorreactividad al epítopo V5 en AAV-HDAC3 (Y298H). Observamos la transducción exitosa de AAV-HDAC3 (Y298H)-v5 de todos los animales infundidos con virus mutantes puntuales en todo el PrL, mientras evitamos la propagación a la región de la corteza infralímbica (IL) de la corteza prefrontal medial (mPFC). Como era de esperar, no se observó tinción de V5 en animales infundidos con el virus de control AAV-EV (Fig. 5C). La Figura 5D ilustra la infusión viral dirigida en la PrL. La infusión se restringió a la PrL en todos los animales incluidos en los datos presentados. Estos resultados demuestran que, al igual que la infusión de DH, AAV-HDAC3 (Y298H) en la PrL, tampoco tuvo efecto sobre la adquisición de la memoria asociada a la cocaína.

El bloqueo de la actividad HDAC3 en la corteza infralímbica con AAV-HDAC3(Y298H)-v5 no tiene efecto sobre la extinción de la memoria asociada a la cocaína

A continuación, examinamos si el bloqueo selectivo de la actividad de la HDAC3 desacetilasa en la IL aumenta la extinción de la cocaína-CPP. Se ha demostrado que la LI está involucrada en la extinción de la búsqueda de cocaína (LaLumiere et al., 2010; Peters et al., 2008, 2009). Los animales se sometieron a condicionamiento de cocaína-CPP con una dosis de entrenamiento de 20 mg/kg de cocaína-HCl. El motivo de esta dosis más alta de cocaína en este experimento de extinción, así como en todos los estudios de extinción posteriores, fue evitar los efectos del piso de extinción y establecer una preferencia lo suficientemente fuerte como para soportar las dos semanas necesarias para la expresión viral después de la infusión del virus. Después del condicionamiento con cocaína-CPP, los animales mostraron una preferencia significativa en la prueba posterior 1 (prueba posterior 1; t(64)=15.11; p < 0.001).="" luego="" infundimos="" bilateralmente="" hdac3="" (y298h)="" -v5="" o="" aav-ev="" en="" la="" il,="" y="" los="" ratones="" se="" sometieron="" a="" pruebas="" posteriores="" sin="" drogas="" (entrenamiento="" de="" extinción)="" dos="" semanas="" después="" de="" las="" infusiones="" (fig.="" 6a).="" la="" interrupción="" de="" la="" actividad="" de="" hdac3="" en="" la="" il="" con="" hdac3="" (y298h)="" no="" tuvo="" efecto="" en="" la="" extinción="" de="">memoria. Usando un ANOVA de medidas repetidas de dos vías, encontramos un efecto principal significativo de la prueba (F (1, 155)=35.91, p< 0.001),="" as="" expected,="" but="" no="" significant="" treatment-by-test="" interaction="" (f="" (5,="" 155)="0.62," p=""> 0.05) nor main treatment group effect (F (1, 31) = 0.75, p>0.05) (AAV-EV: n=17, HDAC3(Y298H)-v5: n=16 por grupo) (Fig. 6B). Para confirmar que nuestras infusiones virales se dirigen específicamente al infralímbico, medimos la inmunorreactividad al epítopo V5 en AAV-HDAC3 (Y298H). Observamos la transducción exitosa de AAV-HdAC3 (Y298H)-v5 de todos los animales infundidos con virus mutantes puntuales en toda la IL, al tiempo que evitamos la propagación a la región PrL de la mPFC. No se observó tinción de V5 en animales infundidos con el virus de control AAV-EV (Fig. 6C). La Figura 6D muestra la infusión viral dirigida en la IL. La infusión se restringió a la IL en todos los animales incluidos en los datos presentados.

El bloqueo de la actividad de HDAC3 en el hipocampo dorsal con AAV-HDAC3(Y298H)-v5 facilita la extinción de la memoria asociada a la cocaína

A continuación, examinamos si el bloqueo selectivo de la actividad de la HDAC3 desacetilasa en el DH mejora la extinción de la cocaína-CPP. Como se describió anteriormente, los animales se sometieron a condicionamiento de cocaína-CPP y mostraron una preferencia significativa en el post-test 1 (post-test 1; t(42)=9.79; p < 0.0001).="" luego="" infundimos="" bilateralmente="" hdac3="" (y298h)="" -v5="" o="" aav-ev="" en="" el="" dh="" e="" hicimos="" que="" los="" animales="" se="" sometieran="" a="" pruebas="" posteriores="" sin="" drogas="" (entrenamiento="" de="" extinción)="" dos="" semanas="" después="" de="" las="" infusiones="" (fig.="" 7a).="" la="" interrupción="" de="" la="" actividad="" de="" hdac3="" en="" el="" dh="" con="" hdac3="" (y298h)="" resultó="" en="" una="" extinción="" significativa="" de="" cpp="" en="" la="" prueba="" posterior="" 2,="" como="" lo="" reveló="" anova="" que="" compara="" la="" puntuación="" de="" preferencia="" (ps)="" de="" los="" grupos="" aav-ev="" y="" hdac3="" (y298h)-v5="" en="" las="" pruebas="" posteriores.="" 1="" y="" 2="" que="" muestran="" un="" efecto="" principal="" significativo="" de="" la="" prueba="" (f="" (1,="" 20)="25.58,">< 0.001)="" and="" a="" significant="" treatment-by-test="" interaction="" (f="" (1,="" 20)="5.67," p="0.02)." both="" the="" aav-ev="" control="" and="" the="" hdac3(y298h)="" animals="" showed="" similar="" cpp="" preferences="" on="" post-test="" 1,="" but="" after="" viral="" manipulation,="" the="" animals="" that="" received="" the="" point="" mutant="" virus="" showed="" a="" significant="" decrease="" in="" ps="" on="" post-test="" 2="" compared="" to="" the="" aav-ev="" control="" animals="" as="" shown="" by="" bonferronipost-="" hocanalysis="" (t(40)="2.73," p="0.02;" aav-ev="" n="10," hdac3(y298h)-v5="" n="12)" (fig,="" 7b).these="" findings="" demonstrate="" that="" mice="" infused="" with="" aav-hdac3(y298h)-v5="" showed="" enhanced="" extinction="" of="" cocaine-associated="">

Discusión

Se ha demostrado que la administración sistémica de un inhibidor selectivo de HDAC3-mejora la localización de objetos a largo plazomemoriaasí como la extinción de la cocaína asociadamemoria(Malvaez et al., 2013). Además, la inhibición de HDAC3 promueve un patrón distinto de acetilación de histonas relacionado con la expresión génica en el hipocampo y la corteza infralímbica (Malvaez et al., 2013). Nuestro laboratorio ha examinado el papel de HDAC3 en la DH y el núcleo accumbens en OLM, así como en la cocaína asociada.memoria, respectivamente (McQuown et al., 2011; Rogge et al., 2013). Sin embargo, no quedó claro si el dominio desacetilasa de HDAC3 es necesario o no para estos procesos de memoria en regiones específicas del cerebro. Aquí, examinamos el papel específico que desempeña el dominio desacetilasa de HDAC3 en la formación de OLM a largo plazo, la formación de memoria asociada al contexto de la cocaína, así como la extinción de la cocaína asociada al contexto.memoria.

En estos experimentos, utilizamos un virus mutante de punto muerto de desacetilasa (AAV-HDAC3 (Y298H)-v5 que bloquea selectivamente la actividad de desacetilasa de HDAC3 (Lahm et al., 2007; Sun et al., 2013). Descubrimos que bloquear selectivamente el dominio deacetilasa de HDAC3 en el DH mejorado a largo plazomemoriapara la ubicación de objetos después de un período de entrenamiento de subumbral. Este hallazgo fue específico de la formación de la memoria de la ubicación de la objeción porque el dominio de desacetilasa de HDAC3 en el DH parecía no desempeñar ningún papel en la adquisición/consolidación de la memoria asociada a la cocaína.memoriaformación. También investigamos el papel de HDAC3 en la corteza prelímbica con respecto a la formación de memoria de cocaína-CPP y descubrimos que la actividad desacetilasa de HDAC3 en esa región del cerebro no parecía ser crítica para la adquisición de memoria de cocaína-CPP. Finalmente, encontramos que el bloqueo de la actividad de HDAC3 en el DH también facilitó la extinción de la cocaína-CPP, mientras que esta misma manipulación no tuvo efecto en la corteza infralímbica, una región implicada en el aprendizaje de la extinción (Quirk et al., 2000; Quirk et al. , 2006; Lebrón et al. 2004; Sierra-Mercado et al., 2006; Laurent y Westbrook, 2009). Estos resultados sugieren que el dominio de desacetilasa de HDAC3 juega un papel selectivo en regiones cerebrales específicas que subyacen a la formación de la memoria a largo plazo de la ubicación del objeto, así como a la formación y extinción de la memoria asociada a la cocaína.

Recientemente demostramos que este virus mutante de punto muerto de desacetilasa específico bloquea la actividad de desacetilasa de HDAC3 y promueve la acetilación de histonas inducida por el aprendizaje (Kwapis et al., 2017). Kwapis et al. (2017) encontraron que el bloqueo selectivo de la actividad de la desacetilasa HDAC3 en el DH o en el núcleo basal de la amígdala aumentaba el miedo contextual sin tener un efecto sobre el miedo al tono. Sin embargo, el bloqueo de la actividad de HDAC3 en el núcleo lateral de la amígdala mejoró el tono, pero no la memoria del miedo contextual. Así, la actividad de HDAC3 regula diferentes aspectos del miedomemoriaen las subregiones basal y lateral de la amígdala. Juntos, los hallazgos presentados en Kwapis et al. (2017) junto con el presente estudio muestran que el dominio desacetilasa de HDAC3 es importante para los procesos de memoria.

Por el contrario, Sun et al. (2013) demostraron que el dominio desacetilasa de HDAC3 es innecesario para la función de HDAC3 en el hígado. Descubrieron que un mutante HDAC3 muerto en desacetilasa podía rescatar casi por completo la expresión génica lipogénica reprimida, así como el metabolismo de los lípidos. Además, demostraron que se requiere la interacción con el correpresor NCOR para la función de HDAC3 independiente de la desacetilasa. Por lo tanto, a pesar de la evidencia del importante papel del dominio desacetilasa de HDAC3, HDAC3 también tiene funciones no enzimáticas críticas en los procesos transcripcionales.

En nuestro estudio anterior, McQuown et al., (2011), encontramos que la eliminación focal de HDAC3 en el DH da como resultado una mejora a largo plazomemoriapara OLM, pero no para ORM. Del mismo modo, en el estudio actual, encontramos que el bloqueo selectivo de la actividad de desacetilasa de HDAC3 (usando un mutante de punto muerto de desacetilasa de HDAC3) en el DH perjudicó la OLM, pero no tuvo ningún efecto sobre la ORM. En roedores, la participación del hipocampo en el reconocimiento de objetos ha sido un punto de controversia (Mumby, 2001; Dere et al., 2007; Winters et al., 2008; Ennaceur 2010). Nuestro laboratorio encontró previamente un deterioro significativo en ORM cuando usamos muscimol después del entrenamiento para inactivar el hipocampo. Sin embargo, cuando se inactivó el hipocampo antes de la recuperación de ORM, no se observó ningún efecto (Haettig et al., 2011). Por lo tanto, parece que el hipocampo es necesario para la consolidación pero no para la recuperación de ORM en la misma tarea de ratón utilizada en el presente estudio. Múltiples estudios de nuestro laboratorio (Barret et al., 2011; McQuown et al., 2011; Vogel-Ciernia et al., 2013) y otros (Balderas et al., 2008) demuestran de manera similar que una manipulación del hipocampo dorsal solo afecta OLM y no ORM. En nuestros experimentos, manipulamos un gen de interés (CBP, Barrett et al., 2011; HDAC3, McQuown et al., 2011; BAF53b, Vogel-Ciernia et al., 2013), lo que deja comunicación entre el DH y otros cerebros. regiones intactas mientras se interrumpe selectivamente la plasticidad local. De manera similar, el bloqueo de la síntesis de proteínas con anisomicina no afecta la consolidación de ORM (Balderas et al., 2008). El bloqueo de la actividad del hipocampo con muscimol, por otro lado, perjudica la consolidación de ORM. Muscimol inactiva las células del hipocampo, impidiendo la comunicación con las regiones cerebrales clave necesarias para la adquisición/consolidación de ORM. Por lo tanto, parece que manipular la expresión génica o bloquear la síntesis de proteínas dentro del DH no es suficiente para interrumpir los mecanismos de adquisición/consolidación necesarios para la memoria a largo plazo para el reconocimiento de objetos. De hecho, los estudios han sugerido que a largo plazomemoriaporque el reconocimiento de objetos se basa en las cortezas peripostrinal e insular, en lugar del DH (Balderas et al., 2008; Roozendaal et al., 2010).

Estudios previos de nuestro laboratorio utilizaron inhibidores de HDAC3 administrados sistémicamente para bloquear de forma aguda la actividad enzimática de HDAC3 (Malvaez et al., 2013). Aquí, usamos manipulaciones virales para inhibir crónicamente la actividad desacetilasa de HDAC3. Esta inhibición crónica puede permitir que se activen mecanismos compensatorios en la región del cerebro en la que se realizó nuestra manipulación, lo que resulta en un aprendizaje normal. El dominio deacetilasa de HDAC3 en el DH puede desempeñar un papel en la extinción de la cocaína-CPPmemoria, ya que la infusión del virus HDAC3 mutante puntual en el DH resultó en una extinción facilitada. Es interesante notar que el bloqueo de la actividad desacetilasa de HDAC3 en el DH mejoró el aprendizaje de extinción pero no tuvo efecto en la adquisición/consolidación usando el modelo CPP. Una posible explicación de esto es que se cree que el aprendizaje que ocurre durante la extinción es más susceptible a manipulaciones en comparación con el condicionamiento inicial. Los estudios han demostrado que la tasa de extinción puede ser más lenta que la tasa de adquisición inicial (Rescorla, 2002), lo que sugiere que la extinción es más desafiante y, por lo tanto, más susceptible a la interrupción. Esto parece bastante plausible cuando se trata de recuerdos sólidos asociados con la cocaína como el Neurobiol LearnMem original. Manuscrito del autor; disponible en PMC 2018 01 de noviembre.

la formación de estos recuerdos involucra el poderoso psicoestimulante cocaína, lo que facilita que los animales formen este originalmemoriafrente a una extinción posteriormemoria.

Con respecto a la adquisición/consolidación de recuerdos asociados a fármacos, encontramos que ya sea que usáramos un virus mutante de punto muerto de desacetilasa o elimináramos todo el gen Hdac3 usando la eliminación homocigótica de Hdac3 en el DH, nuestras manipulaciones no tuvieron ningún efecto en la adquisición/consolidación de cocaína-CPPmemoria. La DH se ha correlacionado con el procesamiento de la información (para una revisión, consulte Fanselow y Dong 2010) y se ha demostrado que las lesiones excitotóxicas de la DH en ratas interrumpen la adquisición de cocaína-CPP (Meyers et al., 2003). Aunque se ha sugerido que el DH juega un papel en la expresión de la búsqueda de cocaína inducida por el contexto de la droga (Fuchs et al., 2005; 2007) y es necesario para procesar información contextual, el DH no es necesario para la asociación de un condicionado auditivo. estímulo con el estímulo incondicionado, según la literatura del miedo (Maren 2001). Por lo tanto, aunque el DH procesa información sobre el contexto, no se cree que sea el sitio de convergencia asociativa entre contexto y choque (Maren 2001). Por lo tanto, aunque HDAC3 parece desempeñar un papel necesario en la adquisición/consolidación de la memoria de cocaína-CPP en regiones cerebrales como el núcleo accumbens, que desempeña un papel central en los circuitos de recompensa y es el principal mediador de las propiedades de refuerzo de las drogas de abuso y asociaciones. procesamiento de estímulos condicionados emparejados con drogas (Parkinson et al., 1999; Kalivas y McFarland, 2003; Rogge et al., 2013), nuestros hallazgos actuales sugieren que el dominio deacetilasa de HDAC3 en el DH no parece mediar en la formación de cocaína -asociadorecuerdos.

Nuestros resultados muestran que la región de desacetilasa de HDAC3 juega un papel en regiones cerebrales específicas implicadas en la extinción de la cocaína asociada.memoria. Primero investigamos el papel de la actividad enzimática HDAC3 en la corteza infralímbica porque esta región del cerebro se ha considerado un lugar central para la extinción de los recuerdos (Peters et al., 2008; LuLumiere et al., 2010). Stafford et al. (2012) destacaron el papel de los mecanismos de desacetilación de histonas en la IL en la extinción del miedo al mostrar que el inhibidor NaB de histona desacetilasa de clase I resultó en una mayor extinción cuando se infundió en la IL, pero no en la PrL. Cuando infundimos el virus HDAC3 mutante puntual en la IL, no encontramos efectos sobre la tasa de extinción de la memoria asociada a la cocaína. La familia de HDAC Clase I consta de HDAC-1, -2, -3 y -8 (Haberland et al., 2009). Ressler y sus colegas (2015) encontraron que el inhibidor de HDAC-1, -2 y -3, RGFP963, mejora la consolidación de la extinción del miedo estimulado, pero RGFP966, un inhibidor selectivo de HDAC3, no lo hizo. . Además, Rumbaugh et al. (2015) demostraron que RGFP963 y otro inhibidor de HDAC-1, -2 y -3, RGFP968, fueron más efectivos para estimular la sinaptogénesis, mientras que RGFP966 fue ineficaz. Estos resultados resaltan las diferencias importantes en los hallazgos observados dependiendo de si el dominio de desacetilasa de HDAC3, toda la familia de HDAC de Clase 1 o un subconjunto de HDAC de Clase I son el objetivo y sugieren que apuntar a varias isoformas de HDAC de Clase I puede producir efectos más sólidos en procesos de aprendizaje y memoria.

En resumen, nuestros hallazgos destacan el papel del dominio desacetilasa de HDAC3 en regiones cerebrales específicas implicadas en la localización de objetos.memoriay la formación y extinción de las drogas asociadas a la cocaína.memoria. Es importante tener en cuenta que los estudios anteriores se han centrado de forma aguda en HDAC3 mediante manipulaciones sistémicas que cruzan la barrera hematoencefálica y se dirigen a muchas regiones del cerebro (p. ej., Malvaez et al., 2010, 2013; Stafford et al., 2012). Aquí, mostramos cómo la manipulación crónica de la región desacetilasa de HDAC3 en regiones clave del cerebro involucradas en el aprendizaje de la ubicación de objetos y la formación y extinción de recuerdos asociados con la cocaína afectan estos procesos de memoria. Nuestros hallazgos amplían los hallazgos previos de que la actividad de desacetilasa de HDAC3 juega un papel fundamental en los procesos de memoria a largo plazo y habla del papel específico de la actividad de desacetilasa de HDAC3 con respecto a las regiones del cerebro y al proceso de memoria.