Participación de la proteína quinasa dependiente de AMP cíclico (PKA) en la formación de la memoria de largo término en Chasmagnathus

• Autores: Locatelli, Fernando Federico
• Año de publicación: 2003
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Romano, Arturo Gabriel
• Materia: PROTEINA QUINASA; MEMORIA DE LARGO TERMINO; CHASMAGNATHUS
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Las hipótesis para el estudio de las bases neurobiológicas del aprendizaje y la memoria consideran que la información es almacenada por el sistema nervioso como cambios en las conexiones entre neuronas. Estos cambios son el resultado de un proceso de transformación inducido por la experiencia y dirigido en cada neurona por la activación de las vías de transducción, que por medio de la accion de quinasas, regulan cambios de corto término y la expresión de genes responsables de los cambios perdurables que subyacen la memoria de largo término. En la presente tesis se estudió la participación de la proteína quinasa dependiente de AMP-cíclico (PKA) en la formación de una memoria de largo término y aspectos de su activación fueron estudiados en estrecha relación con la experiencia y el tipo de memoria inducido. Con este objetivo se utilizó el paradigma de memoria contexto-señal del cangrejo Chasmagnathus granulatus, en el cual el animal aprende a reconocer la inocuidad de un estímulo inicialmente peligroso. Ante la falta de conocimiento previo sobre esta vía de transducción en crustáceos, se estudió la distribución de la actividad basal y total de PKA en sistema nervioso de cangrejo y se identificó y caracterizó a las isoformas I y II de la misma. Mediante la administración de un inhibidor de PKA, a distintos tiempo respecto del entrenamiento, se determinó la existencia de dos períodos en los cuales la actividad de PKA es fundamental para la consolidación. El primero durante el entrenamiento y el segundo en una ventana temporal entre 4 y 8 horas después del mismo. La medición de la actividad de PKA durante la consolidación permitió comprobar que la activación de PKA es parte de los mecanismos de la consolidación directamente inducidos por la experiencia. Se determinó que durante el segundo período de dependencia de PKA para la consolidación existe un aumento de la isoforma de PKA más sensibles al AMPc, PKA I, que estaría involucrado en el aumento de actividad de PKA necesario durante esa etapa de la consolidación. Finalmente, se estudió que aspectos temporales y mecanísticos de la activación de PKA son función específica de la activación inducida por distintas experiencias. La participación diferencial de isoformas de PKA es sugerida.
Current hypothesis for the study of neurobiological basis of learning and memory consider that information provided by experience is encoded as changes in the connections between neurons. These changes are consequence of a transformation process initiated by the experience and directed by coordinate action- of signal transduction pathways. Through phosphorylation, kinases regulate short-term synaptic changes and the expression of genes involved in the plastic changes that underlie the long-term memory. Works at this thesis were aimed at studying the role of cyclic AMP-dependent protein kinase (PKA) on long-term memory formation and specific aspects of its activation were studied in relation with the kind of experience and the memory induced. The experimental model used was the context-signal learning paradigm of Chasmagnathus granulatus crab. The lack of previous information about the CAMP pathway in crustaceans prompted us first to characterize PKA from crab neural tissues. Basal and total PKA activity distribution was studied in the crab neural system and we also identified and characterized PKA isoforms I and 11. Using in vivo administration of a PKA inhibitor at different times from training, two periods of PKA dependence were determined for memory consolidation. The first of them during training session and a second one in a time window from 4 to 8 hours after training. PKA activity was measured in neural ganglia after training revealing that PKA activation is part of mechanisms directly induced by experience and involved in consolidation. Coincidently with the second PKA dependence period, an increase in the more sensible isoform, PKA I, was found. This increase could be responsible for the PKA activity necessary during this period. Finally, temporal and mechanistic aspects of PKA activation were found to be specific functions of the activation induced by different experiences that induce different memories. Differential PKA isoform participation is also suggested.
Fil: Locatelli, Fernando Federico. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.