Efecto de la tributirina sobre la memoria espacial, la transmisión glutamatérgica hipocampal y la plasticidad sináptica.

Abstract

El ácido butírico, un ácido graso de cadena corta derivado de la fermentación intestinal de la fibra alimentaria, está ganando interés en relación con sus posibles efectos beneficiosos sobre los trastornos neuropsicológicos. Se utilizaron ratones macho C57BL/6J para investigar el efecto de la tributirina, un profármaco del ácido butírico, sobre la memoria espacial dependiente del hipocampo, los mecanismos de transmisión y plasticidad sináptica hipocampales y la expresión de genes y proteínas relevantes para la transmisión glutamatérgica hipocampal. Encontramos que la ingesta de una dieta que contenía un 1% de tributirina durante 48 h prevenía, en los ratones adolescentes, pero no en los adultos, el deterioro de la memoria espacial dependiente del hipocampo inducido por la escopolamina. Además, el tratamiento con tributirina aumentó, en el hipocampo adolescente, la expresión génica de las subunidades de los receptores de glutamato. Por otra parte, estudios in vitro realizados en rodajas de hipocampo, revelaron que la tributirina es capaz de transformar la LTP temprana en LTP tardía y rescatar la inhibición de la LTP inducida por otras moléculas como la escopolamina y la anandamida y la inducida por una dieta alta en grasas saturadas. La facilitación de la LTP tardía inducida por la tributirina fue bloqueada por inhibidores de PPARγ y AMPK, lo que sugiere la participación tanto de PPARγ como de AMPK en los efectos de la tributirina. En conclusión, el estudio de la tributirina realizado en este trabajo sugiere que este profármaco tiene una influencia positiva sobre la LTP y la memoria espacial dependiente del hipocampo, por lo que el ácido butírico podría tener efectos beneficiosos sobre la memoria.

Butyric acid, a short chain fatty acid derived from the intestinal fermentation of dietary fiber, is gaining interest in relation to their possible beneficial effects on neuropsychological disorders. C57BL/6J male mice were used to investigate the effect of tributyrin, a prodrug of butyric acid, on hippocampus-dependent spatial memory, hippocampal synaptic transmission and plasticity mechanisms, and the expression of genes and proteins relevant to hippocampal glutamatergic transmission. We found that free-feeding intake during 48 h of a diet containing 1% tributyrin prevented, in adolescent but not in adult mice, scopolamine-induced impairment of hippocampus-dependent spatial memory. Moreover, tributyrin treatment up-regulated, within the adolescent hippocampus, gene expression of glutamate receptors subunits. On the other hand, in vitro studies carried out in hippocampal slices, revealed that tributyrin is able to transform early-LTP into late-LTP and to rescue LTP-inhibition induced by other molecules such as scopolamine and anandamide and that induced by high saturated fat diet. The facilitation of late-LTP induced by tributyrin was blocked by a PPARγ and AMPK inhibitors, suggesting the involvement of both PPARγ and AMPK on tributyrin effects. In conclusion, the study of tributyrin carried out in this work suggests that this prodrug has a positive influence on LTP and hippocampal-dependent spatial memory, which suggests that butyric acid may have beneficial effects on memory.