Participación de la melatonina en la organización de microfilamentos y microtúbulos : implicaciones en la memoria espacial de la rata

Abstract

La glándula pineal sintetiza la melatonina, la cual tiene un perfil de secreción circadiano bien definido y alcanza sus niveles más altos durante la fase de oscuridad. Una de las principales funciones de esta indolamina es sincronizar los ritmos circadianos con el fotoperiodo. Sin embargo, en la enfermedad de Alzheimer se observan alteraciones circadianas y un decremento en los niveles de esta hormona durante la noche, por lo que se ha propuesto que estas alteraciones participan en la patogénesis de esta enfermedad. En esta patología también ocurre una organización anormal del citoesqueleto, lo cual provoca la pérdida de la polarización neuronal y disrupción de la conectividad sináptica. Además, y posiblemente relacionado con lo anterior, estos pacientes presentan un deterioro en la memoria y en el aprendizaje. Con el objetivo de investigar el efecto de la melatonina en el citoesqueleto y en la memoria, se analizaron los cambios en los microfilamentos y los microtúbulos, así como en la memoria espacial, en animales pinealectomizados después de la administración de esta hormona (1 mg/kg) durante 7 días. Se determinaron las modificaciones en el hipocampo de actina y de tubulina en la fracción citoesqueleto-membranal como índice de la organización de los microfilamentos y los microtúbulos mediante la técnica de ELISA y Western Blot, respectivamente; además, se evaluó la memoria espacial en el laberinto radial de 8 brazos. Los resultados mostraron un incremento en la relación de actina polimerizada/despolimerizada (74%) en el hipocampo de ratas sacrificadas en la fase de oscuridad y en los niveles de esta indolamina (98%). Asimismo, ocurrió un decremento en la relación polimerización/despolimerización de actina y tubulina (41%) en ratas pinealectomizadas. En contraste, el tratamiento con melatonina restableció parcialmente las proporciones de actina y tubulina organizadas en microfilamentos y microtúbulos, respectivamente. Por otro lado, se observó un incremento en los errores en la memoria de trabajo espacial en animales pinealectomizados (235%), mientras que el tratamiento posterior con la hormona mejoró este déficit de memoria (42%). Del mismo modo, el tiempo para completar la tarea en el laberinto radial de 8 brazos fue mayor en los animales pinealectomizados (20%) en comparación con los animales a los cuales se les extrajo la glándula pineal y se les administró la indolamina. Los resultados muestran que la deficiencia en los niveles de la melatonina produce desorganización del citoesqueleto en el hipocampo y alteraciones en la memoria espacial.