Estoy interesado en observar los efectos de demasiado BDNF y otras proteínas como el factor de transcripción silenciador del elemento uno (REST) . La mayoría de las investigaciones sugieren que los niveles elevados son protectores, sin embargo, hay una pequeña cantidad de investigaciones que sugieren que demasiado (sobreexpresión) en realidad puede ser perjudicial ( Cunha, et al. 2009 ).
Nuestros resultados demuestran que la sobreexpresión crónica de BDNF en el sistema nervioso central (SNC) provoca déficits de aprendizaje y alteraciones de la memoria a corto plazo, tanto en tareas de aprendizaje espacial como instrumental. Esta observación sugiere que un aumento generalizado de BDNF en las redes del cerebro anterior puede tener efectos adversos sobre el aprendizaje y la formación de la memoria.
Me preguntaba si hay más investigaciones o teorías sobre por qué demasiada proteína que se considera protectora podría ser dañina. Gracias.
Cunha, C., et al. (2009) La sobreexpresión del factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) en el prosencéfalo da como resultado problemas de aprendizaje y memoria. Neurobiología de la enfermedad , 33(3), págs. 358—368
DOI: 10.1016/j.nbd.2008.11.004
Esta es una pregunta bastante abierta... Un ejemplo de las consecuencias potencialmente negativas del BDNF sobreexpresado es su efecto sobre la probabilidad y frecuencia de ataques epilépticos.
Supongo que la versión corta de este efecto es que el BDNF parece promover el crecimiento neuronal , incluida la neurogénesis, el brote axonal y sináptico y la excitación neuronal, exactamente en las áreas del cerebro que están asociadas con la epilepsia. Las convulsiones epilépticas son esencialmente hiperexcitaciones de las neuronas, por lo que cualquier factor que aumente la excitabilidad de las neuronas en las áreas del cerebro asociadas con las convulsiones puede ser el culpable.
Una revisión buena, bastante reciente y de acceso abierto sobre el papel de BDNF y su principal receptor TrkB en la epilepsia es McNamara & Scharfman (2012) :
La infusión intrahipocampal de BDNF y la sobreexpresión transgénica de BDNF o TrkB aumentan la susceptibilidad o la gravedad de las convulsiones. La eliminación condicional de TrkB eliminó la epileptogénesis por completo en el modelo de encendido.
Es decir, en ratones epilépticos, agregar BDNF aumentó la frecuencia de las convulsiones y eliminarlo eliminó las convulsiones por completo. Los autores sugieren varios mecanismos por los cuales esto podría suceder:
... la potenciación a largo plazo (LTP) de las sinapsis excitatorias entre las células principales puede contribuir a la epileptogénesis límbica; es decir, la potenciación de estas sinapsis puede facilitar la propagación de la actividad convulsiva a través de poblaciones neuronales acopladas sinápticamente por todo el sistema límbico y más allá.
Una posibilidad interesante es que la activación mejorada de TrkB reduzca la expresión del cotransportador K-Cl, KCC2,... un importante mecanismo molecular y celular que contribuye a la epilepsia límbica.
El efecto del estrógeno en los niveles de NPY podría estar mediado por BDNF, porque BDNF induce la síntesis de NPY luego de la activación de TrkB
En otras palabras, (1) la LTP inducida por BDNF , el mecanismo que subyace en la memoria y el aprendizaje, aumenta la excitabilidad de las neuronas, lo que puede causar convulsiones; (2) BDNF puede inhibir KCC2 , en sí mismo un inhibidor sinpático, aumentando de nuevo la excitabilidad de las neuronas; y (3) el BDNF inducido por hormonas puede moderar la hiperexcitabilidad de las neuronas a través de su efecto sobre otra proteína más, el neurotransmisor NPY .
Otra revisión reciente, aunque no de acceso abierto, es la de Iughetti et al (2018) . Similar a la revisión anterior:
... BDNF tiene efectos excitadores en cultivos neuronales y cortes de cerebro animal. Además, tanto el BDNF como su receptor conjugado (... TrkB) están aumentados en modelos animales y humanos con epilepsia, particularmente en las áreas temporal e hipocampal. La inyección aguda de BDNF en el cerebro de ratones induce convulsiones, que se anulan casi o totalmente [mediante] el bloqueo de su transcripción y vía.
Los autores también implican los efectos de BDNF en el brote axonal y la hiperexcitabilidad neuronal, la regulación negativa de KCC2 y NKCC1 y la síntesis de NPY en la probabilidad y frecuencia de las convulsiones.
La neuroquímica es compleja y no se comprende bien, y hay indicios de que el BDNF también puede tener propiedades protectoras contra la epilepsia en determinadas condiciones (p. ej., a largo plazo en dosis bajas). Muchos más detalles están disponibles en las revisiones citadas.
Porque la expresión demasiado alta hará que se pierda especificidad en el proceso de plasticidad neuronal porque haría que las sinapsis fueran demasiado fáciles de hacer. Las sinapsis que no se deben hacer. El receptor trkb también existirá en cantidades más bajas, creo que es un mecanismo protector. Lo último que puedo pensar es el LTP demasiado fácil, que es estimulado por el propio BDNF mediante la interacción de TRKB con bombas NA+.
Ángela Pretorio