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Gene que desencadena la 'extinción de la memoria' descubierta
Muchos de nosotros somos portadores de "malos" recuerdos que, hasta el día de hoy, continúan afectando nuestras vidas. Ahora, los científicos dicen que han descubierto un gen esencial para la "extinción de la memoria", el proceso por el cual nuestro cerebro reemplaza los recuerdos más viejos con nuevas experiencias.
Investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) dicen que el descubrimiento podría ayudar a las personas que sufren de trastorno de estrés postraumático (TEPT) mediante la sustitución de recuerdos "temerosos" con asociaciones más positivas.
Se ha descubierto que el gen, Tet1, desempeña un papel fundamental en la extinción de la memoria controlando un pequeño grupo de otros genes que son necesarios para el proceso.
Para el estudio, publicado en la revista Neurona, el equipo de investigación experimentó con ratones que tenían el gen Tet1 "noqueado", así como con ratones que tenían niveles normales del gen.
Con el fin de medir la capacidad de los ratones para abolir recuerdos, los ratones fueron "condicionados" para temer a cierta jaula en la que recibieron una pequeña descarga eléctrica. Una vez que se formó el recuerdo del "choque de la jaula", los ratones se colocaron en la jaula, pero los investigadores no les dieron el susto.
Tet1 desencadena la 'extinción de la memoria'
Los investigadores descubrieron que después de un período de tiempo, los ratones con niveles normales de Tet1 parecían perder el miedo a la jaula, lo que indica que los recuerdos nuevos reemplazaron a los antiguos.
Li-Huei Tsai, director del Instituto Picower para el Aprendizaje y la Memoria del MIT, explica:
"Lo que sucede durante la extinción de la memoria no es la eliminación de la memoria original. El viejo rastro de memoria les está diciendo a los ratones que este lugar es peligroso. Pero la nueva memoria informa a los ratones que este lugar es realmente seguro. compiten entre sí ".
Sin embargo, los investigadores agregan que los ratones sin el gen Tet1 permanecen temerosos y no pueden extinguir la memoria.
El equipo llevó a cabo otro conjunto de experimentos que probaron la memoria espacial de los ratones.
Estos experimentos mostraron que los ratones sin el gen Tet1 tenían la capacidad de aprender a navegar en un laberinto de agua, pero no podían apagar el recuerdo de cómo navegar el laberinto, lo que respalda aún más los hallazgos del experimento anterior.
Tet1 elimina la metilación del ADN
Los investigadores explican que el Tet1 y otras proteínas Tet ayudan a regular las modificaciones del ADN que determinan si un determinado gen se expresará o no.
Tet1 altera los niveles de metilación del ADN, una modificación que controla el acceso a los genes. Los altos niveles de metilación impiden que los genes se expresen, mientras que los bajos niveles de metilación les permiten "encenderse".
Se descubrió que las proteínas Tet1 y Tet eliminaban la metilación del ADN, después de que los ratones sin Tet1 mostraron niveles significativamente más bajos de hidroximetilación -el proceso que lleva a la eliminación de la metilación- tanto en el hipocampo como en la corteza cerebral. Estas áreas son clave para el aprendizaje y la memoria.
La desmetilación es mayor en los genes de la memoria inicial
Los investigadores encontraron que la desmetilación era más significativa en un grupo de 200 genes, particularmente un pequeño subconjunto denominado "genes tempranos inmediatos", crítico para la formación de memoria.
En los ratones sin el gen Tet1, se descubrió que los genes tempranos inmediatos estaban altamente metilados, lo que significa que sería difícil expresar estos genes.
La investigación previa del MIT mostró que un gen temprano inmediato llamado Npas4 regula otros genes tempranos inmediatos. En este estudio, los investigadores encontraron que en la región promotora del gen Npas4, los niveles de metilación en ratones sin el gen Tet1 eran casi del 60%, en comparación con el 8% en ratones que tenían el gen Tet1.
"Es un gran aumento en la metilación, y creemos que es más probable que explique por qué Npas4 está tan drásticamente regulado en los ratones Tet1 knockout", señala el profesor Tsai.
Matthew Lattai, profesor asociado de neurociencia del comportamiento en la Universidad de Ciencias y Salud de Oregon, quien no formó parte del estudio, dice que los hallazgos podrían allanar el camino para los tratamientos para el TEPT:
"Al demostrar algunas de las formas en que los genes reguladores están metilados en respuesta a knockout Tet1 y la experiencia conductual, los autores han dado un paso importante en la identificación de posibles objetivos de tratamiento farmacológico para trastornos como el TEPT y la adicción".
Además, el equipo de investigación también descubrió por qué los ratones sin el gen Tet1 todavía tienen la capacidad de aprender nuevas tareas.
Descubrieron que durante el condicionamiento del miedo, la metilación del gen Npas4 se reducía al 20%, un nivel lo suficientemente bajo como para expresar Npas4, creando así nuevos recuerdos.
El equipo hipotetiza que el miedo de los ratones es tan fuerte que puede desencadenar otras proteínas de desmetilación, como Tet2 o Tet3.
En general, los investigadores dicen que sus hallazgos sugieren que se necesita un nivel de umbral para que ocurra la metilación, y que Tet1 es responsable de mantener una baja metilación para asegurarse de que los genes necesarios para la formación de la memoria estén listos para "encenderse". cuando sea necesario.
La investigación adicional del equipo implicará buscar formas de aumentar artificialmente los niveles de Tet1 y ver si esto podría "impulsar" la extinción de la memoria. Además, planean determinar los efectos de borrar todos los genes Tet.
Meelad Dawlaty del Instituto Whitehead del MIT, agrega:
"Esto no solo nos ayudará a delinear aún más la regulación epigenética de la formación y extinción de la memoria, sino que también desentrañará otras funciones potenciales de Tets y la metilación en el cerebro más allá de la extinción de la memoria".
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