Brain Derived Neurotrophic Factor (BDNF) - Apa itu?

Faktor neurotropik yang diturunkan dari otak telah terbukti menjadi salah satu neurotropin yang paling penting dalam proses seperti belajar, memori dan berpikir.

Tingkat yang tidak tepat dari zat ini juga telah terbukti menyebabkan penyakit, disfungsi kognitif, dan masalah suasana hati.

Selanjutnya kita akan membahas lebih detail tentang apa sebenarnya fungsi protein ini, beberapa gangguan yang telah terjadi terkait, mekanisme kerjanya dan pentingnya melakukan aktivitas fisik untuk memiliki tingkat faktor.

• Artikel terkait: "Bagian-bagian otak manusia (dan fungsinya)"

Apa faktor neurotropik yang diturunkan dari otak?

Brain-derived neurotrophic factor, lebih dikenal dengan akronimnya dalam bahasa Inggris BDNF (brain-derived neurotrophic factor), adalah protein yang gennya terletak pada kromosom 11, yang ternyata neurotropin dengan ekspresi tertinggi di otak mamaliaterutama di korteks serebral dan hipokampus.

Neurotropin ini memainkan peran yang sangat penting selama perkembangan otak, dan terus mengerahkan aksinya pada plastisitas sistem saraf setelah mencapai kematangan.

Mereka telah terlihat memainkan peran penting dalam proses seperti neurogenesis, pemeliharaan dan sanitasi fungsi saraf dan integritas strukturalnya. Faktanya, Mark Tuszynski dari University of California menunjukkan bahwa ini adalah salah satu faktor yang, pada model hewan, mencegah kematian saraf saat cedera otak terjadi.

Fungsi BDNF dalam sistem saraf

Faktor neurotrofik bekerja di neuron tertentu dari sistem saraf pusat dan, juga, di perifer, membantu neuron di tempat-tempat ini untuk bertahan hidup. Selain itu, ini memfasilitasi pertumbuhan dan diferensiasi mereka.

zat ini itu sangat aktif di bagian sistem saraf pusat, khususnya korteks serebral, hippocampus dan bagian paling basal otak. Area ini terlibat dalam proses kognitif seperti memori, belajar, dan berpikir. Juga telah terlihat bahwa itu dapat ditemukan di tempat-tempat seperti retina, ginjal, neuron motorik, otot rangka, prostat, dan bahkan dalam air liur.

Faktor neurotropik yang diturunkan dari otak memainkan peran penting dalam memori jangka panjang. Meskipun benar bahwa sejumlah besar neuron di otak mamalia terbentuk selama keadaan embrionik, bagian-bagian dari otak individu, ketika dia sudah dewasa, mereka memiliki kemampuan untuk menghasilkan neuron baru dari sel induk saraf. Proses inilah yang disebut dengan neurogenesis. Neurotrof membantu merangsang dan mengendalikan proses ini, BDNF menjadi yang paling penting.

• Anda mungkin tertarik: "Jenis memori: bagaimana otak manusia menyimpan ingatan?"

Mekanisme aksi

BDNF mengikat setidaknya dua reseptor pada permukaan sel, yang mampu merespons faktor pertumbuhan ini: Track B (TrkB) dan reseptor afinitas rendah untuk faktor pertumbuhan saraf (LNGFR). Faktor neurotropik memodulasi aktivitas beberapa reseptor neurotransmiter, termasuk reseptor nikotinik.

1. TrkB

TrkB dikodekan oleh gen NTRK2. Aktivasi jalur BDNF-TrkB penting untuk perkembangan memori jangka pendek dan pertumbuhan saraf.

2. LNGFR

Interaksi antara BDNF dan reseptor LNGFR tidak begitu jelas. Penelitian telah menunjukkan bahwa interaksi ini adalah satu-satunya di balik penghambatan kematian saraf.

Kebiasaan kognitif

Tinggal di lingkungan yang memiliki banyak rangsangan kognitif, selain memimpin gaya hidup aktif secara fisik, telah dikaitkan dengan memiliki fungsi kognitif yang baik secara umum. Stimulasi kognitif, fisik dan visual diterjemahkan ke dalam fungsi saraf yang lebih besar, meningkatkan komunikasi sinaptik antara neuron, yang melibatkan perubahan struktur dan kimia otak.

Rangsangan sensorik pertama kali diproses oleh korteks sebelum mencapai hipokampus. Ekspresi BDNF ditingkatkan di lingkungan yang kaya akan rangsangan kognitif, yang telah dikaitkan sebagai penyebab memiliki memori dan kapasitas belajar yang lebih baik. Faktor ini akan menyebabkan lebih banyak sinapsis (sinaptogenesis), dendrit (dendritogenesis) dan, seperti yang telah kami sebutkan, neurogenesis yang lebih besar dihasilkan.

Hubungan dengan patologi

Dengan cara yang sama bahwa faktor neurotropik yang diturunkan dari otak telah dikaitkan dengan kemampuan kognitif yang lebih baik dan berada di belakang proses seperti belajar, memori dan pemikiran, tidak dapat dihindari untuk mengamati sejauh mana faktor ini dapat absen pada penyakit dan gangguan neurodegeneratif psikiatrik. Di sini kita akan melihat beberapa.

1. Skizofrenia

Fakta bahwa BDNF adalah zat penting untuk kelangsungan hidup sistem saraf pusat dan perifer, terutama dalam kaitannya dengan sinaptogenesis selama dan setelah perkembangan embrio, telah membuatnya terkait dengan skizofrenia.

Telah terlihat bahwa orang dengan diagnosis memiliki jumlah faktor yang lebih rendah di korteks prefrontal dorsolateral, area yang terkait dengan memori kerja.

2. Depresi

Memiliki kadar kortikosteron yang tinggi, hormon stres, telah dikaitkan dengan penurunan ekspresi BDNF pada model hewan, yang melibatkan atrofi hipokampus.

Penurunan aktivitas hipokampus dan struktur limbik lainnya telah dikaitkan dengan masalah suasana hati, terutama dengan menderita depresi kronis.

Di sisi lain, telah terlihat bahwa neurotransmitter glutamat, defisit kalori, stimulasi intelektual dan Sukarela, selain antidepresan, meningkatkan ekspresi BDNF di otak dan mengurangi gejala depresif

3. penuaan

Tingkat BDNF sangat diatur sepanjang kehidupan manusia, baik di awal maupun di akhir kehidupan.

Seperti yang telah kita lihat, faktor neurotropik yang diturunkan dari otak terbukti menjadi zat penting dalam perkembangan otak baik sebelum dan sesudah periode prenatal. Seiring bertambahnya usia, kadar BDNF menurun di jaringan otak.

Volume hipokampus menurun sebagai akibat dari fenomena ini, yang menunjukkan bahwa penurunan BDNF ini melibatkan masalah kognitif yang menjadi karakteristik orang tua.

• Anda mungkin tertarik: "3 fase usia tua, dan perubahan fisik dan psikologisnya"

BDNF dan latihan fisik

Pada model hewan, terutama dengan tikus, telah diamati bahwa terlibat dalam aktivitas fisik sedang, seperti berlari satu kilometer per hari, meningkatkan kadar BDNF di hipokampus.

Perubahan tingkat faktor ini sangat signifikan pada neuron di dentate gyrus, hilus, dan regio CA3 dan muncul hanya setelah beberapa hari. Daerah lain di mana perubahan ditemukan adalah di otak kecil, korteks serebral, dan sumsum tulang belakang lumbar.

Penelitian yang dilakukan dengan manusia telah menunjukkan bahwa aktivitas fisik membantu mempertahankan dan bahkan meningkatkan plastisitas otak, karakteristik yang sangat khas dari hippocampus. Fungsi superior seperti belajar atau memori diuntungkan dengan melakukan kebiasaan sehat seperti berjalan kaki tiga puluh menit sehari, melakukan olahraga apa pun atau, dan terutama, lari. Latihan menginduksi peningkatan ekspresi gen BDNF.

Referensi bibliografi:

• Maisonpierre PC, Le Beau MM, Espinosa R, dkk. (1991). Faktor neurotropik yang diturunkan dari otak manusia dan tikus dan neurotropin-3: struktur gen, distribusi, dan lokalisasi kromosom. Genomik 10 (3): 558-68.
• Sopet, D; Eskandon, E; Maragos, J; dkk. (1991). Faktor neurotropik faktor neurotropik yang diturunkan dari otak dan neurotropin-3 adalah ligan untuk reseptor tirosin kinase trkB. Sel 65 (5): 895-903.