BDNF and Cortisol integrative system – Plasticity vs. degeneration: Implications of the Val66Met polymorphism

Assis, Gilmara Gomes de; Gasanov, Eugene V.

doi:10.1016/j.yfrne.2019.100784

Cited by 37 publications

(33 citation statements)

References 85 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…BDNF and its gene polymorphism Val66Met have taken on a greater focus of attention regarding its crucial role in neural system development and functioning. Whereas alteration in BDNF production has been suggested to be a marker of neuropathological conditions 3 , 11 , 19 , 33 . Investigations examining the effect of exercise on changes in circulating BDNF concentrations have gained much interest as a possible target for the therapy and/or prevention of stress and neurodegeneration-related disorders 22 , 34 , 35 .…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

“…Implications for the Met66-allele presence have been evidenced in experimental models 16 ; 17 in which the complexity of the post-translational mechanisms was unable to determine impairments in the neurotrophin's function 18 . In a clinical perspective, circulating BDNF concentration is likely to be associated with a greater acute response of cortisol to stress, especially in individuals with a psychiatric disorder 19 . Although circulating blood concentrations of BDNF may provide some indication of BDNF production 20 , it provides little understanding of the BDNF Val66Met polymorphism expression.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

BDNF Val66Met Polymorphism, the Allele-Specific Analysis by qRT-PCR - a Novel Protocol

Assis¹,

Hoffman²,

Gasanov³

2020

Int. J. Med. Sci.

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Background: Alteration in brain-derived neurotrophic factor (BDNF) production is a marker of neuropathological conditions, which has led to the investigation of Val66Met polymorphism occurring in the human BDNF gene ( BDNF ). Presently, there are no reported methods available for the analysis of Val66Met impact on human BDNF functioning. Purpose: To develop a qRT-PCR protocol for the allele-specific expression evaluation of the Val66Met polymorphism in BDNF . Methods: Using RNA extracted from muscle samples of 9 healthy volunteers (32.9 ± 10.3 y) at rest and following a maximal effort aerobic capacity exercise test, a protocol was developed for the detection of Val66/Met66 allele-specific BDNF expression in Real-Time Quantitative Reverse Transcription PCR (qRT-PCR) - relative to housekeeping genes - and validated by absolute quantification in Droplet Digital Polymerase Chain Reaction (ddPCR). Results: Differences in the relative values of BDNF mRNA were confirmed by ddPCR analysis. HPRT1 and B2M were the most stable genes expressed in muscle tissue among different metabolic conditions, while GAPDH revealed to be metabolic responsive. Conclusion : Our qRT-PCR protocol successfully determines the allele-specific detection and changes in BDNF expression regarding the Val66Met polymorphism.

show abstract

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

BDNF Val66Met Polymorphism, the Allele-Specific Analysis by qRT-PCR - a Novel Protocol

Assis¹,

Hoffman²,

Gasanov³

2020

Int. J. Med. Sci.

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Таким образом, полученные нами данные подтверждают способность экзогенного IL-2 усиливать выделение BDNF, важнейшего цитокина, необходимого для успешной нейрорепарации [7]. В ряде исследований показано, что в условиях целостного организма имеются позитивные ассоциации между повышенными уровнями глюкокортикоидных гормонов и BDNF при стрессе и ЧМТ [11,13]. Так, при стрессе у животных повышается концентрация BDNF и мРНК его высокоаффинного рецептора TrkB в гипоталамических ядрах, секретирующих кортикотропин-релизинг гормон (КРФ), что приводит к увеличению уровня мРНК КРФ в гипоталамусе [11].…”

Section: Discussionunclassified

“…В работах многих авторов показана регуляторная роль глюкокортикоидных гормонов (ГК) и BDNF в патофизиологии ЧМТ, их связь с риском летального исхода, особенно среди молодых пациентов [13,23]. Повышенный уровень ГК в ответ на стресс или ЧМТ может вызвать снижение синаптической пластичности, обусловленной подавляющим действием кортизола на экспрессию гена BDNF [24].…”

unclassified

IL-2 and regulation of stress hormones and BDNF neurotropic factor levels after experimental traumatic brain injury (TBI)

et al. 2020

View full text Add to dashboard Cite

Резюме. Экспериментальная черепно-мозговая травма (ЧМТ) вызывает устойчивую стрессреакцию и изменяет экспрессию генов различных цитокинов и нейротрофических факторов. Целью настоящего исследования было определение изменений уровней гормонов кортикостерона, тестостерона и цитокина BDNF в сыворотке крови, а также экспрессии гена BDNF в гипоталамусе, для определения возможности коррекции развивающихся нарушений препаратом rIL-2. Использовали крысиную модель «падающего груза»: груз массой 115 г падал с высоты 80 см при моделировании легкой травмы и с высоты 120 см для нанесения травмы средней тяжести. После ЧМТ (непосредственно или через 72 часа) крысам ежедневно вводили рекомбинантный человеческий интерлейкин-2 (Ронколейкин) в дозе 30 мкг/кг, на курс 3 инъекции. Контрольным животным (также с ЧМТ) по той же схеме вводили 0,15 М NaCl. Определение концентрации кортикостерона, тестостерона и BDNF в крови проводили с помощью ELISA. Экспрессия гена BDNF в гипоталамусе определялась методом ПЦР-РВ. Эксперименты показали связь концентраций гормонов со степенью тяжести ЧМТ. При ЧМТ легкой степени пик кортикостерона в крови отмечали через 2 часа после травмы, а при ЧМТ средней тяжести пик концентрации кортикостерона был меньшим и отсроченным (через 24 часа). Концентрации кортикостерона и тестостерона реципрокно изменялись в обеих группах травмированных животных. При введении rIL-2 в обоих режимах отмечалось существенное повышение уровней кортикостерона и тестостерона. На 7 сутки после ЧМТ уровень BDNF в сыворотке крови достоверно снижался, но после введения rIL-2 в обоих режимах уровень BDNF повышался, при этом изменения были более выражены при введении rIL-2 сразу после ЧМТ. Интересно, что экспрессия гена BDNF в гипоталамусе на 7 сутки после ЧМТ повышалась только в случае введения rIL-2 через 72 часа после ЧМТ. Установленные в работе положительные ассоциации уровней BDNF и глюкокортикоидных гормонов при ЧМТ легкой степени, а также возможности координации этих параметров при введении rIL-2 при экспериментальной ЧМТ средней степени тяжести, позволяют предположить, что благоприятные эффекты rIL-2 на восстановительные процессы в ЦНС при ЧМТ частично опосредованы взаимным модулирующим воздействием BDNF и глюкокортикоидных гормонов.

show abstract

“…The BDNF single nucleotide polymorphism (SNP) Val66Met has been linked to increased attention towards the social threat, together with elevated amygdalaprefrontal connectivity as well as exaggerated amygdala and hippocampal responses to social cues in anxious and depressed patients [131,132]. However, relative to animal models discussed in the second part of this review, data on the human BDNF polymorphism Val66Met and its relevance for social stress and avoidance is harder to interpret (see for review [133]). Different studies indicate both higher social anxiety scores in Met-carriers of both sexes [134], whereas males also showed attenuated perception of social stress and consecutive HPA axis response compared to male homozygous Val carriers [135], an effect found to be opposite in females [136].…”

Section: Brain-derived Neurotrophic Factor (Bdnf)mentioning

confidence: 99%

Molecular and neurocircuitry mechanisms of social avoidance

Gellner

Voelter

Schmidt

et al. 2020

Cell. Mol. Life Sci.

View full text Add to dashboard Cite

Humans and animals live in social relationships shaped by actions of approach and avoidance. Both are crucial for normal physical and mental development, survival, and well-being. Active withdrawal from social interaction is often induced by the perception of threat or unpleasant social experience and relies on adaptive mechanisms within neuronal networks associated with social behavior. In case of confrontation with overly strong or persistent stressors and/or dispositions of the affected individual, maladaptive processes in the neuronal circuitries and its associated transmitters and modulators lead to pathological social avoidance. This review focuses on active, fear-driven social avoidance, affected circuits within the mesocorticolimbic system and associated regions and a selection of molecular modulators that promise translational potential. A comprehensive review of human research in this field is followed by a reflection on animal studies that offer a broader and often more detailed range of analytical methodologies. Finally, we take a critical look at challenges that could be addressed in future translational research on fear-driven social avoidance.

show abstract

BDNF and Cortisol integrative system – Plasticity vs. degeneration: Implications of the Val66Met polymorphism

Cited by 37 publications

References 85 publications

BDNF Val66Met Polymorphism, the Allele-Specific Analysis by qRT-PCR - a Novel Protocol

BDNF Val66Met Polymorphism, the Allele-Specific Analysis by qRT-PCR - a Novel Protocol

IL-2 and regulation of stress hormones and BDNF neurotropic factor levels after experimental traumatic brain injury (TBI)

Molecular and neurocircuitry mechanisms of social avoidance

Contact Info

Product

Resources

About