Aju tuletatud neurotroofne faktor (BDNF) - mis see on?

Ajupõhine neurotroofne faktor on osutunud üheks olulisemaks neurotrofiiniks sellistes protsessides nagu õppimine, mälu ja mõtlemine.

Samuti on näidatud, et selle aine sobimatu tase põhjustab haigusi, kognitiivseid häireid ja meeleoluprobleeme.

Järgnevalt käsitleme üksikasjalikumalt, mida see valk täpselt teeb, mõnedest häiretest, milles see on olnud seonduv, selle toimemehhanism ja kehalise tegevuse tähtsus, et saavutada head taset faktor.

• Seotud artikkel: "Inimese aju osad (ja funktsioonid)"

Mis on ajupõhine neurotroofne faktor?

Ajust pärinev neurotroofne faktor, mida tuntakse paremini akronüümi abil inglise keeles BDNF (brain -ered neurotrophic factor), on valk, mille geen asub 11. kromosoomis, mis see osutub imetaja ajus kõrgeima ekspressiooniga neurotrofiiniks, eriti ajukoores ja hipokampuses.

Need neurotropiinid mängivad aju arengus väga olulist rolli ja jätkavad närvisüsteemi plastilisuse saavutamist, kui see on küpseks saanud.

On nähtud, et neil on oluline roll sellistes protsessides nagu neurogenees, neuronite funktsiooni säilitamine ja puhastamine ning nende struktuurne terviklikkus. Tegelikult näitas Mark Tuszynski California ülikoolist, et see nii oli

üks teguritest, mis loommudelites vältis ajukahjustuse tekkimisel neuronite surma.

BDNF-i funktsioon närvisüsteemis

Neurotroofne tegur toimib teatud kesknärvisüsteemi neuronites ja ka perifeerses piirkonnas, aidates neis kohtades neuronitel ellu jääda. Lisaks hõlbustab see nende kasvu ja eristumist.

See aine see on eriti aktiivne kesknärvisüsteemi osades, täpsemalt ajukoores, hipokampuses ja aju kõige basaalsemas osas. Need piirkonnad on seotud kognitiivsete protsessidega nagu mälu, õppimine ja mõtlemine. Samuti on nähtud, et seda võib leida võrkkestas, neerudes, motoorsetes neuronites, skeletilihastes, eesnäärmes ja isegi süljes.

Ajust pärinev neurotroofne faktor mängib olulist rolli pikaajalises mälus. Kuigi on tõsi, et imetaja ajus moodustub embrüonaalses olekus suur osa neuroneid, osad indiviidi aju, kui ta on juba täiskasvanu, on neil võime genereerida närvirakkude rakkudest uusi neuroneid. See protsess on nn neurogenees. Neurotroofid aitavad seda protsessi stimuleerida ja kontrollida, kõige olulisem on BDNF.

• Võite olla huvitatud: "Mälu tüübid: kuidas inimese aju mälestusi salvestab?"

Toimemehhanism

BDNF seondub rakkude pinnal vähemalt kahe retseptoriga, mis on võimelised reageerima see kasvufaktor: rada B (TrkB) ja närvikasvufaktori madala afiinsusega retseptor (LNGFR). Neurotroofne faktor moduleerib mitmete neurotransmitterite, sealhulgas nikotiiniretseptorite, aktiivsust.

1. TrkB

TrkB kodeerib NTRK2 geen. BDNF-TrkB raja aktiveerimine on oluline lühiajaline mälu areng ja neuronite kasv.

2. LNGFR

BDNF-i ja LNGFR-retseptori koostoime pole eriti selge. Uuringud on näidanud, et just see vastasmõju on neuronite surma pärssimise taga.

Tunnetuslikud elukohad

Elamine keskkonnas, kus on mitu kognitiivset stiimulit, on lisaks füüsiliselt aktiivse eluviisi järgimisele seotud ka hea kognitiivse funktsiooniga. Kognitiivne, füüsiline ja visuaalne stimulatsioon tähendab neuronite suuremat funktsioneerimist, suurendades sünaptiline suhtlus neuronite vahel, mis hõlmab muutusi nii struktuuris kui ka keemias aju.

Sensoorsed stiimulid töödeldakse ajukoores kõigepealt enne hipokampusesse jõudmist. BDNF-i ekspressioon on suurenenud kognitiivsete stiimulite rikas keskkonnas, mida on peetud parema mälu ja õppimisvõime põhjuseks. See tegur põhjustaks rohkem sünapsi (sünaptogeneesi), dendriite (dendritogeneesi) ja nagu me juba mainisime, tekiks suurem neurogenees.

Seos patoloogiaga

Samamoodi on ajupõhist neurotroofset tegurit seostatud parema kognitiivse võimekuse ja selliste protsesside taga nagu õppimine, mälu ja mõtte järgi oli paratamatu jälgida, kuivõrd see faktor neurodegeneratiivsete haiguste ja häirete korral puududa võib psühhiaatriline. Siin näeme mõnda.

1. Skisofreenia

Asjaolu, et BDNF on kesk- ja perifeerse närvisüsteemi ellujäämiseks ülioluline aine, eriti seoses sünaptogeneesiga embrüonaalse arengu ajal ja järel, on selle seostanud skisofreenia.

Seda on nähtud diagnoosiga inimestel on dorsolateraalses prefrontaalses ajukoores väiksemad teguri kogused, töömäluga seotud ala.

2. Depressioon

Stressihormooni kortikosterooni kõrge sisaldus on loommudelites seostatud BDNF-i ekspressiooni vähenemisega, mis viitab hipokampuse atroofiale.

Hippokampuse ja teiste limbiliste struktuuride aktiivsuse vähenemist on seostatud meeleoluprobleemidega, eriti kroonilise depressiooni käes.

Teisest küljest on nähtud, et neurotransmitter glutamaat, kaloripuudus, intellektuaalne stimulatsioon ja Vabatahtlik suurendab lisaks antidepressantidele BDNF ekspressiooni ajus ja vähendab sümptomeid depressiivne

3. Vananemine

BDNF-i tase on kogu elu jooksul nii varajases kui ka hilises elus väga reguleeritud.

Nagu me juba nägime, on ajust pärinev neurotroofne faktor aju arengus kriitiline aine nii enne kui ka pärast sünnieelset perioodi. Vananedes väheneb BDNF tase ajukudedes.

Selle nähtuse tagajärjel väheneb hipokampuse maht, mis viitab sellele, et see BDNF-i vähenemine hõlmab eakatele nii iseloomulikke kognitiivseid probleeme.

• Võite olla huvitatud: "Vanaduse 3 faasi ning nende füüsilised ja psühholoogilised muutused"

BDNF ja füüsiline treening

Loomamudelites, eriti rottidega, on täheldatud seda mõõduka kehalise tegevusega, näiteks ühe kilomeetri jooksmine päevas, tõusis hipokampuses BDNF tase.

Need teguritaseme muutused on peetud eriti oluliseks hambajuure, hiluse ja CA3 piirkonna neuronites ja ilmnevad juba mõne päeva pärast. Muud piirkonnad, kus muutusi leiti, olid väikeaju, ajukoor ja nimmepiirkonna seljaaju.

Inimestega läbi viidud uuringud on näidanud, et füüsiline aktiivsus aitab säilitada ja isegi parandada aju plastilisust, mis on hipokampusele väga tüüpiline omadus. Kõrgematele funktsioonidele, nagu õppimine või mälu, saavad kasu tervislikud harjumused, näiteks kolmkümmend minutit päevas kõndimine, teha mis tahes sporti või eriti joosta. Harjutus kutsub esile suurenenud BDNF geeni ekspressiooni.

Bibliograafilised viited:

• Maisonpierre PC, Le Beau MM, Espinosa R jt. (1991). Inimeste ja rottide ajupõhine neurotroofne faktor ja neurotrofiin-3: geenistruktuurid, jaotused ja kromosoomide lokaliseerimised. Genomics 10 (3): 558-68.
• Soppet, D; Escandon, E; Maragos, J; jt. (1991). Neurotroofsed tegurid on ajupõhine neurotroofne faktor ja neurotrofiin-3 trkB türosiinkinaasi retseptori ligandid. Rakk 65 (5): 895-903.