Dinámica, localización y activación de NF-kappa B durante la consolidación de la memoria en ratón

• Autores: Salles, Angeles
• Año de publicación: 2017
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Freudenthal, Ramiro; Boccia, Mariano Martín
• Materia: NF-KAPPA B; MEMORIA A LARGO TERMINO; CONSOLIDACION; NMDA; PSD-95; HIPOCAMPO; NUCLEO ACCUMBENS; AMIGDALA; EVITACION INHIBITORIA; APRENDIZAJE DEL APETITIVO; APRENDIZAJE AVERSIVO; NF-KAPPA B; LONG-TERM MEMORY; CONSOLIDATION; NMDA; PSD-95; HIPPOCAMPUS; NUCLEUS ACCUMBENS; AMYGDALA; INHIBITORY AVOIDANCE; APPETITIVE LEARNING; AVERSIVE LEARNING
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

NF-kappa B es un factor de transcripción cuya activación es necesaria para laconsolidación de la memoria a largo plazo en varias especies. Este factor de transcripciónse activa y se transloca al núcleo de las células en una ventana temporal específica durantela consolidación. NF-kappa B tiene una amplia distribución en el sistema nervioso, con unafuerte presencia en dendritas y terminales sinápticas. Esta tesis se centra en la activación,localización y dinámica de NF-kappa B en tareas de aprendizaje que se adquieren con unsolo ensayo, la evitación inhibitoria (IA) y una tarea adquirida en el mismo contexto pero designo opuesto. Los ratones son entrenados de dos modos diferentes; ya sea recibiendo o no unestímulo eléctrico al entrar en un compartimiento oscuro (aversivo con choque eléctrico vs.apetitivo sin choque). Cuarenta y ocho horas después el desempeño de los animales esevaluado. Durante la sesión de evaluación, las latencias de entrada al compartimientooscuro (independientemente del tipo de entrenamiento) fueron significativamente diferentesal día de entrenamiento y a las latencias de un grupo control que en el día delentrenamiento recibe un choque no relacionado con el contexto. Además, la actividadnuclear de NF-kappa B se vió aumentada durante la consolidación de ambas tareascomparando con animales control y naïve. La inhibición de NF-kappa B con sulfasalazinainyectada en el hipocampo, amígdala o el núcleo accumbens inmediatamente luego delentrenamiento produjo un deterioro en la retención de la memoria en ambas versiones de latarea. Los resultados sugieren que en ratón, NF-kappa B es un paso molecular crítico endiferentes áreas del cerebro para la consolidación de la memoria de largo término en unatarea de evitación inhibitoria y en una versión “apetitiva” de la misma. La activación de este factor de transcripción en el núcleo de las células delhipocampo ha sido descrita a exhaustivamente. La presencia del factor de transcripción enla sinapsis nos llevó a investigar un posible rol local en la sinapsis, activación y dinámica eneste sitio. En este trabajo se describen los cambios en la localización sináptica de NF-kappa B y de su actividad, durante la consolidación de la memoria a largo plazo, tanto de la tareaaversiva como apetitiva asociada al IA. La comparación de la actividad sinaptosomal ynuclear de NF-kappa B indican diferentes dinámicas para ambas localizaciones. Además,se identifican dos fracciones de NF-kappa B sinaptosomal, una que se obtiene soluble en elcontenido sinaptosomal (fracción libre) y la otra se encuentra fuertemente unida a lasmembranas sinaptosomales. Durante las primeras etapas de la consolidación la fracciónlibre se activa, la fracción asociada a membrana aumenta mientras que la cantidad de lafracción libre disminuye. Estos resultados sugieren que la activación sináptica de NF-kappa B y su translocación a membranas son parte de la consolidación de la memoria a largoplazo en ratones. Existen evidencias que demuestran que NF-kappa B se activa a través de laactividad del receptor de NMDA. Tomando en cuenta este dato se apuntó a disociar la señaleléctrica que llega al núcleo de la señal de transducción molecular local en la sinapsis paraestudiar la función sináptica local del NF-kappa B. Para abordar este objetivo se trabajó conpéptidos que impiden la interacción de PSD-95 (proteína de andamiaje postsináptico) con elreceptor de NMDA. En este trabajo se muestra que la inyección intra-hipocampo de estepéptido interfiere de forma reversible con la consolidación de la memoria de Evitación Inhibitoria (IA). Los resultados presentados en esta tesis aportan datos cruciales para entender lafunción sináptica local del NF-kappa B durante la consolidación de la memoria, tanto paralas tareas de aprendizaje aversivas como apetitivas.
NF-kappa B is a transcription factor whose activation has been shown to benecessary for long-term memory consolidation in several species. This transcription factor isactivated and translocates to the nucleus of cells in a specific temporal window duringconsolidation. NF-kappa B has a wide distribution in the nervous system, with awell-reported presence in dendrites and synaptic terminals. This thesis focuses on theactivation, localization and dynamics of NF-kappa B in a one trial learning task associated tothe inhibitory avoidance (IA) setting. Mice were trained either receiving or not a footshock when entering a darkcompartment (aversive vs “appetitive” learning). Forty eight hours after training, latencies tostep-through regardless of its training condition were significantly different from training dayand from testing latencies of a control group that only receives a shock unrelated to context. Moreover, nuclear NF-kappa B DNA-binding activity was augmented in the aversive and theappetitive tasks when compared with control and naïve animals. NF-kappa B inhibition by Sulfasalazine injected either in the Hippocampus, Amygdala or Nucleus Accumbensimmediately after training was able to impair retention in both training versions. The results suggest that NF-kappa B is a critical molecular step, in different brain areas on memory consolidation. The activation of NF-kappa B in the nucleus has been thoroughly described ofhippocampal cells but the presence of the transcription factor at the synapse led us toinvestigate a possible local role, activation and dynamics at this site. Here I report changesin synaptosomal NF-kappa B synaptic localization and activity, during long-term memoryconsolidation of both the aversive and appetitive learning tasks associated to the IA. Activitycomparison of synaptosomal and nuclear NF-kappa B, indicate different dynamics for bothlocalizations. In this work two pools of synaptosomal NF-kappa B are identified, oneobtained with the synaptoplasm (free fraction) and the second bound to the synaptosomalmembranes. During the early steps of consolidation the first pool is activated, as themembrane associated transcription factor fraction increases and concomitantly the freefraction decreases. These results suggest that the activation of synaptic NF-kappa B and itstranslocation to membranes are part of the consolidation of long-term memory in mice. It has been reported that NF-kappa B is activated through NMDA receptor activity. Taking this data into account, I aimed to dissociate the electrical signal that reaches thenucleus of the local molecular transduction signal at the synapse, to study the local synaptic function of NF-kappa B. To address this I worked with peptides that impede the interaction of PSD-95 (postsynaptic scaffold protein) with the NMDA receptor. This work shows that theintra-hippocampus injection of this peptide reversibly interferes with the consolidation ofmemory in the aversive version of task IA. The results presented in this thesis lay valuable groundwork for future investigation ofthe local synaptic role of NF-kappa B during memory consolidation, both for aversive andappetitive learning tasks.
Fil: Salles, Angeles. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.