Wat is BDNF (brain-derived neurotrophic factor)?

bdnf brain derived neurotrophic factor

Wat is BDNF?

BDNF staat voor “brain-derived neurotrophic factor”. Het is een eiwit dat wordt geproduceerd door ons centraal zenuwstelsel (CZS). Dit eiwit fungeert als een soort groeihormoon van de hersenen, hiermee speelt BDNF een belangrijke rol in de aanmaak van nieuwe verbindingen in de hersenen. Wat het ontzettend belangrijk maakt voor het leerproces en de ontwikkeling van de hersenen ¹𝄒².

Waarom is BDNF belangrijk voor mij?

Zoals we al aangaven is BDNF belangrijk voor de aanmaak van nieuwe neuronen, dit stelt de hersenen in staat om makkelijker nieuwe verbindingen te maken bij voldoende BDNF. Naarmate het lichaam veroudert, wordt minder BDNF aangemaakt in het centraal zenuwstelsel ³. Deze verlaging wordt in verband gebracht met het ontwikkelen van cognitieve aandoeningen als de ziekte van Alzheimer, de meest voorkomende vorm van dementie ⁴.

Hoe kunnen we BDNF stimuleren?

Gelukkig zijn er meerdere manieren om aanmaak van BDNF in de hersenen te stimuleren. Zo kunnen we aanmaak van BDNF stimuleren door middel van:

  1. Aanpassingen in leefstijl
  2. Aanpassingen in dieet
  3. Gebruik van voedingssupplementen
Het is de kunst om de juiste balans te vinden tussen deze drie aspecten en te doen wat voor jou werkt. Laten we eerst een kijkje nemen naar hoe jij je levenstijl aan kunt passen, om jouw hersenen een boost te geven.
bdnf cognitie hersenen
Het kan nuttig zijn om op jongere leeftijd te beginnen met interventies om de hersenen te beschermen, om hier later de vruchten van te plukken.

1. BDNF stimuleren door aanpassingen in leefstijl

Er zijn meerdere factoren die van invloed zijn op expressie van BDNF. De meeste aanpassingen in leefstijl die je toe zou kunnen passen om BDNF te stimuleren, zullen ook positieve effecten hebben op onze algehele gezondheid. Lees hier meer tips die kunnen helpen om een sterk immuunsysteem te bouwen. Hier volgen een aantal factoren, die mogelijk bijdragen aan ophoging van BDNF: 

  1. Blootsteling zonlicht: In onderzoek waar 2,851 Nederlanders aan deelnamen, werd gekeken naar de relatie tussen het seizoen en BDNF waarden. De onderzoekers vonden dat de Nederlands hogere BDNF waarden hadden in de lente en zomer, dan in de herfst en winter ⁵. Probeer vooral de eerste zonnestralen van de dag mee te pikken, bij voorkeur op blote voeten in het gras.
  2. Intermittent fasting: Bij ratten werd gevonden dat zij intermittent fasting leidt tot hogere BDNF waarden ⁶. Intermittent fasting is een vorm van vasten, waarbij men gedurende een kortere periode van de dag eet. Zo kan iemand ervoor kiezen alleen tussen 14:00 en 22:00 te eten. Teveel, te vaak en te koolhydraatrijk eten brengt gezondheidsrisico’s met zich mee.
  3. Voldoende beweging: We zijn inmiddels allemaal overtuigd dat sporten goed is voor de hersenen. In onderzoek naar ratten werd gevonden dat vrijwillig sporten leidt tot meer BDNF expressie ⁷.  
  4. Ben sociaal actief: Sociale isolatie leidt in ratten tot onderdrukking van BDNF, terwijl sociale steun kan dit effect terugdraaien ⁸.
  5. Voldoende slaap: Bij mensen die weinig slapen, werden lage BDNF waarden gevonden ⁹. Let op: het betreft hier een correlatie en geen causaal effect.
onderzoek ratten bdnf
Onderzoek in dieren is noodzakelijk om meer te weten te komen over de veiligheid, werking en effectiviteit van medicijnen en voedingssupplementen

Er is eigenlijk nog maar weinig onderzoek gedaan naar effecten van leefstijl op expressie van BDNF. Gelukkig zijn er wel veel onderzoeken gedaan, waarvoor ratten zijn gebruikt. We kunnen niet aannemen dat resultaten die we vinden in dergelijke studies, ook worden gevonden bij mensen. Het DNA van ratten en mensen lijkt echter sterk op elkaar, dit geldt ook zeker voor de inrichting van de hersenen van beide rassen (het menselijk ras en de rat). Hierdoor is het wel zeer waarschijnlijk dat bepaalde lichamelijke processen bij mensen op dezelfde manier verlopen als bij ratten. De tijd zal ons leren af interventies voor ratten hetzelfde effect hebben in mensen. Wij denken dat de effecten wel degelijk terug te vinden zijn in mensen, maar dat deze effecten misschien minder groot zullen zijn dan in ratten die deelnamen aan een goed opgezet onderzoek.

2. BDNF stimuleren met voedingssupplementen

We kunnen BDNF stimuleren door suppletie met verschillende voedingssupplementen. Een aantal hiervan zijn essentieel voor het menselijk lichaam, waaronder; zink, magnesium en omega-3. De overige voedingssupplementen die hier genoemd worden leveren veel gezondheidsvoordelen op, maar behoren niet tot de essentiële micronutriënten en zijn moeilijk in grote hoeveelheden te verkrijgen door middel van dieet.

Polyfenolen

Er is veel onderzoek gedaan naar het effect van bepaalde polyfenolen en het effect hiervan op BDNF. Polyfenolen zijn micronutriënten met een ontstekingsremmende werking, die door planten worden geproduceerd als reactie op stress. Door de aanwezigheid van polyfenolen, worden cellen beter beschermt tegen bijvoorbeeld de bedreiging van een virus. Hier volgen een aantal zulke polyfenolen, waarvan in dieronderzoeken is aangetoond dat deze leidt tot hogere BDNF waarden:

  1. curcumine ¹⁰
  2. EGCG ¹¹
  3. pterostilbeen ¹²
  4. resveratrol ¹³
  5. quercetine ¹⁴
Het klinkt misschien alsof we een beetje bevooroordeeld zijn, omdat deze ingrediënten toevallig ook in onze voedingssupplementen zitten. Echter zul je dezelfde informatie tegenkomen, als je op bij onafhankelijke partijen of Google Scholar je huiswerk doet.

Pruikzam

De pruikzwam (Hericium erinaceus, EN: Lion’s mane) is een parasitaire schimmel die groeit in de bossen van het noordelijk halfrond. Ratten die gedurende drie weken pruikzwam toegediend kregen, zagen een toename in BDNF-expressie. Ook presteerden deze ratten beter in een cognitieve taak (een doolhof), in vergelijking met ratten in de controlegroep. Interessant om te vermelden is dat ook een aantal andere paddenstoelen én ginseng werden getest, maar voor deze componenten werd geen effect gevonden op BDNF expressie ¹⁵.

 

L-Theanine

In onderzoek bij mensen met schizofrenie werd trend gevonden, waarin suppletie met theanine leidt tot verhoogde BDNF waarden ¹⁶. Deelnemers aan het onderzoek ontvingen gedurende 8 weken 400 mg theanine. Deelnemers in de experimentele groep hadden na verloop van het onderzoek hogere BDNF waarden ten opzichte van de controlegroep, echter was dit verschil niet significant. In vergelijkbaar onderzoek naar gezonde ratten werd wél een significant verschil gevonden van theanine op BDNF expressie ¹⁷.

Cafeïne

Verschillende onderzoeken hebben aangetoond dat consumptie van cafeïne de aanmaak van BDNF in de hippocampus van ratten bevordert ¹. In één zo’n onderzoek werd het effect van cafeïne op BDNF getoest bij ratten met obesitas. De resultaten lieten niet alleen een verhoging in BDNF waarden zien, maar toonden ook aan dat ratten die cafeïne ontvingen beter presteerden op cognitieve taken ¹⁹. 

koffie bdnf in hersenen
We kunnen ook gewoon koffie drinken om aan onze dagelijkse portie cafeïne te komen. Een kop koffie levert al snel 100 mg cafeïne op.

Zink

Zink is een essentieel micronutriënt. Het is dan ook geen verassing dat BDNF baat heeft bij voldoende zink. Het is mogelijk om voldoende zink binnen te krijgen door middel van voeding, maar zeker voor de vegetariër is het wat makkelijker om hieraan te komen door middel van suppletie. Het positieve effect van zink op expressie van BDNF, is veelvuldig onderzocht. Zo werd een positief effect gevonden bij mensen met overgewicht ²⁰, met een depressieve stoornis ²¹ en vrouwen met premenstrueel syndroom of PMS ²².

Magnesium

Suppletie met magnesium zorgt in ratten voor verhoogde BDNF waarden ²³. Ditzelfde effect werd ook gevonden voor suppletie met een combinatie van vitamine d en magnesium, in onderzoek naar obese vrouwen ²⁴.

Omega-3

Ook omega-3 wordt vaak in verband gebracht met de gezondheid van de hersenen ²⁵. Onderzoek in ratten laat zien dat een tekort aan omega-3  aanmaak van BDNF onderdrukt ²⁶. In een ander onderzoek naar de rol van omega 3 bij BDNF in ratten, werd gevonden dat omega-3 suppletie BDNF waarden kan normaliseren na traumatische hersenschade ²⁷.

3. BDNF stimuleren door middel van een gezond dieet

Om BDNF te stimuleren door middel van een gezond dieet, is het allereerst belangrijk om het aantal voedingsmiddelen dat BDNF onderdrukt te beperken. 

Met slechte voeding wordt BDNF onderdrukt

Uit onderzoek blijkt dat een dieet hoog in vetten (in dit geval varkensvet en mais olie, niet bepaald gezonde vetten) en suikers, de aanmaak van BDNF aanzienlijk beperkt ²⁸. Dit effect wordt ook gevonden bij ratten die excessieve hoeveelheden fructose (vruchtensuiker) toegediend krijgen ²⁹. Tevens zien we dat de hersenen van de nakomelingen van deze ratten zich slecht ontwikkelen. 

Als we zoveel mogelijk schadelijke nutriënten uit ons dieet weglaten, wordt het makkelijker om hier door middel van gezonde voeding voor te compenseren. Het is oké om af en toe een bak Ben & Jerry’s op te eten of een fles wijn achterover te slaan, maar het grootste deel van de tijd gezond eten draagt sterkt bij aan een goede gezondheid. Vetten en suikers zijn niet per definitie slecht, maar vooral het vaak of veel nuttigen van suiker kan ertoe leiden dat BDNF structureel wordt onderdrukt. 

Wanneer er niet genoeg BDNF in de hersenen circuleert, maakt dit de hersenen kwetsbaarder. Dit brengt gezondheidsrisico’s met zich mee, zoals grotere vatbaarheid voor cognitieve aandoeningen. In ratten zien we zelfs dat deze risico’s van generatie op generatie over worden gedragen.

suikers gezondheid hersenen
Suiker is niet per definite slecht. Suiker kan de spieren na zware inspanning voorzien van energie voor herstel. Echter brengt de hele dag door op suikers grazen wel gezondheidsrisico's met zich mee.

Wat je kan eten om BDNF te stimuleren

Er is eigenlijk maar weinig onderzoek gedaan naar specifieke voedingsmiddelen en het effect hiervan op BDNF. Let op: er is dus geen directe link gelegd tussen de voedingsmiddelen die hier worden genoemd en verhoogde BDNF expressie. Onderstaande lijst van voedingsmiddelen is voornamelijk gebasseerd op onderzoeken naar voedingssupplementen en BDNF. De lijst van voedingsmiddelen die we hier noemen bevatten veel polyfenolen, zink, magnesium en omega-3 vetten die bijdragen aan onze algehele gezondheid:

  1. Kurkuma kruiden: bevat zo’n 2% curcumine
  2. Groene thee: bevat L-Theanine, EGCG en andere polyfenolen
  3. Rode druiven: Merlot bevat ongeveer 6 mg resveratrol per liter ³⁰.
  4. Blauwe bessen: hebben een positief effect op BDNF expressie in ratten ³¹ – Blauwe bessen zo’n 15 μg pterostilbeen per 100 gram ³²
  5. Uien: Bevat polyfenolen, waaronder quercetine
  6. Knoflook: Bevat net als uien polyfenolen als quercetine
  7. Olijfolie: bevat omega-3
  8. Vette visvoor omega-3
  9. Vrij uitloop eieren: bevat zink en omega-3
  10. Pure chocolade: bevat cafeïne, zink en polyfenolen
  11. Koffie bevat voornamelijk cafeïne
De lijst van voedingsmiddelen die hier wordt gegeven, passen in een dieet waarmee we BDNF kunnen stimuleren. Er is echter genoeg ruimte om te spelen met de hierboven genoemde voedingsmiddelen. Zo is olijfolie niet de enige olie die barst van de omega-3 vetzuren en kun je bijvoorbeeld ook krill olie of andere vis olie nemen. Ook kun je kabeljauwlever eten om aan voldoende omega-3 vetzuren te komen, in plaats van bijvoorbeeld zalmfilet. 
 
Slot

Er is veel onderzoek gedaan naar verschillende interventies en het effect hiervan op BDNF. Ook al werden veel van deze onderzoek uitgevoerd in ratten, betekent dit niet dat deze interventies voor ons niet effectief zullen zijn. Zo werd bijvoorbeeld wel degelijk een positief effect van zink op BDNF gevonden, in verschillende onderzoeken met menselijke deelnemers. Zink is een essentieel mineraal, welke we middels ons dieet voldoende binnen kunnen krijgen mits we hier een beetje ons best voor doen. We zijn er dan ook van overtuigd dat het ten allereerste belangrijk is om bepaalde deficiënties in het dieet op te lossen, voordat we overgaan op aanpassingen in leefstijl of suppletie met voedingssupplementen. 

Interventies als intermittent fasting lijken veelbelovende tactieken om de hersenen te beschermen. Meer onderzoek naar de effecten van deze interventies op BDNF zullen uitsluitsel geven over de effectiviteit hiervan in het menselijk lichaam. Interventies als intermittent fasting of zorgen voor voldoende lichamelijke beweging of slaap brengen echter meerdere gezondheidsvoordelen op, dan alleen verhoogde BDNF expressie. Staar je dus niet blind op BDNF en realiseer dat als je actief probeert de hersenen te beschermen, dit waarschijnlijk een positief effect heeft op de algehele gezondheid. 

Kies een tactiek die voor jou werkt, of waar voor jou nog veel winst te behalen is. Zit je altijd binnen, maar eet je wel gezond? Dan kun je wat vaker naar buiten gaan. Eet je alleen maar frikadellen, maar ben je wel een erg sociaal actief mens? Probeer dan wat gezonder te eten. Mocht je voedingssupplementen willen gebruiken om jouw hersenen te beschermen, neem dan een kijkje in onze webshop.

gezondheid hersenen basis
Zorg eerst voor een goede basis door jouw lichaam te voorzien van essentiële micronutriënten. Kijk hierna hoe jij jouw gezondheid naar een hoger niveau kan brengen door middel van aanpassingen in leefstijl en/ of gebruik van voedingssupplementen.
Literatuurlijst
  1. Lu, B., Nagappan, G., & Lu, Y. (2014). BDNF and synaptic plasticity, cognitive function, and dysfunction. Neurotrophic factors, 223-250.
  2. Bekinschtein, P., Cammarota, M., Katche, C., Slipczuk, L., Rossato, J.I., Goldin, A., Izquierdo, I., Medina, J.H. (2008). BDNF is essential to promote persistence of long-term memory storage. Proceedings of the National Academy of Sciences, (7), 2711-2716. doi: 10.1073/pnas.0711863105.
  3. Erickson, K. I., Miller, D. L., & Roecklein, K. A. (2012). The aging hippocampus: interactions between exercise, depression, and BDNF. The Neuroscientist, 18(1), 82-97.
  4. Budni, J., Bellettini-Santos, T., Mina, F., Garcez, M. L., & Zugno, A. I. (2015). The involvement of BDNF, NGF and GDNF in aging and Alzheimer’s disease. Aging and disease, 6(5), 331.
  5. Molendijk, M. L., Haffmans, J. P., Bus, B. A., Spinhoven, P., Penninx, B. W., Prickaerts, J., … & Elzinga, B. M. (2012). Serum BDNF concentrations show strong seasonal variation and correlations with the amount of ambient sunlight. PloS one, 7(11), e48046.
  6. Katare, R. G., Kakinuma, Y., Arikawa, M., Yamasaki, F., & Sato, T. (2009). Chronic intermittent fasting improves the survival following large myocardial ischemia by activation of BDNF/VEGF/PI3K signaling pathway. Journal of molecular and cellular cardiology, 46(3), 405-412.
  7. Gómez-Pinilla, F., Ying, Z., Roy, R. R., Molteni, R., & Edgerton, V. R. (2002). Voluntary exercise induces a BDNF-mediated mechanism that promotes neuroplasticity. Journal of neurophysiology, 88(5), 2187-2195.
  8. Borges, J. V., de Freitas, B. S., Antoniazzi, V., Dos Santos, C. D. S., Vedovelli, K., Pires, V. N., … & Bromberg, E. (2019). Social isolation and social support at adulthood affect epigenetic mechanisms, brain-derived neurotrophic factor levels and behavior of chronically stressed rats. Behavioural brain research, 366, 36-44.
  9. Schmitt, K., Holsboer-Trachsler, E., & Eckert, A. (2016). BDNF in sleep, insomnia, and sleep deprivation. Annals of medicine48(1-2), 42-51.
  10. Hurley, L. L., Akinfiresoye, L., Nwulia, E., Kamiya, A., Kulkarni, A. A., & Tizabi, Y. (2013). Antidepressant-like effects of curcumin in WKY rat model of depression is associated with an increase in hippocampal BDNF. Behavioural brain research, 239, 27-30.
  11. Mi, Y., Qi, G., Fan, R., Qiao, Q., Sun, Y., Gao, Y., & Liu, X. (2017). EGCG ameliorates high‐fat–and high‐fructose‐induced cognitive defects by regulating the IRS/AKT and ERK/CREB/BDNF signaling pathways in the CNS. The FASEB Journal, 31(11), 4998-5011.
  12. Yang, L., Ran, Y., Quan, Z., Wang, R., Yang, Q., Jia, Q., … & Qing, H. (2019). Pterostilbene, an active component of the dragon’s blood extract, acts as an antidepressant in adult rats. Psychopharmacology, 236(4), 1323-1333.
  13. Rahvar, M., Nikseresht, M., Shafiee, S. M., Naghibalhossaini, F., Rasti, M., Panjehshahin, M. R., & Owji, A. A. (2011). Effect of oral resveratrol on the BDNF gene expression in the hippocampus of the rat brain. Neurochemical Research, 36(5), 761-765.
  14. Fang, K., Li, H. R., Chen, X. X., Gao, X. R., Huang, L. L., Du, A. Q., … & Ge, J. F. (2020). Quercetin alleviates LPS-induced depression-like behavior in rats via regulating BDNF-related imbalance of Copine 6 and TREM1/2 in the hippocampus and PFC. Frontiers in pharmacology, 10, 1544.
  15. Martínez-Mármol, R., Chai, Y., Khan, Z., Kim, S. B., Hong, S. M., Gormal, R., … & Meunier, F. A. (2020). Hericerin derivatives from Hericium erinaceus exert BDNF-like neurotrophic activity in central hippocampal neurons and enhance memory. bioRxiv.
  16.  Miodownik, C., Maayan, R., Ratner, Y., Lerner, V., Pintov, L., Mar, M., … & Ritsner, M. S. (2011). Serum levels of brain-derived neurotrophic factor and cortisol to sulfate of dehydroepiandrosterone molar ratio associated with clinical response to L-theanine as augmentation of antipsychotic therapy in schizophrenia and schizoaffective disorder patients. Clinical neuropharmacology, 34(4), 155-160.
  17. Wakabayashi, C., Numakawa, T., Ninomiya, M., Chiba, S., & Kunugi, H. (2012). Behavioral and molecular evidence for psychotropic effects in L-theanine. Psychopharmacology219(4), 1099-1109.
  18. Lao‐Peregrín, C., Ballesteros, J. J., Fernández, M., Zamora‐Moratalla, A., Saavedra, A., Gomez Lazaro, M., … & Martín, E. D. (2017). Caffeine‐mediated BDNF release regulates long‐term synaptic plasticity through activation of IRS2 signaling. Addiction biology, 22(6), 1706-1718.
  19. Moy, G. A., & McNay, E. C. (2013). Caffeine prevents weight gain and cognitive impairment caused by a high-fat diet while elevating hippocampal BDNF. Physiology & behavior, 109, 69-74.
  20. Solati, Z., Jazayeri, S., Tehrani-Doost, M., Mahmoodianfard, S., & Gohari, M. R. (2015). Zinc monotherapy increases serum brain-derived neurotrophic factor (BDNF) levels and decreases depressive symptoms in overweight or obese subjects: a double-blind, randomized, placebo-controlled trial. Nutritional neuroscience, 18(4), 162-168.
  21. Ranjbar, E., Shams, J., Sabetkasaei, M., M-Shirazi, M., Rashidkhani, B., Mostafavi, A., … & Nasrollahzadeh, J. (2014). Effects of zinc supplementation on efficacy of antidepressant therapy, inflammatory cytokines, and brain-derived neurotrophic factor in patients with major depression. Nutritional neuroscience, 17(2), 65-71.
  22. Jafari, F., Amani, R., & Tarrahi, M. J. (2020). Effect of zinc supplementation on physical and psychological symptoms, biomarkers of inflammation, oxidative stress, and brain-derived neurotrophic factor in young women with premenstrual syndrome: A randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Biological trace element research, 194(1), 89-95.
  23. Pochwat, B., Sowa-Kucma, M., Kotarska, K., Misztak, P., Nowak, G., & Szewczyk, B. (2015). Antidepressant-like activity of magnesium in the olfactory bulbectomy model is associated with the AMPA/BDNF pathway. Psychopharmacology, 232(2), 355-367.
  24. Pochwat, B., Sowa-Kucma, M., Kotarska, K., Misztak, P., Nowak, G., & Szewczyk, B. (2015). Antidepressant-like activity of magnesium in the olfactory bulbectomy model is associated with the AMPA/BDNF pathway. Psychopharmacology, 232(2), 355-367.
  25. Derbyshire, E. (2018). Brain health across the lifespan: a systematic review on the role of omega-3 fatty acid supplements. Nutrients, 10(8), 1094.
  26. Bach, S. A., de Siqueira, L. V., Müller, A. P., Oses, J. P., Quatrim, A., Emanuelli, T., … & Moreira, J. D. (2014). Dietary omega-3 deficiency reduces BDNF content and activation NMDA receptor and Fyn in dorsal hippocampus: implications on persistence of long-term memory in rats. Nutritional neuroscience, 17(4), 186-192.
  27. Wu, A., Ying, Z., & Gomez-Pinilla, F. (2004). Dietary omega-3 fatty acids normalize BDNF levels, reduce oxidative damage, and counteract learning disability after traumatic brain injury in rats. Journal of neurotrauma, 21(10), 1457-1467.
  28. Molteni, R., Barnard, R. J., Ying, Z., Roberts, C. K., & Gomez-Pinilla, F. (2002). A high-fat, refined sugar diet reduces hippocampal brain-derived neurotrophic factor, neuronal plasticity, and learning. Neuroscience, 112(4), 803-814.
  29. Yamazaki, M., Yamada, H., Munetsuna, E., Ishikawa, H., Mizuno, G., Mukuda, T., … & Ohashi, K. (2018). Excess maternal fructose consumption impairs hippocampal function in offspring via epigenetic modification of BDNF promoter. The FASEB Journal, 32(5), 2549-2562.
  30. Cui, Y., & Lv, W. (2015, August). Comparative study of resveratrol in wines from three main grape regions in China. In 3rd International Conference on Material, Mechanical and Manufacturing Engineering (IC3ME 2015) (pp. 325-328). Atlantis Press.
  31. Rendeiro, C., Vauzour, D., Kean, R. J., Butler, L. T., Rattray, M., Spencer, J. P., & Williams, C. M. (2012). Blueberry supplementation induces spatial memory improvements and region-specific regulation of hippocampal BDNF mRNA expression in young rats. Psychopharmacology, 223(3), 319-330.
  32. Suh, N., Paul, S., Hao, X., Simi, B., Xiao, H., Rimando, A. M., & Reddy, B. S. (2007). Pterostilbene, an active constituent of blueberries, suppresses aberrant crypt foci formation in the azoxymethane-induced colon carcinogenesis model in rats. Clinical Cancer Research13(1), 350-355.

No comment yet, add your voice below!


Add a Comment

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *