Brain-derived neurotrophic factor - Hjernerystelse

^{Sidst opdateret: 8. april 2024}

Brain-derived neurotrophic factor også kendt som BDNF, er et protein der findes i hjernen. Neurotrofiner, som BDNF er en del af, er proteiner der er vigtige for neuronernes overlevelse, udvikling og funktion. Derfor er den også relevant i forhold til hjernerystelse.

Hvad er Brain-Derived Neurotrophic Factor?

BDNF, eller Brain Derived Neurotrophic Factor, blev først opdaget i 1982.¹ Det er et vigtigt protein,² der findes i hjernen og dermed i både det centrale nervesystem (hjernen og rygmarven) og det perifere nervesystem (nervesystemet uden for hjernen og rygmarven), og det er aktivt i alle aldre.^3,4 BDNF tilhører en gruppe stoffer kaldet neurotrofiner, som er afgørende for overlevelsen og udviklingen af neuronerne, de grundlæggende byggesten i nervesystemet. Når BDNF binder sig til en specifik receptor kaldet TrkB, fremmes vedligeholdelsen og udviklingen af eksisterende neuroner, og det spiller også en rolle i dannelsen af nye neuroner og synapser, hvilket kaldes neurogenesen.⁵

BDNF er særligt aktivt i visse områder af hjernen, herunder hippocampus, den cerebrale cortex og den basale forhjerne.⁶ Disse områder er centrale for processer som læring, hukommelse og komplekse tanker.⁷ Både hippocampus og hypothalamus er områder, hvor BDNF-niveauerne er høje, og begge områder er kendt for deres evne til at ændre sig og tilpasse sig, en egenskab kendt som neuroplasticitet.⁸

BDNF spiller en afgørende rolle i flere af hjernens essentielle processer. Forskning har vist en sammenhæng mellem BDNF-niveauer og forskellige neurologiske og psykiatriske lidelser såsom demens og depression.⁴ I tilfælde af disse sygdomme observeres ofte lavere niveauer af BDNF i blodet sammenlignet med normale tilstande. Desuden er der også fundet en forbindelse mellem BDNF-niveauer og smerteoplevelse.³ Begge tilstande, såvel som hjernerystelse, er også blevet knyttet til ændringer i BDNF-niveauerne.

Samlet set spiller BDNF en afgørende rolle i hjernens funktion og er involveret i en bred vifte af biologiske processer, herunder neurondannelse, plasticitet og sygdomsforløb.

Hvordan virker BDNF

Produktionen og frigivelsen af BDNF udgør en kompleks proces, der spiller en afgørende rolle for opretholdelsen af neuroner og støtter hjernens sundhed og plasticitet. Denne proces begynder i det endoplasmatiske reticulum, hvor BDNF produceres i sin inaktive form.⁶ Gennem en række kemiske processer omdannes det gradvist til den aktive, modne, form af BDNF.

Som nævnt tidligere fungerer BDNF primært gennem receptoren TrkB, men det kan også interagere i mindre grad med receptoren pan75NTR. Begge disse receptorer fungerer som låse, der aktiveres, når BDNF binder sig til dem.

De positive virkninger af BDNF, såsom større hjerneceller og en forbedret forbindelse mellem dem, menes primært at komme fra aktivering af TrkB-receptoren.⁶ Dette understreges af observationer, der viser, at den umodne form af BDNF, kaldet proBDNF, primært interagerer med pan75NTR-receptoren. Denne interaktion er forbundet med cellulære programmer som apoptose og neurodegeneration.⁹

Det antages, at BDNF primært udskilles fra neurale celler, men også fra andre celletyper såsom astrocytter.³ Disse celler spiller en vigtig rolle i støtte og vedligeholdelse af neuroner og deres funktioner i hjernen. Samlet set er produktionen og frigivelsen af BDNF en essentiel proces, der bidrager til hjernens sundhed og funktion.

BDNF og mental sundhed

Læring, hukommelse og BDNF

Læring og hukommelse er tæt knyttet til mængden af tilgængeligt BDNF. Forskning har vist, at et forringet niveau af BDNF kan gøre det mere udfordrende at genkende objekter.¹⁸ Dette antyder, at BDNF spiller en væsentlig rolle i hjernens evne til at bearbejde og lagre informationer, hvilket gør det til en essentiel faktor både for korttids- og langtids-hukommelse.¹⁸ Da BDNF påvirker forskellige typer hukommelse, har det også en betydelig indflydelse på læring.¹⁸

Forskning har desuden vist, at et lavere niveau af BDNF er forbundet med aldersrelaterede hukommelsesproblemer og lidelser som Alzheimer’s sygdom.^17,19 Disse fund understreger BDNF’s rolle i opretholdelsen af en sund kognitiv funktion og hukommelse.

Der er også en stærk indikation på, at et højere serumniveau af BDNF er associeret med forbedret kognitiv funktion. Dette er blevet observeret hos forskellige grupper, herunder bipolare patienter og ældre mennesker.^20,21 Disse observationer tyder på, at BDNF ikke kun spiller en rolle i hukommelse og læring, men også i generel kognitiv funktion og mental sundhed.

Livsstilsfaktorer der påvirker BDNF

Ernæring kan potentielt spille en rolle i at øge mængden af cirkulerende BDNF. Flere studier har undersøgt virkningen af flavonoider, som er stoffer fundet i frugter og grøntsager og er ansvarlige for deres farver. Disse studier har vist, at flavonoider kan bidrage til at øge niveauet af BDNF.²² Det er dog vigtigt at bemærke, at resultaterne af disse studier skal tolkes med forsigtighed, da der stadig er behov for meget mere forskning på området, inden noget kan konkluderes.²³

Derudover tyder undersøgelser også på, at omega-3-fedtsyrer kan have en positiv effekt på at øge mængden af cirkulerende BDNF,²⁴ men også her er det nødvendigt med yderligere undersøgelser for at bekræfte disse fund. Der er altså som udgangspunkt ikke det vilde at komme efter ernæringsmæssigt på nuværende tidspunkt.

Stress er en kendt faktor, der kan have en negativ indvirkning på mængden af BDNF.¹⁷ Dette er vigtigt at bemærke, da personer med hjernerystelser ofte oplever stress i forbindelse med deres skade.²⁵ Selvom den præcise sammenhæng mellem stress og BDNF endnu ikke er fuldt forstået, er det interessant at bemærke, at der også her er en forbindelse mellem BDNF og hjernerystelse.

Søvn spiller også en vigtig rolle for hjernerystelsesramte, da mange oplever udfordringer med søvn. Det er blevet observeret, at lavere niveauer af BDNF kan forekomme hos personer med vedvarende symptomer på hjernerystelse.²⁶

På trods af de negative sammenhænge mellem BDNF og visse faktorer som stress og søvn, tyder meget på, at fysisk aktivitet har en positiv effekt på niveauet af BDNF.^27–29 Dette skyldes blandt andet dannelsen af laktat i musklerne under anaerobt arbejde, hvilket bidrager til frigivelsen af BDNF.^6,30 Især moderat til højintensiv træning synes at være effektivt til at øge mængden af BDNF.²⁹

Konklusion

BDNF synes at spille en afgørende rolle i hjernens sundhed og funktion. Ofte er en lavere mængde BDNF i kroppen forbundet med en række sundhedsmæssige udfordringer, herunder depression, angst samt problemer med læring og hukommelse. Når det kommer til hjernerystelser, er der stadig ikke tilstrækkeligt med gode studier på området, men dyrestudier antyder, at niveauet af BDNF også kan falde efter en hjernerystelse³¹

Dette sammenfald mellem hjernerystelser og faldende BDNF-niveauer kan delvis forklare, hvorfor hukommelsesproblemer ofte opstår efter en hjernerystelse. Det kan også forklare, hvorfor fysisk aktivitet synes at have en positiv virkning på behandlingen af hjernerystelser. Hvis mængden af BDNF falder efter en hjernerystelse og forbliver lav hos dem med vedvarende symptomer, så vil behandlinger, der øger BDNF-niveauet, sandsynligvis have en positiv effekt på tilstanden.

Det er dog vigtigt at understrege, at BDNF ikke er den eneste årsag til alle problemer, der kan opstå i forbindelse med hjernerystelser. Meget af den eksisterende forskning på området er baseret på dyreforsøg, hvilket betyder, at vi ikke uden videre kan overføre resultaterne til mennesker. Derfor kræver det fortsat betydeligt mere forskning, før vi kan konkludere, om BDNF spiller en afgørende rolle i sammenhæng med hjernerystelser. Det er dog en interessant hypotese, der fortjener yderligere undersøgelse.