Увеличение ацетилирования гистонов способствует восстановлению слабой отставленной памяти у крыс
- Авторы: Винарская А.Х.1, Зюзина А.Б.1, Балабан П.М.1
-
Учреждения:
- Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии Российской академии наук
- Выпуск: Том 18, № 4 (2023)
- Страницы: 739-741
- Раздел: Материалы конференции
- URL: https://journal-vniispk.ru/2313-1829/article/view/256313
- DOI: https://doi.org/10.17816/gc623277
- ID: 256313
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
Согласно недавним исследованиям, ингибиторы гистондеацетилаз блокируют активность гистондеацетилаз и, таким образом, усиливают ацетилирование гистонов [1, 2], что способствует улучшению долговременной памяти и долговременной потенциации [3, 4], а также восстанавливает дефицит памяти [5]. Недавно мы продемонстрировали, что ингибитор гистондеацетилаз бутират натрия действует как когнитивный усилитель недавней памяти о страхе у крыс.
Цель работы. Изучение способности ингибитора гистондеацетилаз бутирата натрия улучшать ослабленную отставленную условно-рефлекторную память о страхе у крыс. Эксперимент проводили на самцах и самках крыс Wistar и Long Evans. Животных приучали к «рукам» ежедневно в течение 1 недели перед экспериментами. Затем животных обучали в модели условно-рефлекторного замирания: безусловный раздражитель (БС) — электрический ток — сочетался с условным раздражителем (УС) — контекст; рассчитывали продолжительность замирания (тестовая сессия Т0). Через 24 часа после процедуры обучения (тестовая сессия Т1) животные демонстрировали достоверно большую длительность замирания, что указывало на наличие успешного обучения. Затем измеряли реакцию замирания этих животных при тестировании через 6 месяцев после процедуры обучения (тестовый сессия Т2). Сразу после T2 контрольным группам внутрибрюшинно вводили инъекции физиологического раствора, тогда как экспериментальные группы получали инъекции бутирата натрия. Продолжительность замирания во всех группах оценивали в последующем тестовом испытании (Т3) через 24 часа.
После обучения все группы крыс демонстрировали достоверно большую продолжительность замирания, что свидетельствовало о формировании контекстной памяти страха (тестовая сессия Т1 по сравнению с тестовой сессией Т0). При тестировании через 6 месяцев (тестовая сессия Т2) все группы показали достоверно меньшее замирание по сравнению с тестовой сессией Т1. Сразу после Т2 экспериментальным группам внутрибрюшинно вводили бутират натрия, тогда как контрольным группам вводили стерильный физиологический раствор. Спустя 24 часа (тестовая сессия T3) мы обнаружили, что крысы, получавшие бутират натрия, демонстрировали значительно более сильную реакцию замирания на контекст, чем контрольная группа крыс, получавшая физиологический раствор. Кроме того, у групп, получавших бутират натрия, при тестировании Т3 уровни замирания достоверно не отличались от показателей замирания во время тестовой сессии Т1. Группы самок и самцов, которым вводили бутират натрия, демонстрировали схожий уровень замирания и не различались во всех тестовых сеансах. Таким образом, мы обнаружили, что введение ингибитора гистондеацетилаз бутирата натрия на фоне реактивации памяти приводило к восстановлению ослабленной отставленной памяти о страхе у крыс. На основании полученных результатов можно предположить, что повышенный уровень ацетилирования гистонов способствует улучшению памяти о страхе, что согласуется с более ранними исследованиями, демонстрирующими роль ингибиторов гистондеацетилаз в механизмах памяти.
Ключевые слова
Полный текст
Согласно недавним исследованиям, ингибиторы гистондеацетилаз блокируют активность гистондеацетилаз и, таким образом, усиливают ацетилирование гистонов [1, 2], что способствует улучшению долговременной памяти и долговременной потенциации [3, 4], а также восстанавливает дефицит памяти [5]. Недавно мы продемонстрировали, что ингибитор гистондеацетилаз бутират натрия действует как когнитивный усилитель недавней памяти о страхе у крыс.
Цель работы. Изучение способности ингибитора гистондеацетилаз бутирата натрия улучшать ослабленную отставленную условно-рефлекторную память о страхе у крыс. Эксперимент проводили на самцах и самках крыс Wistar и Long Evans. Животных приучали к «рукам» ежедневно в течение 1 недели перед экспериментами. Затем животных обучали в модели условно-рефлекторного замирания: безусловный раздражитель (БС) — электрический ток — сочетался с условным раздражителем (УС) — контекст; рассчитывали продолжительность замирания (тестовая сессия Т0). Через 24 часа после процедуры обучения (тестовая сессия Т1) животные демонстрировали достоверно большую длительность замирания, что указывало на наличие успешного обучения. Затем измеряли реакцию замирания этих животных при тестировании через 6 месяцев после процедуры обучения (тестовый сессия Т2). Сразу после T2 контрольным группам внутрибрюшинно вводили инъекции физиологического раствора, тогда как экспериментальные группы получали инъекции бутирата натрия. Продолжительность замирания во всех группах оценивали в последующем тестовом испытании (Т3) через 24 часа.
После обучения все группы крыс демонстрировали достоверно большую продолжительность замирания, что свидетельствовало о формировании контекстной памяти страха (тестовая сессия Т1 по сравнению с тестовой сессией Т0). При тестировании через 6 месяцев (тестовая сессия Т2) все группы показали достоверно меньшее замирание по сравнению с тестовой сессией Т1. Сразу после Т2 экспериментальным группам внутрибрюшинно вводили бутират натрия, тогда как контрольным группам вводили стерильный физиологический раствор. Спустя 24 часа (тестовая сессия T3) мы обнаружили, что крысы, получавшие бутират натрия, демонстрировали значительно более сильную реакцию замирания на контекст, чем контрольная группа крыс, получавшая физиологический раствор. Кроме того, у групп, получавших бутират натрия, при тестировании Т3 уровни замирания достоверно не отличались от показателей замирания во время тестовой сессии Т1. Группы самок и самцов, которым вводили бутират натрия, демонстрировали схожий уровень замирания и не различались во всех тестовых сеансах. Таким образом, мы обнаружили, что введение ингибитора гистондеацетилаз бутирата натрия на фоне реактивации памяти приводило к восстановлению ослабленной отставленной памяти о страхе у крыс. На основании полученных результатов можно предположить, что повышенный уровень ацетилирования гистонов способствует улучшению памяти о страхе, что согласуется с более ранними исследованиями, демонстрирующими роль ингибиторов гистондеацетилаз в механизмах памяти.
Об авторах
А. Х. Винарская
Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии Российской академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: aliusha1976@mail.ru
Россия, Москва
А. Б. Зюзина
Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии Российской академии наук
Email: aliusha1976@mail.ru
Россия, Москва
П. М. Балабан
Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии Российской академии наук
Email: aliusha1976@mail.ru
Россия, Москва
Список литературы
- Kelly W.K., Marks P.A. Drug insight: Histone deacetylase inhibitors – development of the new targeted anticancer agent suberoylanilide hydroxamic acid // Nature Reviews Clinical Oncology. 2005. Vol. 2, N 3. P. 150–157. doi: 10.1038/ncponc0106
- Marks P.A., Dokmanovic M. Histone deacetylase inhibitors: discovery and development as anticancer agents // Expert Opinion on Investigational Drugs. 2005. Vol. 14, N 12. P. 1497–1511. doi: 10.1517/13543784.14.12.1497
- Guan Z., Giustetto M., Lomvardas S., et al. Integration of long-term-memory-related synaptic plasticity involves bidirectional regulation of gene expression and chromatin structure // Cell. 2002. Vol. 111, N 4. P. 483–493. doi: 10.1016/s0092-8674(02)01074-7
- Vecsey C.G., Hawk J.D., Lattal K.M., et al. Histone deacetylase inhibitors enhance memory and synaptic plasticity via CREB:CBP-dependent transcriptional activation // Journal of Neuroscience. 2007. Vol. 27, N 23. P. 6128–6140. doi: 10.1523/JNEUROSCI.0296-07.2007
- Alarcon J.M., Malleret G., Touzani K., et al. Chromatin acetylation, memory, and LTP are impaired in CBP+/- mice: a model for the cognitive deficit in Rubinstein-Taybi syndrome and its amelioration // Neuron. 2004. Vol. 42, N 6. P. 947–959. doi: 10.1016/j.neuron.2004.05.021
Дополнительные файлы
