¿Qué es el factor neurotrófico derivado del cerebro?

El factor neurotrófico derivado del cerebro es una proteína esencial para el desarrollo y mantenimiento de las estructuras nerviosas en mamíferos. Su ausencia está vinculada a muchas enfermedades.
¿Qué es el factor neurotrófico derivado del cerebro?
Samuel Antonio Sánchez Amador

Escrito y verificado por el biólogo Samuel Antonio Sánchez Amador el 18 marzo, 2021.

Última actualización: 18 marzo, 2021

El factor neurotrófico derivado del cerebro es una neurotrofina con especial importancia en la supervivencia de las neuronas, a pesar de que sus funciones van mucho más allá. El hipocampo es una de las estructuras con mayor presencia de esta sustancia.

Los factores neurotróficos son secretados por distintos tejidos, pero su función y premisa básicas son comunes: impedir que las neuronas diana inicien la apoptosis (muerte) celular, permitiendo así su supervivencia a corto y largo plazo. Si quieres conocerlo todo sobre la naturaleza y aplicaciones del BDNF, te animamos a seguir leyendo.

¿Qué son las neurotrofinas?

El factor neurotrófico puede influenciar la actividad de las neuronas.
El adecuado funcionamiento del sistema nervioso es el resultado de un conjunto de reacciones bioquímicas complejas.

Para comprender el papel del factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) en su totalidad, antes debemos describir a fondo qué son las neurotrofinas y para qué sirven. Vamos a ello.

Como hemos dicho con anterioridad, las neurotrofinas son una familia de proteínas implicadas en la supervivencia neuronal. La hipótesis neurotrófica postula que las neuronas del sistema nervioso en desarrollo solo sobreviven al recibir señales neurotróficas, que son transportadas al soma (cuerpo) neuronal, lo que las permite sobrevivir.

Con base en esta explicación, se postula que podrían haber más tipos celulares precursores de células nerviosas durante el desarrollo embrionario que neuronas propiamente dichas en el individuo ya formado. Así pues, tras el proceso solo sobrevivirían las células que reciben señales neurotróficas, mientras que el resto sufrirían una muerte celular programada.

Un ejemplo aplicado

La revista Investigación y Ciencia nos muestra un ejemplo que ayuda a materializar esta postulación. Se ha cuantificado la muerte celular programada de ciertos grupos neuronales durante el desarrollo en pollos, y además parece que este mecanismo es esencial para la inervación de la piel y la formación de terminaciones sensoriales.

Si se extirpa el primordio del ala de un ave durante su desarrollo embrionario, se elimina un porcentaje importante de neuronas de los ganglios que se forman e inervan la estructura. Así se confirma que la piel del primordio alar produce factores neurotróficos limitantes, necesarios para la supervivencia neuronal durante el desarrollo embrionario.

Este experimento demuestra que, al eliminar ciertas estructuras, la representación neuronal en zonas distantes relacionadas con ellas pueden verse trastocadas.

El mundo de las neurotrofinas

La familia de las neurotrofinas no aloja solo al factor neurotrófico derivado del cerebro. Sin ir más lejos, la primera descubierta fue el factor de crecimiento nervioso (FCN), cuya expresión se produce en la piel. Esta proteína tiene la función de impedir que las neuronas de los ganglios de la raíz dorsal degeneren durante el periodo de inervación.

La ausencia del FCN reduce en un 70-80 % la cantidad de mecanorreceptores de bajo umbral y de neuronas sensoriales nociceptoras y termorreceptoras. Por otro lado, también implica la pérdida del 95 % de las neuronas sinápticas, encargadas de transmitir los impulsos nerviosos. Con estos datos queda en manifiesto su importancia.

Otra neurotrofina muy estudiada es la neurotrofina-3, que ayuda a la diferenciación y supervivencia de las neuronas existentes y potencia el crecimiento de nuevas. También favorece el establecimiento de sinapsis neuronales. La neurotrofina-3 fue la tercera en ser descubierta, después del FCN y del BDNF.

¿Qué es el factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF)?

Tras esta extensa introducción, estamos preparados para diseccionar a fondo el papel de BDNF en el desarrollo neuronal y funcionamiento del sistema nervioso en los humanos.

Según una publicación de Medigraphic, el factor neurotrófico derivado del cerebro es la neurotrofina que mayor papel tiene en el cerebro de los mamíferos. Esta proteína actúa como factor de crecimiento nervioso y se encuentra en el cerebro y tejidos periféricos. Fue aislada por primera vez en el tejido cerebral de un cerdo en el año 1982.

Además, a pesar de jugar un papel esencial durante el desarrollo del sistema nervioso, también participa en el mantenimiento y plasticidad de las estructuras maduras en individuos adultos.

La funcionalidad del BDNF

Según estudios el BDNF actúa sobre ciertas neuronas del sistema nervioso central y periférico. En él, esta proteína promueve la supervivencia de neuronas ya existentes y facilita el crecimiento, diferenciación y sinapsis de nuevos cuerpos neuronales.

Además este compuesto se encuentra en el propio cerebro, de forma más específica en el hipocampo, corteza y prosencéfalo basal, áreas esenciales para el aprendizaje y la memoria. Por último, el BDNF también se expresa en la retina, riñones, próstata, músculo esquelético e incluso en la saliva.

El BDNF es importantísimo en el proceso de memoria. Aunque la mayoría de neuronas se formen en el desarrollo fetal y permanezcan por toda la vida, otras partes del cerebro retienen la habilidad de formar nuevos cuerpos neuronales a partir de células madre, en un proceso conocido como neurogénesis. El BDNF participa en él.

Además de ello está claro que también juega un papel clave en el desarrollo. Estudios con ratones de laboratorio que no presentaban BDNF mostraron que estos roedores tenían problemas de desarrollo cerebral y fallos graves en el sistema nervioso sensorial. En la gran mayoría de los casos, estos mamíferos defectuosos morían al poco tiempo del nacimiento.

Con estos estudios laboratoriales, se demuestra que el factor neurotrófico derivado del cerebro es esencial para la vida.

El factor neurotrófico derivado del cerebro y la depresión

El factor neurotrófico está relacionado con la depresión.
La depresión podría estar relacionada con los niveles de factor neurotrófico.

Más allá de los trabajos de investigación con ratones de laboratorio, el factor neurotrófico derivado del cerebro se ha estudiado en medicina humana. Por ejemplo, estudios han tratado de vincular su presencia o ausencia con la depresión en pacientes.

Los resultado son muy curiosos. Resulta que los niveles de BDNF disminuyen con el estrés, un factor que predispone a la aparición de depresión. Además, se ha visto que los antidepresivos aumentan la proporción de esta proteína, disminuyendo de forma consecuente la sintomatología provocada por estos procesos emocionales.

Más interesante es relacionar a esta proteína con el suicidio. Fuentes ya citadas indican que los niveles de BDNF en las cortezas prefrontales e hipocampos en personas que se habían suicidado eran muy bajos. Sin importar el trastorno psiquiátrico los pacientes suicidas presentaron menos BDNF en el cerebro.

Además, la presencia de BDNF sérico fue mayor en pacientes que se habían intentado suicidar, en comparación con los que no lo hicieron.

El factor neurotrófico derivado del cerebro y la esquizofrenia

No es raro vincular ambos términos, pues esta proteína tiene mucho qué decir en el ámbito de las enfermedades mentales. No queremos detenernos en tecnicismos, así que nos basta con citar lo siguiente: investigaciones han demostrado la falta de BDNF en zonas críticas del cerebro en pacientes esquizofrénicos.

Estos estudios reportan un frente prometedor para la neurociencia, pues aumentar la expresión de neurotrofinas puede ser la clave para evitar ciertas patologías que a día de hoy no tienen respuesta. Solo el tiempo y la ciencia dirán si estos datos son un bien de conocimiento común o si, además, pueden ayudar a la especie humana a combatir su senescencia.

El BDNF y otras enfermedades

Según fuentes ya citadas y otras muchas más, el factor neurotrófico derivado del cerebro parece jugar roles esenciales en muchas más patologías de las expuestas. Para no dejarnos nada en el tintero, te presentamos las más relevantes en la siguiente lista:

  • Enfermedad de Alzheimer: autopsias han detectado menores niveles de factor neurotrófico derivado del cerebro en pacientes con alzhéimer. Esta correlación aún no está del todo clara, así que no se puede asegurar su aplicabilidad en todos los casos.
  • Epilepsia: debido a las particularidades de la epilepsia, se cree que la concentración de BDNF cerebral puede jugar papeles esenciales en el desarrollo de convulsiones.
  • Edad: los niveles de esta proteína varían según la edad del individuo. Registrar las diferencias entre etapas vitales puede ser clave para explicar ciertos cambios a nivel cerebral.

Desde luego, la correlación y causalidad entre estas enfermedades y el BDNF aún debe ser estudiada. Todos los resultados expuestos son teorías e indicios, pero queda mucho camino que recorrer hasta que se conviertan en postulaciones inalienables.

Una sustancia vital para el cerebro

Nos hemos movido en terrenos un poco difíciles de entender, pero el mensaje general es claro. Las neurotrofinas son esenciales para el desarrollo y mantenimiento del sistema nervioso, pues cuando no están presentes se presentan menos neuronas totales y fallos graves en el sistema, al menos en mamíferos.

Por su parte, el factor neurotrófico derivado del cerebro parece ser esencial para el mantenimiento y desarrollo del cerebro humano a largo plazo. Juega roles tan esenciales como la preservación de la memoria, la neurogénesis cerebral y el mantenimiento de un estado emocional adecuado, entre otras cosas.

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  • Las neurotrofinas y sus receptores, Investigación y Ciencia. Recogido a 8 de marzo en https://www.investigacionyciencia.es/files/5118.pdf
  • Castañeda, G. A., Jares, R. E. P., & Medina, J. A. V. (2010). Factor neurotrófico derivado del cerebro en el trastorno depresivo mayor. El Residente, 5(1), 19-21.
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  • Ernfors P, Kucera J, Lee KF, Loring J, Jaenisch R (October 1995). "Studies on the physiological role of brain-derived neurotrophic factor and neurotrophin-3 in knockout mice"
  • Silva, D., Vicente, B., & Valdivia, M. (2015). Factor neurotrófico derivado del cerebro como marcador de conducta suicida en pacientes con trastorno depresivo mayor. Revista chilena de neuro-psiquiatría53(1), 44-52.