Brain Derived Neurotrophic Factor (BDNF) - Vad är det?

Hjärn härledd neurotrofisk faktor har visat sig vara en av de viktigaste neurotrofinerna i processer som lärande, minne och tänkande.

Olämpliga nivåer av detta ämne har också visat sig orsaka sjukdom, kognitiv dysfunktion och humörproblem.

Därefter kommer vi att gå in mer detaljerat om vad exakt detta protein gör, några av de störningar det har varit i relaterade, dess verkningsmekanism och vikten av att utföra fysisk aktivitet för att ha goda nivåer av faktor.

• Relaterad artikel: "Delar av den mänskliga hjärnan (och funktioner)"

Vad är hjärnan härledd neurotrofisk faktor?

Den hjärnan-härledda neurotrofiska faktorn, bättre känd genom sin akronym BDNF (hjärn-härledd neurotrofisk faktor), är ett protein vars gen ligger på kromosom 11, som det visar sig vara neurotrofinet med det högsta uttrycket i däggdjurshjärnan, särskilt i hjärnbarken och hippocampus.

Dessa neurotrofiner spelar en mycket viktig roll under hjärnans utveckling och fortsätter att utöva sin verkan på nervsystemets plasticitet när det har nått mognad.

De har sett sig spela en viktig roll i processer som neurogenes, upprätthållande och sanering av neuronal funktion och deras strukturella integritet. Faktum är att Mark Tuszynski från University of California visade att detta var en av de faktorer som i djurmodeller förhindrade neuronal död när hjärnskada inträffar.

BDNF: s funktion i nervsystemet

Den neurotrofiska faktorn verkar i vissa nervceller i centrala nervsystemet och även i periferin, vilket hjälper neuroner på dessa platser att överleva. Dessutom underlättar det deras tillväxt och differentiering.

Detta ämne den är särskilt aktiv i delar av centrala nervsystemet, speciellt hjärnbarken, hippocampus och den mest basala delen av hjärnan. Dessa områden är involverade i kognitiva processer som minne, inlärning och tänkande. Det har också sett att det kan hittas på platser som näthinnan, njurarna, motorneuroner, skelettmuskler, prostata och till och med i saliv.

Hjärnavledad neurotrofisk faktor spelar en viktig roll i långtidsminnet. Även om det är sant att ett stort antal neuroner i däggdjurshjärnan bildas under det embryonala tillståndet, delar av individens hjärna, när han redan är vuxen, har förmågan att generera nya nervceller från neurala stamceller. Denna process är vad som kallas neurogenes. Neurotrofer hjälper till att stimulera och kontrollera denna process, BDNF är den viktigaste.

• Du kanske är intresserad: "Typer av minne: hur lagrar människans hjärna minnen?"

Handlingsmekanism

BDNF binder till åtminstone två receptorer på cellernas yta, som kan svara på denna tillväxtfaktor: Spår B (TrkB) och lågaffinitetsreceptorn för nervtillväxtfaktor (LNGFR). Neurotrofisk faktor modulerar aktiviteten hos flera neurotransmittorreceptorer, inklusive nikotinreceptorer.

1. TrkB

TrkB kodas av NTRK2-genen. Aktivering av BDNF-TrkB-vägen är viktig för korttidsminnesutveckling och neuronal tillväxt.

2. LNGFR

Interaktionen mellan BDNF och LNGFR-receptorn är inte särskilt tydlig. Forskning har visat att denna interaktion är den bakom hämningen av neuronal död.

Kognitiva bostäder

Att bo i miljöer som har flera kognitiva stimuli, förutom att leva en fysisk aktiv livsstil, har kopplats till att ha god kognitiv funktion i allmänhet. Kognitiv, fysisk och visuell stimulering översätts till större neuronal funktion, vilket ökar synaptisk kommunikation mellan nervceller, vilket innebär förändringar i både struktur och kemi cerebral.

Sensoriska stimuli bearbetas först av cortex innan de når hippocampus. BDNF-uttryck förbättras i miljöer som är rika på kognitiva stimuli, som har tillskrivits vara orsaken till att ha bättre minne och inlärningskapacitet. Denna faktor skulle orsaka fler synapser (synaptogenes), dendriter (dendritogenes) och, som vi redan har nämnt, större neurogenes att genereras.

Förhållande med patologi

På samma sätt som hjärnbaserad neurotrofisk faktor har associerats med bättre kognitiv förmåga och att ligga bakom processer som lärande, minne och tänkande var det oundvikligt att observera i vilken utsträckning denna faktor kan vara frånvarande i neurodegenerativa sjukdomar och störningar psykiatrisk. Här kommer vi att se några.

1. Schizofreni

Det faktum att BDNF är ett viktigt ämne för överlevnaden av det centrala och perifera nervsystemet, särskilt i samband med synaptogenes under och efter embryonal utveckling, har gjort det relaterat till schizofreni.

Man har sett det personer med diagnosen har lägre mängder av faktorn i den dorsolaterala prefrontala cortexen, ett område relaterat till arbetsminne.

2. Depression

Att ha höga nivåer av kortikosteron, ett stresshormon, har associerats med en minskning av BDNF-uttryck i djurmodeller, vilket innebar atrofi av hippocampus.

En minskning av hippocampusaktiviteten och andra limbiska strukturer har kopplats till humörproblem, särskilt när man lider av kronisk depression.

Å andra sidan har man sett att neurotransmittorn glutamat, kaloriunderskott, intellektuell stimulering och Frivilligt, förutom antidepressiva medel, ökar uttrycket av BDNF i hjärnan och minskar symtomen depressiv

3. Åldrande

BDNF-nivåer är mycket reglerade genom människors liv, både tidigt och sent i livet.

Som vi redan har sett har neurotrofisk faktor som härrör från hjärnan visat sig vara en kritisk substans i hjärnans utveckling både före och efter prenatalperioden. När vi åldras minskar BDNF-nivåerna i hjärnvävnader.

Hippocampus volym minskar till följd av detta fenomen, vilket antyder att denna minskning av BDNF involverar de kognitiva problem som är så karakteristiska för äldre.

• Du kanske är intresserad: "De tre faserna i ålderdomen och deras fysiska och psykologiska förändringar"

BDNF och fysisk träning

I djurmodeller, särskilt hos råttor, har det observerats att med måttlig fysisk aktivitet, som att springa en kilometer per dag, ökade BDNF-nivåerna i hippocampus.

Dessa förändringar i faktornivåer har visats vara särskilt signifikanta i neuroner i tandat gyrus, hilus och CA3-regionen och uppträder efter bara några dagar. Andra regioner där förändringar påträffades var i cerebellum, cerebral cortex och ländryggen.

Forskning utförd med människor har visat att fysisk aktivitet hjälper till att upprätthålla och till och med förbättra hjärnans plasticitet, en egenskap som är mycket typisk för hippocampus. Överlägsna funktioner som lärande eller minne drar nytta av att utföra hälsosamma vanor som att gå trettio minuter om dagen, göra någon sport eller, särskilt, springa. Träning inducerar ökat BDNF-genuttryck.

Bibliografiska referenser:

• Maisonpierre PC, Le Beau MM, Espinosa R, et al. (1991). Mänsklig och råtta-härledd neurotrofisk faktor och neurotrofin-3: genstrukturer, distributioner och kromosomalokaliseringar. Genomik 10 (3): 558-68.
• Soppet, D; Escandon, E; Maragos, J; et al. (1991). De neurotrofiska faktorerna hjärnavledad neurotrofisk faktor och neurotrofin-3 är ligander för trkB-tyrosinkinasreceptorn. Cell 65 (5): 895-903.