Co naprawdę robi BDNF. Część trzecia: czego nie powie badanie krwi
Streszczenie
Dwie poprzednie części opisywały BDNF w mózgu: białko przetwarzane do form o przeciwnych działaniach oraz częsty wariant genetyczny zmieniający ten proces. Ta część dotyczy jedynej wersji BDNF, z którą większość osób może zetknąć się w praktyce — liczby uzyskanej z próbki krwi.
Dyskusję porządkują dwie duże metaanalizy. Dinoff i współpracownicy połączyli 29 badań nad tym, czy trening fizyczny zwiększa spoczynkowe stężenie obwodowego BDNF. Fernandes i współpracownicy przeanalizowali 52 badania obejmujące 6 481 osób, pytając, czy obwodowe BDNF może być biomarkerem w chorobie afektywnej dwubiegunowej.
Wyniki są bardziej użyteczne niż pojedyncze badania, które najczęściej krążą w popularnym obiegu. Jedna liczba szczególnie zasługuje na zapamiętanie przed przeczytaniem jakiegokolwiek twierdzenia, że dana interwencja „podnosi BDNF”.
1.Założenie, na którym opiera się cały pomiar
Całe przedsięwzięcie polegające na mierzeniu BDNF we krwi opiera się na założeniu, które często pojawia się w jednym zdaniu i później nie jest już analizowane: poziom obwodowy ma odzwierciedlać to, co dzieje się w mózgu.
Przegląd Fernandesa przedstawia uzasadnienie bezpośrednio: stężenia BDNF we krwi obwodowej można mierzyć łatwo i względnie nieinwazyjnie, a poziomy w surowicy i osoczu uznaje się za skorelowane z poziomami w ośrodkowym układzie nerwowym, m.in. na podstawie założenia, że BDNF przekracza barierę krew–mózg.
Zaznaczamy to nie po to, by ogłosić to założenie fałszywym, lecz dlatego, że podtrzymuje ono całą dalszą interpretację i rzadko jest analizowane przez osoby powołujące się na wynik BDNF. Każde kolejne twierdzenie — że aktywność zwiększyła komuś BDNF, a zatem wpłynęła na mózg — dziedziczy niepewność tego pierwszego założenia.
Dochodzi do tego problem samego materiału biologicznego. BDNF jest magazynowany w płytkach krwi, które podczas krzepnięcia ulegają aktywacji i uwalniają zawartość do surowicy. Dlatego stężenia w surowicy są znacznie wyższe niż w osoczu. BDNF w osoczu reprezentuje frakcję swobodnie krążącą i — jak zauważa metaanaliza dotycząca wysiłku — może mieć inną rolę fizjologiczną. Dwa laboratoria mogą więc zmierzyć „BDNF” u tej samej osoby i uzyskać liczby, których nie da się bezpośrednio porównać.
2.Czy trening je podnosi? Liczba warta zapamiętania
Wysiłek fizyczny jest interwencją najczęściej łączoną z BDNF w popularnych tekstach i twierdzenie to ma rzeczywistą podstawę: pojedyncza sesja wysiłku wydaje się dość konsekwentnie powodować krótkotrwały wzrost obwodowego BDNF.
Ciekawsze pytanie brzmi jednak: czy regularny trening zmienia poziom spoczynkowy — czy osoba, która trenuje, ma z czasem po prostu więcej BDNF w spoczynku. Dinoff i współpracownicy sprawdzili to w 29 badaniach.
Rozkład jakościowy jest tu ważniejszy niż sam efekt zbiorczy. Dziewięć z 29 badań, czyli 31,0%, wykazało istotny wzrost spoczynkowego obwodowego BDNF. Żadne nie wykazało istotnego spadku. Dwadzieścia badań, czyli 69,0%, nie wykazało żadnej istotnej zmiany.
Mniej więcej dwa na trzy badania nie znalazły efektu. Heterogeniczność była znaczna — I² wynosiło 75%, co oznacza, że wyniki różniły się między sobą bardziej, niż można wyjaśnić samą zmiennością losową próby. Analizy podgrup nie wykazały istotnych różnic między badaniami mężczyzn i kobiet ani między pomiarami w surowicy i osoczu, choć to drugie porównanie ograniczała niewielka liczba badań wykorzystujących osocze.
Autorzy odnoszą ten wynik do wcześniejszej literatury: jedna analiza sugerowała, że przewlekły trening prawdopodobnie nie zwiększa spoczynkowych stężeń BDNF, inna metaanaliza wykazała niewielki, ale istotny wzrost. Najuczciwsze podsumowanie jest więc takie: efekt po pojedynczej sesji wysiłku jest dość dobrze widoczny, natomiast trwały wpływ na poziom spoczynkowy jest co najwyżej niewielki i wykrywany niespójnie.
3.Co powinien potrafić biomarker
Literatura dotycząca choroby afektywnej dwubiegunowej jest pouczająca, ponieważ stanowi jedną z najpoważniejszych prób nadania obwodowemu BDNF realnej funkcji klinicznej — opartą na 52 badaniach i 6 481 uczestnikach.
Wynik jest rzeczywiście interesujący. Obwodowe BDNF było podobnie obniżone podczas epizodów maniakalnych i depresyjnych, natomiast w eutymii — okresach między epizodami — poziomy wydawały się prawidłowe. To wzorzec markera stanu: parametru śledzącego aktualny stan kliniczny, a nie wskazującego, kto ma daną chorobę.
Jeden dodatkowy szczegół powinien zwrócić uwagę każdego, kto chciałby traktować BDNF jako wskaźnik sprawności poznawczej. Przegląd wskazuje brak korelacji między funkcjami poznawczymi a obwodowym BDNF w eutymii. Tam, gdzie sprawdzano bezpośrednio zależność między wynikiem z krwi a funkcjonowaniem poznawczym w dobrze opisanej populacji, związku nie stwierdzono.
4.Co to oznacza dla produktów reklamowanych jako „podnoszące BDNF”
Złożenie trzech części tej serii daje dość spójny obraz — znacznie bardziej restrykcyjny niż popularna narracja.
Białko występuje w formach działających na synapsy w przeciwnych kierunkach, więc jedna wartość całkowita nie mówi, który proces zachodzi. Pomiar dostępny w praktyce pochodzi z krwi, a nie z mózgu, i opiera się na założeniu częściej przyjmowanym niż bezpośrednio testowanym. Rodzaj próbki istotnie zmienia wynik. Około dwóch trzecich badań treningowych nie wykrywa zmiany poziomu spoczynkowego. A tam, gdzie związek z funkcjami poznawczymi badano bezpośrednio w stabilnej populacji klinicznej, nie był obecny.
Na tym tle twierdzenie, że produkt „podnosi BDNF”, zawiera kilka założeń naraz: że wynik we krwi odzwierciedla mózg, że więcej jest lepiej mimo przeciwnych ramion działania oraz że produkt wywołuje efekt, którego większość badań treningowych nie wykryła nawet dla interwencji o znacznie silniejszym uzasadnieniu fizjologicznym.
Nie oznacza to, że BDNF jest nieistotne. Jest centralnym elementem plastyczności synaptycznej, a literatura mechanistyczna jest obszerna. Oznacza natomiast, że BDNF jest słabym wskaźnikiem konsumenckim — biologicznie ważnym, ale przy obecnych metodach pomiaru bliskim bezużyteczności jako osobisty „odczyt” pracy mózgu.
5.Co zmieniłoby naszą ocenę
Przy każdym temacie, w którym dochodzimy do negatywnego wniosku, staramy się powiedzieć, jakie dane mogłyby ten wniosek zmienić. Stanowisko, którego nic nie może zrewidować, nie jest stanowiskiem naukowym.
Bezpośrednie dane pokazujące, jak dobrze obwodowe BDNF śledzi centralne BDNF u tych samych osób, rozwiązałyby największą niepewność. Standaryzacja rodzaju próbki i testu ograniczyłaby ważne źródło heterogeniczności. Pomiar rozróżniający dojrzałe białko, prekursor i propeptyd dotknąłby najgłębszego problemu: suma cząsteczek o przeciwnych działaniach jest trudna do interpretacji niezależnie od tego, jaką wartość przyjmuje.
Do tego czasu rozsądne stanowisko brzmi: BDNF jest cząsteczką wartą zrozumienia, ale nie liczbą, którą warto gonić.
Komentarz redakcyjny
MindHeaven® nie twierdzi, że jakikolwiek produkt zwiększa BDNF. Po lekturze tej literatury nie formułowalibyśmy takiego twierdzenia nawet wtedy, gdy pojedyncze badanie wykazałoby wzrost wartości we krwi. Opisane problemy pomiarowe oznaczają, że wzrost obwodowego BDNF nie ustanawia korzyści, a przeciwstawne działania form dojrzałej i prekursorowej sprawiają, że „więcej” nie jest prostym synonimem „lepiej”.
Do tej serii nie dołączamy noty dotyczącej formulacji, w przeciwieństwie do części innych materiałów w bibliotece. To nie przeoczenie. Nie wykazano, by którykolwiek z naszych składników wpływał na ten system, a uczciwą reakcją na temat, do którego nie mamy produktu do dopisania, jest dobrze go opisać i produkt pozostawić poza tekstem.
- Część 1Co robi BDNF, część pierwsza
- Część 2Co robi BDNF, część druga
- Część 3Co robi BDNF, część trzeciajesteś tutaj
Metaanalizy lub randomizowane badania na ludziach prowadzą do zasadniczo zgodnych wniosków.
- 1.Dinoff A, Herrmann N, Swardfager W, Liu CS, Sherman C, Chan S, Lanctôt KL. The Effect of Exercise Training on Resting Concentrations of Peripheral Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF): A Meta-Analysis. PLOS ONE. 2016;11(9):e0163037. doi:10.1371/journal.pone.0163037.
- 2.Fernandes BS, Molendijk ML, Köhler CA, et al. Peripheral brain-derived neurotrophic factor (BDNF) as a biomarker in bipolar disorder: a meta-analysis of 52 studies. BMC Medicine. 2015;13:289. doi:10.1186/s12916-015-0529-7.
- 3.Kowiański P, Lietzau G, Czuba E, Waśkow M, Steliga A, Moryś J. BDNF: A Key Factor with Multipotent Impact on Brain Signaling and Synaptic Plasticity. Cellular and Molecular Neurobiology. 2018;38(3):579–593. doi:10.1007/s10571-017-0510-4.
- 4.Mizui T, Ishikawa Y, Kumanogoh H, et al. BDNF pro-peptide actions facilitate hippocampal LTD and are altered by the common BDNF polymorphism Val66Met. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2015;112(23):E3067–E3074. doi:10.1073/pnas.1422336112.