Acerca de las neurotrofinas:
Durante el desarrollo nervioso, las neurotrofinas ayudan a las células nerviosas a decidir si van a vivir o morir. Las neurotrofinas son pequeñas proteínas secretadas en el sistema nervioso en concentraciones extremadamente bajas. Se necesitan niveles bajos de una neurotrofina para mantener vivas las células nerviosas. Sin embargo, en algunos casos, la presencia de una neurotrofina puede tener el efecto contrario, iniciando la muerte celular. Durante el desarrollo del sistema nervioso, los niveles de neurotrofinas controlan las células nerviosas no deseadas. Más tarde, las neurotrofinas estimulan el crecimiento de nuevas dendritas y hacen que las dendritas no deseadas mueran de nuevo en las zonas abarrotadas.
Las neurotrofinas son proteínas con estructuras estrechamente relacionadas que se sabe que favorecen la supervivencia de diferentes clases de neuronas embrionarias. Neurotrofinas es un término genérico que describe una serie de factores neurotróficos que mejoran la diferenciación neuronal, inducen la proliferación, influyen en las funciones sinápticas y promueven la supervivencia de las neuronas que normalmente están destinadas a morir durante diferentes fases del desarrollo del sistema nervioso central y periférico.
Las neurotrofinas (factores neurotróficos) son proteínas que inducen la supervivencia de las neuronas y se encuentran en el torrente sanguíneo. Las neurotrofinas son capaces de señalar a determinadas células para que sobrevivan, se diferencien o crezcan. Las neurotrofinas son secretadas por los tejidos diana y evitan que las neuronas inicien la muerte celular programada, lo que les permite sobrevivir. Las neurotrofinas inducen la diferenciación de las células progenitoras para formar neuronas.
Los factores de crecimiento como el FGF básico o el LIF, debido a sus actividades tróficas sobre un número de neuronas, también se cuentan frecuentemente entre el grupo de las neurotrofinas.
El BDNF, el NGF y el NT-3 se conocen como la familia de proteínas NGF, ya que el NGF es el miembro fundador de esta familia de proteínas. La proteína multifuncional Pan-Neurotrophin-1 (PNT-1) activa eficazmente todos los receptores trk y muestra múltiples especificidades neurotróficas.
Otro factor de supervivencia neuronal es la NSE (enolasa específica de la neurona). Otros factores con actividades neurotróficas que normalmente no se clasifican como neurotrofinas y que a menudo poseen un espectro más amplio de funciones son el EGF, el HBNF (factor promotor de la neurita ligado a la heparina), el IGF-2, el FGF ácido y el FGF básico, el PDGF, el NSE (enolasa específica de la neurona) y la Activina-A.
La administración exógena de los factores neurotróficos, el factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) o la neurotrofina-3 (NT-3), promueve la función, el brote y el recrecimiento de las neuronas que contienen 5-HT en el cerebro de ratas adultas. Las infusiones de BDNF en el núcleo dorsal producen un efecto antidepresivo. Los factores de estrés ambiental, como la inmovilización, inducen la depresión y disminuyen el ARNm del BDNF. Los antidepresivos aumentan el ARNm del BDNF en el cerebro, a través de los subtipos 5-HT2A y beta-adrenoceptor, y evitan la disminución del ARNm del BDNF inducida por el estrés. Los tratamientos de la depresión podrían funcionar aumentando los niveles cerebrales endógenos de BDNF o NT-3, lo que a su vez podría promover el crecimiento y la función de las neuronas que contienen monoaminas. Los fármacos que estimulan selectivamente la producción de neurotrofinas podrían representar una nueva generación de antidepresivos.
Se distingue entre factor promotor de la neurita (NPF) &Factor de diferenciación neuronal en función de sus bioactividades. El factor promotor de la neurita (NPF) no promueve la supervivencia neuronal ni el crecimiento general, pero es necesario para inducir el crecimiento de los procesos axonales o dendríticos. La actividad de los NPF incluye el NGF, el S100, el GMF-beta (factor de maduración glial), los proteoglicanos, la merosina, la fibronectina, los colágenos, las moléculas de adhesión celular y la laminina.
Los factores de diferenciación neuronal influyen en los fenotipos transmisores sin afectar a la supervivencia neuronal. Los miembros de una familia de genes neurotróficos están implicados durante el desarrollo en el sistema nervioso adulto, como indican los ensayos in vitro que utilizan factores neurotróficos recombinantes y las distribuciones de sus ARNm y proteínas.
El 80% de las neuronas del sistema nervioso se someten a la muerte celular durante el desarrollo normal de las vértebras para asegurar los números adecuados de neuronas que establecen densidades de inervación apropiadas con los órganos efectores u otras poblaciones neuronales.
La preservación de las neuronas de la muerte programada influye en el desarrollo. Las neurotrofinas apoyan la supervivencia neuronal hasta el momento de la muerte celular natural y luego se vuelven ineficaces. Este mecanismo implica un cambio en el tipo de receptor de neurotrofina expresado por la neurona. Otras neurotrofinas tienen efectos profundos en las células progenitoras neuronales y pueden aumentar el número de neuronas en una población destinada a tener un fenotipo específico. Las neurotrofinas afectan a la actividad de las sinapsis eléctricas que aumentan la expresión de los genes de las neurotrofinas.
Los ratones transgénicos portadores de mutaciones nulas de varios genes que codifican neurotrofinas o sus receptores revelaron un amplio espectro de actividades de las neurotrofinas en el sistema nervioso. Los estudios e investigaciones de los receptores de neurotrofinas ayudarán a definir las funciones de las neurotrofinas en el sistema nervioso central maduro. Ya está claro que el desarrollo, el mantenimiento y la plasticidad del sistema nervioso implican un cuidadoso control espacial y temporal de la expresión de múltiples neurotrofinas, sus receptores y otros factores.
Las neurotrofinas tienen un potencial interés clínico ya que influyen en las actividades funcionales y la supervivencia de distintas poblaciones neuronales dentro del sistema nervioso periférico y central. Las neurotrofinas se están investigando actualmente como agentes terapéuticos para el tratamiento de trastornos neurodegenerativos y lesiones nerviosas, ya sea individualmente o en combinación con otros factores tróficos.
Una serie de enfermedades, como la enfermedad de Alzheimer, el ictus y el cáncer, pueden causar daños neuronales en parte a través del mal funcionamiento de las neurotrofinas. Las estrategias terapéuticas actuales consisten en combatir estas enfermedades utilizando factores neurotróficos para ayudar y controlar cualquier pérdida de función nerviosa. Por desgracia, las neurotrofinas no duran mucho tiempo en el organismo cuando se inyectan en él y presentan importantes efectos secundarios. En la actualidad, los investigadores buscan fármacos que «engañen» a las células para que piensen que están recibiendo señales de las neurotrofinas.