Prognostic Value and Therapeutic Potential of Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF) in Brain Injuries (Review)

Abstract

Neurotrophins are proteins that play an important role in the nervous system functioning by regulating cell proliferation, differentiation, processes of neuronal survival and death, and by participating in the mechanisms of neuronal plasticity. The brain-derived neurotrophic factor (BDNF) is one of the most well-described representatives of the neurotrophin family, which has received close attention over recent years. It is considered one of the key mediators of neuronal survival and recovery, and a drop of the BDNF level is considered a common mechanism underlying the development of various neurodegenerative diseases. The review discusses changes in BDNF levels in ischemic and traumatic brain damage, the prospects of its use in the clinical practice as a marker of brain dysfunction, as well as the possibility of its use for the treatment of post-ischemic encephalopathies.

Brain neurotrophic factor BDNF: new data, functions and questions

“…Более того, неоспоримым потенциалом для использования в клинике обладают пептиды-миметики BDNF с агонистической активностью [19]. Концентрация BDNF также меняется при травме головного и спинного мозга, ишемии и т.д, что подробно описано в недавнем обзоре [4]. Результаты транскриптомного анализа указывают, что для МСК человека (по сравнению с рядом дифференцированных клеток, например, фибробластов, остеобластов, хондроцитов, адипоцитов и, предположительно, многих других) характерен повышенный примерно в 20 раз уровень экспрессии BDNF [46].…”

“…Нейротрофины можно использовать как диагностические и прогностические маркёры ряда физиологических и патофизиологических процессов в нервной системе, а также для терапии состояний, при которых необходима стимуляция нейрорегенерации, что описано в ряде недавних работ как в отечественной [4,5], так и зарубежной литературе [6][7][8].…”

Main neurospecific factors, cytokines and cortisol under stress, their influence on cognitive functions

“…Цитокины способствуют модуляции экспрессии нейротрофического фактора в головном мозге. Нейротрофический фактор мозга (BDNF) синтезируется в нейронах коры и гиппокампа, а также в тромбоцитах, астроцитах, печени, микроглии [22][23][24]. Фактор обладает нейропротекторными эффектами, подавляя аутолиз, угнетая активные формы кислорода и аутофагию [25].…”

“…Низкий уровень ИЛ-2 в стрессовых ситуациях приводит к снижению выработки BDNF, после чего снижается его концентрация в сыворотке крови [27]. Нейротрофический фактор мозга участвует в обучении и памяти, имеет основную роль в восстановлении, росте и дифференцировке нейронов, оказывает выраженное влияние на ней ропластичность и нейрогенез [22][23][24]26].…”

Prospects for microbiota-oriented therapy in neurorehabilitology

“…Важно, что именно гиппокамп представляет собой наиболее уязвимую структуру при некоторых неврологических заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера и эпилепсия [9]. Обнаруженный факт стимуляции роста новых нейронов теоретически можно было связать с действием мозгового нейротрофического фактора BDNF, терапевтический потенциал которого при повреждении головного мозга достаточно хорошо известен [10]. Действительно, в поиске возможных причин активации нейрогенеза у мышей под влиянием «молодой» микробиоты исследователи обнаружили повышенный уровень BDNF, причем было показано, что активация этого белка происходила под влиянием бутирата -одной из короткоцепочечных жирных кислот ключевого микробного метаболита через увеличение уровня фактора роста фибробластов 21 (FGF21) -сигнального антивозрастного белка [8].…”