Brain Derived Neurotrophic Factor (BDNF): Hvad er det?

Hjerneafledt neurotrofisk faktor har vist sig at være en af ​​de vigtigste neurotrofiner i processer som læring, hukommelse og tænkning.

Upassende niveauer af dette stof har også vist sig at forårsage sygdom, kognitiv dysfunktion og humørproblemer.

Dernæst vil vi gå nærmere ind på, hvad præcis dette protein gør, nogle af de lidelser, det har været i relaterede, dens handlingsmekanisme og vigtigheden af ​​at udføre fysisk aktivitet for at have gode niveauer af faktor.

• Relateret artikel: "Dele af den menneskelige hjerne (og funktioner)"

Hvad er hjerneafledt neurotrofisk faktor?

Den hjerneafledte neurotrofiske faktor, bedre kendt under dets akronym på engelsk BDNF (hjerneafledt neurotrofisk faktor), er et protein, hvis gen er placeret på kromosom 11, som det viser sig at være den neurotrofin med det højeste udtryk i pattedyrets hjerne, især i hjernebarken og hippocampus.

Disse neurotrofiner spiller en meget vigtig rolle under hjernens udvikling og fortsætter med at udøve deres handling på nervesystemets plasticitet, når den er nået moden.

De er set at spille en vigtig rolle i processer som neurogenese, vedligeholdelse og sanitet af neuronal funktion og deres strukturelle integritet. Faktisk viste Mark Tuszynski fra University of California, at dette var tilfældet en af ​​de faktorer, der i dyremodeller forhindrede neuronal død, når der opstår hjerneskade.

Funktion af BDNF i nervesystemet

Den neurotrofiske faktor virker i visse neuroner i centralnervesystemet og hjælper også neuroner på disse steder med at overleve. Derudover letter det deres vækst og differentiering.

Dette stof det er især aktivt i dele af centralnervesystemet, specifikt hjernebarken, hippocampus og den mest basale del af hjernen. Disse områder er involveret i kognitive processer som hukommelse, læring og tænkning. Det er også blevet set, at det kan findes steder som nethinden, nyrer, motorneuroner, skeletmuskulatur, prostata og endda i spyt.

Hjerneafledt neurotrofisk faktor spiller en vigtig rolle i langtidshukommelsen. Selvom det er rigtigt, at et stort antal neuroner i pattedyrets hjerne dannes under den embryonale tilstand, dele af individets hjerne, når han allerede er voksen, har de evnen til at generere nye neuroner fra neurale stamceller. Denne proces er det, der er kendt som neurogenese. Neurotrofer hjælper med at stimulere og kontrollere denne proces, hvor BDNF er den vigtigste.

• Du kan være interesseret: "Typer af hukommelse: hvordan gemmer den menneskelige hjerne minder?"

Handlingsmekanisme

BDNF binder til mindst to receptorer på overfladen af ​​celler, som er i stand til at reagere på denne vækstfaktor: Spor B (TrkB) og den lave affinitetsreceptor for nervevækstfaktor (LNGFR). Neurotrofisk faktor modulerer aktiviteten af ​​flere neurotransmitterreceptorer, herunder nikotinreceptorer.

1. TrkB

TrkB er kodet af NTRK2-genet. Aktivering af BDNF-TrkB-stien er vigtig for kortsigtet hukommelsesudvikling og neuronal vækst.

2. LNGFR

Interaktionen mellem BDNF og LNGFR-receptoren er ikke særlig klar. Forskning har vist, at denne interaktion er den bag hæmning af neuronal død.

Kognitive bygninger

At bo i miljøer, der har flere kognitive stimuli, ud over at have en fysisk aktiv livsstil, har været forbundet med at have en god kognitiv funktion generelt. Kognitiv, fysisk og visuel stimulation oversættes til større neuronal funktion, hvilket øger synaptisk kommunikation mellem neuroner, som involverer ændringer i både struktur og kemi hjerne.

Sensoriske stimuli behandles først af cortex, inden de når hippocampus. BDNF-ekspression forbedres i miljøer, der er rige på kognitive stimuli, der er tilskrevet årsagen til at have en bedre hukommelse og indlæringskapacitet. Denne faktor ville medføre flere synapser (synaptogenese), dendritter (dendritogenese) og, som vi allerede har nævnt, genereres større neurogenese.

Forholdet til patologi

På samme måde som hjerneafledt neurotrofisk faktor er blevet forbundet med bedre kognitiv evne og at være bag processer som læring, hukommelse og tænkning var det uundgåeligt at observere, i hvilket omfang denne faktor kan være fraværende i neurodegenerative sygdomme og lidelser psykiatrisk. Her vil vi se et par.

1. Skizofreni

Det faktum, at BDNF er et afgørende stof for overlevelsen af ​​det centrale og perifere nervesystem, især i forhold til synaptogenese under og efter embryonal udvikling, har gjort det relateret til skizofreni.

Det har man set mennesker med diagnosen har lavere mængder af faktoren i den dorsolaterale præfrontale cortex, et område relateret til arbejdshukommelse.

2. Depression

At have høje niveauer af kortikosteron, et stresshormon, har været forbundet med en reduktion i BDNF-ekspression i dyremodeller, hvilket implicerer atrofi af hippocampus.

Et fald i hippocampus og andre limbiske strukturer har været forbundet med humørproblemer, især med lidelse af kronisk depression.

På den anden side er det set, at neurotransmitteren glutamat, kalorieunderskud, intellektuel stimulering og Frivilligt øger foruden antidepressiva ekspressionen af ​​BDNF i hjernen og reducerer symptomerne depressiv

3. Aldring

BDNF-niveauer er stærkt reguleret gennem folks liv, både tidligt og sent i livet.

Som vi allerede har set, er hjerneafledt neurotrofisk faktor vist at være et kritisk stof i hjernens udvikling både før og efter den prænatale periode. Efterhånden som vi bliver ældre, falder BDNF-niveauer i hjernevæv.

Hippocampus volumen falder som et resultat af dette fænomen, hvilket tyder på, at denne reduktion i BDNF involverer de kognitive problemer, der er så karakteristiske for de ældre.

• Du kan være interesseret: "De 3 faser af alderdom og deres fysiske og psykologiske ændringer"

BDNF og fysisk træning

I dyremodeller, især med rotter, er det blevet observeret, at engagerer sig i moderat fysisk aktivitet, såsom at løbe en kilometer om dagen, øgede BDNF-niveauer i hippocampus.

Disse ændringer i faktorniveauer har været særligt signifikante i neuroner i den tandede gyrus, hilus og CA3-regionen og vises efter blot et par dage. Andre regioner, hvor der blev fundet ændringer, var i lillehjernen, hjernebarken og lændehvirvelsøjlen.

Forskning udført med mennesker har vist, at fysisk aktivitet hjælper med at opretholde og endda forbedre hjernens plasticitet, en egenskab, der er meget typisk for hippocampus. Overlegne funktioner såsom læring eller hukommelse drages fordel af ved at udføre sunde vaner som at gå tredive minutter om dagen, gør enhver sport eller, og især, løb. Træning inducerer øget BDNF-genekspression.

Bibliografiske referencer:

• Maisonpierre PC, Le Beau MM, Espinosa R, et al. (1991). Hjerneafledt neurotrofisk faktor fra mennesker og rotter og neurotrophin-3: genstrukturer, distributioner og kromosomale lokaliseringer. Genomics 10 (3): 558-68.
• Soppet, D; Escandon, E; Maragos, J; et al. (1991). De neurotrofiske faktorer hjerneafledt neurotrofisk faktor og neurotrophin-3 er ligander for trkB-tyrosinkinasereceptoren. Celle 65 (5): 895-903.