Factorul neurotrofic derivat din creier (BDNF): Ce este?

Factorul neurotrofic derivat din creier s-a dovedit a fi una dintre cele mai importante neurotrofine în procese precum învățarea, memoria și gândirea.

Nivelurile necorespunzătoare ale acestei substanțe s-au dovedit a provoca boli, disfuncții cognitive și probleme de dispoziție.

În continuare vom intra în mai multe detalii despre ceea ce face exact această proteină, unele dintre tulburările în care a fost legate, mecanismul său de acțiune și importanța desfășurării activității fizice pentru a avea niveluri bune ale factor.

• Articol asociat: "Părți ale creierului uman (și funcții)"

Ce este factorul neurotrofic derivat din creier?

Factorul neurotrofic derivat din creier, mai bine cunoscut prin acronimul său în limba engleză BDNF (factor neurotrofic derivat din creier), este o proteină, a cărei genă este localizată pe cromozomul 11, care se dovedește a fi neurotrofina cu cea mai mare expresie din creierul mamiferelor, în special în cortexul cerebral și hipocamp.

Aceste neurotrofine joacă un rol foarte important în timpul dezvoltării creierului și continuă să-și exercite acțiunea asupra plasticității sistemului nervos odată ce acesta a ajuns la maturitate.

S-a văzut că joacă un rol important în procese precum neurogeneza, menținerea și igienizarea funcției neuronale și integritatea lor structurală. De fapt, Mark Tuszynski de la Universitatea din California a arătat că așa este unul dintre factorii care, în modelele animale, au prevenit moartea neuronală atunci când apare leziuni cerebrale.

Funcția BDNF în sistemul nervos

Factorul neurotrofic acționează în anumiți neuroni ai sistemului nervos central și, de asemenea, în periferic, ajutând neuronii din aceste locuri să supraviețuiască. În plus, facilitează creșterea și diferențierea acestora.

Această substanță este activ în special în părți ale sistemului nervos central, în special în cortexul cerebral, hipocamp și în partea cea mai bazală a creierului. Aceste zone sunt implicate în procesele cognitive, cum ar fi memoria, învățarea și gândirea. De asemenea, s-a văzut că poate fi găsit în locuri precum retina, rinichii, neuronii motori, mușchii scheletici, prostata și chiar în salivă.

Factorul neurotrofic derivat din creier joacă un rol important în memoria pe termen lung. Deși este adevărat că un număr mare de neuroni din creierul mamiferelor se formează în timpul stării embrionare, părți ale creierului individului, atunci când acesta este deja adult, au capacitatea de a genera noi neuroni din celulele stem neuronale. Acest proces este ceea ce este cunoscut sub numele de neurogeneză. Neurotrofii ajută la stimularea și controlul acestui proces, BDNF fiind cel mai important.

• S-ar putea să vă intereseze: "Tipuri de memorie: cum creierul uman stochează amintirile?"

Mecanism de acțiune

BDNF se leagă de cel puțin doi receptori de pe suprafața celulelor, care sunt capabili să răspundă acest factor de creștere: Track B (TrkB) și receptorul cu afinitate scăzută pentru factorul de creștere a nervilor (LNGFR). Factorul neurotrofic modulează activitatea mai multor receptori de neurotransmițător, inclusiv receptorii nicotinici.

1. TrkB

TrkB este codificat de gena NTRK2. Activarea căii BDNF-TrkB este importantă pentru dezvoltarea memoriei pe termen scurt și creșterea neuronală.

2. LNGFR

Interacțiunea dintre BDNF și receptorul LNGFR nu este foarte clară. Cercetările au indicat că această interacțiune este cea din spatele inhibării morții neuronale.

Abilități cognitive

Trăirea în medii care au mai mulți stimuli cognitivi, pe lângă faptul că duc un stil de viață activ fizic, a fost legată de o bună funcție cognitivă în general. Stimularea cognitivă, fizică și vizuală se traduce printr-o mai bună funcționare neuronală, crescând comunicare sinaptică între neuroni, care implică modificări atât în ​​structură, cât și în chimie cerebral.

Stimulii senzoriali sunt mai întâi prelucrați de cortex înainte de a ajunge la hipocamp. Expresia BDNF este îmbunătățită în medii bogate în stimuli cognitivi, care a fost atribuit a fi cauza memoriei și capacității de învățare mai bune. Acest factor ar provoca mai multe sinapse (sinaptogeneza), dendrite (dendritogeneza) și, după cum am menționat deja, să se genereze o neurogeneză mai mare.

Relația cu patologia

În același mod în care factorul neurotrofic derivat din creier a fost asociat cu o mai bună capacitate cognitivă și fiind în spatele unor procese precum învățarea, memorie și gândire, era inevitabil să observăm în ce măsură acest factor poate fi absent în bolile și tulburările neurodegenerative psihiatric. Aici vom vedea câteva.

1. Schizofrenie

Faptul că BDNF este o substanță crucială pentru supraviețuirea sistemului nervos central și periferic, în special în legătură cu sinaptogeneza în timpul și după dezvoltarea embrionară, a făcut-o legată de schizofrenie.

S-a văzut că persoanele cu diagnostic au cantități mai mici de factor în cortexul prefrontal dorsolateral, o zonă legată de memoria de lucru.

2. Depresie

Nivelurile ridicate de corticosteron, un hormon al stresului, au fost asociate cu o reducere a expresiei BDNF la modelele animale, implicând atrofia hipocampului.

O scădere a activității hipocampului și a altor structuri limbice a fost legată de problemele de dispoziție, în special cu suferința de depresie cronică.

Pe de altă parte, s-a văzut că neurotransmițătorul glutamat, deficitul caloric, stimularea intelectuală și Voluntar, pe lângă antidepresive, măresc expresia BDNF în creier și reduce simptomele depresiv

3. Îmbătrânire

Nivelurile BDNF sunt foarte reglementate de-a lungul vieții oamenilor, atât timpurii cât și târziu în viață.

După cum am văzut deja, factorul neurotrofic derivat din creier se dovedește a fi o substanță critică în dezvoltarea creierului, atât înainte, cât și după perioada prenatală. Pe măsură ce îmbătrânim, nivelul BDNF scade în țesuturile creierului.

Volumul hipocampic scade ca urmare a acestui fenomen, ceea ce sugerează că această reducere a BDNF implică problemele cognitive atât de caracteristice persoanelor în vârstă.

• S-ar putea să vă intereseze: "Cele 3 faze ale bătrâneții și schimbările lor fizice și psihologice"

BDNF și exerciții fizice

La modelele animale, în special la șobolani, s-a observat că angajarea într-o activitate fizică moderată, cum ar fi alergarea cu un kilometru pe zi, a crescut nivelul BDNF în hipocampus.

Aceste modificări ale nivelurilor factorilor s-au văzut a fi deosebit de semnificative în neuronii girusului dentat, a hilului și a regiunii CA3 și apar după doar câteva zile. Alte regiuni în care s-au constatat modificări au fost în cerebel, cortexul cerebral și măduva spinării lombară.

Cercetările efectuate la oameni au arătat că activitatea fizică ajută la menținerea și chiar la îmbunătățirea plasticității creierului, o caracteristică foarte tipică hipocampului. Funcțiile superioare, cum ar fi învățarea sau memoria, sunt benefice prin îndeplinirea unor obiceiuri sănătoase, cum ar fi mersul treizeci de minute pe zi, faceți orice sport sau, și mai ales, alergați. Exercițiile fizice induc expresia crescută a genei BDNF.

Referințe bibliografice:

• Maisonpierre PC, Le Beau MM, Espinosa R și colab. (1991). Factorul neurotrofic derivat din creierul uman și de șobolan și neurotrofina-3: structuri genice, distribuții și localizări cromozomiale. Genomică 10 (3): 558-68.
• Soppet, D; Escandon, E; Maragos, J; și colab. (1991). Factorii neurotrofici factorul neurotrofic derivat din creier și neurotrofina-3 sunt liganzi pentru receptorul trkB tirozin kinazei. Celula 65 (5): 895-903.