¿Qué es el factor neurotrófico derivado del cerebro y cómo influye en la salud?

El factor neurotrófico derivado del cerebro, conocido comúnmente por sus siglas en inglés BDNF, es una proteína esencial para el mantenimiento, crecimiento y supervivencia de las neuronas. Codificada por el gen BDNF en los seres humanos, esta molécula pertenece a la familia de las neurotrofinas, un grupo de proteínas que actúan como factores de crecimiento en el sistema nervioso central y en diversos tejidos periféricos.

¿Cuál es la función biológica principal del BDNF?

La función fundamental del BDNF es activar el receptor de tirosina quinasa TrkB, una interacción necesaria para procesos críticos como la neurogénesis hipocampal y la plasticidad sináptica. Esta proteína no solo facilita la supervivencia de las neuronas motoras y del hipocampo, sino que también regula la capacidad del cerebro para adaptarse, aprender y consolidar recuerdos a lo largo de la vida adulta.

¿Cómo se sintetiza y procesa esta proteína en el organismo?

El BDNF se sintetiza inicialmente como una proteína precursora denominada pro-BDNF, la cual posee un peso molecular de aproximadamente 32 kDa. Posteriormente, este precursor es sometido a un proceso de escisión proteolítica para generar la forma madura de la proteína, conocida como mBDNF, que tiene un peso de 14 kDa. Este mecanismo de maduración es vital para que la proteína pueda ejercer sus funciones biológicas específicas en los tejidos diana.

¿Qué relación existe entre el ejercicio físico y los niveles de BDNF?

El ejercicio físico, especialmente el de tipo aeróbico y de alta intensidad, es uno de los estímulos más potentes para aumentar la liberación de BDNF en el cerebro humano. Se ha observado que la actividad física induce la liberación de diversas miocinas, como la catepsina B, que tras atravesar la barrera hematoencefálica, estimulan la producción de BDNF y doblecortina. Este aumento favorece la neurogénesis y la plasticidad, mejorando funciones cognitivas como el aprendizaje y la memoria, además de influir positivamente en el estado de ánimo.

¿Qué impacto tiene el BDNF en el volumen del hipocampo?

La evidencia científica sugiere que el entrenamiento aeróbico sostenido, por ejemplo durante periodos de tres meses, puede incrementar significativamente el volumen del hipocampo. Estudios han documentado aumentos del 12% en individuos sanos y hasta del 16% en pacientes con esquizofrenia. Este crecimiento estructural se atribuye a la capacidad del BDNF para promover la proliferación y supervivencia de nuevas células en esta región cerebral, fundamental para la memoria espacial y emocional.

¿Tiene el BDNF aplicaciones en el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas?

Aunque el interés inicial en el uso del BDNF como agente farmacológico surgió a raíz de su papel en la supervivencia neuronal, los resultados han sido complejos. Se probó su eficacia en el tratamiento de la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) mediante ensayos clínicos de fase III, los cuales no lograron demostrar un beneficio terapéutico significativo. Actualmente, la investigación se centra en comprender su papel en el trastorno depresivo mayor y en su potencial como mecanismo protector contra procesos de neurodegeneración, como los observados en diversas formas de demencia.

¿Qué tejidos, además del cerebro, producen esta proteína?

Aunque el BDNF es predominantemente reconocido por su origen neuronal, también se expresa en una amplia variedad de tejidos no neurales. Entre estos se incluyen las células vasculares endoteliales, las plaquetas, los linfocitos, los eosinófilos, los monocitos, la glándula pituitaria y el músculo esquelético. En el tejido muscular, se cree que su producción ocurre principalmente en fibras de tipo II y en células satélite, lo que subraya el papel del músculo como un órgano endocrino capaz de comunicarse con el cerebro.

Fuentes & Further Reading

• Binder DK, Scharfman HE. "Brain-derived neurotrophic factor". Growth Factors, 2004.
• Fiuza-Luces C, et al. "Exercise is the Real Polypill". Physiology, 2013.
• Pedersen BK. "Physical activity and muscle–brain crosstalk". Nature Reviews Endocrinology, 2019.
• Rasmussen P, et al. "Evidence for a release of brain-derived neurotrophic factor from the brain during exercise". Experimental Physiology, 2009.
• Soppet D, et al. "The neurotrophic factors brain-derived neurotrophic factor and neurotrophin-3 are ligands for the trkB tyrosine kinase receptor". Cell, 1991.