Мозъчен невротрофичен фактор (BDNF) - Какво е това?

Доказано е, че невротрофичният фактор, получен от мозъка, е един от най-важните невротрофини в процеси като обучение, памет и мислене.

Доказано е също, че неподходящите нива на това вещество причиняват заболявания, когнитивна дисфункция и проблеми с настроението.

След това ще разгледаме по-подробно какво точно прави този протеин, някои от нарушенията, при които е бил свързани, неговия механизъм на действие и значението на извършването на физическа активност, за да има добри нива на фактор.

• Свързана статия: "Части от човешкия мозък (и функции)"

Какво е невротрофичен фактор, получен от мозъка?

Извлеченият от мозъка невротрофичен фактор, по-известен със съкращението си BDNF (производен от мозъка невротрофичен фактор), е протеин, чийто ген се намира в хромозома 11, която оказва се невротрофинът с най-висока експресия в мозъка на бозайниците, особено в мозъчната кора и хипокампуса.

Тези невротрофини играят много важна роля по време на развитието на мозъка и продължават да упражняват своето действие върху пластичността на нервната система, след като тя достигне зрялост.

Вижда се, че те играят важна роля в процеси като неврогенеза, поддържане и саниране на невронната функция и тяхната структурна цялост. Всъщност Марк Тушински от Калифорнийския университет показа, че това е така един от факторите, който при животински модели предотвратява невроналната смърт, когато настъпи мозъчно увреждане.

Функция на BDNF в нервната система

Невротрофичният фактор действа в определени неврони на централната нервна система, а също и в периферните, помагайки на невроните в тези места да оцелеят. Освен това улеснява растежа и диференциацията им.

Това вещество той е особено активен в части от централната нервна система, по-специално в мозъчната кора, хипокампуса и най-базалната част на мозъка. Тези области участват в когнитивни процеси като памет, учене и мислене. Вижда се също, че може да се намери на места като ретината, бъбреците, двигателните неврони, скелетните мускули, простатата и дори в слюнката.

Мозъчен невротрофичен фактор играе важна роля в дългосрочната памет. Въпреки че е вярно, че голям брой неврони в мозъка на бозайниците се формират по време на ембрионалното състояние, части на мозъка на индивида, когато той вече е възрастен, те имат способността да генерират нови неврони от невронни стволови клетки. Този процес е известен като неврогенеза. Невротрофите помагат да се стимулира и контролира този процес, като BDNF е най-важният.

• Може да се интересувате: "Видове памет: как човешкият мозък съхранява спомени?"

Механизъм на действие

BDNF се свързва с поне два рецептора на повърхността на клетките, които са способни да реагират този растежен фактор: Track B (TrkB) и ниско афинитетния рецептор за нервен растежен фактор (LNGFR). Невротрофният фактор модулира активността на няколко невротрансмитерни рецептора, включително никотинови рецептори.

1. TrkB

TrkB е кодиран от гена NTRK2. Активирането на пътя BDNF-TrkB е важно за краткосрочно развитие на паметта и растеж на невроните.

2. LNGFR

Взаимодействието между BDNF и LNGFR рецептора не е много ясно. Изследванията показват, че това взаимодействие е това, което стои зад инхибирането на невронната смърт.

Познавателни способности

Животът в среда, която има множество когнитивни стимули, освен че води физически активен начин на живот, е свързан и с добра когнитивна функция като цяло. Когнитивната, физическа и визуална стимулация се превръща в по-добро функциониране на невроните, увеличавайки синаптична комуникация между невроните, която включва промени както в структурата, така и в химията церебрална.

Сензорните стимули първо се обработват от кората, преди да достигнат хипокампуса. Експресията на BDNF се засилва в среди, богати на когнитивни стимули, което се определя като причина за по-добра памет и способност за учене. Този фактор ще доведе до генериране на повече синапси (синаптогенеза), дендрити (дендритогенеза) и, както вече споменахме, по-голяма неврогенеза.

Връзка с патологията

По същия начин, както невротрофичният фактор, получен от мозъка, е свързан с по-добра когнитивна способност и зад процесите като учене, памет и мисъл, беше неизбежно да се наблюдава до каква степен този фактор може да отсъства при невродегенеративни заболявания и разстройства психиатрична. Тук ще видим няколко.

1. Шизофрения

Фактът, че BDNF е решаващо вещество за оцеляването на централната и периферната нервна система, особено по отношение на синаптогенезата по време и след ембрионалното развитие, го е свързал с шизофрения.

Вижда се, че хората с диагноза имат по-ниски количества фактор в дорзолатералната префронтална кора, област, свързана с работната памет.

2. Депресия

Наличието на високи нива на кортикостерон, хормон на стреса, е свързано с намаляване на експресията на BDNF в животински модели, което означава атрофия на хипокампуса.

Намаляването на активността на хипокампуса и други лимбични структури е свързано с проблеми с настроението, особено при страдащи от хронична депресия.

От друга страна, се вижда, че невротрансмитерът глутамат, калориен дефицит, интелектуална стимулация и Доброволно, в допълнение към антидепресантите, увеличава експресията на BDNF в мозъка и намалява симптомите депресивна

3. Стареене

Нивата на BDNF са силно регулирани през целия живот на хората, както в началото, така и в края на живота.

Както вече видяхме, невротрофният фактор, получен от мозъка, е показан като критично вещество в развитието на мозъка както преди, така и след пренаталния период. С напредване на възрастта нивата на BDNF намаляват в мозъчните тъкани.

Обемът на хипокампала намалява в резултат на това явление, което предполага, че това намаляване на BDNF включва когнитивните проблеми, така характерни за възрастните хора.

• Може да се интересувате: "3-те фази на старостта и техните физически и психологически промени"

BDNF и физически упражнения

При животински модели, особено при плъхове, се наблюдава, че ангажирането с умерена физическа активност, като бягане по един километър на ден, повишава нивата на BDNF в хипокампуса.

Смята се, че тези промени във факторните нива са особено значими при невроните на зъбната извивка, хилуса и CA3 региона и се появяват само след няколко дни. Други региони, където са открити промени, са в малкия мозък, мозъчната кора и лумбалния гръбначен мозък.

Изследвания, проведени с хора, показват, че физическата активност помага да се поддържа и дори подобрява пластичността на мозъка, характерна характеристика, много характерна за хипокампуса. Превъзходните функции като учене или памет се възползват от упражняването на здравословни навици като ходене тридесет минути на ден, спортувайте или, и особено, бягайте. Упражнението предизвиква повишена експресия на гена BDNF.

Библиографски справки:

• Maisonpierre PC, Le Beau MM, Espinosa R, et al. (1991). Невротрофичен фактор, получен от мозъка на човек и плъх, и невротрофин-3: генни структури, разпределения и хромозомни локализации. Геномика 10 (3): 558-68.
• Сопе, D; Escandon, E; Марагос, J; и др. (1991). Невротрофичните фактори, получени от мозъка, невротрофичен фактор и невротрофин-3 са лиганди за trkB тирозин киназния рецептор. Клетка 65 (5): 895-903.