Fattore neurotrofico cerebrale: differenze tra le versioni
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Il BDNF è un membro della famiglia dei fattori di crescita delle [[Neurotrofina|neurotrofine]] e agisce su alcuni [[Neurone|neuroni]] del [[sistema nervoso centrale]] e [[Sistema nervoso periferico|del sistema nervoso periferico]], aiutando a sostenere la sopravvivenza dei neuroni esistenti e incoraggiando la crescita e la [[Differenziazione cellulare|differenziazione]] di nuovi neuroni e [[sinapsi]].<ref name="pmid7700353">{{Cita pubblicazione|data=March 1995|titolo=A BDNF autocrine loop in adult sensory neurons prevents cell death|rivista=Nature|volume=374|numero=6521|pp=450-53|doi=10.1038/374450a0|bibcode=1995Natur.374..450A|PMID=7700353}}</ref><ref name="pmid11520916">{{Cita pubblicazione|anno=2001|titolo=Neurotrophins: roles in neuronal development and function|rivista=Annual Review of Neuroscience|volume=24|pp=677-736|doi=10.1146/annurev.neuro.24.1.677|PMID=11520916}}</ref>
▲Il BDNF agisce su alcuni [[Neurone|neuroni]] del [[sistema nervoso centrale]] e [[Sistema nervoso periferico|del sistema nervoso periferico]], aiutando a sostenere la sopravvivenza dei neuroni esistenti e incoraggiando la crescita e la [[Differenziazione cellulare|differenziazione]] di nuovi neuroni e [[sinapsi]].<ref name="pmid7700353">{{Cita pubblicazione|data=March 1995|titolo=A BDNF autocrine loop in adult sensory neurons prevents cell death|rivista=Nature|volume=374|numero=6521|pp=450-53|doi=10.1038/374450a0|bibcode=1995Natur.374..450A|PMID=7700353}}</ref><ref name="pmid11520916">{{Cita pubblicazione|anno=2001|titolo=Neurotrophins: roles in neuronal development and function|rivista=Annual Review of Neuroscience|volume=24|pp=677-736|doi=10.1146/annurev.neuro.24.1.677|PMID=11520916}}</ref> Nel cervello è attivo [[Ippocampo (anatomia)|nell'ippocampo]], nella [[Corteccia cerebrale|corteccia]] e nel [[prosencefalo]], aree vitali per l'[[apprendimento]], la [[memoria]] e il pensiero.<ref name="pmid12719654">{{Cita pubblicazione|data=April 2003|titolo=Brain-derived neurotrophic factor/TrkB signaling in memory processes|rivista=Journal of Pharmacological Sciences|volume=91|numero=4|pp=267-70|doi=10.1254/jphs.91.267|PMID=12719654}}</ref> Il BDNF è espresso anche nella [[retina]], nei [[Rene|reni]], nella [[prostata]], nei [[Motoneurone|motoneuroni]], nei [[muscoli scheletrici]] e si trova anche nella [[saliva]].<ref name="pmid19467646">{{Cita pubblicazione|data=July 2009|titolo=Identification of pro- and mature brain-derived neurotrophic factor in human saliva|rivista=Archives of Oral Biology|volume=54|numero=7|pp=689-95|doi=10.1016/j.archoralbio.2009.04.005|PMID=19467646}}</ref><ref name="DelezieHandschin2018">{{Cita pubblicazione|anno=2018|titolo=Endocrine Crosstalk Between Skeletal Muscle and the Brain|rivista=Frontiers in Neurology|volume=9|p=698|doi=10.3389/fneur.2018.00698|PMID=30197620}}</ref>
== Presentazione ==
Il BDNF è stato isolato per la prima volta dal cervello di maiale nel 1982 da Yves-Alain Barde e Hans Thoenen.<ref>{{Cita pubblicazione|data=April 2018|titolo=BDNF: A Key Factor with Multipotent Impact on Brain Signaling and Synaptic Plasticity|rivista=Cellular and Molecular Neurobiology|volume=38|numero=3|pp=579-593|doi=10.1007/s10571-017-0510-4|PMID=28623429}}</ref> Da un punto di vista storico, è stato il secondo fattore neurotrofico a essere caratterizzato dopo il [[fattore di crescita nervosa]], scoperto intorno al 1951 da [[Rita Levi-Montalcini]].
Il BDNF, all'interno dell'encefalo, ha un'alta espressione (e dunque una vasta presenza) [[Ippocampo (anatomia)|nell'ippocampo]], nella [[Corteccia cerebrale|corteccia]] e nel [[prosencefalo]], aree vitali per l'[[apprendimento]], la [[memoria]] e il pensiero.<ref name="pmid12719654">{{Cita pubblicazione|data=April 2003|titolo=Brain-derived neurotrophic factor/TrkB signaling in memory processes|rivista=Journal of Pharmacological Sciences|volume=91|numero=4|pp=267-70|doi=10.1254/jphs.91.267|PMID=12719654}}</ref> Il percorso TrkB è associato al fattore BDNF (Howells et al., 2000; Kang e Schuman, 1995; Kang et al., 1997; Minichiello, 2009; Patterson et al., 1996; Yamada e Nabeshima, 2003), mentre il percorso TrkA è associato all'NGF;<ref name=":1" /> pertanto, i due diversi fattori si legano a due diversi recettori transmembrana (i recettori sono strutture composte da proteine che ricevono "segnali" sottoforma di messaggi chimici). Il BDNF, oltre a attivare il percorso AtkB, attiva anche il percorso PI3 K e aumenta la [[fosforilazione]] (l'aggiunta di un gruppo fosfato a una proteina per regolarla) di una particolare proteina, la cAMP Response Element-binding Protein, viene inibita l'apoptosi e la neurodegenerazione (Chen et al., 2015; Jain et al., 2013).<ref name=":1" />
La co-iniezione sottocutanea del BDNF e del fattore neurotrofico ciliare CNTF migliora la rigenerazione dei [[Neurone motorio|neuroni motori]] (Mitsumoto et al., 1994), mentre la somministrazione per via virale del BDNF nell'ippocampo dei ratti ha migliorato la rigenerazione dei neuroni (Jeon et al., 2015); lo stesso effetto rigenerativo è stato osservato nello [[striato]] dei ratti affetti dalla malattia di Huntingon indotta attraverso la somministrazione di [[acido chinolinico]] (Kells et al., 2004),<ref name=":1" /> un metabolita neurotossico del [[triptofano]]. L'iniezione di BDNF ha portato a riparazioni del nervo ottico nei conigli. In base agli esperimenti sugli animali, il BDNF ha effetti neurorigenerativi anche sul midollo cervicale spinale danneggiato (Gransee et al., 2015), sul nervo sciatico (Dadon.Nachum et al., 2012), sull'epitelio olfattivo (Frontera et al., 2015; Uranagase et al., 2012) e sul nervo del seno cavernoso del pene (Kim et al., 2012).<ref name=":1" /> Sono stati osservati effetti positivi nel comportamento dei ratti colpiti da ischemia cerebrale focale (Kurozumi et al., 2005).<ref name=":1" /> Infine, il BDNF migliora la proliferazione delle cellule staminali ematopoietiche e la loro vascolarizzazione (Shmelkov et al., 2005).<ref name=":1" />
Nei [[Topo knockout|topi knockout]] in cui il gene che esprime il BDNF è stato soppresso, si osserva una riduzione del numero dei neuroni sensoriali, ma non di quelli motori (Conover et al., 1995; Erickson et al., 1996; Ernfors et al., 1994a; Jones et al., 1994).<ref name=":1" /> I topi nati senza la capacità di sintetizzare il BDNF pertanto soffrono di difetti dello sviluppo nel cervello e nel [[Organi di senso|sistema nervoso sensoriale]] e di solito muoiono poco dopo la nascita, suggerendo che il BDNF giochi un ruolo importante nel normale [[Neurosviluppo|sviluppo neurale]].<ref name="pmid8645564">{{Cita pubblicazione|data=October 1995|titolo=Studies on the physiological role of brain-derived neurotrophic factor and neurotrophin-3 in knockout mice|rivista=The International Journal of Developmental Biology|volume=39|numero=5|pp=799-807|url=http://www.intjdevbiol.com/paper.php?doi=8645564|PMID=8645564}}</ref>
Il BDNF si ritrova anche nelle cellule staminali ematopoetiche nel midollo osseo e in simili cellule staminali mesenchimali,<ref name=":1" /> che poi si diversificano e specializzano in più tipi di cellule. Il BDNF è espresso anche nella [[retina]], nei [[Rene|reni]], nella [[prostata]], nei [[Motoneurone|motoneuroni]], nei [[muscoli scheletrici]] e si trova anche nella [[saliva]].<ref name="pmid19467646">{{Cita pubblicazione|data=July 2009|titolo=Identification of pro- and mature brain-derived neurotrophic factor in human saliva|rivista=Archives of Oral Biology|volume=54|numero=7|pp=689-95|doi=10.1016/j.archoralbio.2009.04.005|PMID=19467646}}</ref><ref name="DelezieHandschin2018">{{Cita pubblicazione|anno=2018|titolo=Endocrine Crosstalk Between Skeletal Muscle and the Brain|rivista=Frontiers in Neurology|volume=9|p=698|doi=10.3389/fneur.2018.00698|PMID=30197620}}</ref>
Tuttavia, la [[barriera emato-encefalica]] è un sistema di difesa tende a ostacolare l'ingresso di molte sostanze nel sistema nervoso centrale, per cui i fattori neurotrofici assunti dall'esterno vengono bloccati. Un farmaco usato come antidepressivo, il [[Citalopram]] (Celexa), aumenta i livelli di BDNF nel plasma sanguigno (Goekint et al., 2011; Haghighi et al, 2013; Ladea e Bran, 2013) e migliora la rigenerazione neuronale nei murini (un tipo di roditore) affetti da infarto ischemico (Espirera et al., 2013).<ref name=":1" /> Anche l'[[Ampakines]] aumenta i livelli di BDNF nel sangue (Lauterborn et al., 2009). Infine, anche la [[cistamina]] può aumentare i livelli di BDNF e si può potenzialmente usare per trattare la malattia di Huntington (Borrell-Pages et al., 2006).<ref name=":1" /> Il BDNF viene incrementato nel cervello anche attraverso il trapianto di cellule staminali nel midollo osseo e riduce il danno neuronale negli animali (Berg et al., 2015; Han et al., 2014; Schwerk et al., 2015).<ref name=":1" />
== Legami con patologie ==
Il BDNF, se presente in livelli eccessivamente alti, porta anche alla proliferazioni di cellule cancerogene, per cui può portare al [[cancro al seno]] (Yin et al., 2015) e al [[cancro ai polmoni]] (Sinkevicius et al., 2014).<ref name=":1" />
Vari studi hanno mostrato possibili collegamenti tra BDNF e diverse condizioni patologiche, come la [[Disturbo depressivo|depressione]],<ref name="pmid19721723">{{Cita pubblicazione|anno=2009|titolo=Brain-derived neurotrophic factor: role in depression and suicide|rivista=Neuropsychiatric Disease and Treatment|volume=5|pp=433-49|doi=10.2147/ndt.s5700|PMID=19721723}}</ref><ref>{{Cita pubblicazione|data=December 2008|titolo=A systematic review and meta-analysis of clinical studies on major depression and BDNF levels: implications for the role of neuroplasticity in depression|rivista=The International Journal of Neuropsychopharmacology|volume=11|numero=8|pp=1169-80|doi=10.1017/S1461145708009309|PMID=18752720}}</ref> [[schizofrenia]],<ref name="pmid19720106">{{Cita pubblicazione|data=November 2009|titolo=Decreased serum BDNF levels in chronic institutionalized schizophrenia on long-term treatment with typical and atypical antipsychotics|rivista=Progress in Neuro-Psychopharmacology & Biological Psychiatry|volume=33|numero=8|pp=1508-12|doi=10.1016/j.pnpbp.2009.08.011|PMID=19720106}}</ref> [[disturbo ossessivo-compulsivo]],<ref name="pmid19664825">{{Cita pubblicazione|data=April 2010|titolo=Serum levels of brain-derived neurotrophic factor in drug-naïve obsessive-compulsive patients: a case-control study|rivista=Journal of Affective Disorders|volume=122|numero=1–2|pp=174-78|doi=10.1016/j.jad.2009.07.009|PMID=19664825}}</ref> [[Malattia di Alzheimer|morbo di Alzheimer]],<ref name="pmid19498435">{{Cita pubblicazione|wkautore2=Elena Cattaneo|data=June 2009|titolo=Brain-derived neurotrophic factor in neurodegenerative diseases|rivista=Nature Reviews. Neurology|volume=5|numero=6|pp=311-22|doi=10.1038/nrneurol.2009.54|PMID=19498435}}</ref> [[malattia di Huntington]],<ref name="pmid19499586">{{Cita pubblicazione|data=May 2010|titolo=Wheel running and environmental enrichment differentially modify exon-specific BDNF expression in the hippocampus of wild-type and pre-motor symptomatic male and female Huntington's disease mice|rivista=Hippocampus|volume=20|numero=5|pp=621-36|doi=10.1002/hipo.20658|PMID=19499586}}</ref> [[sindrome di Rett]],<ref name="pmid19349604">{{Cita pubblicazione|data=April 2009|titolo=The common BDNF polymorphism may be a modifier of disease severity in Rett syndrome|rivista=Neurology|volume=72|numero=14|pp=1242-47|doi=10.1212/01.wnl.0000345664.72220.6a|PMID=19349604}}</ref> e [[demenza]],<ref name="pmid17419049">{{Cita pubblicazione|data=June 2007|titolo=Neurotrophins, synaptic plasticity and dementia|rivista=Current Opinion in Neurobiology|volume=17|numero=3|pp=325-30|doi=10.1016/j.conb.2007.03.013|PMID=17419049}}</ref> così come [[anoressia nervosa]]<ref name="pmid18337636">{{Cita pubblicazione|anno=2007|titolo=Blood levels of brain-derived neurotrophic factor correlate with several psychopathological symptoms in anorexia nervosa patients|rivista=Neuropsychobiology|volume=56|numero=4|pp=185-90|doi=10.1159/000120623|url=http://diposit.ub.edu/dspace/bitstream/2445/125273/1/592616.pdf|PMID=18337636}}</ref> e bulimia nervosa.<ref name="pmid17922530">{{Cita pubblicazione|data=January 2008|titolo=A DRD4/BDNF gene-gene interaction associated with maximum BMI in women with bulimia nervosa|rivista=The International Journal of Eating Disorders|volume=41|numero=1|pp=22-28|doi=10.1002/eat.20474|PMID=17922530}}</ref> Livelli aumentati di BDNF possono indurre un cambiamento in uno stato di ricompensa simile a dipendenza [[Area tegmentale ventrale|da oppiacei quando espresso nell'area tegmentale ventrale]] nei ratti.<ref name="varga">{{Cita pubblicazione|data=June 2009|titolo=Ventral tegmental area BDNF induces an opiate-dependent-like reward state in naive rats|rivista=Science|volume=324|numero=5935|pp=1732-34|doi=10.1126/science.1168501|bibcode=2009Sci...324.1732V|PMID=19478142}}</ref>▼
La riduzione del fattore BDNF è associata alla [[malattia di Alzheimer]] (Ferrer et al., 1999; Phillips et al., 1991), al Parkinson (Howells et al., 2000) e alla malattia di Huntington (Zuccato et al., 2001, 2003, 2008).<ref name=":1" />
I regolatori dell'appetito, come la [[leptina]], l'[[insulina]] (una proteina che scompone gli zuccheri complessi in zuccheri semplici) e il [[polipeptide pancreatico]] (PP) sono legati al fattore BDNF siccome una restrizione calorica eccessiva riduce i livelli di BDNF. Inoltre, bassi livelli di BDNF sono associati a disturbi alimentari come l'anoressia nervosa, la bulimia nervosa e il binge eating. Inoltre, i bassi livelli di BDNF causati da mutazioni genetiche (come la mutazione "polimorfismo p.Val66Met") sono associati all'obesità e iperfagia. Il fattore BDNF, a causa del suo nesso con l'obesità, può essere studiato per essere usato in una cura contro l'obesità.<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Haydeé|cognome=Rosas-Vargas|nome2=José Darío|cognome2=Martínez-Ezquerro|nome3=Thierry|cognome3=Bienvenu|data=2011-08-01|titolo=Brain-Derived Neurotrophic Factor, Food Intake Regulation, and Obesity|rivista=Archives of Medical Research|volume=42|numero=6|pp=482–494|lingua=en|accesso=2025-05-31|doi=10.1016/j.arcmed.2011.09.005|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0188440911001986}}</ref> Anche la mutazione del recettore del BDNF, cioè il recettore AtkB, è correlato all'obesità.<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Kirsti|cognome=Akkermann|nome2=Kelli|cognome2=Hiio|nome3=Inga|cognome3=Villa|data=2011-01|titolo=Food restriction leads to binge eating dependent upon the effect of the brain-derived neurotrophic factor Val66Met polymorphism|rivista=Psychiatry Research|volume=185|numero=1-2|pp=39–43|lingua=en|accesso=2025-05-31|doi=10.1016/j.psychres.2010.04.024|url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0165178110001836}}</ref>
Bassi livelli di BDNF sono correlati anche allo [[stress]] e depressione, in base agli esperimenti sui ratti; stress, [[ansia]] e depressione hanno anche un effetto negativo sulla neurogenesi nell'ippocampo siccome il BDNF è coinvolto nella neurogenesi. Esiste anche un nesso tra PTSD e BDNF siccome questo disturbo, se inculcato nei roditori, porta a una diminuzione del BDNF nell'ippocampo. L'uso di antidepressivi è correlato al ripristino dei livelli di BDNF<ref name=":9">{{Cita pubblicazione|nome=Zhuang|cognome=Miao|nome2=Yan|cognome2=Wang|nome3=Zhongsheng|cognome3=Sun|data=2020-02-18|titolo=The Relationships Between Stress, Mental Disorders, and Epigenetic Regulation of BDNF|rivista=International Journal of Molecular Sciences|volume=21|numero=4|pp=1375|lingua=en|accesso=2025-06-01|doi=10.3390/ijms21041375|url=https://www.mdpi.com/1422-0067/21/4/1375}}</ref> e, in generale, l'assenza di stress (e dunque di cortisolo), ansia e depressione favorisce la neurogenesi.
▲Vari studi hanno mostrato possibili collegamenti tra BDNF e diverse condizioni patologiche
In uno studio sui [[Rattus|ratti]], si è visto che livelli aumentati di BDNF possono indurre una modifica a uno [[Sistema di ricompensa|stato di ricompensa]] del [[Dipendenza da oppioidi|tipo oppioide-dipendente]], quando espressi nell'[[area tegmentale ventrale]] dell'[[encefalo]].<ref name="varga2">{{Cita pubblicazione|autore=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|anno=2009|mese=giugno|titolo=Ventral tegmental area BDNF induces an opiate-dependent-like reward state in naive rats|rivista=Science|volume=324|numero=5935|pp=1732-4|doi=10.1126/science.1168501|bibcode=2009Sci...324.1732V|pmid=19478142|pmc=2913611}}</ref>
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== Note ==
<references/>
== Voci correlate ==
* [[Neurotrofina]]
* [[Fattore di crescita nervosa]]
* [[Neurotrofina-3]]
* [[Neurotrofina-4/5]]
* [[Neurogenesi]]
== Altri progetti ==
{{interprogetto}}
{{Portale|biologia|chimica}}
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