Parte 2:Papéis distintos para o domínio deacetilado de HDAC3 no hipocampo e córtex pré-frontal medial na formação e extinção da memória

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Resultados

Expressão do vírus mutante de ponto AAV-HDAC3(Y298H)

Para atingir a atividade de deacetylase HDAC3 desenvolvemos um mutante de ponto (Y298H) expresso a partir do vírus associado ao Adeno (AAV2.1-HDAC3 (Y298H)-v5). A substituição de uma histidina por uma tiranosina (Y298H) aboli a atividade enzimática do HDAC3 (Kwapis et al., 2017; Lahm et al, 2007, Sun et al., 2013). Também adicionamos uma tag de epítope V5 para medir a imunoreatividade e quantificar a expressão de mRNA viral do mutante de ponto HDAC3 independentemente do HDAC3 endógeno (Fig. 1A). Os camundongos receberam infusões bilaterais do vírus mutante ponto (AAV-HDAC3(Y298H)-v5) ou controle (AAV-EV). Duas semanas depois (permitindo a expressão ideal (Barrett et al., 2011; Kwapis et al., 2017, McQuown et al., 2011; Rogge et al., 2013), camundongos foram sacrificados e V5 e HDAC3 foram medidos por imunoreatividade e RT-qPCR. Para confirmar que nossas infusões virais têm como alvo o DH, avaliamos a imunoreatividade para o epítope V5 em AAV-HDAC3(Y298H). Observamos a transdução bem sucedida de AAV-HDAC3(Y298H)-v5 em todas as áreas CA1 e CA3 do DH de todos os animais mutantes de ponto infundidos por vírus, sem manchas V5 em animais infundidos com o vírus de controle AAV-EV (Fig. 1B). Também medimos v5 e wildtype HDAC3 em tecido DH usando RT-qPCR. Primers contra tanto a transcrição HDAC3(Y298H) contendo V5 quanto a transcrição hdac3 endógena (que reconhece tanto hdac endógeno 33 e Hdac3 mutado (Y298H)-v5 mRNA) confirmou níveis significativamente mais altos em camundongos infundidos com AAV-HDAC3(Y298H)- v5 (v5: t(7) = 4,14; * p< 0.01,="" empty="" vector="" n="5;" y298h="" n="4;" hdac3:="" t(9)="3.12," *="" p="0.012," empty="" vector="" n="6;" y298h="" n="6)" (fig.="" 1c,="">

Bloquear a atividade HDAC3 no hipocampo dorsal com AAV-HDAC3(Y298H)-v5 melhora a memória de longo prazo para localização do objeto

Estudos anteriores mostraram que a inibição do HDAC3 aumentamemóriade tal forma que um evento de aprendizagem subtendes que não resultaria em longo prazomemóriaé transformado em um evento que leva a longo prazomemória(McQuown et al., 2011; Malvaez et al., 2013). Para testar se a versão mutante ponto morto deacetilado doHDAC3 afeta a memória de longo prazo, os camundongos receberam infusões bilaterais do vírus mutante ponto ((AAV-HDAC3(Y298H)- v5) ou controle (AAV-EV). Duas semanas depois, os ratos foram treinados na tarefa OLM. Durante o treinamento, os ratos foram colocados em uma arena com dois objetos idênticos para uma sessão de treinamento de 3 minutos, o que não resulta em memória de longo prazo (Stefanko, et al, 2009; Malvaez et al., 2013), e depois testado 24h depois na mesma arena com um objeto familiar movido para um novo local (Fig. 2A). Neste experimento, bem como em todos os experimentos subsequentes, todos os animais incluídos nas análises comportamentais tiveram infusão viral confirmada pela imunohistoquímica. Os camundongos vetoriais vazios não apresentaram discriminação significativa (DI = 3,66 ± 3,4%, t(12) = 1,085, p>0,1, n = 8) confirmando que 3 min foi um período de treinamento de subtensão (Fig. 2B). Em contrapartida, os camundongos Y298H apresentaram memória significativa para localização do objeto, evidente por um índice de discriminação significativamente maior (DI = 28,76 ± 4,45%; t(12) = 4,587, * p< 0.001,="" n="6;" fig.="" 2b).="" groups="" did="" not="" differ="" in="" total="" exploration="" time="" of="" the="" two="" objects="" (t(12)="1.024;" p="">0.05; Fig. 2C).

Em seguida, usamos um novo grupo de animais para testar se a infusão do vírus mutante ponto no DH afetou a longo prazomemóriaem uma nova tarefa padrão de reconhecimento de objetos (ORM; Fig. 2D).

Nesta tarefa, um dos objetos familiares é substituído por um novo objeto, mas não há alteração no contexto ou localização do objeto. Como mostrado na Fig. 2E, após o treinamento de subtensidade (3 min), tanto os ratos de Vetor Vazio quanto de Y298H gastaram quantidades semelhantes de tempo com os objetos familiares e novos no dia do teste (t(14) = 0,55; p > 0,05, Vetor Vazio n = 9; Y298H n = 7). Os grupos não diferiram no tempo total de exploração dos dois objetos (t(14) = 0,88; p > 0,05; Fig. 2F). Juntos, os dados da Figura 2 sugerem que a infusão do vírus mutante hdAC3 de ponto morto deacetilado no DH resulta em um aprimoramento seletivo de longo prazomemóriapara a localização do objeto (Fig. 2B) mas não o objeto em si (Fig. 2E).

Interromper a atividade HDAC3 no Hipocampo Dorsal com AAV-HDAC3(Y298H)-v5 não tem efeito na formação da memória associada à cocaína

Foi mostrado em ratos que o DH desempenha um papel em drogas associadasmemóriaProcessos. Especificamente, lesões excitotóxicas da DH em ratos têm sido demonstradas para interromper a aquisição de cocaína-CPP (Meyers et al., 2003). Dada a nossa própria descoberta inicial mostrando que a manipulação do HDAC3 no hipocampo afeta a memória de longo prazo para localização do objeto (Fig. 2B), e evidências sugerindo que o DH desempenha um papel na droga associadamemóriaformação, pretendemos examinar se interromper a atividade hdac3 no DH com AAV-HDAC3(Y298H)- v5 afetaria a aquisição de cocaína-CPP. O esquema do procedimento CPP é mostrado em Fig. 3A (totalmente descrito em Materiais e Métodos). A dose de treinamento de cocaína-HCl utilizada para este experimento14, bem como todos os experimentos futuros de aquisição foi de 5 mg/kg. Usamos esta dose inferior para evitar um efeito de teto (ver Rogge et al., 2013). Nem o Vetor Vazio nem o grupo Y298H apresentaram preferência inicial para qualquer contexto antes do condicionamento (pré-teste: Vetor vazio: t(14) = 0,347; Y298H: t(14) = 1.841, p>0,05). Após condicionamento com dois pares de cocaína, tanto os grupos Vetor Vazio quanto Y298H estabeleceram preferência pelo ambiente emparelhado com cocaína no pós-teste (Fig. 3B). A ANOVA de duas vias revelou um efeito principal significativo do condicionamento (F(1,28) = 16,36, p< 0.001)="" but="" not="" group="" (f(1,28)="0.18," p="">0,05) e nenhuma interação tratamento por teste (F(1,28) = 0,05, p > 0,05). Bonferronipost-hocanalysis não mostrou diferença entre os camundongos Vetormâneo Vazio e Y298H no pré-teste (t(56) = 0,47, p > 0,05) ou pós-teste (t(56) = 0,19, p > 0,05, n = 15 por grupo) (Fig, 3B). Esses resultados demonstram que a infusão de AAV-HDAC3(Y298H) no DH não teve efeito na aquisição de cocaína associadamemória.

Exclusão de HDAC3 no Hipocampo Dorsal não tem efeito na formação de cocaína associadaMemória

Em seguida, examinamos se a exclusão de todo o Hdac3gene no DH afetaria a cocaína associada à cocaínamemóriaformação. Neste experimento, foram geradas exclusões homozigosas específicas do DH de Hdac3 em camundongos adultos. Porque o HDAC3 é expresso em neurônios, oligodendrocitos e glia (Broide et al., 2007; Baltan et al., 2011), o uso do sorotipo AAV 2.1, que transduca preferencialmente neurônios (Burger et al., 2004), permitiu a exclusão de Hdac3specificamente em neurônios. Além disso, usamos CAMKII-Cre e o promotor CAMKII deve restringir a expressão cre a neurônios excitatórios de cérebro (Kojima et al., 1997). Os camundongos Hdac3+/+ e Hdac3flox/flox foram submetidos a CPP induzidos por cocaína para examinar o efeito da exclusão hdac3 específica do DH na formação da memória CPP. O esquema do procedimento CPP é mostrado em Fig. 4A. Como mostrado em Fig. 4B, tanto os ratos Hdac3+/+ quanto hdac3flox/flox

estabeleceu uma preferência para o ambiente emparelhado com cocaína no pós-teste. Quando os dados foram analisados por ANOVA fatorial (tratamento × genótipo), houve um efeito principal significativo do condicionamento (F(1,21) = 12,03, p< 0.01)="" but="" not="" genotype="" (f(1,21)="0.52," p="">0,05) e sem interação (F(1,21) = 0,12, p > 0,05). Bonferronipost-hocanalysis não mostrou diferença entre os ratos Hdac3++/+ e Hdac3flox/flox no pré-teste (t(42) = 0,80, p > 0,05) ou pós-teste (t(42) = 0,42, p > 0,05, Hdac3+/+ n = 12, Hdac3flox/flox n = 11) (Fig, 4B). A extensão da exclusão HDAC3 em camundongos Hdac3flox/flox é mostrada em Fig. 4C. As infusões virais e as exclusões focais foram bilaterais e as exclusões de Hdac3 foram restritas ao DH em todos os camundongos Hdac3flox/flox incluídos nos dados apresentados em números subsequentes. Para confirmar que nossa infusão viral tinha como alvo adequadamente o DH e resultou na exclusão do Hdac3, medimos a imunoreatividade ao HDAC3. Fig. 4C mostra expressão HDAC3 no DH após a coloração da imunofluorescência com anticorpo anti-HDAC3. A coloração da DAPI confirmou a presença de núcleos na DH de ambos os genótipos. A imunoreatividade HDAC3 quantificada no DH de todos os camundongos Hdac3++/+ e Hdac3flox/flox utilizados neste estudo é mostrada na Figura 4D. A imunoreatividade HDAC3 foi significativamente reduzida nos camundongos DH ofHdac3flox/flox em comparação com Hdac3+/+ (porcentagem média de ±s.e.m: Hdac3+/+ = 100±26,0; Hdac3flox/flox = 30,2 ±7,8, t(9)= 2.790, * p<>

Interromper a atividade HDAC3 no PrL com AAV-HDAC3(Y298H)-v5 não tem efeito na formação da memória associada à cocaína

Em seguida, testamos se interromper a atividade HDAC3 no córtex pré-limíbico (PrL) com HDAC3-(Y298H)-v5 afetaria a cocaína-CPPmemóriaformação. A PrL tem mostrado um papel crítico na aquisição de cocaína-CPP (Isaac et al., 1989; Tzschentke e Schmidt 1998, 1999). Além disso, a neuroplasticidade do córtex pré-frontal pode ser anormalmente alterada por drogas viciantes de abuso, como a cocaína através da regulação da expressão genética (Krasnova et al., 2008; Marie-Claire et al., 2003). Assim, temos a hipótese de que a atividade deacetilado doHDAC3 pode desempenhar um papel crítico na R PR Para a cocaína associada à cocaínamemóriaformação. O esquema do procedimento de CPP foi o mesmo da Fig. 3 e o esquema é retratado em Fig. 5A. Nem o Vetor Vazio nem o grupo Y298H que recebeu uma infusão do vírus AAV-HDAC3-(Y298H)-v5 apresentaram preferência inicial para qualquer contexto antes do condicionamento (pré-teste: Vetor vazio: t(11) = 0,166; Y298H: t(11) = 0,655, p>0,1). Após condicionamento com dois pares de cocaína, tanto os grupos Vetor Vazio quanto Y298H estabeleceram preferência pelo ambiente emparelhado com cocaína no pós-teste (Fig. 5B). A ANOVA de duas formas repetidas revelou um efeito principal significativo do condicionamento (F(1,22) = 24,10, p< 0.0001)="" but="" not="" group="" (f(1,22)="0.11," p="">0,05) e nenhuma interação tratamento por teste (F(1,22) = 0,10, p > 0,05). Bonferronipost-hocanalysis não mostrou diferença entre ratos AAV-EV e HDAC3(Y298H)-v5 no pré-teste (t(44) = 0,11, p > 0,05) ou pós-teste (t(44) = 0,45, p > 0,05, n = 12 por grupo) (Fig. 5B). Para confirmar que nossas infusões virais visam especificamente o PrL, medimos a imunoreatividade ao epítope V5 em AAV-HDAC3(Y298H). Observamos a transdução bem-sucedida de AAV-HDAC3(Y298H)- v5 de todos os animais mutantes de ponto infundidos por vírus mutantes em todo o PrL, evitando a propagação para a região do córtex infralímbico (IL) do córtex pré-frontal medial (mPFC). Como esperado, não foi observada coloração V5 em animais infundidos com o vírus de controle AAV-EV (Fig. 5C). A Figura 5D ilustra a infusão viral direcionada na PrL. A infusão foi restrita ao PrL em todos os animais incluídos nos dados apresentados. Esses resultados demonstram que, assim como a infusão de DH,AAV-HDAC3(Y298H) na PrL também não teve efeito na aquisição de memória associada à cocaína.

Bloquear a atividade HDAC3 no córtex infralímbico com AAV-HDAC3(Y298H)-v5 não tem efeito na extinção da memória associada à cocaína

Em seguida, examinamos se o bloqueio seletivo da atividade de deacetilado HDAC3 no IL aumenta a extinção da cocaína-CPP. O IL mostrou-se envolvido na extinção da busca de cocaína (LaLumiere et al., 2010; Peters et al., 2008, 2009). Os animais foram submetidos ao condicionamento de CPP de cocaína com uma dose de treinamento de 20 mg/kg de cocaína-HCL. A razão para essa maior dose de cocaína neste experimento de extinção, bem como todos os estudos subsequentes de extinção foi para evitar efeitos do piso de extinção e estabelecer uma preferência forte o suficiente que poderia suportar as duas semanas necessárias para a expressão viral após a infusão do vírus. Após o condicionamento da cocaína-CPP, os animais apresentaram preferência significativa no pós-teste 1 (pós-teste 1; t(64) = 15,11; p< 0.001).="" then="" we="" bilaterally="" infused="" hdac3(y298h)-v5="" or="" aav-ev="" into="" the="" il,="" and,="" mice="" underwent="" drug-free="" post-tests="" (extinction="" training)="" two="" weeks="" following="" infusions="" (fig.="" 6a).="" disrupting="" hdac3="" activity="" in="" the="" il="" with="" hdac3(y298h)="" had="" no="" effect="" on="" the="" extinction="" ofcpp="">memória. Usando uma ANOVA de duas formas repetidas, encontramos um efeito principal significativo do teste (F (1.155) = 35,91, p< 0.001),="" as="" expected,="" but="" no="" significant="" treatment-by-test="" interaction="" (f="" (5,="" 155)="0.62," p="">0,05) nem efeito principal do grupo de tratamento (F (1, 31) = 0,75, p> 0,05) (AAV-EV: n = 17, HDAC3(Y298H)-v5: n = 16 por grupo) (Fig. 6B). Para confirmar que nossas infusões virais visam especificamente o infra-címbico, medimos a imunoreatividade ao epítope V5 em AAV-HDAC3(Y298H). Observamos a transdução bem sucedida de AAV-HdAC3(Y298H)-v5 de todos os animais mutantes de ponto infundidos por vírus mutantes em todo o IL, evitando a propagação para a região de PrL do mPFC. Não foi observada coloração V5 em animais infundidos com o vírus de controle AAV-EV (Fig. 6C). A Figura 6D mostra a infusão viral direcionada no IL. A infusão foi restrita ao IL em todos os animais incluídos nos dados apresentados.

Bloquear a atividade HDAC3 no Hipocampo Dorsal com AAV-HDAC3(Y298H)-v5 facilita a extinção da memória associada à cocaína

Em seguida, examinamos se o bloqueio seletivo da atividade de deacetilado HDAC3 no DH aumenta a extinção da cocaína-CPP. Como descrito acima, os animais foram submetidos ao condicionamento de CPP de cocaína e apresentaram preferência significativa no pós-teste 1 (pós-teste 1; t(42) = 9,79; p< 0.0001).="" then="" we="" bilaterally="" infused="" hdac3(y298h)-v5="" or="" aav-ev="" into="" the="" dh="" and="" had="" animals="" undergo="" drug-free="" post-tests="" (extinction="" training)="" two="" weeks="" following="" infusions="" (fig.="" 7a).="" disrupting="" hdac3="" activity="" in="" the="" dh="" with="" hdac3(y298h)="" resulted="" in="" a="" significant="" extinction="" of="" cpp="" on="" post-test="" 2,="" as="" revealed="" by="" anova="" comparing="" preference="" score="" (ps)="" ofthe="" aav-ev="" and="" hdac3(y298h)-v5="" groups="" across="" post-tests="" 1="" and="" 2="" showing="" a="" significant="" main="" effect="" of="" test="" (f="" (1,="" 20)="25.58,">< 0.001)="" and="" a="" significant="" treatment-by-test="" interaction="" (f="" (1,="" 20)="5.67," p="0.02)." both="" the="" aav-ev="" control="" and="" the="" hdac3(y298h)="" animals="" showed="" similar="" cpp="" preferences="" on="" post-test="" 1,="" but="" after="" viral="" manipulation,="" the="" animals="" that="" received="" the="" point="" mutant="" virus="" showed="" a="" significant="" decrease="" in="" ps="" on="" post-test="" 2="" compared="" to="" the="" aav-ev="" control="" animals="" as="" shown="" by="" bonferronipost-="" hocanalysis="" (t(40)="2.73," p="0.02;" aav-ev="" n="10," hdac3(y298h)-v5="" n="12)" (fig,="" 7b).these="" findings="" demonstrate="" that="" mice="" infused="" with="" aav-hdac3(y298h)-v5="" showed="" enhanced="" extinction="" of="" cocaine-associated="">

Discussão

Foi demonstrado que a administração sistêmica de um inibidor seletivo HDAC3 melhora a localização de objetos a longo prazomemóriabem como a extinção da cocaína associadamemória(Malvaez et al., 2013). Além disso, a inibição hdac3 promove um padrão distinto de acetilação histona ligada à expressão genética no hipocampo e córtex infralimíbico (Malvaez et al., 2013). Nosso laboratório examinou o papel do DHC3 no DH e no núcleo accumbens na OLM, bem como na cocaína associada à cocaínamemória, respectivamente (McQuown et al., 2011; Rogge et al., 2013). No entanto, se o domínio deacetilado doHDAC3 é necessário ou não para esses processos de memória em regiões cerebrais específicas permaneceu incerto. Aqui, examinamos o papel específico que o domínio deacetilado do HEDAC3 desempenha na formação de OLM de longo prazo, na formação da memória associada ao contexto da cocaína, bem como na extinção do contexto da cocaína associadomemória.

Nestes experimentos, usamos um vírus mutante ponto morto deacetilado (AAV- HDAC3(Y298H)-v5 que bloqueia seletivamente a atividade deacetiláse doHDAC3 (Lahm et al., 2007; Sun et al., 2013). Descobrimos que bloquear seletivamente o domínio deacetilado do HDAC3 no DH melhorou a longo prazomemóriapara localização do objeto após um período de treinamento de subthreshold. Esse achado foi específico para objeção à formação da memória de localização porque o domínio deacetilado do DH não parecia desempenhar nenhum papel na aquisição/consolidação da cocaína associada à cocaínamemóriaformação. Também investigamos o papel do HDAC3 no córtex pré-limíbico no que diz respeito à formação da memória CPP de cocaína e descobrimos que a atividade deacetilado do HHDAC3 naquela região cerebral não parecia ser fundamental para a aquisição da memória CPP da cocaína. Por fim, constatamos que o bloqueio da atividade HDAC3 no DH também facilitou a extinção da cocaína-CPP, enquanto essa mesma manipulação não teve efeito no córtex infralimado, região implicada no aprendizado da extinção (Quirk et al., 2000; Quirk et al., 2006; Lebrón et al. 2004; Sierra-Mercado et al., 2006; Laurent e Westbrook, 2009). Esses resultados sugerem que o domínio deacetilado doHDAC3 desempenha um papel seletivo em regiões cerebrais específicas subjacentes à formação de memória de longo prazo da localização do objeto, bem como a formação e extinção da memória associada à cocaína.

Recentemente, mostramos que este vírus mutante de ponto morto deacetilase específico bloqueia a atividade deacetiláse doHDAC3 e promove acetilação de histona induzida pelo aprendizado (Kwapis et al., 2017). Kwapis et al. (2017) descobriram que bloquear seletivamente a atividade deacetilase HDAC3 no DH ou no núcleo basal da amígdala aumentou o medo do contexto sem ter um efeito sobre o medo do tom. No entanto, bloquear a atividade HDAC3 no núcleo lateral da amígdala aumentou o tom, mas não a memória do medo do contexto. Assim, a atividade HDAC3 regula diferentes aspectos do medomemórianas sub-regiões basais e laterais da amígdala. Juntos, os achados apresentados em Kwapis et al. (2017) juntamente com o presente estudo mostram que o domínio deacetilado doHDAC3 é importante para os processos de memória.

Em contraste, Sun et al. (2013) mostraram que o domínio deacetilado do HDAC3 é desnecessário para a função HDAC3 no fígado. Eles descobriram que um mutante HDAC3 morto por deacetilase foi capaz de resgatar quase completamente a expressão genética lipogênica reprimida, bem como o metabolismo lipídico. Além disso, eles mostraram que a interação com o corepressor NCOR é necessária para a função independente deacetylase doHDAC3. Assim, apesar das evidências para o importante papel do domínio deacetilado do HDAC3, o HDAC3 também tem funções nãozymáticas críticas em processos transcricionais.

Em nosso estudo anterior, McQuown et al., (2011), descobrimos que a exclusão focal do DH no DH resulta em melhorias a longo prazomemóriapara o OLM, mas não orm. Da mesma forma, no presente estudo, descobrimos que o bloqueio seletivo da atividade deacetylase HDAC3 (usando um mutante de ponto morto deacetilado de HDAC3) no DH prejudicou o OLM, mas não teve efeito no ORM. Nos roedores, o envolvimento do hipocampo no reconhecimento de objetos tem sido um ponto de controvérsia (Mumby, 2001; Dere et al., 2007; Winters et al., 2008; Ennaceur 2010). Nosso laboratório encontrou anteriormente um prejuízo significativo no ORM quando usamos muscimol pós-treinamento para inativar o hipocampo. No entanto, quando o hipocampo foi inativado antes da recuperação do ORM, nenhum efeito foi observado (Haettig et al., 2011). Portanto, parece que o hipocampo é necessário para a consolidação, mas não a recuperação do ORM na mesma tarefa de camundongos utilizada no presente estudo. Múltiplos estudos do nosso laboratório (Barret et al., 2011; McQuown et al., 2011; Vogel-Ciernia et al., 2013) e outros (Balderas et al., 2008) demonstram da mesma forma que uma manipulação do hipocampo dorsal afeta apenas o OLM e não o ORM. Em nossos experimentos, manipulamos um gene de interesse (CBP, Barrett et al., 2011; HDAC3, McQuown et al., 2011; BAF53b, Vogel-Ciernia et al., 2013), o que deixa intacta a comunicação entre o DH e outras regiões cerebrais enquanto interrompe seletivamente a plasticidade local. Da mesma forma, o bloqueio da síntese proteica com anisomicina não prejudica a consolidação do ORM (Balderas et al., 2008). Bloquear a atividade hipocampal com muscimol, por outro lado, prejudica a consolidação do ORM. Muscimol inativa células hipocampais, impedindo a comunicação com as principais regiões cerebrais necessárias para a aquisição/consolidação do ORM. Assim, parece que manipular a expressão genética ou bloquear a síntese proteica dentro do DH não é suficiente para interromper os mecanismos de aquisição/consolidação necessários para a memória de longo prazo para reconhecimento de objetos. De fato, estudos sugerem que a longo prazomemóriapara reconhecimento de objetos depende de cortices peri-pós-pós-dinais e insulares, em vez do DH (Balderas et al., 2008; Roozendaal et al., 2010).

Estudos anteriores do nosso laboratório usaram inibidores HDAC3 dados sistematicamente para bloquear agudamente a atividade enzimática HDAC3 (Malvaez et al., 2013). Aqui, usamos manipulações virais para inibir cronicamente a atividade deacetilística do SHDAC3. Essa inibição crônica pode permitir que mecanismos compensatórios a bordo na região cerebral em que nossa manipulação foi realizada, resultando em aprendizado normal. O domínio deacetylase do DH no DH pode desempenhar um papel na extinção da cocaína-CPPmemória, uma vez que a infusão do vírus hdac3 mutante de ponto no DH resultou em extinção facilitada. É interessante notar que o bloqueio da atividade deacetilado doHDAC3 no DH aprimorou o aprendizado de extinção, mas não teve efeito na aquisição/consolidação usando o modelo CPP. Uma possível explicação para isso é que acredita-se que o aprendizado que ocorre durante a extinção seja mais suscetível a manipulações em comparação com o condicionamento inicial. Estudos têm demonstrado que a taxa de extinção pode ser mais lenta do que a taxa de aquisição inicial (Rescorla, 2002), sugerindo que a extinção é mais desafiadora e, portanto, mais suscetível à interrupção. Isso parece bastante plausível quando se trata de memórias robustas associadas à cocaína porque o Neurobiol LearnMem original. Manuscrito autor; disponível no PMC 2018 01 de novembro.

a formação dessas memórias envolve a poderosa cocaína psicoestimulante, tornando mais fácil para os animais formar este originalmemóriacontra uma extinção subsequentememória.

No que diz respeito à aquisição/consolidação de memórias associadas a drogas, descobrimos que se usamos um vírus mutante ponto morto deacetilase ou excluímos todo o Hdac3gene usando hdac3deletion homozigous no DH, nossas manipulações não conseguiram ter efeitos na aquisição/consolidação da cocaína-CPPmemória. O DH foi correlacionado com o processamento de informações (para revisão, ver Fanselow e Dong 2010) e lesões excitotóxicas do DH em ratos foram demonstradas para interromper a aquisição de cocaína-CPP (Meyers et al., 2003). Embora o DH tenha sido sugerido a desempenhar um papel na expressão da busca de cocaína induzida pelo contexto de drogas (Fuchs et al., 2005; 2007) e seja necessário para o processamento de informações contextuais, o DH não é necessário para a associação de um estímulo condicionado auditivo com o estímulo incondicionado, de acordo com a literatura do medo (Maren 2001). Assim, enquanto o DH processa informações sobre contexto, não se acredita ser o local de convergência associativa entre contexto e choque (Maren 2001). Portanto, embora o HDAC3 pareça desempenhar um papel necessário na aquisição/consolidação da memória CPP cocaína em regiões cerebrais como o núcleo accumbens que desempenha um papel central em circuitos de recompensa e é o principal mediador das propriedades de reforço de drogas de abuso e processamento associativo de estímulos condicionados emparelhados com drogas (Parkinson et al., 1999; Kalivas e McFarland, 2003; Rogge et al., 2013), nossos achados atuais sugerem que o domínio deacetilado do DH não parece mediar a formação de cocaína associadaMemórias.

Nossos resultados mostram que a região deacetilado doHDAC3 desempenha um papel em regiões cerebrais específicas implicadas na extinção da cocaína associada à cocaínamemória. Investigamos pela primeira vez o papel da atividade enzimática HDAC3 no córtex infralimico porque esta região cerebral foi considerada um lócus central para a extinção de memórias (Peters et al., 2008; LuLumiere et al., 2010). Stafford et al. (2012) destacaram o papel dos mecanismos de deacetilação de histona no IL na extinção do medo, mostrando que o inibidor de histone deacetilase classe I resultou em extinção aprimorada quando infundido na IL, mas não no PrL. Quando infundimos o vírus HDAC3 no IL, não encontramos efeitos na taxa de extinção da memória associada à cocaína. A família HDAC classe I é composta por HDAC-1, -2, -3 e -8 (Haberland et al., 2009). Ressler e colegas (2015) descobriram que o inibidor HDAC-1, -2 e -3, RGFP963, aumenta a consolidação da extinção do medo, mas o RGFP966, inibidor seletivo do HDAC3, não. Além disso, Rumbaugh et al. (2015) mostraram que RGFP963 e outro inibidor HDAC-1, -2 e -3, RGFP968, foram mais eficazes no estímulo à sinápgena, enquanto RGFP966 foi ineficaz. Esses resultados destacam as diferenças importantes nos achados observados dependendo se o domínio deacetilado do HDAC3, toda a família HDAC classe 1, ou um subconjunto de HDACs classe I são direcionados e sugerem que direcionar vários isoformes de HDACs classe I pode produzir efeitos mais robustos nos processos de aprendizagem e memória.

Em suma, nossos achados destacam o papel do domínio deacetilado doHDAC3 em regiões cerebrais específicas implicadas na localização do objetomemóriae a formação e extinção da cocaína associadamemória. É importante notar que estudos anteriores têm como alvo agudamente o HDAC3 usando manipulações sistêmicas que atravessam a barreira hematoencefálica e atingem muitas regiões cerebrais (por exemplo, Malvaez et al., 2010, 2013; Stafford et al., 2012). Aqui, mostramos como a manipulação crônica da região deacetylase do SHDAC3 em regiões cerebrais-chave envolvidas no aprendizado de localização de objetos e na formação e extinção de memórias associadas à cocaína afetam esses processos de memória. Nossos achados ampliam descobertas anteriores de que a atividade deacetilásica do HEDAC3 desempenha um papel crítico nos processos de memória de longo prazo e fala do papel específico da atividade deacetylase doHDAC3 no que diz respeito tanto às regiões cerebrais quanto ao processo de memória.