Neurotrofický faktor odvozený od mozku (BDNF) - co to je?

Ukázalo se, že neurotrofický faktor odvozený od mozku je jedním z nejdůležitějších neurotrofinů v procesech, jako je učení, paměť a myšlení.

Bylo také prokázáno, že nevhodné hladiny této látky způsobují nemoci, kognitivní dysfunkce a problémy s náladou.

Dále se budeme podrobněji zabývat tím, co přesně tento protein dělá, některé poruchy, ve kterých byl související, jeho mechanismus působení a význam vykonávání fyzické činnosti pro dosažení dobré úrovně faktor.

• Související článek: „Části lidského mozku (a funkce)"

Co je neurotrofický faktor odvozený z mozku?

Neurotrofický faktor odvozený od mozku, lépe známý pod zkratkou v angličtině BDNF (neurotrophic factor odvozený od mozku), je protein, jehož gen se nachází na chromozomu 11, který ukázalo se, že jde o neurotropin s nejvyšší expresí v mozku savců, zejména v mozkové kůře a hipokampu.

Tyto neurotrofiny hrají během vývoje mozku velmi důležitou roli a nadále vyvíjejí svůj účinek na plasticitu nervového systému, jakmile dosáhne dospělosti.

Bylo prokázáno, že hrají důležitou roli v procesech, jako je neurogeneze, udržování a sanitace neuronových funkcí a jejich strukturální integrita. Mark Tuszynski z University of California ve skutečnosti ukázal, že tomu tak je

jeden z faktorů, který na zvířecích modelech předcházel smrti neuronů při poranění mozku.

Funkce BDNF v nervovém systému

Neurotrofický faktor působí v určitých neuronech centrálního nervového systému a také v periferních zařízeních a pomáhá neuronům v těchto místech přežít. Kromě toho usnadňuje jejich růst a diferenciaci.

Tato látka je obzvláště aktivní v částech centrálního nervového systému, konkrétně v mozkové kůře, hipokampu a nejzákladnější části mozku. Tyto oblasti jsou zapojeny do kognitivních procesů, jako je paměť, učení a myšlení. Bylo také vidět, že se nachází na místech, jako je sítnice, ledviny, motorické neurony, kosterní svalstvo, prostata a dokonce i ve slinách.

Neurotrofický faktor odvozený od mozku hraje důležitou roli v dlouhodobé paměti. I když je pravda, že velké množství neuronů v mozku savců se tvoří během embryonálního stavu, částí mozku jedince, když už je dospělý, mají schopnost generovat nové neurony z nervových kmenových buněk. Tento proces je známý jako neurogeneze. Neurotrofy pomáhají stimulovat a kontrolovat tento proces, nejdůležitější je BDNF.

• Mohlo by vás zajímat: "Druhy paměti: jak si lidský mozek ukládá vzpomínky?"

Mechanismus účinku

BDNF se váže na alespoň dva receptory na povrchu buněk, na které jsou schopné reagovat tento růstový faktor: stopa B (TrkB) a receptor s nízkou afinitou pro nervový růstový faktor (LNGFR). Neurotrofický faktor moduluje aktivitu několika neurotransmiterových receptorů, včetně nikotinových receptorů.

1. TrkB

TrkB je kódován genem NTRK2. Aktivace dráhy BDNF-TrkB je důležitá pro vývoj krátkodobé paměti a růst neuronů.

2. LNGFR

Interakce mezi BDNF a LNGFR receptorem není příliš jasná. Výzkum ukázal, že tato interakce je ta, která stojí za inhibicí smrti neuronů.

Kognitivní návyky

Život v prostředí, které má více kognitivních podnětů, kromě vedení fyzicky aktivního životního stylu, bylo spojeno s obecně dobrou kognitivní funkcí. Kognitivní, fyzická a vizuální stimulace se promítá do lepšího fungování neuronů a zvyšuje synaptická komunikace mezi neurony, která zahrnuje změny jak ve struktuře, tak v chemii intelektuální.

Senzorické podněty jsou nejprve zpracovány kůrou před dosažením hipokampu. Exprese BDNF je vylepšena v prostředích bohatých na kognitivní podněty, který byl přičítán jako příčina lepší paměti a schopnosti učení. Tento faktor by způsobil generování více synapsí (synaptogeneze), dendritů (dendritogeneze) a, jak jsme již zmínili, větší neurogeneze.

Vztah k patologii

Stejným způsobem byl neurotrofický faktor odvozený od mozku spojován s lepšími kognitivními schopnostmi a za procesy, jako je učení, pamětí a myšlením bylo nevyhnutelné sledovat, do jaké míry může tento faktor u neurodegenerativních onemocnění a poruch chybět psychiatrické. Zde uvidíme několik.

1. Schizofrenie

Skutečnost, že BDNF je zásadní látkou pro přežití centrálního a periferního nervového systému, zejména ve vztahu k synaptogenezi během a po embryonálním vývoji, učinil z toho souvislost schizofrenie.

Bylo to vidět lidé s diagnózou mají nižší množství faktoru v dorsolaterální prefrontální kůře, oblast související s pracovní pamětí.

2. Deprese

Vysoká hladina kortikosteronu, stresového hormonu, je spojována se snížením exprese BDNF na zvířecích modelech, což implikuje atrofii hipokampu.

Snížení aktivity hipokampu a dalších limbických struktur bylo spojeno s problémy s náladou, zvláště u pacientů s chronickou depresí.

Na druhou stranu bylo vidět, že neurotransmiter glutamát, kalorický deficit, intelektuální stimulace a Kromě antidepresiv dobrovolné zvyšují expresi BDNF v mozku a snižují příznaky depresivní

3. Stárnutí

Úrovně BDNF jsou vysoce regulované po celý život lidí, a to jak v raném, tak v pozdním věku.

Jak jsme již viděli, neurotrofický faktor pocházející z mozku se ukázal jako kritická látka ve vývoji mozku před i po prenatálním období. Jak stárneme, hladiny BDNF klesají v mozkových tkáních.

V důsledku tohoto jevu se zmenšuje objem hipokampu, což naznačuje, že toto snížení BDNF zahrnuje kognitivní problémy charakteristické pro starší lidi.

• Mohlo by vás zajímat: "3 fáze stáří a jejich fyzické a psychologické změny"

BDNF a fyzické cvičení

U zvířecích modelů, zejména u potkanů, to bylo pozorováno při mírné fyzické aktivitě, jako je běh jeden kilometr denně, zvýšily hladiny BDNF v hipokampu.

Tyto změny v hladinách faktorů byly zvláště významné u neuronů zubatého gyrusu, hilu a oblasti CA3 a objevují se po několika dnech. Jiné oblasti, kde byly nalezeny změny, byly v mozečku, mozkové kůře a bederní míchě.

Výzkum prováděný na lidech ukázal, že fyzická aktivita pomáhá udržovat a dokonce zlepšovat plasticitu mozku, což je charakteristika velmi typická pro hipokampus. Kvalitním funkcím, jako je učení nebo paměť, prospívá zdravé návyky, jako je chůze třicet minut denně, věnovat se jakémukoli sportu a zejména běhat. Cvičení indukuje zvýšenou expresi genu BDNF.

Bibliografické odkazy:

• Maisonpierre PC, Le Beau MM, Espinosa R a kol. (1991). Lidský a potkaní mozek odvozený neurotrofický faktor a neurotropin-3: genové struktury, distribuce a chromozomální lokalizace. Genomics 10 (3): 558-68.
• Soppet, D; Escandon, E; Maragos, J; et al. (1991). Neurotrofické faktory neurotrofický faktor odvozený z mozku a neurotropin-3 jsou ligandy pro trkB tyrosinkinázový receptor. Buňka 65 (5): 895-903.