Envolvimento da acetilação de histonas no córtex pré-límbico durante a reconsolidação da memória de medo e sua interação com o sistema endocanabinoide

Abstract

Resumo: Evidências sugerem que prejudicar a reconsolidação da memória de medo pode ser uma estratégia terapêutica promissora para o transtorno de estresse pós-traumático, uma doença mental originada pela formação de uma memória de medo. A evocação da memória pode tornar o traço de memória novamente lábil, sendo necessário a subsequente reconsolidação, processo que estabiliza memórias e depende de diversos mecanismos celulares como aqueles relacionados ao sistema endocanabinoide, e moleculares, como os mecanismos epigenéticos. Esses mecanismos são recrutados em áreas envolvidas com a consolidação e expressão da memória de medo, como o córtex pré-límbico (PL). Sugere-se que a acetilação de histona, mediada por histona acetiltransferases (HATs) como a p300/CBP, desempenha um papel crucial nesse processo em áreas que se conectam com o córtex PL, como a amígdala lateral. Entretanto, a contribuição específica da HAT p300/CBP para a reconsolidação da memória no córtex PL, ainda não foi explorada. Ainda, há evidências de uma interação entre a acetilação de histona e o sistema endocanabinoide durante a consolidação da memória de medo, mas o papel da acetilação de histona no córtex PL e sua interação com esse sistema durante a reconsolidação não foi abordado anteriormente. O objetivo deste estudo foi investigar o envolvimento da atividade HAT p300/CBP no PL durante a reconsolidação da memória de medo ao contexto e explorar o papel do sistema endocanabinoide nesse processo. Ratos Wistar machos adultos com cânulas-guia direcionadas ao córtex PL foram submetidos ao condicionamento de medo ao contexto. Imediatamente, 1 h ou 6 h após a evocação da memória, os ratos receberam VEI ou C646 (5 ou 50 ng/0,2 uL/lado; inibidor da HAT p300/CBP). O córtex PL foi coletado para análise dos níveis de histona H3, acetilação de histonas H3 e receptores CB1. Além disso, imediatamente ou 1 h após a evocação os ratos receberam AM251 (50 pmol/0,2 µL/lado; antagonista do receptor CB1) ou URB597 (10 pmol/0,2 µL/lado; inibidor da amida hidrolase de ácido graxo) e 5 min ou 1 h após C646 na concentração subeficaz. A infusão de C646 (50 ng) 1 h após a evocação prejudicou significativamente a reconsolidação, evidenciada por uma redução no comportamento de congelamento 24 h depois. Esse efeito foi dependente da reativação da memória, sem interferir no comportamento tipo-ansioso ou na atividade locomotora. Observou-se um aumento na acetilação de histona H3 120 minutos após a evocação em animais tratados com VEI, enquanto a infusão de C646 (50 ng) impediu esse aumento. Nestes mesmos tempos, a administração de C646 (50 ng) não alterou a expressão de receptores CB1. O antagonismo CB1 não afetou os efeitos do C646 (50 ng) imediatamente após a evocação, mas impediu seu efeito quando administrado 1 h depois. Além disso, uma combinação de C646 (5 ng) com URB597 resultou em comportamento de congelamento reduzido após 24 h, sugerindo que o efeito do C646 foi mediado pela anandamida. Esses resultados indicam que a HAT p300/CBP no PL está envolvida na reconsolidação da memória de medo até 1 h após a evocação. Esse processo é modulado por receptores CB1 e pela anandamida, sugerindo uma interação entre o sistema endocanabinoide e os mecanismos epigenéticos na reconsolidação da memória de medo

Abstract: Studies suggest that disrupting the reconsolidation of fear memory may be a promising therapeutic strategy for post-traumatic stress disorder, a mental illness induced by the formation of fear memory. Memory retrieval can make the memory trace labile again, requiring subsequent reconsolidation, a process that stabilizes memories after reactivation and depends on many cellular mechanisms, such as the requirement of the endocannabinoid system, as well as molecular mechanisms, like epigenetic processes. These mechanisms are recruited in brain areas involved in the consolidation and expression of fear memory, such as the prelimbic cortex (PL). It is suggested that histone acetylation, mediated by histone acetyltransferases (HATs) such as p300/CBP, plays a crucial role in this process in areas connected to the PL cortex, such as the lateral amygdala. However, the specific contribution of HAT p300/CBP to memory reconsolidation in the PL cortex, remains underexplored. Furthermore, there is evidence suggesting a bidirectional influence between histone acetylation and the endocannabinoid system during fear memory consolidation, but the role of histone acetylation in the PL and its interaction with this system during reconsolidation have not been addressed previously. The aim of this study was to investigate the involvement of HAT p300/CBP activity in the PL during contextual fear memory reconsolidation and to explore the role of the endocannabinoid system in this process. Adult male Wistar rats with guide cannulas implanted in the PL underwent contextual fear conditioning. Immediately, 1 h ou 6 h after retrieval, independent groups of rats received either VEI or C646 (5 ou 50 ng/0.2uL/lado;HAT p300/CBP inhibitor). The PL cortex was collected for analysis of histone H3, histone H3 acetylation, and CB1 receptor levels. Additionally, immediately or 1 h after retrieval rats received AM251 (50 pmol/0.2 µL/lado; CB1 receptor antagonist) or URB597 (10 pmol/0.2 µL/lado; fatty acid amide hydrolase inhibitor) and 5 minutes or 1 h after C646. Infusion of C646 (50 ng) 1 hour after memory retrieval significantly impaired reconsolidation, as evidenced by a reduction in freezing behavior 24 hours later. This effect was dependent on memory retrieval and was not associated with anxiety-like behavior or locomotor activity. An increase in histone H3 acetylation was observed 120 minutes after retrieval in VEI-treated animals, while C646 (50 ng) infusion prevented this increase. C646 administration did not alter CB1 receptor expression. At the same time points, CB1 receptor antagonism did not affect the effect of C646 (50 ng) administered immediately after retrieval but prevented its effect when infused 1 h after retrieval. Furthermore, a synergistic effect was observed when C646 (5 ng) was combined with URB597 1 hour post-retrieval, resulting in reduced freezing behavior 24 h later. This suggests that the effect of C646 1 h after retrieval was mediated by anandamide. Our findings indicate that HAT p300/CBP in the PL is involved in memory reconsolidation within 1 h post-reactivation. This involvement of HAT p300/CBP is modulated by CB1 receptors and anandamide, suggesting an interaction between the endocannabinoid system and epigenetic mechanisms in fear memory reconsolidation