Нейротрофічний фактор, похідний від мозку (BDNF) - що це?

Показано, що нейротрофічний фактор, що походить від мозку, є одним з найважливіших нейротрофінів у таких процесах, як навчання, пам’ять та мислення.

Також було доведено, що невідповідні рівні цієї речовини викликають захворювання, когнітивні дисфункції та проблеми з настроєм.

Далі ми детальніше поговоримо про те, що саме робить цей білок, про деякі порушення, в яких він був пов'язані, його механізм дії та важливість здійснення фізичної активності, щоб мати хороший рівень фактор.

• Пов’язана стаття: "Частини людського мозку (і функції)"

Що таке нейротрофічний фактор, що походить від мозку?

Нейротрофічний фактор, отриманий з мозку, більш відомий під абревіатурою англійською мовою BDNF (нейротрофічний фактор, що походить від мозку), є білком, ген якого знаходиться в хромосомі 11, яка виявляється, це нейротрофін з найвищим вираженням у мозку ссавців, особливо в корі головного мозку та гіпокампі.

Ці нейротрофіни відіграють дуже важливу роль під час розвитку мозку і продовжують здійснювати свою дію на пластичність нервової системи, коли вона дозріває.

Встановлено, що вони відіграють важливу роль у таких процесах, як нейрогенез, підтримка та санація функції нейронів та їх структурна цілісність. Насправді Марк Тушинський з Каліфорнійського університету показав, що це було один з факторів, який на моделях тварин запобігав загибелі нейронів при пошкодженні мозку.

Функція BDNF в нервовій системі

Нейротрофічний фактор діє в деяких нейронах центральної нервової системи, а також у периферичних, допомагаючи нейронам у цих місцях вижити. Крім того, це полегшує їх ріст і диференціацію.

Ця речовина він особливо активний в частинах центральної нервової системи, зокрема в корі головного мозку, гіпокампі та найбільш базальній частині мозку. Ці сфери беруть участь у когнітивних процесах, таких як пам’ять, навчання та мислення. Також було помічено, що його можна знайти в таких місцях, як сітківка, нирки, рухові нейрони, скелетні м’язи, простата і навіть у слині.

Нейротрофічний фактор, що походить від мозку відіграє важливу роль у довготривалій пам’яті. Хоча це правда, що велика кількість нейронів у мозку ссавців утворюється під час ембріонального стану, частин мозку людини, коли він вже дорослий, вони мають здатність генерувати нові нейрони з нервових стовбурових клітин. Цей процес називається нейрогенезом. Нейротрофи допомагають стимулювати та контролювати цей процес, найважливішим є BDNF.

• Вас може зацікавити: "Типи пам'яті: як людський мозок зберігає спогади?"

Механізм дії

BDNF зв'язується принаймні з двома рецепторами на поверхні клітин, які здатні реагувати цей фактор росту: доріжка B (TrkB) та рецептор низької спорідненості до фактора росту нервів (LNGFR). Нейротрофічний фактор модулює активність кількох нейромедіаторних рецепторів, включаючи нікотинові рецептори.

1. TrkB

TrkB кодується геном NTRK2. Активація шляху BDNF-TrkB є важливою для короткочасний розвиток пам’яті та ріст нейронів.

2. LNGFR

Взаємодія між BDNF та рецептором LNGFR не дуже чітка. Дослідження показали, що саме ця взаємодія є причиною гальмування смерті нейронів.

Пізнавальні здібності

Життя в середовищі, де є багато когнітивних стимулів, крім ведення фізично активного способу життя, пов’язане з доброю когнітивною функцією загалом. Когнітивна, фізична та зорова стимуляція призводить до більшого функціонування нейронів, збільшуючи синаптичний зв’язок між нейронами, що передбачає зміни як у структурі, так і в хімії церебральний.

Сенсорні подразники спочатку обробляються корою до досягнення гіпокампу. Експресія BDNF посилюється в середовищах, багатих когнітивними стимулами, що було визнано причиною кращої пам’яті та здатності до навчання. Цей фактор призведе до формування більшої кількості синапсів (синаптогенез), дендритів (дендритогенез) і, як ми вже згадували, більший нейрогенез.

Зв’язок з патологією

Подібно до того, як нейротрофічний фактор, отриманий із мозку, асоціюється з кращими когнітивними здібностями та відставанням від таких процесів, як навчання, пам’яті та думок було неминуче спостерігати, наскільки цей фактор може бути відсутнім при нейродегенеративних захворюваннях та розладах психіатрична. Тут ми побачимо кілька.

1. Шизофренія

Той факт, що BDNF є вирішальною речовиною для виживання центральної та периферичної нервової системи, особливо стосовно синаптогенезу під час та після ембріонального розвитку, зробив це пов'язаним з шизофренія.

Це було видно люди з діагнозом мають меншу кількість фактора в дорсолатеральній передньо-лобовій корі, область, пов’язана з робочою пам’яттю.

2. Депресія

Наявність високого рівня кортикостерону, гормону стресу, асоціюється із зменшенням експресії BDNF на моделях тварин, що означає атрофію гіпокампу.

Зниження активності гіпокампу та інших лімбічних структур пов'язане з проблемами настрою, особливо при хронічній депресії.

З іншого боку, було помічено, що нейромедіатор глутамат, дефіцит калорій, інтелектуальна стимуляція і Добровільні, крім антидепресантів, збільшують експресію BDNF у мозку та зменшують симптоми депресивний

3. Старіння

Рівні BDNF сильно регулюються протягом життя людей, як на ранніх, так і пізніх стадіях життя.

Як ми вже бачили, нейротрофічний фактор, отриманий з мозку, виявляється критично важливим речовиною в розвитку мозку як до, так і після пренатального періоду. З віком рівень BDNF знижується в тканинах мозку.

Обсяг гіпокампа зменшується внаслідок цього явища, що говорить про те, що це зменшення BDNF включає когнітивні проблеми, характерні для людей похилого віку.

• Вас може зацікавити: "3 фази старості та їх фізичні та психологічні зміни"

BDNF та фізичні вправи

На тваринних моделях, особливо на щурах, було помічено, що участь у помірних фізичних навантаженнях, таких як біг на один кілометр на день, збільшив рівень BDNF в гіпокампі.

Встановлено, що ці зміни рівня факторів особливо значущі для нейронів зубчастої звивини, гілусу та області CA3 і з’являються лише через кілька днів. Інші регіони, де були виявлені зміни, були в мозочку, корі головного мозку та поперековому відділі спинного мозку.

Дослідження, проведені з людьми, показали, що фізична активність допомагає підтримувати і навіть покращувати пластику мозку, характерна характеристика дуже типова для гіпокампу. Вищі функції, такі як навчання або пам’ять, корисні, виконуючи здорові звички, такі як ходьба тридцять хвилин на день, займатися будь-яким видом спорту або, особливо, бігати Вправи індукують підвищену експресію гена BDNF.

Бібліографічні посилання:

• Maisonpierre PC, Le Beau MM, Espinosa R, et al. (1991). Нейротрофічний фактор та нейротрофін-3, що походять від мозку людини та щурів: генні структури, розподіл та хромосомні локалізації. Геноміка 10 (3): 558-68.
• Соппе, D; Ескандон, Е; Марагос, Дж.; та ін. (1991). Нейротрофічні фактори, отримані з мозку, нейротрофічний фактор та нейротрофін-3 є лігандами для рецептора тирозинкінази trkB. Клітинка 65 (5): 895-903.