Ir al contenido
  1. Artículos/

Activando y desactivando recuerdos en ratones con epigenética

·4 mins·
Notaspampeanas
Epigenética Recuerdos Escuela Politécnica Federal De Lausana Biología Biología Del Aprendizaje Neurociencias Cerebro
Notaspampeanas
Autor
Notaspampeanas
Notaspampeanas
Tabla de contenido

Investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Lausana, Suiza, han descubierto que cambiar el “empaquetamiento” del ADN en las neuronas puede activar o desactivar la memoria en ratones.

Imagen de John Hain en Pixabay
Imagen de John Hain en Pixabay

Nik Papageorgiou, del equipo de Comunicación de la EPFL, escribió en un artículo que nuestras experiencias dejan huellas en el cerebro, almacenadas en pequeños grupos de células llamados “engramas”. Se cree que los engramas contienen la información de un recuerdo y se reactivan cuando recordamos, lo que los hace muy interesantes para la investigación sobre la memoria y la pérdida de memoria relacionada con la edad o el trauma.

Al mismo tiempo, los científicos saben que la biología del aprendizaje va acompañada de cambios epigenéticos, que se refieren a las formas en que la célula regula los genes añadiendo “notas adhesivas” químicas al ADN.

Pero la cuestión de si el estado epigenético de un solo gen puede, a su vez, provocar un cambio en la memoria sigue sin respuesta hasta el momento.

Un equipo liderado por el profesor Johannes Gräff en el Laboratorio de Neuroepigenética de la EPFL combinó el control genético basado en CRISPR con una técnica que marca las células del engrama en ratones. Se centraron en Arc, un gen que ayuda a las neuronas a ajustar sus conexiones con otras neuronas. Al dirigirse a la región de control de Arc, el equipo se preguntó si activar su «interruptor» epigenético podría modificar directamente la memoria.

El «interruptor epigenético»
#

Los investigadores desarrollaron herramientas especializadas basadas en CRISPR que podían reducir o aumentar la actividad del gen Arc en las neuronas de la memoria. Algunas, como la herramienta KRAB-MeCP2, se diseñaron para desactivar la actividad genética mediante la adición de marcas represivas que dificultan el acceso al ADN, mientras que otras lo activaban. Estas herramientas funcionaban esencialmente como un «interruptor epigenético» para el gen Arc.

Luego, utilizaron virus inocuos para introducir estas herramientas directamente en el hipocampo de ratones, una región cerebral fundamental para almacenar y recuperar la memoria. Posteriormente, entrenaron a los ratones para asociar un lugar específico con una leve descarga eléctrica en la pata. Al modificar el estado epigenético de Arc en las neuronas, los científicos pudieron observar si los animales recordaban la descarga o no. Además, añadieron un mecanismo de seguridad que permitía revertir la modificación y restablecer el estado de la memoria.

El estudio demostró que el silenciamiento epigenético de Arc en las células de engrama impedía el aprendizaje en los ratones, mientras que su potenciación fortalecía su memoria. Estos cambios eran reversibles en el mismo animal, lo que demuestra que este «interruptor» epigenético puede modular la expresión de la memoria. Incluso recuerdos de varios días de antigüedad, generalmente difíciles de modificar, podían alterarse. A nivel molecular, la edición provocó cambios en la actividad genética y el empaquetamiento del ADN que coincidían con los efectos conductuales.

Controlando la expresión de la memoria
#

El estudio de los investigadores de la EPFL, señaló Papageorgiou- constituye la primera demostración directa de que modificar el estado epigenético en las células de la memoria es necesario y suficiente para controlar su expresión. Abre nuevas vías para explorar cómo se almacenan y modifican los recuerdos, lo cual podría resultar relevante en el futuro también para los seres humanos.

El artículo en el sitio web de la EPFL concluye que en el futuro, enfoques similares podrían ayudar a los investigadores a comprender mejor las condiciones en las que el procesamiento de la memoria falla, como los recuerdos traumáticos en el TEPT, los recuerdos relacionados con las drogas en la adicción o los problemas de memoria que aparecen en las enfermedades neurodegenerativas.

Cita
#

  • El estudio Cell-type- and locus-specific epigenetic editing of memory expression (Edición epigenética del locus y de la expresión de la memoria específica del tipo celular) fue publicado ayer en Nature Genetics. Autores: Davide M. Coda, Lisa Watt, Liliane Glauser, Mykhailo Y. Batiuk, Allison M. Burns, Cora L. Stahl, Lok Y. Wong & Johannes Gräff

Otros colaboradores
#

  • EPFL Bioinformatics Competence Center

  • EPFL Synapsy Research Center for Neuroscience and Mental Health

Financiación
#

  • ERC Consolidator Grant

  • Swiss National Science Foundation (SNSF)

  • Chan Zuckerberg Initiative

  • Vallee Foundation

  • Synapsis Foundation Switzerland

  • Human Frontier Science Program (HFSP)


Contacto [Notaspampeanas](mailto: notaspampeanas@gmail.com)


Relacionados

Nuestro cerebro vincula los recuerdos más recientes
·5 mins
Notaspampeanas
Memoria Recuerdos Dendritas Psicología Cerebro Desórdenes De La Memoria Corteza Retroesplenial
Los hongos prepararon el camino para la vida terrestre centenares de millones de años antes de lo que se pensaba
·7 mins
Notaspampeanas
Biología Hongos Eucariotas Biotecnología Biología Computacional
Un ‘simulador de vuelo’ para el cerebro revela cómo aprendemos y por qué a veces la mente se desvía del rumbo.
·5 mins
Notaspampeanas
Neurociencias Cerebro Enfermedades Cerebrales Salud Mental Psiquiatría Inteligencia Artificial Adicciones Ciencias Biomédicas Escuela De Medicina
Un alfabeto para las acciones de las manos en el cerebro humano
·5 mins
Notaspampeanas
Alfabeto Cerebro Humano Manos Humanas Carnegie Mellon University Universidade Da Coimbra Neurociencias Modelos Informáticos Leyla Caglar Jorge Almeida Proceedings of the National Academy of Sciences
¿Por qué no nos acordamos de cuando éramos bebés? Un nuevo estudio proporciona pistas
·6 mins
Notaspampeanas
Neurociencias Cognitivas Psicología Recuerdos Bebés Memoria
Los reptiles 'orinan' cristales, y los científicos están investigando su composición para ayudar a los humanos
·3 mins
Notaspampeanas
Química Animales Reptiles Ácido Úrico Amoníaco Cationes Microesferas Solubilidad