ИНГИБИТОР ГИСТОНДЕАЦИТИЛАЗ УСИЛИВАЕТ ДОЛГОВРЕМЕННУЮ СИНАПТИЧЕСКУЮ ПОТЕНЦИАЦИЮ В НЕЙРОНАХ ВИНОГРАДНОЙ УЛИТКИ
PDF

Ключевые слова

эпигенетика
долговременная потенциация
ацетилирование гистонов
гистондеацетилаза
бутират натрия

Как цитировать

Колотова, Д. Е., Малышев, А. Ю., & Балабан, П. М. (2021). ИНГИБИТОР ГИСТОНДЕАЦИТИЛАЗ УСИЛИВАЕТ ДОЛГОВРЕМЕННУЮ СИНАПТИЧЕСКУЮ ПОТЕНЦИАЦИЮ В НЕЙРОНАХ ВИНОГРАДНОЙ УЛИТКИ. Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова, 107(4-5), 641–646. https://doi.org/10.31857/S0869813921040105

Аннотация

В последнее время в литературе накапливается все больше данных о важной роли эпигенетических перестроек при формировании долговременной синаптической пластичности – основному клеточному механизму обучения и памяти. В данной работе мы изучили влияние ингибирования гистондеацетилаз, одного из видов эпигенетических модификаций, на формирование долговременной потенциации синаптических ответов в премоторных (командных) нейронах оборонительного поведения виноградной улитки. Потенциация синаптических входов премоторных нейронов лежит в основе аверзивной памяти этого животного. Мы показали, что применение ингибитора гистондеацетилаз бутирата натрия увеличивает амплитуду долговременной потенциации, вызванной пятикратной тетанизацией сенсорного нерва, совмещенной с аппликацией серотонина. Мы также обнаружили, что аппликация бутирата сама по себе вызывает увеличение амплитуды ВПСП через 4 ч после применения блокатора. Однако данное увеличение не может лежать в основе обнаруживанного эффекта облегчения долговременной потенциации, который наблюдался на всем протяжении эксперимента. Таким образом, в нашей работе продемонстрирована роль модификации гистонов в механизмах синаптической пластичности.

https://doi.org/10.31857/S0869813921040105
PDF

Литература

Campbell RR, Wood MA (2019) How the epigenome integrates information and reshapes the synapse. Nat Rev Neurosci. 20:133–147

Zuzina AB, Vinarskaya AK, Balaban PM (2020) Histone deacetylase inhibitors rescue the impaired memory in terrestrial snails. J Comp Physiol A Neuroethol Sensory, Neural, Behav Physiol 206:639–649. https://doi.org/10.1007/s00359-020-01422-w

Borodinova AA, Balaban PM (2020) Epigenetic Regulation as a Basis for Long-Term Changes in the Nervous System: In Search of Specificity Mechanisms. Biochemistry (Mosc) 85:994–1010.

Penney J, Tsai LH (2014) Histone deacetylases in memory and cognition. Sci Signal 7:re12.

Peixoto L, Abel T (2013) The role of histone acetylation in memory formation and cognitive impairments. Neuropsychopharmacology 38:62–76.

Levenson JM, O’Riordan KJ, Brown KD, Trinh MA, Molfese DL, Sweatt JD (2004) Regulation of histone acetylation during memory formation in the hippocampus. J Biol Chem 279:40545–40559. https://doi.org/10.1074/jbc.M402229200

Federman N, Fustiñana MS, Romano A (2012) Reconsolidation involves histone acetylation depending on the strength of the memory. Neuroscience 219:145–156. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2012.05.057

Federman N, Fustiñana MS, Romano A (2009) Histone acetylation is recruited in consolidation as a molecular feature of stronger memories. Learn Mem 16:600–606. https://doi.org/10.1101/lm.1537009

Lattal KM, Barrett RM, Wood MA (2007) Systemic or Intrahippocampal Delivery of Histone Deacetylase Inhibitors Facilitates Fear Extinction. Behav Neurosci 121:1125–1131. https://doi.org/10.1037/0735-7044.121.5.1125

Stefanko DP, Barrett RM, Ly AR, Reolon GK, Wood MA (2009) Modulation of long-term memory for object recognition via HDAC inhibition. Proc Natl Acad Sci U S A 106:9447–9452. https://doi.org/10.1073/pnas.0903964106

Chen S, Cai D, Pearce K, Sun PYW, Roberts AC, Glanzman DL (2014) Reinstatement of long-term memory following erasure of its behavioral and synaptic expression in Aplysia. Elife 3:1–21. https://doi.org/10.7554/eLife.03896

Malyshev AY, Balaban PM (2002) Identification of mechanoafferent neurons in terrestrial snail: Response properties and synaptic connections. J Neurophysiol 87:2364–2371. https://doi.org/10.1152/jn.00185.2001

Balaban PM (2002) Cellular mechanisms of behavioral plasticity in terrestrial snail. Neurosci Biobehav Rev.26:597–630.

Miller CA, Sweatt JD (2007) Covalent Modification of DNA Regulates Memory Formation. Neuron 53:857–869. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2007.02.022