Qu'est-ce que le facteur neurotrophique dérivé du cerveau?

Le facteur neurotrophique dérivé du cerveau est une protéine essentielle pour le développement et le maintien des structures nerveuses chez les mammifères. Son absence est liée à de nombreuses maladies.
Qu'est-ce que le facteur neurotrophique dérivé du cerveau?
Samuel Antonio Sánchez Amador

Rédigé et vérifié par el biólogo Samuel Antonio Sánchez Amador dans 24 mars, 2021.

Dernière mise à jour : 24 mars, 2021

Le facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF) est une neurotrophine ayant une importance particulière dans la survie des neurones. Bien que ses fonctions aillent beaucoup plus loin. L’hippocampe est l’une des structures avec la plus grande présence de cette substance.

Les facteurs neurotrophiques sont sécrétés par différents tissus, mais leur fonction de base et leur postulat sont communs: empêcher les neurones cibles d’initier l’apoptose cellulaire (mort), permettant ainsi leur survie à court et à long terme. Si vous voulez tout savoir sur la nature et les applications du BDNF, nous vous encourageons à lire cet article.

Que sont les neurotrophines?

Le facteur neurotrophique peut influencer l'activité des neurones.

Pour bien comprendre le rôle du facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF), nous devons d’abord décrire en détail ce que sont les neurotrophines et à quoi elles servent.

Comme nous l’avons déjà dit, les neurotrophines sont une famille de protéines impliquées dans la survie neuronale. L’hypothèse neurotrophique postule que les neurones du système nerveux en développement ne survivent qu’en recevant des signaux neurotrophiques, qui sont transportés vers le soma neuronal (corps), leur permettant de survivre.

Sur la base de cette explication, il est suggéré qu’il pourrait y avoir plus de types de cellules précurseurs de cellules nerveuses pendant le développement embryonnaire que de neurones proprement dits chez l’individu déjà formé. Ainsi, après le processus, seules les cellules qui reçoivent des signaux neurotrophiques survivraient, tandis que les autres subiraient une mort cellulaire programmée.

Un exemple appliqué

Le magazine Investigación y Ciencia nous montre un exemple qui aide à matérialiser cette application. La mort cellulaire programmée de certains groupes neuronaux au cours du développement chez les poulets a été quantifiée. Il apparaît également que ce mécanisme est essentiel pour l’innervation de la peau et la formation de terminaisons sensorielles.

Si le primordium de l’aile d’un oiseau est retiré pendant le développement embryonnaire, un pourcentage important de neurones est retiré des ganglions qui forment et innervent la structure. Ceci confirme que la peau du primordium alaire produit des facteurs neurotrophiques limitants, nécessaires à la survie neuronale au cours du développement embryonnaire.

Cette expérience montre qu’en éliminant certaines structures, la représentation neuronale dans des zones distantes qui leur sont liées peut être perturbée.

Le monde des neurotrophines

La famille des neurotrophines ne contient pas seulement un facteur neurotrophique dérivé du cerveau. Sans aller plus loin, la première découverte fut le facteur de croissance nerveuse (NCF), dont l’expression se produit dans la peau. Cette protéine a pour fonction d’empêcher les neurones des ganglions de la racine dorsale de dégénérer pendant la période d’innervation.

L’absence de NCF réduit le nombre de mécanorécepteurs à bas seuil et de neurones sensoriels nociceptifs et thermorécepteurs de 70 à 80%. D’autre part, elle entraîne également la perte de 95% des neurones synaptiques, responsables de la transmission de l’influx nerveux. Avec ces données, son importance est évidente.

Une autre neurotrophine bien étudiée est la neurotrophine-3, qui aide à la différenciation et à la survie des neurones existants et améliore la croissance de nouveaux neurones. Elle favorise également l’établissement de synapses neuronales. La neurotrophine-3 a été la troisième à être découverte, après le FCN et le BDNF.

Qu’est-ce que le facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF)?

Suite à cette introduction approfondie, nous sommes prêts à détailler le rôle du BDNF dans le développement neuronal et le fonctionnement du système nerveux chez l’homme.

Selon une publication de Medigraphic, le facteur neurotrophique dérivé du cerveau est la neurotrophine qui joue un rôle majeur dans le cerveau des mammifères. Cette protéine agit comme un facteur de croissance nerveuse et se trouve dans le cerveau et les tissus périphériques. Elle a été isolée pour la première fois dans le tissu cérébral d’un porc en 1982.

De plus, bien que jouant un rôle essentiel lors du développement du système nerveux, le facteur neurotrophique dérivé du cerveau participe également au maintien et à la plasticité des structures matures chez les individus adultes.

Fonctionnalité du BDNF

Selon des études, le BDNF agit sur certains neurones du système nerveux central et périphérique. En elle, cette protéine favorise la survie des neurones existants et facilite la croissance, la différenciation et les synapses de nouveaux corps neuronaux.

De plus, ce composé se retrouve dans le cerveau lui-même, plus spécifiquement dans l’hippocampe, le cortex et le cerveau antérieur basal, zones essentielles à l’apprentissage et à la mémoire. Enfin, le BDNF est également exprimé dans la rétine, les reins, la prostate, le muscle squelettique et même dans la salive.

Le facteur neurotrophique dérivé du cerveau est aussi très important dans le processus de mémoire. Bien que la plupart des neurones se forment au cours du développement du fœtus et persistent tout au long de la vie, d’autres parties du cerveau conservent la capacité de former de nouveaux corps neuronaux à partir de cellules souches, dans un processus connu sous le nom de neurogenèse. Le BDNF y participe.

En plus de cela, il est clair qu’il joue un rôle clé dans le développement. Des études sur des souris de laboratoire qui n’avaient pas de BDNF ont montré que ces rongeurs avaient des problèmes de développement cérébral et de graves défaillances du système nerveux sensoriel. Dans la grande majorité des cas, ces mammifères défectueux sont morts peu de temps après la naissance.

Avec ces études de laboratoire, il est démontré que le facteur neurotrophique dérivé du cerveau est essentiel à la vie.

Facteur neurotrophique dérivé du cerveau et dépression

Le facteur neurotrophique est lié à la dépression.

Au-delà de la recherche sur des souris de laboratoire, le facteur neurotrophique dérivé du cerveau a été étudié en médecine humaine. Par exemple, des études ont tenté de lier sa présence ou son absence à la dépression chez les patients.

Les résultats sont très curieux. Il s’avère que les niveaux de BDNF diminuent avec le stress, un facteur prédisposant à l’apparition de la dépression. De plus, on a vu que les antidépresseurs augmentaient la proportion de cette protéine, réduisant par conséquent les symptômes provoqués par ces processus émotionnels.

Le plus intéressant est d’associer cette protéine au suicide. Des sources déjà citées indiquent que les taux de BDNF dans les cortex préfrontal et les hippocampes chez les personnes qui s’étaient suicidées étaient très faibles. Indépendamment du trouble psychiatrique, les patients suicidaires avaient moins de BDNF dans le cerveau.

De plus, la présence de BDNF sérique était plus élevée chez les patients qui avaient tenté de se suicider, par rapport à ceux qui n’en avaient pas.

Facteur neurotrophique dérivé du cerveau et schizophrénie

Il n’est pas rare de relier les deux termes, car cette protéine a beaucoup à dire dans le domaine de la maladie mentale. Nous ne souhaitons pas nous attarder sur les aspects techniques, il nous suffit donc de citer ce qui suit. Des recherches ont relevé le manque de BDNF dans des zones critiques du cerveau chez les patients schizophrènes.

Ces études rapportent un front prometteur pour les neurosciences. Car l’augmentation de l’expression des neurotrophines peut être la clé pour éviter certaines pathologies qui aujourd’hui n’ont pas de réponse. Seuls le temps et la science nous diront si ces données sont un bien de notoriété publique ou si elles peuvent également aider l’espèce humaine à lutter contre sa sénescence.

Le BDNF et autres maladies

Selon des sources déjà citées et bien d’autres, le facteur neurotrophique dérivé du cerveau semble jouer un rôle essentiel dans bien plus de pathologies que celles exposées. Voici les plus pertinentes dans la liste suivante:

  • Maladie d’Alzheimer: les autopsies ont détecté des niveaux inférieurs de facteur neurotrophique dérivé du cerveau chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer. Cette corrélation n’est pas encore tout à fait claire, son application dans tous les cas ne peut donc être garantie.
  • Épilepsie: En raison des particularités de l’épilepsie, on pense que la concentration de BDNF dans le cerveau peut jouer un rôle essentiel dans le développement des crises.
  • Âge: les taux de cette protéine varient en fonction de l’âge de l’individu. L’enregistrement des différences entre les étapes vitales peut être essentiel pour expliquer certains changements au niveau du cerveau.

Bien entendu, la corrélation et la causalité entre ces maladies et le BDNF doivent encore être étudiées. Tous les résultats présentés sont des théories et des indications, mais il y a encore un long chemin à parcourir jusqu’à ce qu’ils deviennent des applications inaliénables.

Le facteur neurotrophique dérivé du cerveau, une substance vitale pour le cerveau

Nous avons évolué sur un terrain un peu difficile à comprendre, mais le message général est clair. Les neurotrophines sont essentielles pour le développement et l’entretien du système nerveux, car lorsqu’elles ne sont pas présentes, il y a moins de neurones au total qui entraînent de graves défaillances dans le système, du moins chez les mammifères.

Pour sa part, le facteur neurotrophique dérivé du cerveau semble être essentiel pour le maintien et le développement à long terme du cerveau humain. Il joue plusieurs rôles fondamentaux tels que la préservation de la mémoire, la neurogenèse cérébrale et le maintien d’un état émotionnel adéquat, entre autres.

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