Numerosi studi hanno ormai dimostrato la necessaria presenza di BDNF per la funzionalità del cervello adulto.
BDNF è una neurotrofina, una proteina coinvolta nella sopravvivenza e nel differenziamento neuronale, nella plasticità sinaptica, nella formazione delle sinapsi e nella neurogenesi del cervello adulto. A questa famiglia di proteine appartengono oltre a BDNF anche NGF (nerve growth factor), NT3 e NT4 (neurotrophins 3 e 4).
Pertanto BDNF come le altre neurotrofine influenza le fasi di sviluppo e maturazione del sistema nervoso centrale.
Numerosi sono gli effetti conosciuti di BDNF sui neuroni e probabilmente ulteriori studi porteranno a scoprire nuove attività che questa proteina svolge nel regolare la vita delle cellule nervose.
BDNF regola il numero delle sinapsi: attraverso la promozione della sinaptogenesi, la stabilizzazione delle sinapsi esistenti e influenzando lo sviluppo delle nuove, BDNF regola la presenza delle sinapsi dei neuroni.
Regola la dinamica delle vescicole sinaptiche: E’ stato osservato che in ippocampo una riduzione dei livelli di BDNF riduce il numero delle vescicole sinaptiche.
Regola la trasmissione sinaptica: Gli stessi studi riportano che la riduzione delle vescicole sinaptiche in ippocampo altera la trasmissione stessa.
Promuove la formazione del complesso SNARE: BDNF determina la formazione del complesso SNARE (solubile N-ethylmaleimide-sensitive fusion protein-attachment protein receptor) composto da proteine attaccate alla membrana cellulare che favoriscono la formazione delle vescicole contenenti i neurotrasmettitori e la loro esocitosi.
Regola la produzione di recettori: A livello post sinaptico BDNF è necessario per controllare l’espressione dei recettori per i neurotrasmetitori.
Controlla la formazione dei circuiti nervosi: Le neurotrofine regolano la formazione, la maturazione e la preservazione dei circuiti nervosi attraverso vari meccanismi.
Sviluppa la plasticità neuronale: Attraverso le neurotrofine ed in particolare BDNF i neuroni sono in grado di sviluppare variazioni persistenti alle risposte che fanno seguito agli stimoli sinaptici ai quali sono sottoposti; questo processo è definito plasticità neuronale ed è alla base di fenomeni quali apprendimento e memoria. Questa capacità viene determinata attraverso variazioni dell’ampiezza del potenziale postsinaptico in risposta ad uno stimolo costante.
Risposta agli insulti neuronali: Gli insulti cerebrali rappresentano qualunque evento che può compromettere la funzionalità dei neuroni come i traumi cranici, l’ischemia, il coma ipoglicemico, neurotossine e altri; in risposta a questi eventi i neuroni incrementano i livelli di BDNF che esercita pertanto un effetto neuroprotettivo.
Il fatto che BDNF svolga un ruolo importante nella funzionalità dei neuroni implica che alterazioni della sua espressione siano correlate a varie patologie del sistema nervoso, in particolare vi sono dati sperimentali che dimostrano una sua implicazione in: epilessia, depressione, morbo di Alzheimer e morbo di Parkinson.
In ratti modello animale di epilessia è stato descritto un aumento dell’mRNA e della proteina di BDNF nelle aree interessate dallo stato epilettico e questo lascia ipotizzare che BDNF potrebbe avere un ruolo neuroprotettivo in risposta allo stimolo lesivo.
Inoltre gli stessi studi rivelano che in analisi post-mortem di persone affette dalla patologia di Alzheimer si osserva una diminuzione dei livelli di BDNF in ippocampo e in corteccia parietale.
Sempre gli stessi studi affermano che forme di polimorfismo del gene di BDNF producono nei soggetti portatori alterazioni della memoria e che anche le persone affette dal morbo di Parkinson presentano una ridotta espressione di BDNF in particolari aree cerebrali.
Diversi studi hanno evidenziato che l'attività fisica è in grado di promuovere l'espressione della neurotrofina in diverse aree cerebrali, favorendo così la sopravvivenza e la funzionalità dei neuroni. Inoltre Radak con altri esperimenti condotti su ratti, dimostra come non solo l'attività fisica aumenti la produzione di BDNF e NGF, ma che l'inattività ha l'effetto contrario e riduce l'espressione delle suddette neurotrofine
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a cura di Nicola Sacchi