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Fundación Ramón Areces

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Ciencias de la Vida y de la Materia

Papel de los mecanismos epigenéticos en los procesos de aprendizaje y memoria

Investigador Principal: 
Ángel Manuel Carrión Rodríguez

Centro de Investigación:
Universidad Pablo de Olavide. Sevilla.

Sinopsis:
Ángel Carrión Los factores epigenéticos están implicados en el desarrollo embrionario de animales complejos y en procesos patológicos como el cáncer. Recientemente se ha descubierto que alteraciones de factores epigenéticos ocurren en procesos fisiológicos en el animal adulto (por ejemplo el envejecimiento). En el sistema nervioso las alteraciones epigenéticas pueden ser la base molecular de síndromes que causan deterioro cognitivo, así como participantes activos de los procesos de cognitivos.

Durante los dos primeros años de proyecto, hemos descubierto que la PARilación proteica es necesaria para el establecimiento de memorias duraderas y para el establecimiento de cambios sinápticos de larga duración. Además hemos determinado que en estos procesos juega un papel fundamental la PARilación de la histona H1 y su posterior eliminación de promotores de genes relacionados con la plasticidad neuronal. A continuación hemos estudiado la relación entre distintas modificaciones epigenéticas (PARilación de histona H1, expresión de histona H1, acetilación de histona H3 en la Lisina 9, metilación de la histona H3 en la lisina 9 y 27, y metilación de DNA) durante el establecimiento de memorias. Hemos comprobado que existen cambios de estos marcadores durante el proceso de almacenamiento de información, y que además estos cambios ocurren de forma ordenada, sugiriendo una jerarquización en estos procesos durante la consolidación de memorias.

Durante el último año de la ejecución del proyecto, hemos estudiado el papel de la metilación del DNA en promotores específicos. Hemos enfocado nuestros estudios al promotor de gen que codifica para bdnf. En estos momentos estamos analizando los resultados obtenidos en dichos promotores a distintos tiempos después de la sesión de entrenamiento. Además, a nivel conductual hemos buscado estrategias epigenéticas que puedan restablecer el efecto de la inhibición de PARP1. Así hemos descubierto que el tratamiento con inhibidores de histonas desacetilasas bloquea el efecto conductual de la inhibición de PARP1.

En estos momentos todos estos últimos resultados están siendo analizados y preparados para ser enviados a publicar en revista científicas de reconocido prestigio internacional.


Producción científica:

Artículos generados en Revistas 11
Comunicaciones en congresos nacionales 3
Comunicaciones en congresos internacionales 11


Relación de artículos: 

Publicaciones propias 

  1. Romero-Granados R, Fontán-Lozano A, Delgado-García JM, and Carrión AM (2010) From learning to forgetting: Behavioural, circuitry, and molecular properties define the different functional states of the recognition memory trace. Hippocampus, 20:584-595.
  2. Fontán-Lozano A, Suárez-Pereira I, Horrillo A, del-Pozo-Martín Y, Hmadcha A, Carrión AM (2010) Histone H1 poly[ADP]-ribosylation regulates the chromatin alterations required for learning consolidation. Journal of Neuroscience 30:13305-13313.
  3. Fontán-Lozano A, Suárez-Pereira I, Delgado-García JM, and Carrión AM (2011) The M-current inhibitor XE991 decreases the stimulation threshold for long-term synaptic plasticity in healthy mice and in models of cognitive disease.
    Hippocampus 21: 22-32.
  4. Fontán-Lozano A, Suárez-Pereira I, González-Forero D, and Carrión AM (2011) The A-Current Modulates Learning via NMDA Receptors Containing the NR2B Subunit. PLoS ONE 6(9):e24915. doi:10.1371/journal.pone.0024915
  5. Romero-Granados R, Fontán-Lozano A, Aguilar-Montilla FJ, y Carrión AM (2011) Postnatal Proteasome Inhibition Induces Neurodegeneration and Cognitive Deficiencies in Adult Mice: A New Model of Neurodevelopment Syndrome. PLoS ONE 6(12): e28927. doi:10.1371/journal.pone.0028927
  6. Fontan-Lozano A, Romero-Granados R, Perez-Villegas EM and Carrion AM (2012) Transcription Factors CREB and NF-κB: Involvement in Synaptic Plasticity and Memory Formation, pp 22-42. Benthan eBook. Benthan Science Publisher. eISBN: 978-1-60805-257-8, 2012

Colaboraciones 

  1. Rodríguez-Bies E, Santa-Cruz Calvo S, Fontán-Lozano A, Peña Amaro J, Berral de la Rosa FJ, Carrión AM, Navas P, López-Lluch G (2010) Muscle physiology changes induced by every other day feeding and endurance exercise in mice: effects on physical performance. PLoS ONE 5(11): e13900. doi: 10.1371/journal.pone.0013900.
  2. Cordero MD, Alcocer-Gómez E, Cano-García FJ, De Miguel M, Carrión AM, Navas P, Sánchez Alcázar JA. (2011) Clinical symptoms in fibromyalgia are better associated to lipid peroxidation levels in blood mononuclear cells rather than in plasma. PLoS One 6(10):e26915. doi:10.1371/journal.pone.0026915
  3. Cordero MD, Cotán D, Del-Pozo-Martín Y, Carrión AM, de Miguel M, Bullón P, Sánchez-Alcazar JA. Oral coenzyme Q10 supplementation improves clinical symptoms and recovers pathologic alterations in blood mononuclear cells in a fibromyalgia patient. Nutrition, 28(11-12):1200-3. doi: 10.1016/j.nut.2012.03.018.
  4. Cordero MD, Díaz-Parrado E, Carrión AM, Alfonsi S, Sánchez-Alcázar JA, Bullon P, Battino M, and de Miguel M. Is inflammation a mitochondrial dysfunction-dependent event in Fibromyalgia? Antioxid Redox Signal. 2012 8(7):800-7. doi: 10.1089/ars.2012.4892.
  5. Cordero MD, Alcocer-Gómez E, de Miguel M, Culic O, Carrión AM, Alvarez-Suarez JM, Bullon P, Battino M, Fernández-Rodríguez A, Sánchez-Alcázar JA (2013) Can Coenzyme Q10 improve clinical and molecular parameter in Fibromyalgia? Antioxid Redox Signal. 2013 Apr 6.


Relación de comunicaciones en congresos nacionales: 

  1. Suárez Pereira I, Carrión AM (2011) ¿Es necesaria la neurogénesis en los procesos cognitivos? XIV Congreso Nacional de la Sociedad Española de Neurociencia (SENC) Salamanca, España.
  2. Fontán-Lozano Á, Suárez-Pereira I, Horrillo A, del-Pozo-Martín Y, Hmadcha A, and Carrión AM (2011) Histone H1 Poly[ADP]-Ribosylation regulates the chromatin alterations required for learning consolidation. XIV Congreso Nacional de la Sociedad Española de Neurociencia (SENC) Salamanca, España.
  3. Suárez Pereira I, Del Pozo Martín Y, Pérez Pulido AJ, Carrión AM (2011) ¿Está la recombinación somética involucrada en la formación de la memoria? XXXIV Congreso de la Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular (SEBBM) Barcelona, España.


Relación de comunicaciones en congresos internacionales: 

  1. Carrión AM, Fontán-Lozano A, Suárez-Pereira I, Penninger JM, Axmann R, y Schett G (2010) Cognitive deficiencies associated with arthritic pain are rescued by dream deletion. 7th Forum of European Neuroscience. Ámsterdam, Holanda.
  2. Fontán-Lozano Á, Suárez-Pereira I, del-Pozo-Martín Y, y Carrión AM (2010) PARP-1 protein regulates chromatin remodelling required for learning consolidation. 7th Forum of European Neuroscience. Ámsterdam, Holanda.
  3. Suárez-Pereira I, del-Pozo-Martín Y, y Carrión AM (2010) Is the somatic recombination involved in stable memory formation? 7th Forum of European Neuroscience. Ámsterdam, Holanda.
  4. Suárez-Pereira I, Fontán-Lozano Á, del-Pozo-Martín Y, y Carrión AM (2010) Histone H1 poly[ADP]-ribosylation regulates the chromatin alterations required for learning consolidation. EMCCS-FEBS-EMBO 2nd Lecture Course on Molecular and Cellular Cognition. Venecia, Italia.
  5. Suárez Pereira I, Fontán Lozano Á, Del Pozo Martín Y, Carrión AM (2011) Histone H1 Poly[ADP]-Ribosylation regulates the chromatin alterations required for learning consolidation. 8th IBRO World Congress of Neuroscience (IBRO) Florencia, Italia.
  6. Carrión AM, Fontán Lozano Á, Suárez Pereira I, Romero Granados R (2011) The proteasome degradation pathway is involved in object recognition learning and memory processes. 8th IBRO World Congress of Neuroscience (IBRO) Florencia, Italia.
  7. Suárez-Pereira I, Fontán-Lozano A, del-Pozo-Martín Y, y Carrión AM (2012) PARP-1 orchestrates the chromatin alterations required for learning consolidation. 8th Forum of European Neuroscience. Barcelona, España.
  8. Ruiz R, Suárez-Pereira I, Aguilar-Montilla FJ, y Carrión AM (2012) Inflammatory pain effect on neuronal healthy. 8th Forum of European Neuroscience. Barcelona, España.
  9. Aguilar-Montilla FJ, y Carrión AM (2012) Glial cells activity is required for learning and memory processes. 8th Forum of European Neuroscience. Barcelona, España.
  10. Carrión AM, Fontán-Lozano A, Suárez-Pereira I y Cordero MD (2012) Depletion of coQ in mice mimics the behavioral and biochemistry symptoms of fibromialgia. 8th Forum of European Neuroscience. Barcelona, España.
  11. Suárez-Pereira I y Carrión AM (2012) Is the neurogenesis involved in learning consolidation? Satellite Workshop on Regulation of adult neurogenesis: from epigenetics to behavior. Barcelona, España.


Participación en Simposios: 

  1. Título ponencia: Regulación de la plasticidad neuronal por la restricción calórica.
    Título del Simposio: Bridges for science sailing. Universidad Autónoma de Madrid. Organizado por el Consorcio Neurodegmodels-CAM
    Lugar: Madrid, España. 2010.
  2. Título de la ponencia: Epigenetic modifications regulate cognitive processes.
    Título del Workshop: Neuroepigenetics: A new perspective on memory mechanisms and brain disorders. Universidad Internacional de Andalucia.
    Lugar: Baeza, España. 2012.


*Todos los derechos de propiedad intelectual son del autor. Queda prohibida la reproducción total o parcial de la obra sin autorización expresa del autor.
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