Постсинаптическая передача сигналов BDNF–TrkB при созревании синапсов, пластичности и заболеваниях

Нейротрофический фактор мозга (BDNF) — типичный представитель семейства нейротрофинов, регулирующий различные этапы развития: от отбора нейральных предшественников до окончательной дифференцировки дендритов и формирования связей между нейронами. В этой статье рассматривается зависимая от активности регуляция синапсов с участием BDNF и его полноразмерного рецептора TrkB. Передача сигналов BDNF–TrkB участвует в регуляции транскрипции, трансляции и транспорта белков на разных этапах развития синапсов и связана с несколькими формами синаптической пластичности. Эти процессы обеспечиваются тремя сигнальными каскадами, запускаемыми связыванием BDNF с TrkB: путями митоген-активируемой протеинкиназы (MAPK), фосфолипазы Cγ (PLCγ) и фосфатидилинозитол-3-киназы (PI3K). MAPK и PI3K играют ключевую роль в трансляции и/или транспорте белков, индуцированных синаптической активностью, тогда как PLCγ регулирует концентрацию внутриклеточного Ca2+, который может запускать транскрипцию посредством циклического АМФ и протеинкиназы C. Нарушения регуляции BDNF, напротив, связаны с различными заболеваниями развития и нейродегенеративными заболеваниями, нарушающими развитие и функции нервной системы. В статье рассматривается современное понимание роли BDNF в развитии и пластичности синапсов с акцентом на постсинаптическую клетку. В заключение приводятся данные о том, что для эффективного лечения тяжёлых нейроразвитийных заболеваний, вызванных генетическими нарушениями этих сигнальных путей, необходимо лучше понять основные механизмы действия BDNF.