Regulación de la vía de ERK durante la reconsolidación de una memoria aversiva en ratones

• Autores: Ojea Ramos, Santiago
• Año de publicación: 2024
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Feld, Mariana; Boccia, Mariano Martín
• Materia: MEMORIA; RECONSOLIDACION; ERK; DIMERIZACION; MEMORY; RECONSOLIDATION; ERK; DIMERIZATION
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

En el presente trabajo se pretende abordar el estudio de mecanismos de regulación de la reconsolidación de la memoria. Para ello utilizamos la tarea de evitación inhibitoria, la cual constituye un modelo de estudio de procesos de aprendizaje y memoria ampliamente utilizados en el campo de las neurociencias. Esta tesis se enmarca en el estudio de mecanismos de regulación de la vía de señalización de ERK/MAPK en el hipocampo de ratones CF-1 luego de la reactivación de la memoria de evitación inhibitoria. Asimismo, hemos extendido el estudio a otras áreas cerebrales involucradas en la reconsolidación de esta memoria. En particular, estudiamos el rol de la dimerización de la proteína ERK2 en los procesos que ocurren luego de la reactivación de la memoria. Para esto, entrenamos ratones de la cepa CF-1 con dos tipos de entrenamiento: uno de intensidad débil y otro de intensidad fuerte, y 48 horas después reactivamos la memoria. Encontramos que la dimerización de ERK2 en el hipocampo depende del tipo de entrenamiento usado. Más aún, estudiamos el efecto de la administración de un inhibidor de la dimerización luego de la reactivación de la memoria en el hipocampo, y observamos que su efecto también depende del tipo de entrenamiento usado: mientras que en los animales entrenados con un shock fuerte la droga causó un impedimento en la tarea conductual, en los animales entrenados con un shock débil tuvo un efecto facilitador. Por otro lado, estudiamos una proteína reguladora de la actividad ERK en el compartimento citosólico: la fosfatasa MKP3, que regula su defosforilación. Encontramos que la expresión de esta proteína sigue, una cinética inversa respecto de la fosforilación de ERK. Además, pusimos a punto la administración de BCI, una droga que impide la actividad de MKP3, por lo que para futuros estudios contamos con una herramienta farmacológica que regula positivamente la actividad de ERK de manera específica, algo con lo que no contábamos hasta ahora. Por último, realizamos estudios de inmunohistoquímica contra c-Fos con el objetivo de identificar distintas áreas cerebrales involucradas en la reconsolidación de la tarea. En resumen, en este trabajo se aportan evidencias que aportan a una mejor comprensión de los complejos mecanismos regulatorios de la vía de ERK/MAPK involucrados en los procesos de reconsolidación de la memoria de evitación inhibitoria.
This study aims to investigate the regulatory mechanisms of memory reconsolidation. To this end, we used the inhibitory avoidance task, a widely employed model for studying learning and memory processes in neuroscience. This thesis focuses on the regulation of the ERK/MAPK signaling pathway in the hippocampus of CF-1 mice following the reactivation of inhibitory avoidance memory. Additionally, we extended the study to other brain areas involved in the reconsolidation of this memory. Specifically, we examined the role of ERK2 protein dimerization after memory reactivation. CF- 1 mice were trained with two types of training protocols: one using a weak-intensity shock and the other a strong-intensity shock, and their memory was reactivated 48 hours later. We found that ERK2 dimerization in the hippocampus depends on the type of training used. Furthermore, we studied the effects of administering an inhibitor of ERK dimerization into the hippocampus following memory reactivation. The effects were also training-dependent: in animals trained with a strong shock, the drug impaired performance in the task, whereas in animals trained with a weak shock, it had a facilitating effect. Additionally, we studied a regulatory protein of ERK activity in the cytosolic compartment: the phosphatase MKP3, which modulates ERK dephosphorylation. We found that MKP3 expression follows an inverse kinetic pattern relative to ERK phosphorylation. Moreover, we developed an injection protocol for BCI, a drug that inhibits MKP3 activity. This provides a new pharmacological tool for future studies to positively regulate ERK activity specifically, a capability previously unavailable. Finally, we conducted immunohistochemistry studies targeting c-Fos to identify brain areas involved in the reconsolidation of the task. In summary, this work provides evidence contributing to a better understanding of the complex regulatory mechanisms of the ERK/MAPK pathway involved in the reconsolidation processes of inhibitory avoidance memory.
Fil: Ojea Ramos, Santiago. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.