Part 2: Funcions diferents per al domini de la deacetilasa de HDAC3 a l'hipocamp i l'escorça prefrontal medial en la formació i l'extinció de la memòria

Per a més informació:ali.ma@wecistanche.com

Si us plau, feu clic aquí per a la part 3

Si us plau, feu clic aquí per a la part 1

Feu clic aBeneficis de l'extracte de Cistanche per millorar la memòria

Resultats

Expressió del virus mutant puntual AAV-HDAC3 (Y298H)

Per orientar l'activitat de la desacetilasa HDAC3, vam desenvolupar un mutant puntual (Y298H) expressat a partir del virus adenoassociat (AAV2.1-HDAC3 (Y298H)-v5). La substitució d'una histidina per una tirosina (Y298H) elimina l'activitat enzimàtica de HDAC3 (Kwapis et al., 2017; Lahm et al, 2007, Sun et al., 2013). També hem afegit una etiqueta d'epítop V5 per mesurar la immunoreactivitat i quantificar l'expressió d'ARNm viral del mutant puntual HDAC3 independentment de l'HDAC3 endògena (Fig. 1A). Els ratolins van rebre infusions bilaterals del virus mutant puntual (AAV-HDAC3(Y298H)-v5) o control (AAV-EV). Dues setmanes més tard (permetent una expressió òptima (Barrett et al., 2011; Kwapis et al., 2017, McQuown et al., 2011; Rogge et al., 2013), es van sacrificar ratolins i es van mesurar V5 i HDAC3 per immunoreactivitat i RT-qPCR. Per confirmar que les nostres infusions virals es dirigeixen a la DH, vam avaluar la immunoreactivitat a l'epítop V5 a AAV-HDAC3(Y298H) Vam observar una transducció reeixida d'AAV-HDAC3(Y298H)-v5 a les àrees CA1 i CA3 de la DH. de tots els animals infusió de virus mutants puntuals, sense tinció de V5 en animals infusionats amb el virus de control AAV-EV (Fig. 1B). També vam mesurar V5 i HDAC3 de tipus salvatge en teixit DH mitjançant RT-qPCR. Primers tant contra el V{{ 49}}que contenia la transcripció HDAC3(Y298H) i la transcripció endògena d'Hdac3 (que reconeix tant l'Hdac3 endògen com l'ARNm Hdac3(Y298H)-v5 mutat) van confirmar nivells significativament més alts en ratolins infusionats amb AAV-HDAC3(Y298H)-v5: 7)=4,14; * p < 0,01,="" vector="" buit="" n="5;" y298h="" n="4;" hdac3:="" t(9)="3,12," *="" p="" {{="" 76}}.012,="" empt="" y="" vector="" n="6;" y298h="" n="6)" (fig.="" 1c,="">

El bloqueig de l'activitat HDAC3 a l'hipocamp dorsal amb AAV-HDAC3(Y298H)-v5 millora la memòria a llarg termini per a la ubicació d'objectes

Estudis anteriors han demostrat que millora la inhibició d'HDAC3memòriade manera que un esdeveniment d'aprenentatge subllindar que no donaria lloc a llarg terminimemòriaes transforma en un esdeveniment que porta a llarg terminimemòria(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) confirmant que 3 min va ser un període d'entrenament subllindar (figura 2B). En canvi, els ratolins Y298H van mostrar una memòria significativa per a la ubicació de l'objecte, evident per un índex de discriminació significativament més gran (DI=28,76 ± 4,45 per cent; t (12)=4,587, * p < {{20="" }},001,="" n="6;" fig.="" 2b).="" els="" grups="" no="" difereixen="" en="" el="" temps="" total="" d'exploració="" dels="" dos="" objectes="" (t(12)="1,024;" p=""> 0,05; Fig. 2C).

A continuació, vam utilitzar un nou grup d'animals per provar si la infusió del virus mutant puntual a la DH va afectar a llarg termini.memòriaen una tasca estàndard de reconeixement d'objectes novells (ORM; Fig. 2D).

En aquesta tasca, un dels objectes familiars es substitueix per un objecte nou, però no hi ha cap canvi en el context o la ubicació de l'objecte. Com es mostra a la figura 2E, després de l'entrenament subllindar (3 min), tant els ratolins Vector buit com els Y298H van passar quantitats de temps similars amb els objectes coneguts i nous el dia de la prova (t(14)=0.55; p > 0.05, Vector buit n=9; Y298H n=7). Els grups no difereixen en el temps total d'exploració dels dos objectes (t(14)=0,88; p > 0,05; Fig. 2F). En conjunt, les dades de la figura 2 suggereixen que la infusió del virus HDAC3 mutant punt mort de desacetilasa a la DH dóna lloc a una millora selectiva a llarg termini.memòriaper a la ubicació de l'objecte (Fig. 2B), però no per a l'objecte en si (Fig. 2E).

La interrupció de l'activitat HDAC3 a l'hipocamp dorsal amb AAV-HDAC3 (Y298H) -v5 no té cap efecte sobre la formació de la memòria associada a la cocaïna

S'ha demostrat a les rates que el DH té un paper associat a fàrmacsmemòriaprocessos. Concretament, s'ha demostrat que les lesions excitotòxiques de la DH en rates interrompen l'adquisició de cocaïna-CPP (Meyers et al., 2003). Tenint en compte la nostra pròpia troballa inicial que demostra que la manipulació d'HDAC3 a l'hipocamp afecta la memòria a llarg termini per a la ubicació de l'objecte (Fig. 2B), i les proves que suggereixen que la DH té un paper en els medicaments associats.memòriaformation, 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). Després de condicionar-se amb dos aparellaments de cocaïna, tant el grup Vector buit com el grup Y298H van establir una preferència per l'entorn aparellat amb cocaïna a la prova posterior (Fig. 3B). Un ANOVA de mesures repetides bidireccionals va revelar un efecte principal important del condicionament (F(1,28)=16.36, p <0.001) però="" sense="" grup="" (f(1,28)="0,18," p=""> 0,05) i cap interacció tractament per prova (F(1,28)=0,05, p > 0,05). Bonferronipost-hocanalysis no va mostrar cap diferència entre els ratolins Vector buit i Y298H en la prova prèvia (t(56)=0.47, p > 0.05) o la prova posterior (t (56)=0.19, p > 0,05, n=15 per grup) (Fig, 3B). Aquests resultats demostren que la infusió d'AAV-HDAC3 (Y298H) a la DH no va tenir cap efecte sobre l'adquisició de cocaïna associada.memòria.

La supressió d'HDAC3 a l'hipocamp dorsal no té cap efecte sobre la formació de cocaïna associadaMemòria

A continuació, vam examinar si la supressió de tot el gen Hdac3 a la DH afectaria la cocaïna.memòriaformació. En aquest experiment, es van generar delecions homozigotes específiques de DH de Hdac3 en ratolins adults. Com que HDAC3 s'expressa en neurones, oligodendròcits i glia (Broide et al., 2007; Baltan et al., 2011), l'ús del serotip AAV 2.1, que transdueix preferentment les neurones (Burger et al., 2004), va permetre supressió de Hdac3 específicament a les neurones. A més, hem utilitzat CAMKII-Cre i el promotor CAMKII hauria de restringir l'expressió de Cre a les neurones excitadores del prosencèfal (Kojima et al., 1997). Els ratolins Hdac3 plus / plus i Hdac3flox/flox es van sotmetre a CPP induït per cocaïna per examinar l'efecte de la supressió de Hdac3 específica de DH sobre la formació de memòria CPP. L'esquema del procediment CPP es mostra a la figura 4A. Com es mostra a la figura 4B, tant els ratolins Hdac3 plus/plus com els Hdac3flox/flox

va establir una preferència per l'entorn acompanyat de cocaïna en la prova posterior. Quan les dades es van analitzar mitjançant ANOVA factorial (tractament × genotip), hi va haver un efecte principal important del condicionament (F(1,21)=12.03, p <0. 01)="" però="" no="" el="" genotip="" (f(1,21)="" {{10}}.52,="" p=""> 0.{05) i cap interacció (F (1,21)=0.12, p > 0.05). Bonferronipost-hocanalysis no va mostrar cap diferència entre els ratolins Hdac3 plus/plus i Hdac3flox/flox en la prova prèvia (t(42)=0,80, p > 0,05) o la prova posterior (t(42) {{31} },42, p > 0,05, Hdac3 més / més n=12, Hdac3flox/flox n=11) (Fig, 4B). L'extensió de la supressió d'HDAC3 en ratolins Hdac3flox/flox es mostra a la figura 4C. Les infusions víriques i les supressions focals eren bilaterals i les supressions de Hdac3 es van limitar a la DH en tots els ratolins Hdac3flox/flox inclosos a les dades presentades a les figures posteriors. Per confirmar que la nostra infusió viral es va dirigir adequadament a la DH i va donar lloc a la supressió de Hdac3, vam mesurar la immunoreactivitat a HDAC3. La figura 4C mostra l'expressió d'HDAC3 a la DH després de la tinció d'immunofluorescència amb anticossos anti-HDAC3. La tinció de DAPI va confirmar la presència de nuclis a la DH d'ambdós genotips. A la figura 4D es mostra la immunoreactivitat HDAC3 quantificada a la DH de tots els ratolins Hdac3 plus/plus i Hdac3flox/flox utilitzats en aquest estudi. La immunoreactivitat de HDAC3 es va reduir significativament en la DH dels ratolins Hdac3flox/flox en comparació amb Hdac3 plus/plus (percentatge mitjà de Hdac3 plus/plus ±sem: Hdac3 plus/plus=100±26,0; Hdac3flox/flox=30,2; ±7,8, t(9)= 2,790, * p <>

La interrupció de l'activitat HDAC3 al PrL amb AAV-HDAC3 (Y298H) -v5 no té cap efecte sobre la formació de la memòria associada a la cocaïna

A continuació, vam provar si la interrupció de l'activitat HDAC3 a l'escorça prelímbica (PrL) amb HDAC3-(Y298H)-v5 afectaria la cocaïna-CPPmemòriaformació. S'ha demostrat que el PrL té un paper crític en l'adquisició de cocaïna-CPP (Isaac et al., 1989; Tzschentke i Schmidt 1998, 1999). A més, la neuroplasticitat de l'escorça prefrontal es pot alterar de manera anormal per drogues addictives d'abús com la cocaïna mitjançant la regulació de l'expressió gènica (Krasnova et al., 2008; Marie-Claire et al., 2003). Així, vam plantejar la hipòtesi que l'activitat de desacetilasa de HDAC3 pot tenir un paper crític en el PrL per a la cocaïna associada.memòriaformation. 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). Després de condicionar-se amb dos aparellaments de cocaïna, tant els grups Vector buit com Y298H van establir una preferència per l'entorn aparellat amb cocaïna a la prova posterior (Fig. 5B). Un ANOVA bidireccional de mesures repetides va revelar un efecte principal important del condicionament (F(1,22) {{10}}.10, p <0.{{ 44}}001)="" però="" no="" grup="" (f(1,22)="0,11," p=""> 0,05) i cap interacció tractament per prova (F(1,22)=0,10, p > 0,05). Bonferronipost-hocanalysis no va mostrar cap diferència entre els ratolins AAV-EV i HDAC3(Y298H)-v5 en la prova prèvia (t(44)=0.11, p > 0,05) o posttest (t (44) {{ 42}},45, p > 0,05, n=12 per grup) (Fig. 5B). Per confirmar que les nostres infusions virals es dirigeixen específicament al PrL, vam mesurar la immunoreactivitat a l'epítop V5 a AAV-HDAC3 (Y298H). Vam observar una transducció reeixida d'AAV-HDAC3 (Y298H) - v5 de tots els animals infusió de virus mutants puntuals a tot el PrL, alhora que vam evitar la propagació a la regió de l'escorça infralímbica (IL) de l'escorça prefrontal medial (mPFC). Com era d'esperar, no es va observar cap tinció de V5 en animals infusionats amb el virus de control AAV-EV (Fig. 5C). La figura 5D il·lustra la infusió viral dirigida al PrL. La infusió es va limitar al PrL en tots els animals inclosos a les dades presentades. Aquests resultats demostren que, com la infusió de DH, AAV-HDAC3 (Y298H) al PrL, tampoc va tenir cap efecte en l'adquisició de la memòria associada a la cocaïna.

El bloqueig de l'activitat HDAC3 a l'escorça infralímbica amb AAV-HDAC3(Y298H)-v5 no té cap efecte sobre l'extinció de la memòria associada a la cocaïna

A continuació, vam examinar si bloquejar selectivament l'activitat de la desacetilasa HDAC3 a la IL millora l'extinció de la cocaïna-CPP. S'ha demostrat que l'IL està implicada en l'extinció de la recerca de cocaïna (LaLumiere et al., 2010; Peters et al., 2008, 2009). Els animals es van sotmetre a un condicionament de cocaïna-CPP amb una dosi d'entrenament de cocaïna-HCl de 20 mg/kg. El motiu d'aquesta dosi més alta de cocaïna en aquest experiment d'extinció, així com en tots els estudis d'extinció posteriors, va ser prevenir els efectes del sòl d'extinció i establir una preferència prou forta que pogués aguantar les dues setmanes necessàries per a l'expressió viral després de la infusió del virus. Després del condicionament de la cocaïna-CPP, els animals van mostrar una preferència significativa a la prova posterior 1 (posttest 1; t(64)=15,11; p <0,001). a="" continuació,="" vam="" infusionar="" bilateralment="" hdac3="" (y298h)="" -v5="" o="" aav-ev="" a="" la="" il="" i,="" els="" ratolins="" es="" van="" sotmetre="" a="" proves="" posteriors="" sense="" fàrmacs="" (entrenament="" d'extinció)="" dues="" setmanes="" després="" de="" les="" infusions="" (fig.="" 6a).="" la="" interrupció="" de="" l'activitat="" hdac3="" a="" la="" il="" amb="" hdac3="" (y298h)="" no="" va="" tenir="" cap="" efecte="" en="" l'extinció="" de="">memòria. Utilitzant un ANOVA de mesures repetides bidireccionals, vam trobar un efecte principal significatiu de la prova (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 per grup) (Fig. 6B). Per confirmar que les nostres infusions virals es dirigeixen específicament a l'infralímbic, vam mesurar la immunoreactivitat a l'epítop V5 a AAV-HDAC3 (Y298H). Vam observar una transducció reeixida d'AAV-HdAC3 (Y298H) -v5 de tots els animals infusionats amb virus mutants puntuals a tota la IL, alhora que vam evitar la propagació a la regió PrL del mPFC. No es va observar cap tinció de V5 en animals infusionats amb el virus de control AAV-EV (Fig. 6C). La figura 6D mostra la infusió viral dirigida a la IL. La infusió es va limitar a la IL en tots els animals inclosos a les dades presentades.

El bloqueig de l'activitat HDAC3 a l'hipocamp dorsal amb AAV-HDAC3 (Y298H) -v5 facilita l'extinció de la memòria associada a la cocaïna

A continuació, vam examinar si bloquejar selectivament l'activitat de la desacetilasa HDAC3 a la DH millora l'extinció de la cocaïna-CPP. Tal com s'ha descrit anteriorment, els animals es van sotmetre a un condicionament CPP de cocaïna i van mostrar una preferència significativa a la prova posterior 1 (post-test 1; t(42)=9,79; p <0,0001). després="" vam="" infusionar="" bilateralment="" hdac3="" (y298h)="" -v5="" o="" aav-ev="" a="" la="" dh="" i="" vam="" fer="" que="" els="" animals="" se="" sotmetien="" a="" proves="" posteriors="" sense="" fàrmacs="" (entrenament="" d'extinció)="" dues="" setmanes="" després="" de="" les="" infusions="" (fig.="" 7a).="" la="" interrupció="" de="" l'activitat="" hdac3="" a="" la="" dh="" amb="" hdac3="" (y298h)="" va="" donar="" lloc="" a="" una="" extinció="" significativa="" de="" cpp="" a="" la="" prova="" posterior="" 2,="" tal="" com="" va="" revelar="" l'anova="" que="" compara="" la="" puntuació="" de="" preferència="" (ps)="" dels="" grups="" aav-ev="" i="" hdac3="" (y298h)="" -v5="" a="" través="" de="" les="" proves="" posteriors.="" 1="" i="" 2="" que="" mostren="" un="" efecte="" principal="" significatiu="" de="" la="" prova="" (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="">

Discussió

S'ha demostrat que l'administració sistèmica d'un inhibidor selectiu de l'HDAC3-millora la ubicació a llarg termini de l'objecte.memòriaaixí com l'extinció de la cocaïna associadamemòria(Malvaez et al., 2013). A més, la inhibició d'HDAC3 promou un patró diferent d'acetilació d'histones relacionat amb l'expressió gènica a l'hipocamp i l'escorça infralímbica (Malvaez et al., 2013). El nostre laboratori ha examinat el paper de HDAC3 en la DH i el nucli accumbens en OLM, així com en la cocaïna.memòria, respectivament (McQuown et al., 2011; Rogge et al., 2013). Tanmateix, no estava clar si el domini de la desacetilasa de HDAC3 és necessari o no per a aquests processos de memòria en regions específiques del cervell. Aquí, vam examinar el paper específic que juga el domini de la desacetilasa de HDAC3 en la formació a llarg termini d'OLM, la formació de memòria associada al context de la cocaïna, així com l'extinció del context de la cocaïna associada.memòria.

En aquests experiments, hem utilitzat un virus mutant del punt mort de la desacetilasa (AAV-HDAC3(Y298H)-v5 que bloqueja selectivament l'activitat de la desacetilasa de HDAC3 (Lahm et al., 2007; Sun et al., 2013). Hem trobat que bloqueja selectivament el domini desacetilasa de HDAC3 a la DH va millorar a llarg terminimemòriaper a la ubicació de l'objecte després d'un període d'entrenament subllindar. Aquesta troballa va ser específica per a la formació de memòria d'ubicació d'objeccions perquè el domini de la desacetilasa de HDAC3 a la DH semblava no tenir cap paper en l'adquisició/consolidació de la cocaïna associada.memòriaformació. També vam investigar el paper de HDAC3 a l'escorça prelímbica pel que fa a la formació de memòria de cocaïna-CPP i vam trobar que l'activitat de desacetilasa d'HDAC3 en aquesta regió cerebral no semblava ser crítica per a l'adquisició de memòria de cocaïna-CPP. Finalment, vam trobar que bloquejar l'activitat HDAC3 a la DH també va facilitar l'extinció de la cocaïna-CPP, mentre que aquesta mateixa manipulació no va tenir cap efecte a l'escorça infralímbica, una regió implicada en l'aprenentatge de l'extinció (Quirk et al., 2000; Quirk et al. , 2006; Lebrón et al 2004; Sierra-Mercado et al., 2006; Laurent i Westbrook, 2009). Aquests resultats suggereixen que el domini de desacetilasa de HDAC3 té un paper selectiu en regions específiques del cervell subjacents a la formació de memòria a llarg termini de la ubicació de l'objecte, així com a la formació i extinció de la memòria associada a la cocaïna.

Recentment hem demostrat que aquest virus mutant de punt mort de deacetilasa específic bloqueja l'activitat de desacetilasa de HDAC3 i promou l'acetilació d'histona induïda per l'aprenentatge (Kwapis et al., 2017). Kwapis et al. (2017) van trobar que bloquejar selectivament l'activitat de la deacetilasa HDAC3 al nucli DH o basal de l'amígdala augmentava la por del context sense tenir un efecte sobre la por del to. Tanmateix, el bloqueig de l'activitat HDAC3 al nucli lateral de l'amígdala va millorar el to, però no la memòria de por del context. Així, l'activitat HDAC3 regula diferents aspectes de la pormemòriaa les subregions basal i lateral de l'amígdala. En conjunt, les troballes presentades a Kwapis et al. (2017) juntament amb el present estudi mostren que el domini de la desacetilasa de HDAC3 és important per als processos de memòria.

En canvi, Sun et al. (2013) van demostrar que el domini desacetilasa de HDAC3 no és necessari per a la funció de HDAC3 al fetge. Van trobar que un mutant HDAC3 mort per desacetilasa era capaç de rescatar gairebé completament l'expressió gènica lipogènica reprimida així com el metabolisme dels lípids. A més, van demostrar que la interacció amb el corepressor NCOR és necessària per a la funció independent de la desacetilasa de HDAC3. Així, malgrat l'evidència del paper important del domini de la desacetilasa d'HDAC3, HDAC3 també té funcions no enzimàtiques crítiques en els processos transcripcionals.

En el nostre estudi anterior, McQuown et al., (2011), vam trobar que la supressió focal de HDAC3 a la DH dona com a resultat una millora a llarg termini.memòriaper a OLM, però no per a ORM. De la mateixa manera, en l'estudi actual, vam trobar que bloquejar selectivament l'activitat de la deacetilasa HDAC3 (utilitzant un mutant de punt mort de desacetilasa de HDAC3) a la DH va alterar l'OLM, però no va tenir cap efecte sobre l'ORM. En rosegadors, la implicació de l'hipocamp en el reconeixement d'objectes ha estat un punt de controvèrsia (Mumby, 2001; Dere et al., 2007; Winters et al., 2008; Ennaceur 2010). El nostre laboratori va trobar anteriorment un deteriorament important en ORM quan vam utilitzar muscimol després de l'entrenament per inactivar l'hipocamp. Tanmateix, quan l'hipocamp es va inactivar abans de la recuperació de l'ORM, no es va observar cap efecte (Haettig et al., 2011). Per tant, sembla que l'hipocamp és necessari per a la consolidació però no la recuperació d'ORM en la mateixa tasca del ratolí que s'utilitza en l'estudi actual. Múltiples estudis del nostre laboratori (Barret et al., 2011; McQuown et al., 2011; Vogel-Ciernia et al., 2013) i altres (Balderas et al., 2008) demostren de manera similar que una manipulació de l'hipocamp dorsal només afecta l'OLM i no ORM. En els nostres experiments, manipulem un gen d'interès (CBP, Barrett et al., 2011; HDAC3, McQuown et al., 2011; BAF53b, Vogel-Ciernia et al., 2013), que deixa la comunicació entre el DH i altres cervells. regions intactes mentre interrompen selectivament la plasticitat local. De la mateixa manera, bloquejar la síntesi de proteïnes amb anisomicina no perjudica la consolidació de l'ORM (Balderas et al., 2008). El bloqueig de l'activitat de l'hipocamp amb muscimol, d'altra banda, perjudica la consolidació de l'ORM. Muscimol inactiva les cèl·lules de l'hipocamp, impedint la comunicació amb les regions clau del cervell necessàries per a l'adquisició/consolidació d'ORM. Així, sembla que manipular l'expressió gènica o bloquejar la síntesi de proteïnes dins de la DH no és suficient per interrompre els mecanismes d'adquisició/consolidació necessaris per a la memòria a llarg termini per al reconeixement d'objectes. De fet, els estudis han suggerit que a llarg terminimemòriaper al reconeixement d'objectes es basa en les còrtexs peri-postrinals i insulars, en lloc de la DH (Balderas et al., 2008; Roozendaal et al., 2010).

Estudis anteriors del nostre laboratori van utilitzar inhibidors d'HDAC3 administrats de manera sistèmica per tal de bloquejar de manera aguda l'activitat enzimàtica de l'HDAC3 (Malvaez et al., 2013). Aquí, fem servir manipulacions virals per inhibir crònicament l'activitat de la desacetilasa de HDAC3. Aquesta inhibició crònica pot permetre que els mecanismes compensatoris s'incorporin a la regió del cervell en què es va realitzar la nostra manipulació, donant lloc a un aprenentatge normal. El domini desacetilasa de HDAC3 a la DH pot tenir un paper en l'extinció de la cocaïna-CPPmemòria, ja que la infusió del virus HDAC3 mutant puntual a la DH va provocar l'extinció facilitat. És interessant assenyalar que bloquejar l'activitat de desacetilasa de HDAC3 a la DH va millorar l'aprenentatge de l'extinció, però no va tenir cap efecte en l'adquisició/consolidació mitjançant el model CPP. Una possible explicació d'això és que es creu que l'aprenentatge que es produeix durant l'extinció és més susceptible a manipulacions en comparació amb el condicionament inicial. Els estudis han demostrat que la taxa d'extinció pot ser més lenta que la taxa d'adquisició inicial (Rescorla, 2002), cosa que suggereix que l'extinció és més difícil i, per tant, més susceptible a la interrupció. Això sembla bastant plausible quan es tracta de records robusts associats a la cocaïna perquè el Neurobiol LearnMem original. Manuscrit de l'autor; disponible a PMC l'1 de novembre de 2018.

La formació d'aquests records implica el poderós psicoestimulant cocaïna, cosa que facilita als animals la formació d'aquest originalmemòriaenfront d'una extinció posteriormemòria.

Pel que fa a l'adquisició/consolidació de memòries associades a fàrmacs, vam trobar que tant si vam fer servir un virus mutant de punt mort de desacetilasa com si vam eliminar tot el gen Hdac3 mitjançant la supressió homozigota de Hdac3 a la DH, les nostres manipulacions no van tenir cap efecte en l'adquisició/consolidació. de cocaïna-CPPmemòria. La DH s'ha correlacionat amb el processament de la informació (per a la seva revisió, vegeu Fanselow i Dong 2010) i s'ha demostrat que les lesions excitotòxiques de la DH en rates interrompen l'adquisició de cocaïna-CPP (Meyers et al., 2003). Tot i que s'ha suggerit que el DH té un paper en l'expressió de la recerca de cocaïna induïda pel context de drogues (Fuchs et al., 2005; 2007) i és necessari per processar informació contextual, el DH no és necessari per a l'associació d'un condicionat auditiu. l'estímul amb l'estímul incondicionat, segons la literatura de la por (Maren 2001). Així, mentre que el DH processa informació sobre el context, no es creu que sigui el lloc de convergència associativa entre context i xoc (Maren 2001). Per tant, encara que HDAC3 sembla tenir un paper necessari en l'adquisició/consolidació de la memòria de la cocaïna-CPP en regions cerebrals com el nucli accumbens, que té un paper central en els circuits de recompensa i és el mediador principal de les propietats de reforç de les drogues d'abús i associatives. processament d'estímuls condicionats aparellats amb drogues (Parkinson et al., 1999; Kalivas i McFarland, 2003; Rogge et al., 2013), les nostres troballes actuals suggereixen que el domini desacetilasa de HDAC3 a la DH no sembla mediar la formació de cocaïna. -associatrecords.

Els nostres resultats mostren que la regió de desacetilasa de HDAC3 té un paper en regions específiques del cervell implicades en l'extinció de la cocaïna associada.memòria. Primer vam investigar el paper de l'activitat enzimàtica HDAC3 a l'escorça infralímbica perquè aquesta regió cerebral s'ha considerat un lloc central per a l'extinció dels records (Peters et al., 2008; LuLumiere et al., 2010). Stafford et al. (2012) van destacar el paper dels mecanismes de desacetilació d'histones a la IL en l'extinció de la por demostrant que l'inhibidor de la histona deacetilasa de classe I NaB va provocar una extinció millorada quan es va infondre a la IL, però no a la PrL. Quan vam infondre el virus HDAC3 mutant puntual a la IL, no vam trobar cap efecte sobre la taxa d'extinció de la memòria associada a la cocaïna. La família HDAC de classe I està formada per HDAC-1, -2, -3 i -8 (Haberland et al., 2009). Ressler i col·legues (2015) van trobar que l'inhibidor HDAC{-1, -2 i -3, RGFP963, millora la consolidació de l'extinció de la por, però RGFP966, un inhibidor selectiu de HDAC3, no ho va fer. . A més, Rumbaugh et al. (2015) van demostrar que RGFP963 i un altre inhibidor d'HDAC-1, -2 i -3, RGFP968, eren més efectius per estimular la sinaptogènesi, mentre que RGFP966 era ineficaç. Aquests resultats posen de manifest les importants diferències en les troballes observades en funció de si el domini de la desacetilasa d'HDAC3, tota la família HDAC de Classe 1 o un subconjunt d'HDAC de Classe I estan dirigits i suggereixen que l'orientació a diverses isoformes d'HDAC de Classe I pot produir efectes més forts en processos d'aprenentatge i memòria.

En resum, les nostres troballes posen de manifest el paper del domini de la desacetilasa de HDAC3 en regions específiques del cervell implicades en la ubicació de l'objecte.memòriai la formació i extinció de la cocaïna associadamemòria. És important tenir en compte que els estudis anteriors s'han dirigit de manera aguda a HDAC3 mitjançant manipulacions sistèmiques que travessen la barrera hematoencefàlica i s'orienten a moltes regions cerebrals (per exemple, Malvaez et al., 2010, 2013; Stafford et al., 2012). Aquí, mostrem com la manipulació crònica de la regió de la deacetilasa de HDAC3 a les regions clau del cervell implicades en l'aprenentatge de la ubicació d'objectes i la formació i extinció de records associats a la cocaïna afecta aquests processos de memòria. Les nostres troballes amplien les troballes anteriors que l'activitat de la deacetilasa de HDAC3 té un paper crític en els processos de memòria a llarg termini i parla del paper específic de l'activitat de la deacetilasa HDAC3 pel que fa a les dues regions cerebrals i al procés de memòria.