BDNF
Synonym: Abrineurin
Englisch: brain-derived neurotrophic factor
Definition
BDNF ist ein Protein, das zur Gruppe der Neurotrophine gehört und eine sehr enge Verwandtschaft zum Nervenwachstumsfaktor NGF aufweist. Die Abkürzung BDNF leitet sich von der englischen Bezeichnung "brain-derived neurotrophic factor" ab. BDNF findet sich bei allen Wirbeltierarten. Mutation im BDNF-Gen stehen in Zusammenhang mit dem Undine- und WAGR-Syndrom.
Genetik
Das BDNF-Gen liegt auf Chromosom 11 an Genlokus 11p14.1.
Vorkommen
Der Wachstumsfaktor BDNF kommt neben dem Nervensystem in verschiedenen Geweben vor, unter anderem in der Retina, in den Nieren, in der Prostata und in Skelettmuskeln. Darüber hinaus findet man ihn im menschlichen Speichel.
Rezeptorbindung
Bislang konnten zwei verschiedene Rezeptortypen identifiziert werden, an die BDNF auf der Zellmembranoberfläche bindet:
BDNF modifiziert darüber hinaus wahrscheinlich auch die Aktivität verschiedener Neurotransmitter-Rezeptoren und interagiert mit Reelin-Signalwegen.
Wirkung
Das Protein BDNF wirkt im menschlichen Organismus auf eine Vielzahl verschiedener Neuronen im peripheren Nervensystem und zentralen Nervensystem. Eine wichtige Aufgabe von BDNF ist der Schutz von bereits existierenden Neuronen und Synapsen. Ferner stimuliert BDNF das Wachstum und die Weiterentwicklung neuer Nervenzellen, neuronaler Bahnen und Synapsen. Im Gehirn findet sich dieser Wachstumsfaktor insbesondere im Bereich von Vorderhirn, Hippocampus und Großhirnrinde. Diese Gehirnareale sind zuständig für abstraktes Denken, logische Gedankengänge, organisatorisches Denken und Gedächtnisleistungen. BDNF beeinflusst dabei signifikant die Funktion des Langzeitgedächtnisses. Bei Denkprozessen, die sich ins Langzeitgedächtnis einprägen, kommt es zur Ausbildung neuer neuronaler Bahnen, sowie zu einem Anstieg der Dichte an synaptischen Verbindungen - Prozesse, die BDNF steuert.
Insgesamt gilt BDNF als eines der biologisch aktivsten Neurotrophine. Es steuert bzw. stimuliert stärker als andere Wachstumsfaktoren den Vorgang der Nervenentwicklung beim Erwachsenen (adulte Neurogenese). In Tierversuchen mit Knockout-Mäusen konnte gezeigt werden, dass Tiere früher verstarben, die über kein BDNF verfügten. Vor ihrem Tod waren bereits deutliche Entwicklungsdefizite im Gehirn und im Sensorium zu beobachten.
Pathologie
Imbalancen von BDNF – also ein Mangel oder ein Überschuss – können zu einer ganzen Reihe von Erkrankungen führen. Mögliche Krankheitsbilder sind: