Νευροτροφικός παράγοντας που προέρχεται από τον εγκέφαλο (BDNF) - Τι είναι αυτό;

Ο νευροτροφικός παράγοντας που προέρχεται από τον εγκέφαλο έχει αποδειχθεί ότι είναι ένας από τους σημαντικότερους νευροτροφικούς παράγοντες σε διαδικασίες όπως η μάθηση, η μνήμη και η σκέψη.

Τα ακατάλληλα επίπεδα αυτής της ουσίας έχουν επίσης αποδειχθεί ότι προκαλούν ασθένειες, γνωστική δυσλειτουργία και προβλήματα διάθεσης.

Στη συνέχεια θα εξετάσουμε λεπτομερέστερα τι ακριβώς κάνει αυτή η πρωτεΐνη, μερικές από τις διαταραχές στις οποίες ήταν σχετίζονται, τον μηχανισμό δράσης του και τη σημασία της άσκησης σωματικής δραστηριότητας για να έχει καλά επίπεδα παράγοντας.

• Σχετικό άρθρο: "Μέρη του ανθρώπινου εγκεφάλου (και λειτουργίες)"

Τι είναι ο νευροτροφικός παράγοντας που προέρχεται από τον εγκέφαλο;

Ο νευροτροφικός παράγοντας που προέρχεται από τον εγκέφαλο, γνωστός με το ακρωνύμιο του στα αγγλικά BDNF (νευροτροφικός παράγοντας που προέρχεται από τον εγκέφαλο), είναι μια πρωτεΐνη, της οποίας το γονίδιο βρίσκεται στο χρωμόσωμα 11, το οποίο αποδεικνύεται ότι είναι η νευροτροφίνη με την υψηλότερη έκφραση στον εγκέφαλο των θηλαστικών, ειδικά στον εγκεφαλικό φλοιό και τον ιππόκαμπο.

Αυτές οι νευροτροφίνες διαδραματίζουν πολύ σημαντικό ρόλο κατά την ανάπτυξη του εγκεφάλου και συνεχίζουν να ασκούν τη δράση τους στην πλαστικότητα του νευρικού συστήματος μόλις φτάσει στην ωριμότητα.

Φαίνεται ότι παίζουν σημαντικό ρόλο σε διαδικασίες όπως η νευρογένεση, η συντήρηση και η αποχέτευση της νευρωνικής λειτουργίας και η δομική τους ακεραιότητα. Στην πραγματικότητα, ο Mark Tuszynski του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια έδειξε ότι αυτό ήταν ένας από τους παράγοντες που, στα ζωικά μοντέλα, εμπόδισαν τον νευρωνικό θάνατο όταν εμφανίστηκε εγκεφαλική βλάβη.

Λειτουργία του BDNF στο νευρικό σύστημα

Ο νευροτροφικός παράγοντας δρα σε ορισμένους νευρώνες του κεντρικού νευρικού συστήματος και, επίσης, στο περιφερειακό, βοηθώντας τους νευρώνες σε αυτά τα μέρη να επιβιώσουν. Επιπλέον, διευκολύνει την ανάπτυξη και τη διαφοροποίησή τους.

Αυτή η ουσία Είναι ιδιαίτερα ενεργό σε μέρη του κεντρικού νευρικού συστήματος, ειδικά στον εγκεφαλικό φλοιό, τον ιππόκαμπο και το πιο βασικό μέρος του εγκεφάλου. Αυτοί οι τομείς εμπλέκονται σε γνωστικές διαδικασίες όπως η μνήμη, η μάθηση και η σκέψη. Έχει επίσης δει ότι μπορεί να βρεθεί σε μέρη όπως ο αμφιβληστροειδής, τα νεφρά, οι κινητικοί νευρώνες, οι σκελετικοί μύες, ο προστάτης, ακόμη και στο σάλιο.

Νευροτροφικός παράγοντας που προέρχεται από τον εγκέφαλο παίζει σημαντικό ρόλο στη μακροχρόνια μνήμη. Αν και είναι αλήθεια ότι ένας μεγάλος αριθμός νευρώνων στον εγκέφαλο των θηλαστικών σχηματίζονται κατά τη διάρκεια της εμβρυϊκής κατάστασης, μέρη του εγκεφάλου του ατόμου, όταν είναι ήδη ενήλικας, έχουν την ικανότητα να δημιουργούν νέους νευρώνες από νευρικά βλαστικά κύτταρα. Αυτή η διαδικασία είναι αυτή που είναι γνωστή ως νευρογένεση. Τα νευροτροφικά συμβάλλουν στη διέγερση και τον έλεγχο αυτής της διαδικασίας, με το BDNF να είναι το πιο σημαντικό.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: "Τύποι μνήμης: πώς αποθηκεύει ο ανθρώπινος εγκέφαλος τις αναμνήσεις;"

Μηχανισμός δράσης

Το BDNF συνδέεται με τουλάχιστον δύο υποδοχείς στην επιφάνεια των κυττάρων, οι οποίοι είναι ικανοί να ανταποκρίνονται Αυτός ο παράγοντας ανάπτυξης: Track B (TrkB) και ο υποδοχέας χαμηλής συγγένειας για τον αυξητικό παράγοντα των νεύρων (LNGFR). Ο νευροτροφικός παράγοντας ρυθμίζει τη δραστηριότητα πολλών υποδοχέων νευροδιαβιβαστών, συμπεριλαμβανομένων των νικοτινικών υποδοχέων.

1. TrkB

Το TrkB κωδικοποιείται από το γονίδιο NTRK2. Η ενεργοποίηση της διαδρομής BDNF-TrkB είναι σημαντική για βραχυπρόθεσμη ανάπτυξη μνήμης και νευρωνική ανάπτυξη.

2. ΥΦΑ

Η αλληλεπίδραση μεταξύ του BDNF και του υποδοχέα LNGFR δεν είναι πολύ σαφής. Η έρευνα έχει δείξει ότι αυτή η αλληλεπίδραση είναι αυτή πίσω από την αναστολή του νευρωνικού θανάτου.

Γνωστική ικανότητα

Το να ζεις σε περιβάλλοντα που έχουν πολλαπλά γνωστικά ερεθίσματα, εκτός από το ότι οδηγούν έναν σωματικά ενεργό τρόπο ζωής, έχει συνδεθεί με την καλή γνωστική λειτουργία γενικά. Η γνωστική, φυσική και οπτική διέγερση μεταφράζεται σε μεγαλύτερη νευρωνική λειτουργία, αυξάνοντας την συναπτική επικοινωνία μεταξύ νευρώνων, η οποία περιλαμβάνει αλλαγές τόσο στη δομή όσο και στη χημεία εγκεφαλικός.

Τα αισθητήρια ερεθίσματα υποβάλλονται σε πρώτη επεξεργασία από τον φλοιό πριν φτάσουν στον ιππόκαμπο. Η έκφραση του BDNF ενισχύεται σε περιβάλλοντα πλούσια σε γνωστικά ερεθίσματα, η οποία έχει αποδοθεί ως αιτία καλύτερης μνήμης και ικανότητας μάθησης. Αυτός ο παράγοντας θα προκαλούσε περισσότερες συνάψεις (συναπτογένεση), δενδρίτες (δενδριτογένεση) και, όπως έχουμε ήδη αναφέρει, θα δημιουργηθεί μεγαλύτερη νευρογένεση.

Σχέση με παθολογία

Με τον ίδιο τρόπο που ο νευροτροφικός παράγοντας που προέρχεται από τον εγκέφαλο έχει συσχετιστεί με καλύτερη γνωστική ικανότητα και βρίσκεται πίσω από διαδικασίες όπως η μάθηση, μνήμη και σκέψη, ήταν αναπόφευκτο να παρατηρηθεί σε ποιο βαθμό αυτός ο παράγοντας μπορεί να απουσιάζει σε νευροεκφυλιστικές ασθένειες και διαταραχές ψυχιατρικός. Εδώ θα δούμε μερικά.

1. Σχιζοφρένεια

Το γεγονός ότι το BDNF είναι μια κρίσιμη ουσία για την επιβίωση του κεντρικού και περιφερειακού νευρικού συστήματος, ειδικά σε σχέση με τη συναπτογένεση κατά τη διάρκεια και μετά την εμβρυϊκή ανάπτυξη, την έχει κάνει να σχετίζεται με σχιζοφρένεια.

Το έχει δει αυτό τα άτομα με τη διάγνωση έχουν χαμηλότερες ποσότητες του παράγοντα του ραχιαίου προσθίου φλοιού, μια περιοχή που σχετίζεται με τη μνήμη εργασίας.

2. Κατάθλιψη

Έχοντας υψηλά επίπεδα κορτικοστερόνης, μια ορμόνη στρες, έχει συσχετιστεί με μείωση της έκφρασης του BDNF σε ζωικά μοντέλα, που συνεπάγεται ατροφία του ιππόκαμπου.

Η μείωση της δραστηριότητας του ιππόκαμπου και άλλων σωματικών άκρων έχει συνδεθεί με προβλήματα διάθεσης, ειδικά με πάθηση από χρόνια κατάθλιψη.

Από την άλλη πλευρά, έχει δει ότι ο νευροδιαβιβαστής γλουταμινικό, έλλειμμα θερμίδων, διανοητική διέγερση και Εθελοντικά, εκτός από τα αντικαταθλιπτικά, αυξάνουν την έκφραση του BDNF στον εγκέφαλο και μειώνουν τα συμπτώματα καταθλιπτικός

3. Γηράσκων

Τα επίπεδα του BDNF ρυθμίζονται ιδιαίτερα σε όλη τη ζωή των ανθρώπων, τόσο νωρίς όσο και αργά στη ζωή.

Όπως έχουμε ήδη δει, ο νευροτροφικός παράγοντας που προέρχεται από τον εγκέφαλο αποδεικνύεται ότι είναι μια κρίσιμη ουσία στην ανάπτυξη του εγκεφάλου τόσο πριν όσο και μετά την προγεννητική περίοδο. Καθώς μεγαλώνουμε, τα επίπεδα του BDNF μειώνονται στους εγκεφαλικούς ιστούς.

Ο όγκος του ιππόκαμπου μειώνεται ως αποτέλεσμα αυτού του φαινομένου, υποδηλώνοντας ότι αυτή η μείωση του BDNF συνεπάγεται τα γνωστικά προβλήματα που είναι τόσο χαρακτηριστικά των ηλικιωμένων.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: "Οι 3 φάσεις του γήρατος και οι φυσικές και ψυχολογικές τους αλλαγές"

BDNF και σωματική άσκηση

Σε ζωικά μοντέλα, ειδικά με αρουραίους, έχει παρατηρηθεί ότι συμμετέχοντας σε μέτρια σωματική δραστηριότητα, όπως τρέξιμο ενός χιλιομέτρου την ημέρα, αυξημένα επίπεδα BDNF στον ιππόκαμπο.

Αυτές οι αλλαγές στα επίπεδα των παραγόντων ήταν ιδιαίτερα σημαντικές στους νευρώνες της οδοντοστοιχίας, του hilus και της περιοχής CA3 και εμφανίζονται μετά από λίγες μόνο ημέρες. Άλλες περιοχές όπου βρέθηκαν αλλαγές ήταν στην παρεγκεφαλίδα, στον εγκεφαλικό φλοιό και στον οσφυϊκό νωτιαίο μυελό.

Έρευνες που πραγματοποιήθηκαν με ανθρώπους έδειξαν ότι η σωματική δραστηριότητα βοηθά στη διατήρηση και ακόμη και στη βελτίωση της πλαστικότητας του εγκεφάλου, ένα χαρακτηριστικό πολύ χαρακτηριστικό του ιππόκαμπου. Οι ανώτερες λειτουργίες όπως η μάθηση ή η μνήμη ωφελούνται από την άσκηση υγιών συνηθειών όπως το περπάτημα τριάντα λεπτά την ημέρα, κάντε οποιοδήποτε άθλημα ή, και ειδικά, τρέξτε. Η άσκηση προκαλεί αυξημένη έκφραση γονιδίου BDNF.

Βιβλιογραφικές αναφορές:

• Maisonpierre PC, Le Beau MM, Espinosa R, et αϊ. (1991). Νευροτροφικός παράγοντας που προέρχεται από τον εγκέφαλο ανθρώπου και αρουραίου και νευροτροφίνη-3: δομές γονιδίων, κατανομές και χρωμοσωμικοί εντοπισμοί. Genomics 10 (3): 558-68.
• Soppet, D; Escandon, Ε; Maragos, J; et αϊ. (1991). Οι νευροτροφικοί παράγοντες νευροτροφικός παράγοντας που προέρχεται από τον εγκέφαλο και η νευροτροφίνη-3 είναι προσδέματα για τον υποδοχέα trkB τυροσίνης κινάσης. Κελί 65 (5): 895-903.