O papel da PKC e da PKMzeta no córtex pré-límbico de ratos na reconsolidação e na persistência da memória de medo contextual

Abstract

Resumo: A formação e manutenção da memória aversiva tem grande impacto na qualidade de vida dos indivíduos. Muita atenção é dada aos mecanismos subjacentes à reconsolidação da memória, uma vez que podem servir como alvo para o tratamento de transtornos psiquiátricos como o transtorno do estresse pós-traumático (TEPT). Porém, os mecanismos envolvidos na persistência da memória após a evocação e reconsolidação são pouco conhecidos. Sugere-se que a proteína quinase C (PKC) participa da persistência da memória reativada e que o córtex cingulado anterior dorsal (CCAd) em humanos com TEPT está hiperativado, e isso estaria relacionado aos sintomas da doença. Assim, o objetivo desse estudo foi investigar o papel da PKC e da PKM? (isoforma atípica da PKC) no córtex PL, na reconsolidação e na persistência da memória de medo contextual de ratos. O protocolo de condicionamento foi composto principalmente dos dias 1- familiarização; dia 2- condicionamento; dia 3- reativação; dia 4- Teste A1; dia 7- Teste A2 e dia 21- Teste A3. Os animais foram submetidos a esse protocolo e receberam a administração de tamoxifeno (antagonista de receptor de estrógeno e inibidor de PKC), queleritrina (inibidor seletivo de PKC) ou ZIP (inibidor da PKM?) em diferentes tempos após a reativação. O tamoxifeno infundido no córtex PL imediatamente após a reativação da memória de medo reduziu a porcentagem de tempo de congelamento no Teste A1 e Teste A2. Essa mesma droga reduziu o congelamento dos animais no Teste A2, mas não no Teste A1, quando administrado no córtex PL 6 h após a reativação. Esses dados sugerem a participação do córtex PL e da PKC na reconsolidação e persistência da memória reativada. Então, a expressão da proteína de citoesqueleto Arc foi avaliada por western blot em diferentes momentos após a reativação no córtex PL. Houve um aumento significativo da expressão da Arc imediatamente, 90 min, e 6 horas após a reativação. Em seguida, a queleritrina foi administrada no córtex PL imediatamente, 6, 9, 12 ou 18 h após a evocação. Imediatamente após, a queleritrina reduziu o congelamento dos animais quando expostos ao Teste A1. Esse efeito foi duradouro e dependeu da reativação da memória, sugerindo um prejuízo de reconsolidação. Quando administrada 6, 9 ou 12 h após a reativação, a queleritrina reduziu o tempo de congelamento quando os animais foram expostos ao Teste A2 após 7 dias, mas não, no Teste A1, sugerindo um efeito sobre a persistência da memória. Esse efeito dependeu da reativação da memória. Para investigar o papel da PKM?, os animais receberam o ZIP no córtex PL imediatamente, 1 ou 6 h após a reativação da memória. Em nenhum dos momentos escolhidos o ZIP reduziu a porcentagem de congelamento no Teste A1, sugerindo que a PKM? no córtex PL não participa da reconsolidação da memória. No entanto, 1 e 6 h após, o ZIP reduziu o congelamento dos animais quando testados após 7 dias no Teste A2, sugerindo que a PKM? participa da persistência da memória reativada. Ainda, o efeito do ZIP administrado no córtex PL 6 h após a reativação durou até 21 dias, depende da reativação da memória e não depende da exposição prévia ao Teste A1. Os resultados sugerem a participação de PKC's típicas, mas não atípica, na reconsolidação da memória de medo ao contexto no córtex PL e sugere que a isoforma atípica, PKM?, é necessária para a persistência da 10 memória reativada. Por fim, o presente trabalho propõe que a evocação da memória gera mecanismos independentes que levam à reconsolidação e persistência da memória, ampliando assim, a janela temporal para interferências nessa memória. Palavras-chave: PKC; PKM?; Reconsolidação da memória; Persistência da memória; TEPT.

Abstract: The formation and maintenance of aversive memories have a great impact on individuals life quality. The mechanisms underlying memory reconsolidation since have received much attention, since they can serve as target for the treatment of psychiatric disorders such as post-traumatic stress disorder (PTSD). However, the mechanisms involved in memory persistence after retrieval and reconsolidation are poorly understood. It is suggested that protein kinase C (PKC) participates in the reactivated memory persistence and that the dorsal anterior cingulate cortex (dACC) in human dACC is overactivated in PTSD, and this would be related to the symptoms of disease. Thus, this study aimed to investigate the role of PKC and PKM? (atypical PKC isoform) in the PL cortex, in contextual fear memory reconsolidation and persistence. The conditioning protocol was composed mainly of days 1 - familiarization; day 2 - conditioning; day 3 - reactivation; day 4 - Test A1; day 7 - Test A2 and day 21 - Test A3. The animals were submitted to this protocol and received the administration of tamoxifen (estrogen receptor antagonist and PKC inhibitor), chelerythrine (selective PKC inhibitor) or ZIP (PKM? inhibitor) at different moments after reactivation. TMX infused into the PL cortex immediately after reactivation of fear memory reduced the percentage of freezing time in Test A1 and Test A2. When administered in the PL cortex 6 h after reactivation, this drug reduced the freezing in Test A2, but not in Test A1. These data suggest the participation of the PL cortex and PKC in fear memory reconsolidation and persistence. Then, the expression of the cytoskeleton protein Arc in the PL cortex was evaluated by Western blot at different times after reactivation. There was a significant increase in Arc expression immediately, 90 min, and 6 hours after reactivation. Thereafter, chelerythrine was administered in the PL cortex immediately, 6, 9, 12 or 18 h after reactivation. Immediately afterward, chelerythrine reduced the freezing time of animals that were exposed to Test A1. This effect was longlasting and depended on memory reactivation, suggesting a reconsolidation disruption. When administered 6, 9 or 12 h after reactivation, chelerythrine reduced the freezing time when animals were exposed to Test A2 after 7 days, but not in Test A1, suggesting an effect on memory persistence. This effect depended on memory reactivation. To investigate the role of PKM?, the animals received ZIP in the PL cortex immediately, 1 or 6 h after memory reactivation. ZIP didn't reduce the freezing percentage in Test A1 in none of the choosen moments, suggesting that PKM? in the PL cortex is not required for memory reconsolidation. However, 1 and 6 h after, ZIP reduced freezing when animals were tested 7 days later in Test A2, suggesting that PKM? participates in the reactivated memory persistence. In addition, the effect of ZIP administered in the PL cortex 6 h after reactivation lasted up to 21 days, depended on memory reactivation and did not depend on previous exposure to Test A1. The results suggest the participation of typical, but not atypical, PKC's in the reconsolidation of contextual fear memory in the PL cortex and suggest that the atypical isoform, PKM?, is necessary for reactivated memory persistence. Finally, the present work proposes that memory retrieval generates independent mechanisms that lead to memory reconsolidation and persistence, thus expanding the time window for interferences in memory.