El metabolismo del alcohol contribuye a la acetilación de las histonas cerebrales

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• La epigenética
• El metabolismo

Sus antecedentes:

• La regulación epigenética, incluida la acetilación de histonas, está influenciada por el estado metabólico.
• El acetil-CoA, crucial para la acetilación de las histonas en las neuronas, se produce a partir del acetato por la acetil-CoA sintetasa 2 (ACSS2).
• El metabolismo del alcohol aumenta significativamente los niveles de acetato en sangre, lo que sugiere una relación entre el consumo de alcohol y las modificaciones epigenéticas neuronales.

Objetivo del estudio:

• Investigar si el metabolismo del alcohol influye directamente en la acetilación de histonas en el cerebro.
• Determinar el papel de la acetil-CoA sintetasa 2 (ACSS2) en los cambios epigenéticos inducidos por el alcohol.
• Explorar el impacto del acetato derivado del alcohol en la expresión y el comportamiento de los genes neuronales.

Principales métodos:

• Etiquetado in vivo de isótopos estables en ratones para rastrear el origen del grupo acetil.
• Administración de alcohol etiquetado y acetato para evaluar la incorporación a las histonas cerebrales.
• Experimentos ex vivo con neuronas primarias del hipocampo para estudiar las respuestas de transcripción.
• Evaluación in vivo del aprendizaje asociativo relacionado con el alcohol en presencia o ausencia de actividad de ACSS2.

Principales resultados:

• Se demostró que el metabolismo del alcohol causa una rápida acetilación de histonas en el cerebro.
• Se observó deposición directa de grupos acetilo derivados del alcohol en las histonas, dependiente de ACSS2.
• El acetato marcado y la exposición al alcohol condujeron a la incorporación de grupos acetil en el cerebro fetal.
• El acetato extracelular indujo el aprendizaje y los programas de transcripción relacionados con la memoria en las neuronas, sensibles a la inhibición de ACSS2.
• Se encontró que el aprendizaje asociativo relacionado con el alcohol requiere ACSS2.

Conclusiones:

• El metabolismo del alcohol contribuye directamente a la acetilación de histonas en el cerebro a través de una vía dependiente de ACSS2.
• Este mecanismo vincula el consumo de alcohol con la regulación genética en el cerebro, afectando la función neuronal y el comportamiento.
• Los hallazgos destacan un vínculo metabólico directo entre el alcohol, las modificaciones epigenéticas y los procesos cognitivos como el aprendizaje y la memoria.