Modulación de peróxido de hidrógeno en la potenciación de inicio lento en el hipocampo de ratas

La exposición de cortes de hipocampo de ratas a bajas concentraciones del agonista muscarínico carbacol (CCh) ha mostrado producir una potenciación de largo plazo (LTP) de inicio lento de la reactividad a la estimulación aferente en neuronas de CA1. Aunque esta potenciación comparte varias propiedades con la LTP tetánica, la LTP muscarínica (LTPm) es independiente de la activación del receptor NMDA. Ahora demostramos que niveles bajos de peróxido de hidrógeno (H2O2) hacen que los cortes hipocampales pierdan la capacidad de expresar LTPm. Este potente efecto de H2O2 es selectivo en el sentido de que no afecta la reactividad de las neuronas hipocampales a concentraciones más altas de CCh. De hecho, H2O2 también bloquea la inducción de una LTP tetánica de inicio lento, no dependiente de NMDA (NN-LTP). La relevancia funcional de esta acción de H2O2 se ejemplifica por el hecho de que el hipocampo de ratas envejecidas, que produce niveles más altos de H2O2 endógeno que el de ratas jóvenes, carece de LTPm y expresa una NN-LTP notablemente reducida. En ratas envejecidas, la falta de LTPm contrasta con una supresión muscarínica aparentemente normal de la pendiente de la EPSP inducida por concentraciones más altas de CCh. Cuando los cortes hipocampales de animales envejecidos son tratados con catalasa, una enzima que descompone H2O2, se restaura LTPm y se mejora NN-LTP. Por lo tanto, nuestro estudio propone una regulación novedosa y única dependiente de la edad del peróxido en LTPm en el cerebro y proporciona un vínculo entre el sistema colinérgico, el envejecimiento y las funciones de la memoria.