Factorul neurotrofic al creierului

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Brain -derivate factor neurotrofic (BDNF), sau abrineurin, [1] este o proteină [2] , care, la om, este codificat de BDNF gena . [3] [4] BDNF este un membru al familiei de factori de creștere a neurotrofinelor și a fost izolat pentru prima dată din creierele de porc în 1982 de Yves-Alain Barde și Hans Thoenen. [5] Din punct de vedere istoric, a fost al doilea factor neurotrofic care a fost caracterizat, după factorul de creștere a nervilor .

Funcţie

BDNF acționează asupra unor neuroni ai sistemului nervos central și al sistemului nervos periferic , ajutând la susținerea supraviețuirii neuronilor existenți și încurajând creșterea și diferențierea noilor neuroni și sinapse . [6] [7] În creier este activ în hipocamp , cortex și creier , zone vitale pentru învățare , memorie și gândire. [8] BDNF se exprimă și în retină , rinichi , prostată , neuroni motori , mușchii scheletici și se găsește și în salivă . [9] [10]

BDNF în sine este important pentru memoria pe termen lung . [11] Deși marea majoritate a neuronilor din creierul mamiferelor se formează prenatal, părți din creierul adult își păstrează capacitatea de a crește neuroni noi din celulele stem neuronale printr-un proces cunoscut sub numele de neurogeneză . Neurotrofinele sunt proteine ​​care ajută la stimularea și controlul neurogenezei, BDNF fiind unul dintre cele mai active. [12] [13] [14] Șoarecii născuți fără capacitatea de a determina BDNF să sufere de defecte de dezvoltare la nivelul creierului și al sistemului nervos senzorial și mor de obicei la scurt timp după naștere, sugerând că BDNF joacă un rol important în dezvoltarea neuronală normală. [15] Alte neurotrofine importante legate structural de BDNF includ NT-3, NT-4 și NGF .

BDNF este produs în reticulul endoplasmatic și secretat de vezicule cu miez dens. Se leagă de carboxipeptidaza E (CPE) și s-a propus ca întreruperea acestei legături să provoace pierderea manevrării BDNF în veziculele cu miez dens. Fenotipul pentru șoarecii knockout BDNF poate fi sever, inclusiv letalitatea postnatală. Alte trăsături includ pierderile neuronilor senzoriali care afectează coordonarea, echilibrul, auzul, gustul și respirația. Șoarecii knockout prezintă, de asemenea, anomalii cerebeloase și o creștere a numărului de neuroni simpatici. [16]

Anumite tipuri de exerciții s-au dovedit a crește dramatic sinteza BDNF în creierul uman, care este parțial responsabil pentru neurogeneza indusă de efort și îmbunătățirea funcției cognitive. [10] [17] [18] [19] [20] De asemenea, niacina pare să regleze în sus expresia receptorului BDNF și a tropomiozin kinazei B (TrkB). [21]

Legături cu patologii

Diverse studii au arătat posibile legături între BDNF și diferite condiții patologice, cum ar fi depresia , [22] [23] schizofrenia , [24] tulburarea obsesiv-compulsivă , [25] boala Alzheimer , [26] boala Huntington , [27] sindromul Rett , [28] și demență , [29] precum și anorexia nervoasă [30] și bulimia nervoasă. [31] Nivelurile crescute de BDNF pot induce o schimbare într-o stare de recompensă asemănătoare dependenței de opioide atunci când este exprimată în zona tegmentală ventrală la șobolani. [32]

Într-un studiu la șobolani , s-a constatat că nivelurile crescute de BDNF pot induce o schimbare a unei stări de recompensă dependentă de opioide atunci când este exprimată în zona tegmentală ventrală a creierului . [33]

Notă

  1. ^ https://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/mm/ab5613p
  2. ^ Factorul neurotrofic derivat din creier , în Factorii de creștere , vol. 22, n. 3, septembrie 2004, pp. 123-31, DOI : 10.1080 / 08977190410001723308 , PMID 15518235 .
  3. ^ Clonarea moleculară a unei gene umane care face parte din familia factorilor de creștere a nervilor , în Proceedings of the National Academy of Sciences din Statele Unite ale Americii , vol. 87, nr. 20, octombrie 1990, pp. 8060-64, Bibcode : 1990PNAS ... 87.8060J , DOI : 10.1073 / pnas.87.20.8060 , PMID 2236018 .
  4. ^ Factorul neurotrofic și neurotrofina-3 derivate din creierul uman și de șobolan: structuri genice, distribuții și localizări cromozomiale , în Genomics , vol. 10, nr. 3, iulie 1991, pp. 558-68, DOI : 10.1016 / 0888-7543 (91) 90436-I , PMID 1889806 .
  5. ^ BDNF: Un factor cheie cu impact multipotent asupra semnalizării creierului și plasticității sinaptice , în neurobiologie celulară și moleculară , vol. 38, nr. 3, aprilie 2018, pp. 579-593, DOI : 10.1007 / s10571-017-0510-4 , PMID 28623429 .
  6. ^ O buclă autocrină BDNF în neuronii senzoriali adulți previne moartea celulelor , în Nature , vol. 374, nr. 6521, martie 1995, pp. 450-53, bibcode : 1995 Nat . 374..450A , DOI : 10.1038 / 374450a0 , PMID 7700353 .
  7. ^ Neurotrofine: roluri în dezvoltarea și funcția neuronală , în Revista anuală a neuroștiinței , vol. 24, 2001, pp. 677-736, DOI : 10.1146 / annurev.neuro.24.1.677 , PMID 11520916 .
  8. ^ Factorul neurotrofic derivat din creier / semnalizarea TrkB în procesele de memorie , în Journal of Pharmacological Sciences , vol. 91, nr. 4, aprilie 2003, pp. 267-70, DOI : 10.1254 / jphs.91.267 , PMID 12719654 .
  9. ^ Identificarea factorului neurotrofic pro și derivat din creier în saliva umană , în Archives of Oral Biology , vol. 54, nr. 7, iulie 2009, pp. 689-95, DOI : 10.1016 / j.archoralbio . 2009.04.005 , PMID 19467646 .
  10. ^ a b Crosstalk endocrin între musculatura scheletică și creier , în Frontiers in Neurology , vol. 9, 2018, p. 698, DOI : 10.3389 / fneur . 2018.00698 , PMID 30197620 .
  11. ^ BDNF este esențial pentru a promova persistența stocării memoriei pe termen lung , în Proceedings of the National Academy of Sciences din Statele Unite ale Americii , vol. 105, nr. 7, februarie 2008, pp. 2711-16, Bibcode : 2008PNAS..105.2711B , DOI : 10.1073 / pnas.0711863105 , PMID 18263738 .
  12. ^ Administrarea intraventriculară a BDNF crește numărul de neuroni nou generați în bulbul olfactiv adult , în Neuroștiințe moleculare și celulare , vol. 11, n. 4, iulie 1998, pp. 234-45, DOI : 10.1006 / mcne . 1998.0684 , PMID 9675054 .
  13. ^ Factorul neurotrofic adenoviral derivat din creier induce atât recrutarea neuronală neostriatală, cât și cea olfactivă din celulele progenitoare endogene din creierul anterior al adultului , în The Journal of Neuroscience , vol. 21, n. 17, septembrie 2001, pp. 6718-31, DOI : 10.1523 / JNEUROSCI . 21-17-06718.2001 , PMID 11517261 .
  14. ^ Infuzia factorului neurotrofic derivat din creier în ventriculul lateral al șobolanului adult duce la noi neuroni în parenchimul striatului, septului, talamusului și hipotalamusului , în The Journal of Neuroscience , vol. 21, n. 17, septembrie 2001, pp. 6706-17, DOI : 10.1523 / JNEUROSCI . 21-17-06706.2001 , PMID 11517260 .
  15. ^ Studii privind rolul fiziologic al factorului neurotrofic derivat din creier și al neurotrofinei-3 la șoareci knockout , în The International Journal of Developmental Biology , vol. 39, nr. 5, octombrie 1995, pp. 799-807, PMID 8645564 .
  16. ^ Baza de date MGI: fenotipuri pentru șoareci homozigoti nula BDNF. http://www.informatics.jax.org/searches/allele_report.cgi?
  17. ^ O analiză meta-analitică a efectelor exercițiului asupra factorului neurotrofic derivat din creier , în Journal of Psychiatric Research , vol. 60, ianuarie 2015, pp. 56-64, DOI : 10.1016 / j.jpsychires.2014.10.003 , PMID 25455510 .
  18. ^ Exercițiu: punerea acțiunii în epigenomul nostru , în Medicina sportivă , vol. 44, nr. 2, februarie 2014, pp. 189-209, DOI : 10.1007 / s40279-013-0114-1 , PMID 24163284 .
  19. ^ Efectele neuroprotectoare ale activității fizice asupra creierului: o privire mai atentă asupra semnalizării factorului trofic , în Frontiers in Cellular Neuroscience , vol. 8, 2014, p. 170, DOI : 10.3389 / fncel.2014.00170 , PMID 24999318 .
  20. ^ Răspunsuri fiziologice specifice organelor la exercițiul fizic acut și antrenamentul pe termen lung la oameni , în Fiziologie , vol. 29, nr. 6, noiembrie 2014, pp. 421-36, DOI : 10.1152 / physiol.00067.2013 , PMID 25362636 .
  21. ^ Căile biochimice ale degenerescenței neuronale ale sistemului nervos central în deficitul de niacină , în Neural Regeneration Research , vol. 9, nr. 16, august 2014, pp. 1509-13, DOI : 10.4103 / 1673-5374.139475 , PMID 25317166 .
  22. ^ Factorul neurotrofic derivat din creier: rol în depresie și sinucidere , în Boli și tratament neuropsihiatric , vol. 5, 2009, pp. 433-49, DOI : 10.2147 / ndt.s5700 , PMID 19721723 .
  23. ^ O revizuire sistematică și meta-analiză a studiilor clinice privind depresia majoră și nivelurile BDNF: implicații pentru rolul neuroplasticității în depresie , în The International Journal of Neuropsychopharmacology , vol. 11, n. 8, decembrie 2008, pp. 1169-80, DOI : 10.1017 / S1461145708009309 , PMID 18752720 .
  24. ^ Scăderea nivelului seric al BDNF în schizofrenia instituționalizată cronică la tratamentul pe termen lung cu antipsihotice tipice și atipice , în progres în Neuro-Psihofarmacologie și Psihiatrie Biologică , vol. 33, nr. 8, noiembrie 2009, pp. 1508-12, DOI : 10.1016 / j.pnpbp.2009.08.011 , PMID 19720106 .
  25. ^ Nivelurile serice ale factorului neurotrofic derivat din creier la pacienții obsesiv-compulsivi fără naștere la medicamente: un studiu caz-control , în Journal of Affective Disorders , vol. 122, 1-2, aprilie 2010, pp. 174-78, DOI : 10.1016 / j.jad.2009.07.009 , PMID 19664825 .
  26. ^ Factorul neurotrofic derivat din creier în bolile neurodegenerative , în Nature Reviews. Neurologie , vol. 5, nr. 6, iunie 2009, pp. 311-22, DOI : 10.1038 / nrneurol.2009.54 , PMID 19498435 .
  27. ^ Funcționarea roții și îmbogățirea mediului modifică diferențial expresia BDNF specifică exonului în hipocampus de șoareci de tip sălbatic și pre-motor simptomatic masculin și femel boală Huntington , în Hippocampus , vol. 20, nr. 5, mai 2010, pp. 621-36, DOI : 10.1002 / hipo.20658 , PMID 19499586 .
  28. ^ Polimorfismul BDNF comun poate fi un modificator al severității bolii în sindromul Rett , în Neurologie , vol. 72, nr. 14, aprilie 2009, pp. 1242-47, DOI : 10.1212 / 01.wnl.0000345664.72220.6a , PMID 19349604 .
  29. ^ Neurotrofine, plasticitate sinaptică și demență , în Opinia curentă în Neurobiologie , vol. 17, n. 3, iunie 2007, pp. 325-30, DOI : 10.1016 / j.conb.2007.03.013 , PMID 17419049 .
  30. ^ Nivelurile sanguine ale factorului neurotrofic derivat din creier se corelează cu mai multe simptome psihopatologice la pacienții cu anorexie nervoasă ( PDF ), în Neuropsihobiobiologie , vol. 56, nr. 4, 2007, pp. 185-90, DOI : 10.1159 / 000120623 , PMID 18337636 .
  31. ^ O interacțiune genă-genă DRD4 / BDNF asociată cu IMC maxim la femeile cu bulimie nervoasă , în The International Journal of Eating Disorders , vol. 41, nr. 1, ianuarie 2008, pp. 22-28, DOI : 10.1002 / eat.20474 , PMID 17922530 .
  32. ^ Zona tegmentală ventrală BDNF induce o stare de recompensă dependentă de opiacee la șobolani naivi , în Știința , vol. 324, nr. 5935, iunie 2009, pp. 1732-34, Bibcode : 2009Sci ... 324.1732V , DOI : 10.1126 / science.1168501 , PMID 19478142 .
  33. ^ Vargas-Perez H, Ting-A Kee R, Walton CH, Hansen DM, Razavi R, Clarke L, Bufalino MR, Allison DW, Steffensen SC, van der Kooy D,zona ventrală tegmentală BDNF induce o recompensă dependentă de opiacee starea la șobolani naivi , în Știință , vol. 324, nr. 5935, iunie 2009, pp. 1732-4, Bibcode : 2009Sci ... 324.1732V , DOI : 10.1126 / science.1168501 , PMC 2913611 , PMID 19478142 .