Polyamines modulate memory in fear-condidioning and inhibitory avoidance tasks in rats

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorThe polyamines, spermine, spermidine and putrescine, are a group of aliphatic amines that interact with diverse cellular targets such as nucleic acids and proteins. The polyamines may act as physiological modulators of N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptors. The processes mediated by NMDA receptor include synaptic plasticity and formation of neural circuitry. Amygdalar NMDA receptors activation has been implicated in the acquisition of fear memories in rats. However, little is known about the role of endogenous modulators of the NMDA receptor, such as polyamines, in Pavlovian fear conditioning learning. Therefore, the present study was conducted to investigate whether the immediate pre-training or post-training bilateral infusion of arcaine, an antagonist of the NMDA receptor polyamine binding site, and/or spermidine, an agonist of the NMDA receptor polyamine binding site, into the amygdala affected classical fear conditioning in rats. Bilateral microinjections of arcaine (0,0002-0,2 nmol) decreased, while spermidine (0,002-20 nmol) increased contextual and auditory fear conditioning. Arcaine co-administration, at a dose that had no effect per se, reversed the facilitatory effect of spermidine.These results provide evidence that endogenous and exogenous polyamines modulate the acquisition and/or early consolidation of the fear conditioning task in the amygdala. Little is known thus far about the period of time during which memory processing in the hippocampus is sensitive to polyamines, and whether polyamines affect memory retrieval. The present study valued the effect of bilateral infusions of spermidine (0,02-2 nmol), a polyamine agonist, into the CA1 region of the rat dorsal hippocampus on inhibitory avoidance learning 30 minutes pre-training, immediately post-training, 6 hours post-training or 10 minutes pre-test. Bilateral microinjections of 0,2 nmol spermidine prolonged step-down latencies compared to the respective control group when administered 30 minutes pre-training or immediately post-training. These results provide evidence that the modulatory effects of spermidine on the acquisition and/or early consolidation of memory of inhibitory avoidance tasks in the hippocampus occur within a limited time window.As poliaminas endógenas, putrescina, espermina e espermidina são aminas alifáticas que interagem com diversos alvos celulares como ácidos nucléicos e proteínas. Elas atuam como moduladores endógenos de diversos canais iônicos, incluindo o subtipo de receptor glutamatérgico N-metil-D-aspartato (NMDA) Os processos mediados pelo receptor NMDA incluem plasticidade sináptica e formação de circuitos neurais. Acredita-se que a ativação dos receptores NMDA na amígdala é crítica para aquisição da memória do medo em ratos. No entanto, pouco se sabe sobre o papel de moduladores endógenos do receptor NMDA, como as poliaminas, no aprendizado do medo condicionado Pavloviano. Assim, num primeiro momento nós investigamos o efeito da administração intra-amígdala de arcaína, um antagonista do sítio das poliaminas no receptor NMDA, e da espermidina, sobre a tarefa do medo condicionado clássico. Para isso, os ratos foram canulados bilateralmente nas amígdalas e, após a recuperação cirúrgica, os animais foram treinados e testados na tarefa do medo condicionado contextual e auditivo. Microinjeções bilaterais de arcaína (0,0002-0,2 nmol), espermidina (0,002-20 nmol) ou a associação de espermidina e arcaína, foram realizadas imediatamente antes do treino ou imediatamente após o treino do medo condicionado. A administração de arcaína diminuiu, enquanto espermidina aumentou o medo condicionado ao contexto e auditivo. A arcaína numa dose que não apresentou efeito per se reverteu o efeito facilitatório causado pela espermidina. Nenhuma das drogas estudas alteraram a atividade motora, a ansiedade e a sensibilidade dos animais ao choque. Estes resultados indicam que as poliaminas endógenas e exógenas modulam a aquisição e/ou o início da consolidação da tarefa do medo condicionado na amígdala em ratos. Tendo em vista a falta de estudos na literatura avaliando o período de tempo em que o processamento da memória no hipocampo é sensível as poliaminas, avaliou-se o efeito da espermidina administrada no hipocampo sobre a memória em ratos utilizando-se o teste de esquiva inibitória. Os animais receberam microinjeções bilaterais de espermidina (0.02-2 nmol), 30 minutos antes do treino, imediatamente após o treino, 6 horas após o treino ou 10 minutos antes do teste na região CA1 do hipocampo dorsal. Espermidina na dose de 0,2 nmol melhorou a performance dos ratos na tarefa de esquiva inibitória quando administrada 30 minutos antes ou imediatamente após o treino. Estes resultados sugerem que o efeito modulatório da espermidina na aquisição e/ou início da consolidação da memória na tarefa de esquiva inibitória no hipocampo ocorre dentro de uma janela temporal limitada