Estudio muestra cómo se podría preservar la función de la memoria después de una lesión cerebral
Déficit de memoria funcional una semana después de una lesión cerebral. La imagen muestra la trayectoria de natación de una rata liberada en un laberinto de agua en la flecha que intenta encontrar una plataforma oculta P en el primer intento (muestra) y un minuto después (elección). La rata ilesa (falsa) se mueve rápidamente hacia la plataforma mostrando que recuerda la ubicación (buena memoria de trabajo espacial). La rata lesionada (FPI) tiene dificultad para recordar la ubicación de la plataforma. El código de color a continuación indica el tiempo pasado en un lugar. La trayectoria muestra el camino tomado y está codificada por colores para el tiempo pasado en un lugar determinado. Crédito: laboratorio Santhakumar, UC Riverside.
Un estudio que examina el efecto del receptor inmunitario conocido como Toll-like Receptor 4, o TLR4, sobre cómo funciona la memoria tanto en el cerebro normal como en el lesionado, ha descubierto que vías celulares muy diferentes contribuyen a los efectos del receptor sobre la excitabilidad en los no lesionados y cerebro lesionado.
Además, los investigadores encontraron mecanismos novedosos sobre cómo TLR4 regula la función de la memoria en el cerebro sano y normal.
El estudio, realizado en ratas y publicado en Brain, Behavior, and Immunity, tiene el potencial de conducen a tratamientos destinados a limitar los déficits de memoria después de una lesión cerebral.
«Los déficits de memoria son una consecuencia adversa importante a largo plazo de una lesión cerebral y la capacidad de un tratamiento farmacológico administrado un día después de la lesión para mejorar la función de la memoria es de gran importancia». significativo interés clínico», dijo Viji Santhakumar, profesor asociado de biología molecular, celular y de sistemas en la Universidad de California, Riverside, quien dirigió el estudio. «Resatorvid, un fármaco aprobado para ensayos clínicos en otras enfermedades, bloqueó eficazmente TLR4 y mejoró los déficits de memoria posteriores a la lesión en nuestro estudio».
El cerebro tiene neuronas y células no neuronales llamadas glía. En el cerebro normal, TLR4 suprime la actividad de las neuronas; en el cerebro lesionado, TLR4 aumenta la actividad neuronal. Específicamente, después de una lesión cerebral, TLR4 aumenta la excitabilidad en la circunvolución dentada, un circuito involucrado en el procesamiento de la memoria en el hipocampo, la estructura cerebral que juega un papel importante en el aprendizaje y la memoria.
El estudio dirigido por UC Riverside encontraron que solo las neuronas están involucradas en el aumento de la excitabilidad mediado por TLR4 en el cerebro lesionado. Por el contrario, las células gliales son necesarias para la reducción de la excitabilidad mediada por TLR4 en el cerebro normal.
«Descubrimos que la supresión de la señalización de TLR4 un día después de una lesión cerebral por conmoción cerebral, común en los deportes y los accidentes de tráfico, reduce la excitabilidad y mejora rendimiento de la memoria de trabajo una semana o un mes más tarde», dijo. «Nuestros datos muestran que los procesos subyacentes a los efectos dañinos de la lesión cerebral pueden manipularse selectivamente para la terapia y pueden preservar la función de la memoria después de la lesión».
No se sabe exactamente cómo TLR4 afecta la función de la memoria en el cerebro normal y lesionado. claro.
«Si bien los mecanismos reales no se conocen, la especulación es que TLR4 regula la función de la memoria al suprimir la actividad neuronal en el cerebro normal, mejorando así la relación señal-ruido», dijo Santhakumar. «Después de una lesión, el efecto de TLR4 cambia para mejorar la actividad neuronal y promover la excitabilidad, lo que aumenta el disparo neuronal ruidoso e inespecífico y degrada la relación señal-ruido. Es posible que después de una lesión, TLR4 perjudique los procesos celulares involucrados en la formación de la memoria, que mi laboratorio está investigando actualmente. La conclusión es que la inhibición de la señalización de TLR4 en el cerebro lesionado conduce a mejoras en los déficits de memoria de trabajo a largo plazo durante semanas a un mes».
Santhakumar estaba intrigado por una señalización inmune común molécula, TNF, que contribuye tanto a la reducción de la excitabilidad dependiente de TLR4 en cerebros normales, no lesionados, como al aumento de la excitabilidad mediado por TLR4 después de una lesión cerebral por conmoción cerebral. En el cerebro normal, las células gliales están involucradas; en el cerebro lesionado, las neuronas están involucradas.
«Nuestro estudio ha identificado un papel novedoso para el TNF neuronal en la regulación de la excitabilidad», dijo. «Nos sorprendió que la señalización glial versus la neuronal mediada por la misma molécula de señalización, TNF, tenga un efecto diferente sobre la excitabilidad neuronal».
A continuación, Santhakumar y su equipo planean determinar cómo la señalización de TLR4 a través de mediadores gliales suprime la red excitabilidad y facilita el rendimiento de la memoria en el cerebro normal. Los investigadores también planean explorar cómo se puede manipular selectivamente la señalización de TLR4 neuronal después de una lesión.
«Estamos interesados en determinar si el bloqueo de la señalización de TLR4 después de una lesión previene la reorganización de la red y los cambios anormales en la actividad cerebral rítmica u oscilatoria que es crucial para el procesamiento de la memoria», dijo.
El título del trabajo de investigación es «Distintos mediadores celulares impulsan las caras de Janus de la regulación del receptor 4 similar a un peaje de la excitabilidad de la red que afecta el rendimiento de la memoria de trabajo después de una lesión cerebral. »
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La intervención temprana después de una lesión cerebral traumática reduce el riesgo de epilepsia Más información: Akshata A. Korgaonkar et al. Distintos mediadores celulares impulsan las caras de Janus de la regulación del receptor 4 tipo peaje de la excitabilidad de la red que afecta el rendimiento de la memoria de trabajo después de una lesión cerebral, Brain, Behavior, and Immunity (2020). DOI: 10.1016/j.bbi.2020.03.035 Información de la revista: Brain, Behavior, and Immunity
Proporcionado por la Universidad de California – Riverside Cita: El estudio muestra cómo la función de la memoria podría conservarse después de una lesión cerebral (12 de mayo de 2020) consultado el 31 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com/news/2020-05-memory-function-brain-injury.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.