Mozkový neurotrofický faktor

Mozkově odvozený neurotrofický faktor (BDNF) je přesně takový, jaký uvádí; neurotrofický faktor, který se původně vyskytuje v mozku, ale také na periferii. Přesněji řečeno, je to protein, který má aktivitu na určité neurony centrálního nervového systému a periferního nervového systému; pomáhá podporovat přežití existujících neuronů a podporuje růst a diferenciaci nových neuronů a synapsí. V mozku je aktivní v hipokampu, kůře a bazálním předním mozku – oblastech důležitých pro učení, paměť a vyšší myšlení. BDNF byl druhým neurotrofickým faktorem, který byl charakterizován, po nervovém růstovém faktoru (NGF) a neurotropinu tři (NT-3).

Ačkoli velká většina neuronů v mozku savců vzniká prenatálně, části mozku dospělých si zachovávají schopnost růst nových neuronů z nervových kmenových buněk, což je proces známý jako neurogeneze. Neurotrofiny jsou chemické látky, které pomáhají stimulovat a kontrolovat neurogenezi, BDNF je jedním z nejaktivnějších. Myši narozené bez schopnosti vyvolat BDNF trpí vývojovými vadami mozku a smyslového nervového systému a obvykle umírají brzy po narození, což naznačuje, že BDNF hraje důležitou roli v normálním nervovém vývoji.

Navzdory svému názvu se BDNF ve skutečnosti vyskytuje v řadě typů tkání a buněk, nejen v mozku. Výraz lze pozorovat v sítnici, CNS, motorických neuronech, ledvinách, prostatě a dalších.

Vliv stresu a BDNF v depresi

Bylo prokázáno, že expozice stresu a stresovému hormonu kortikosteronu snižuje expresi BDNF u potkanů a vede k případné atrofii hipokampu, pokud je expozice trvalá. Bylo prokázáno, že podobná atrofie probíhá i u lidí trpících chronickou depresí.

Mechanismus účinku BDNF

BDNF váže nejméně dva receptory na povrchu buněk, které jsou schopny reagovat na tento růstový faktor, TrkB (vyslovuje se „Track B“) a LNGFR (pro „receptor nervového růstového faktoru s nízkou afinitou“, známý také jako p75).

TrkB je receptorová tyrosinkináza (což znamená, že zprostředkovává své působení tím, že způsobuje přidání molekul fosfátů na určitých tyrosinech v buňce, čímž aktivuje buněčnou signalizaci). Existují další příbuzné Trkovy receptory, TrkA a TrkC. Existují také další neurotrofické faktory strukturálně příbuzné s BDNF: NGF (pro Nerve Growth Factor), NT-3 (pro Neurotrophin-3) a NT-4 (pro Neurotrophin-4). Zatímco TrkB zprostředkovává účinky BDNF, NT-4 a NT-3, TrkA se váže a je aktivován NGF a TrkC se váže a je aktivován NT-3.

Další BDNF receptor, LNGFR, hraje poněkud méně jasnou roli. Někteří výzkumníci ukázali, že LNGFR se váže a slouží jako „jímka“ pro neurotropiny. Buňky, které exprimují LNGFR i Trkovy receptory, by proto mohly mít větší aktivitu – protože mají vyšší „mikrokoncentraci“ neurotropinu. Bylo však také prokázáno, že LNGFR může signalizovat buňce smrt prostřednictvím apoptózy – proto buňky exprimující LNGFR v nepřítomnosti Trkových receptorů mohou spíše zemřít než žít v přítomnosti neurotropinu.

Další onemocnění spojená s nízkou hladinou BDNF

Různé studie ukázaly možnou souvislost mezi nízkou hladinou BDNF a stavy jako je deprese, obsedantně-kompulzivní porucha, Alzheimerova choroba, Huntingtonova choroba, Rettův syndrom a demence, i když stále není známo, zda tyto hladiny představují příčinu nebo příznak.

Epilepsie je také spojována s polymorfismy v BDNF. Vzhledem k zásadní roli BDNF ve vývoji krajiny mozku, je zde poměrně velký prostor pro vliv na vývoj neuropatologií z BDNF.

Je známo, že hladiny BDNF mRNA i BDNF proteinu jsou při epilepsii zvýšeně regulovány. BDNF moduluje excitační a inhibiční synaptický přenos inhibicí postsynaptických proudů zprostředkovaných GABAA-receptorem. To představuje potenciální důvod pozorované up-regulace.

GnRH · TRH · Dopamin · CRH · GHRH/Somatostatin  · Melanin Koncentrační hormon

α (FSH FSHB, LH LHB, TSH TSHB, CGA) · Prolaktin · POMC (CLIP, ACTH, MSH, Endorfiny, Lipotropin) · GH

Adrenální kůra: aldosteron · kortizol · DHEA Adrenální medula: epinefrin · noradrenalin

Štítná žláza: hormon štítné žlázy (T3 a T4) · kalcitonin Paratyroid: PTH

Testis: testosteron · AMH · inhibin

Vaječník: estradiol · progesteron · activin a inhibin · relaxin (těhotenství)

Placenta: hCG · HPL · estrogen · progesteron

Slinivka: glukagon · inzulín · amylin · somatostatin · pankreatický polypeptid

Thymus: Thymosin (Thymosin α1, Thymosin beta) · Thymopoetin · Thymulin

Trávicí systém: Žaludek: gastrin · ghrelin · Duodenum: CCK · Incretiny (GIP, GLP-1)  · sekretin · motilin · VIP · Ileum: enteroglukagon ·peptid YY · Játra/jiné: Inzulínu podobný růstový faktor (IGF-1, IGF-2)

Adipózová tkáň: leptin · adiponektin · resistin

Ledviny: JGA (renin) · peritubulární buňky (EPO) · kalcitriol · prostaglandin

Srdce: Natriuretický peptid (ANP, BNP)

noco (d)/cong/tumr, sysi/epon

proc, lék (A10/H1/H2/H3/H5)

Cílové NGF, BDNF, NT-3