Brain Derived Neurotrophic Factor (BDNF) - Hva er det?

Hjerneavledet nevrotrofisk faktor har vist seg å være en av de viktigste nevrotrofinene i prosesser som læring, hukommelse og tenkning.

Upassende nivåer av dette stoffet har også vist seg å forårsake sykdom, kognitiv dysfunksjon og stemningsproblemer.

Deretter vil vi gå nærmere inn på hva akkurat dette proteinet gjør, noen av forstyrrelsene det har vært i relatert, dens virkningsmekanisme og viktigheten av å utføre fysisk aktivitet for å ha gode nivåer av faktor.

• Relatert artikkel: "Deler av den menneskelige hjerne (og funksjoner)"

Hva er hjerneavledet nevrotrofisk faktor?

Den hjerneavledede nevrotrofiske faktoren, bedre kjent med akronymet BDNF (hjerneavledet nevrotrofisk faktor), er et protein som har genet sitt på kromosom 11, som det viser seg å være nevrotrofinen med det høyeste uttrykket i pattedyrhjernen, spesielt i hjernebarken og hippocampus.

Disse nevrotrofinene spiller en veldig viktig rolle under hjernens utvikling, og fortsetter å utøve sin virkning på plastisiteten i nervesystemet når det har blitt moden.

De har blitt sett å spille en viktig rolle i prosesser som neurogenese, vedlikehold og sanitet av nevronfunksjon og deres strukturelle integritet. Mark Tuszynski ved University of California viste faktisk at dette var det en av faktorene som i dyremodeller forhindret neuronal død når hjerneskade oppstår.

Funksjon av BDNF i nervesystemet

Den nevrotrofiske faktoren virker i visse nevroner i sentralnervesystemet og hjelper også nevroner på disse stedene å overleve. I tillegg letter det vekst og differensiering.

Dette stoffet den er spesielt aktiv i deler av sentralnervesystemet, spesielt hjernebarken, hippocampus og den mest basale delen av hjernen. Disse områdene er involvert i kognitive prosesser som minne, læring og tenkning. Det har også blitt sett at det kan bli funnet på steder som netthinnen, nyrer, motorneuroner, skjelettmuskulatur, prostata og til og med i spytt.

Hjerneavledet nevrotrofisk faktor spiller en viktig rolle i langtidsminnet. Selv om det er sant at et stort antall nevroner i pattedyrhjernen dannes under den embryonale tilstanden, deler av hjernen til individet, når han allerede er voksen, har de evnen til å generere nye nevroner fra nevrale stamceller. Denne prosessen er det som er kjent som neurogenese. Neurotrofer hjelper til med å stimulere og kontrollere denne prosessen, og BDNF er den viktigste.

• Du kan være interessert: "Typer hukommelse: hvordan lagrer den menneskelige hjerne minner?"

Virkningsmekanismen

BDNF binder seg til minst to reseptorer på overflaten av celler, som er i stand til å reagere på denne vekstfaktoren: Spor B (TrkB) og den lave affinitetsreseptoren for nervevekstfaktor (LNGFR). Nevrotrofisk faktor modulerer aktiviteten til flere nevrotransmitterreseptorer, inkludert nikotinreseptorer.

1. TrkB

TrkB er kodet av NTRK2-genet. Aktivering av BDNF-TrkB-banen er viktig for kortsiktig hukommelsesutvikling og nevronvekst.

2. LNGFR

Samspillet mellom BDNF og LNGFR-reseptoren er ikke veldig tydelig. Forskning har indikert at denne interaksjonen er den som ligger bak inhiberingen av neuronal død.

Kognitive bygninger

Å bo i miljøer som har flere kognitive stimuli, i tillegg til å føre en fysisk aktiv livsstil, har vært knyttet til å ha god kognitiv funksjon generelt. Kognitiv, fysisk og visuell stimulering betyr større neuronal funksjon, noe som øker synaptisk kommunikasjon mellom nevroner, som innebærer endringer i både struktur og kjemi hjerne.

Sensoriske stimuli behandles først av hjernebarken før de når hippocampus. BDNF-uttrykk forbedres i miljøer som er rike på kognitive stimuli, som har blitt tilskrevet å være årsaken til å ha bedre hukommelse og læringskapasitet. Denne faktoren vil føre til flere synapser (synaptogenese), dendritter (dendritogenesis) og, som vi allerede har nevnt, større neurogenese som skal genereres.

Forhold til patologi

På samme måte som hjerneavledet nevrotrofisk faktor har vært assosiert med bedre kognitiv evne og å stå bak prosesser som læring, hukommelse og tenkning, var det uunngåelig å observere i hvilken grad denne faktoren kan være fraværende i nevrodegenerative sykdommer og lidelser psykiatrisk. Her vil vi se noen få.

1. Schizofreni

Det faktum at BDNF er et avgjørende stoff for overlevelsen av det sentrale og perifere nervesystemet, spesielt i forhold til synaptogenese under og etter embryonal utvikling, har gjort det relatert til schizofreni.

Det har man sett at personer med diagnosen har lavere mengder av faktoren i dorsolateral prefrontal cortex, et område relatert til arbeidsminne.

2. Depresjon

Høye nivåer av kortikosteron, et stresshormon, har vært assosiert med en reduksjon i BDNF-ekspresjon i dyremodeller, og impliserer atrofi av hippocampus.

En reduksjon i aktiviteten til hippocampus og andre limbiske strukturer har vært knyttet til stemningsproblemer, spesielt med lidelse av kronisk depresjon.

På den annen side har det blitt sett at nevrotransmitteren glutamat, kaloriunderskudd, intellektuell stimulering og Frivillig, i tillegg til antidepressiva, øker uttrykket av BDNF i hjernen og reduserer symptomene depressiv

3. Aldring

BDNF-nivåer er sterkt regulert gjennom folks liv, både tidlig og sent i livet.

Som vi allerede har sett, er hjerneavledet nevrotrofisk faktor vist å være en kritisk substans i hjernens utvikling både før og etter prenatalperioden. Når vi blir eldre, reduseres BDNF-nivåene i hjernevev.

Hippocampus volum reduseres som et resultat av dette fenomenet, noe som antyder at denne reduksjonen i BDNF innebærer de kognitive problemene som er så karakteristiske for eldre.

• Du kan være interessert: "De 3 faser av alderdom, og deres fysiske og psykologiske endringer"

BDNF og fysisk trening

I dyremodeller, spesielt hos rotter, har det blitt observert at å engasjere seg i moderat fysisk aktivitet, for eksempel å løpe en kilometer per dag, økte BDNF-nivået i hippocampus.

Disse endringene i faktornivåer har vært spesielt signifikante i nevroner i tanngyrus, hilus og CA3-regionen og vises etter bare noen få dager. Andre regioner der det ble funnet endringer var i lillehjernen, hjernebarken og korsryggen.

Forskning utført med mennesker har vist at fysisk aktivitet hjelper til med å opprettholde og til og med forbedre hjernens plastisitet, en egenskap som er veldig typisk for hippocampus. Overlegne funksjoner som læring eller minne er tjent med å utføre sunne vaner som å gå tretti minutter om dagen, gjør hvilken som helst sport eller, og spesielt, løp. Trening induserer økt BDNF-genuttrykk.

Bibliografiske referanser:

• Maisonpierre PC, Le Beau MM, Espinosa R, et al. (1991). Menneskelig og rotte hjerneavledet nevrotrofisk faktor og nevrotrofin-3: genstrukturer, distribusjoner og kromosomale lokaliseringer. Genomics 10 (3): 558-68.
• Soppet, D; Escandon, E; Maragos, J; et al. (1991). De nevrotrofiske faktorene hjerneavledet nevrotrofisk faktor og nevrotrofin-3 er ligander for trkB-tyrosinkinasereseptoren. Celle 65 (5): 895-903.