El papel de Arc en la memoria
El ARNm de Arc se localiza en lugares sinápticamente activos y parece estar involucrado en la sobreproducción de beta amiloide, péptido característico del Alzheimer. El estudio de la regulación de Arc permitirá entender mejor la plasticidad sináptica y podría ser de utilidad como diana terapéutica en el Alzheimer. El equipo del proyecto «Linking dendritic mRNA metabolism to neuronal functions and disorders» (DENDRITIC MRNAS), financiado con fondos europeos, con el propósito de entender mejor la plasticidad sináptica, investigó el patrón de expresión génica en la sinapsis centrándose en la proteína Arc. En el proyecto DENDRITIC MRNAS se trató de identificar los factores que controlan la expresión de Arc en la actividad sináptica. Para ello, introdujeron la región no traducida 3’ (3’-UTR) del gen Arc para activar la expresión de la enzima luciferasa de la luciérnaga. La manipulación genética del 3’-UTR mostró los elementos necesarios para la expresión de Arc. Cabe destacar que los diferentes cortes del ARNm de Arc fueron los responsables de la elevada precisión en la expresión de Arc durante la señalización sináptica. Este proceso fue el responsable de activar la degradación del ARNm, lo cual reduce el intervalo de tiempo en el cual se sintetizó esta proteína esencial en respuesta a estímulos, o de inducir su traducción. Esta paradoja sirve probablemente para lograr un rápido, y sin embargo limitado, aumento de la expresión de Arc, acorde con la naturaleza de la plasticidad sináptica. Tras obtener más datos experimentales se propuso que la regulación de Arc tiene lugar también durante la traducción. Mediante inhibidores específicos, se identificaron la desfosforilación de eIF2 y la actividad de PKA como pasos clave en el cambio a plasticidad sináptica a largo plazo. En conjunto, los datos obtenidos en el estudio DENDRITIC MRNAS sugieren una regulación multiparamétrica de la expresión de Arc. Los resultados contribuirán a entender los mecanismos que rigen la memoria a largo plazo y la alteración de las respuestas fisiológicas en enfermedades neurodegenerativas.
Palabras clave
Plasticidad sináptica, consolidación de la memoria, Arc, amiloide, Alzheimer, ARNm de dendritas, neurodegenerativo