Hersenafgeleide neurotrofe factor (BDNF) - wat is het?

Van de hersenen afgeleide neurotrofe factor is aangetoond dat het een van de belangrijkste neurotrofinen is in processen zoals leren, geheugen en denken.

Er is ook aangetoond dat ongepaste hoeveelheden van deze stof ziekte, cognitieve disfunctie en stemmingsproblemen veroorzaken.

Vervolgens zullen we in meer detail ingaan op wat dit eiwit precies doet, enkele van de aandoeningen waarin het is geweest gerelateerd zijn, het werkingsmechanisme en het belang van fysieke activiteit om een ​​goed niveau van de factor.

• Gerelateerd artikel: "Delen van het menselijk brein (en functies)"

Wat is van de hersenen afgeleide neurotrofe factor?

De van de hersenen afgeleide neurotrofe factor, beter bekend onder de Engelse afkorting BDNF (brain-derived neurotrofische factor), is een eiwit waarvan het gen zich op chromosoom 11 bevindt, dat het blijkt de neurotrofine te zijn met de hoogste expressie in de hersenen van zoogdieren, vooral in de hersenschors en hippocampus.

Deze neurotrofinen spelen een zeer belangrijke rol tijdens de ontwikkeling van de hersenen en blijven hun werking uitoefenen op de plasticiteit van het zenuwstelsel zodra het volwassen is geworden.

Ze blijken een belangrijke rol te spelen in processen zoals neurogenese, het onderhoud en de sanering van de neuronale functie en hun structurele integriteit. Mark Tuszynski van de Universiteit van Californië toonde zelfs aan dat dit niet het geval was een van de factoren die, in diermodellen, neuronale dood voorkomen wanneer hersenletsel optreedt.

Functie van BDNF in het zenuwstelsel

De neurotrofe factor werkt in bepaalde neuronen van het centrale zenuwstelsel en ook in de perifere, waardoor neuronen op deze plaatsen kunnen overleven. Bovendien vergemakkelijkt het hun groei en differentiatie.

deze stof het is vooral actief in delen van het centrale zenuwstelsel, met name de hersenschors, de hippocampus en het meest basale deel van de hersenen. Deze gebieden zijn betrokken bij cognitieve processen zoals geheugen, leren en denken. Er is ook gezien dat het kan worden gevonden op plaatsen zoals het netvlies, de nieren, motorneuronen, skeletspieren, prostaat en zelfs in speeksel.

Van de hersenen afgeleide neurotrofe factor speelt een belangrijke rol in het langetermijngeheugen. Hoewel het waar is dat een groot aantal neuronen in de hersenen van zoogdieren worden gevormd tijdens de embryonale toestand, van de hersenen van het individu, wanneer hij al een volwassene is, hebben ze het vermogen om nieuwe neuronen te genereren uit neurale stamcellen. Dit proces staat bekend als neurogenese. Neurotrofen helpen dit proces te stimuleren en te beheersen, waarbij BDNF het belangrijkste is.

• Misschien ben je geïnteresseerd: "Soorten geheugen: hoe slaat het menselijk brein herinneringen op?"

Werkingsmechanisme

BDNF bindt aan ten minste twee receptoren op het oppervlak van cellen, die in staat zijn te reageren op deze groeifactor: Track B (TrkB) en de lage affiniteitsreceptor voor zenuwgroeifactor (LNGFR). Neurotrofe factor moduleert de activiteit van verschillende neurotransmitterreceptoren, waaronder nicotinereceptoren.

1. TrkB

TrkB wordt gecodeerd door het NTRK2-gen. Activering van de BDNF-TrkB-route is belangrijk voor ontwikkeling van het kortetermijngeheugen en neuronale groei.

2. LNGFR

De interactie tussen BDNF en de LNGFR-receptor is niet erg duidelijk. Onderzoek heeft uitgewezen dat deze interactie de oorzaak is van de remming van neuronale dood.

Cognitieve gewoonten

Leven in omgevingen met meerdere cognitieve stimuli, naast het leiden van een fysiek actieve levensstijl, is in verband gebracht met een goede cognitieve functie in het algemeen. Cognitieve, fysieke en visuele stimulatie vertaalt zich in een beter neuronaal functioneren, waardoor de synaptische communicatie tussen neuronen, wat veranderingen in zowel structuur als chemie met zich meebrengt cerebraal.

Zintuiglijke prikkels worden eerst verwerkt door de cortex voordat ze de hippocampus bereiken. BDNF-expressie is verbeterd in omgevingen die rijk zijn aan cognitieve stimuli, waarvan is toegeschreven dat het de oorzaak is van een beter geheugen en leervermogen. Deze factor zou ervoor zorgen dat er meer synapsen (synaptogenese), dendrieten (dendritogenese) en, zoals we al zeiden, een grotere neurogenese worden gegenereerd.

Relatie met pathologie

Op dezelfde manier is die van de hersenen afgeleide neurotrofe factor in verband gebracht met een beter cognitief vermogen en achter processen als leren, geheugen en denken, was het onvermijdelijk om te observeren in hoeverre deze factor afwezig kan zijn bij neurodegeneratieve ziekten en aandoeningen psychiatrisch. Hier zullen we er een paar zien.

1. Schizofrenie

Het feit dat BDNF een cruciale stof is voor het voortbestaan ​​van het centrale en perifere zenuwstelsel, vooral met betrekking tot synaptogenese tijdens en na de embryonale ontwikkeling, heeft het gerelateerd gemaakt aan: schizofrenie.

Het is gezien dat mensen met de diagnose hebben lagere hoeveelheden van de factor in de dorsolaterale prefrontale cortex, een gebied gerelateerd aan het werkgeheugen.

2. Depressie

Hoge niveaus van corticosteron, een stresshormoon, zijn in verband gebracht met een vermindering van de BDNF-expressie in diermodellen, wat wijst op atrofie van de hippocampus.

Een afname van de activiteit van de hippocampus en andere limbische structuren is in verband gebracht met stemmingsproblemen, vooral met die lijden aan chronische depressie.

Aan de andere kant is gezien dat de neurotransmitter glutamaat, calorietekort, intellectuele stimulatie en Vrijwillig, naast antidepressiva, verhoogt de expressie van BDNF in de hersenen en vermindert symptomen depressief

3. Veroudering

BDNF-niveaus zijn sterk gereguleerd gedurende het leven van mensen, zowel vroeg als laat in het leven.

Zoals we al hebben gezien, is aangetoond dat de van de hersenen afgeleide neurotrofe factor een cruciale stof is in de ontwikkeling van de hersenen, zowel voor als na de prenatale periode. Naarmate we ouder worden, nemen de BDNF-niveaus in hersenweefsel af.

Het volume van de hippocampus neemt als gevolg van dit fenomeen af, wat suggereert dat deze vermindering van BDNF te maken heeft met de cognitieve problemen die zo kenmerkend zijn voor ouderen.

• Misschien ben je geïnteresseerd: "De 3 fasen van ouderdom en hun fysieke en psychologische veranderingen"

BDNF en lichaamsbeweging

In diermodellen, vooral bij ratten, is waargenomen dat deelnemen aan matige fysieke activiteit, zoals één kilometer per dag hardlopen, verhoogde BDNF-niveaus in de hippocampus.

Deze veranderingen in factorniveaus zijn vooral significant gebleken in neuronen van de dentate gyrus, de hilus en het CA3-gebied en verschijnen al na een paar dagen. Andere regio's waar veranderingen werden gevonden, waren in het cerebellum, de hersenschors en het lumbale ruggenmerg.

Onderzoek bij mensen heeft aangetoond dat fysieke activiteit helpt om de plasticiteit van de hersenen te behouden en zelfs te verbeteren, een kenmerk dat zeer typerend is voor de hippocampus. Superieure functies zoals leren of geheugen zijn gebaat bij het uitvoeren van gezonde gewoonten, zoals dertig minuten per dag wandelen, sport of, en vooral, hardlopen. Oefening induceert verhoogde BDNF-genexpressie.

Bibliografische referenties:

• Maisonpierre PC, Le Beau MM, Espinosa R, et al. (1991). Van menselijke en rattenhersenen afgeleide neurotrofe factor en neurotrofine-3: genstructuren, distributies en chromosomale lokalisaties. Genomics 10 (3): 558-68.
• Soppet, D; Escandon, E; Maragos, J; et al. (1991). De neurotrofe factoren van de hersenen afgeleide neurotrofe factor en neurotrofine-3 zijn liganden voor de trkB-tyrosinekinasereceptor. Cel 65 (5): 895-903.