Der Brain Derived Neurotrophic Factor (BDNF) gehört zur Klasse der Neurotrophine. Dies bezeichnet eine Gruppe von Proteinen, die die Entwicklung, das Überleben und die Funktion von Nervenzellen fördern.  Die Neurotrophine sind Wachstumsfaktoren, das heißt, sie fördern die Bildung neuer Nervenzellen und verhindern ihren programmierten Zelltod.

Obwohl die meisten menschlichen Neuronen bereits vor der Geburt gebildet werden, behalten spezielle Teile des erwachsenen Gehirns die Fähigkeit, neue Zellen aus neuronalen Stammzellen zu bilden. So zum Beispiel der Hippocampus, der für unsere Lern- und Erinnerungsfähigkeit verantwortlich ist. Genau das ist die Funktion von BDNF: dieses Protein ist in der Lage, die Entwicklung neuer Zellen zu stimulieren. Je mehr BDNF wir also haben, desto besser sind wir in der Lage, neue Nervenzellen zu bilden und unsere ursprünglichen Zellen vor dem Absterben zu bewahren. 

Aufgrund seiner Fähigkeit, das Wachstum und die adäquate Funktion von Nervenzellen zu fördern, wurde die Vermutung aufgestellt, dass BDNF ein wesentlicher Teil des zellulären Mechanismus ist, der die Gedächtnisbildung und -erhaltung unterstützt. Und tatsächlich konnte gezeigt werden, dass BDNF für die Aufrechterhaltung des Langzeitgedächtnisses wesentlich ist (1).

Die BDNF-Ausschüttung im Körper wird durch verschiedene Faktoren gesteuert und angepasst. Dazu gehören:

  • Neuronale Aktivität 
  • Körperliche Anstrengung
  • Stress
  • Hormone wie z.B. Östrogene
  • Kalorische Restriktion und intermittierendes Fasten
  • Darmmikrobiom
  • Nahrungsergänzungsmittel
  • Meditation

BDNF und Alzheimerkrankheit

Die Beziehung zwischen BDNF und der kognitiven Funktion wurde bereits in vielen Studien dokumentiert. Es wurde die Hypothese aufgestellt, dass eine höhere BDNF-Genexpression eine Rolle bei der Verlangsamung des kognitiven Verfalls spielen könnte. Andere Studien haben gezeigt, dass aerobes Training zu einem höheren BDNF-Spiegel und zu einem größeren Hippocampus-Volumen führt. 

Eine sehr interessante Studie, die 2014 in JAMA Neurology (2) veröffentlicht wurde, zeigte die Korrelation zwischen BDNF und dem Risiko für die Entwicklung von Demenz. Unter Verwendung einer Datenbank der Framingham Heart Study, einer der größten und bedeutendsten epidemiologischen Studien, die jemals durchgeführt wurde, hatte man Daten von mehr als 2000 Personen herangezogen. Die Studienteilnehmer zeigten keine Anzeichen von Demenz, und waren 60 Jahre alt oder älter. Ihre Serumspiegel von BDNF wurden gemessen und verfolgt, um festzustellen, wer nach einer gewissen Zeit eine Demenz entwickelte. Das Ergebnis war, dass die höchsten BDNF-Spiegel mit einer dramatischen Verringerung des Risikos für die Entwicklung von Demenz verbunden waren.

Die Autoren kommen zu dem Schluss, dass BDNF eine wesentliche Rolle bei der Entwicklung der Alzheimerkrankheit spielen könnte. Demzufolge könnte der Serum-BDNF-Spiegel als Prädiktor für Demenz bei gesunden Erwachsenen und als Biomarker für Demenzrisiko und -prognose verwendet werden. 

Diese Ergebnisse sind von besonderem Interesse, da die Serum-BDNF-Spiegel durch einfache Lebensstil-Maßnahmen, wie erhöhte körperliche Aktivität, Fasten oder ketogene Diät, erhöht werden können. 

So wurde in diesem Zusammenhang auch der Einfluss der körperlichen Aktivität intensiv untersucht und mit der Verbesserung des BDNF-Spiegels und damit auch mit der Prävention von Demenz in Verbindung gebracht. Sowohl aerobes Training als auch Kraft- und Dehnungsübungen scheinen bei der Demenzprävention von Vorteil zu sein. Darüber hinaus scheinen aerobe Übungen auch positive Wirkungen auf andere Organsysteme zu haben: sie fördern u.a. auch die kardiovaskuläre Fitness, was mit einer Vorbeugung von Herzerkrankungen und Schlaganfall einhergeht.

Fazit: 

Der Brain Derived Neurotrophic Factor (BDNF) ist ein Schlüsselelement, das die Bildung neuer Nervenzellen fördert und den kognitiven Verfall verhindert. Der BDNF-Spiegel kann durch viele verschiedene Lebensstil-Maßnahmen verbessert werden, von denen sich insbesondere die körperliche Bewegung als sehr effektiv und leicht umsetzbar erwiesen hat. Wenn auch Sie Demenz vorbeugen wollen, kaufen Sie sich einfach ein neues Paar Sportschuhe und los geht’s!


Referenzen:

  1. Bekinschtein P, Cammarota M, Katche C, et al. BDNF is essential to promote persistence of long-term memory storage. Proc Natl Acad Sci U S A. 2008 Feb 19;105(7):2711-6. Pubmed
  2. Weinstein G, Beiser AS, Choi SH, et al. Serum brain-derived neurotrophic factor and the risk for dementia: the Framingham Heart Study. JAMA Neurol. 2014 Jan;71(1):55-61. Pubmed
  3. Buchman AS, Yu L, Boyle PA, et al. Higher brain BDNF gene expression is associated with slower cognitive decline in older adults. Neurology. 2016 Feb 23;86(8):735-41. Pubmed
  4. Ismail NA, Leong Abdullah MFI, Hami R, Ahmad Yusof H. A narrative review of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) on cognitive performance in Alzheimer’s disease. Growth Factors. 2021. Pubmed