Investigation of brain-derived neurotrophic factor as a diagnostic marker of neuroplasticity in children with motor disorder delay

Тетяна Бакалюк; Марія Віцентович

doi:10.63341/bmbr/4.2025.27

Автор(и)

Тетяна Бакалюк Тернопільський національний медичний університет імені І. Я. Горбачевського МОЗ України https://orcid.org/0000-0002-7619-0264
Марія Віцентович Тернопільський національний медичний університет імені І. Я. Горбачевського МОЗ України https://orcid.org/0000-0002-6492-3635

DOI:

https://doi.org/10.63341/bmbr/4.2025.27

Ключові слова:

біомаркер рухових порушень, рання діагностика, доношені немовлята, недоношені немовлята, шкала рухового розвитку немовлят Альберта

Анотація

Актуальність дослідження біомаркерів нейропластичності полягає у зростаючій поширеності рухових порушень у дітей, оскільки своєчасна діагностика і раннє втручання критично важливі для покращення прогнозу. Метою роботи було оцінити діагностичне значення рівня нейротрофічного фактора мозку як потенційного маркера нейропластичності у дітей віком 7-8 місяців із затримкою рухового розвитку шляхом інтегрального аналізу показників гестаційного віку, маси тіла, рівня рухових навичок за шкалою Alberta Infant Motor Scale та концентрацією нейротрофічного фактора мозку. В дослідженні взяло участь 25 здорових дітей віком 7-8 місяців без рухових порушень та 56 дітей того ж віку з затримкою рухового розвитку, серед яких було 28 дітей, які народились доношеними, але мали рухові порушення, та 28 дітей, які народились недоношеними з руховими порушеннями. В дослідженні було виявилено значущий взаємозв’язок між рівнем нейротрофічного фактора мозку у сироватці крові та ступенем порушення моторного розвитку у дітей. Медіанні рівні нейротрофічного фактора мозку були найвищими в контрольній групі (22,76 пг/мл) і прогресивно знижувалися в групах з порушенням моторного розвитку (11,25 пг/мл та 8,30 пг/мл). Між усіма досліджуваними групами було виявлено статистично значущі відмінності у рівнях нейротрофічного фактора мозку у сироватці крові (р < 0,00001). Результати вказали, що у дітей із порушенням моторного розвитку рівень нейротрофічного фактора мозку значно нижчий, ніж у здорових однолітків, що може свідчити про знижену нейропластичність у цих групах. Ці результати підкреслили потенціал нейротрофічного фактора мозку як об’єктивного критерію для ранньої діагностики, прогнозування та оцінки ефективності реабілітаційних втручань у дітей із затримкою рухового розвитку

Отримано: 19.06.2025 | Переглянуто: 23.10.2025 | Прийнято: 25.11.2025

Біографії авторів

Тетяна Бакалюк, Тернопільський національний медичний університет імені І. Я. Горбачевського МОЗ України

Доктор медичних наук, професор 46001, майдан Волі, 1, м. Тернопіль, Україна

Марія Віцентович, Тернопільський національний медичний університет імені І. Я. Горбачевського МОЗ України

Аспірант 46027, вул. Максима Кривоноса, 2, м. Тернопіль, Україна

Посилання

Olusanya BO, Storbeck C, Cheung VG, Hadders-Algra M. Disabilities in early childhood: A global health perspective. Children. 2023;10(1):155. DOI: 10.3390/children10010155

Stansberry WM, Pierchala BA. Neurotrophic factors in the physiology of motor neurons and their role in the pathobiology and therapeutic approach to amyotrophic lateral sclerosis. Front Mol Neurosci. 2023;16:1238453. DOI: 10.3389/fnmol.2023.1238453

Treble-Barna A, Petersen BA, Stec Z, Conley YP, Fink EL, Kochanek PM. Brain-derived neurotrophic factor in pediatric acquired brain injury and recovery. Biomolecules. 2024;14(2):191. DOI: 10.3390/biom14020191

Song Q, E S, Zhang Z, Liang Y. Neuroplasticity in the transition from acute to chronic pain. Neurotherapeutics. 2024;21(6):e00464. DOI: 10.1016/j.neurot.2024.e00464

Xiong HY, Hendrix J, Schabrun S, Wyns A, Campenhout JV, Nijs J, et al. The role of the brain-derived neurotrophic factor in chronic pain: Links to central sensitization and neuroinflammation. Biomolecules. 2024;14(1):71. DOI: 10.3390/biom14010071

Barbosa AG, Pratesi R, Paz GSC, Dos Santos MAAL, Uenishi RH, Nakano EY, et al. Assessment of BDNF serum levels as a diagnostic marker in children with autism spectrum disorder. Sci Rep. 2020;10:17348. DOI: 10.1038/s41598-020-74239-x

Pauli-Pott U, Cosan AS, Schloß S, Becker K, Pidcock A, Neumann A, et al. Hair brain-derived neurotrophic factor (BDNF) as predictor of developing psychopathological symptoms in childhood. J Affect Disord. 2023;320:428–35. DOI: 10.1016/j.jad.2022.10.007

Vasileva F, Font-Lladó R, Carreras-Badosa G, López-Ros V, Ferrusola-Pastrana A, López-Bermejo A, et al. Increased salivary BDNF and improved fundamental motor skills in children following a 3-month integrated neuromuscular training in primary school. J Funct Morphol Kinesiol. 2024;9(3):154. DOI: 10.3390/jfmk9030154

Wang YH, Zhou HH, Luo Q, Cui S. The effect of physical exercise on circulating brain-derived neurotrophic factor in healthy subjects: A meta-analysis of randomized controlled trials. Brain Behav. 2022;12(4):e2544. DOI: 10.1002/brb3.2544

Rico-González M, González-Devesa D, Gómez-Carmona CD, Moreno-Villanueva A. Exercise as modulator of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) in children: A systematic review of randomized controlled trials. Life. 2025;15(7):1147. DOI: 10.3390/life15071147

Shevchuk SV, Stepaniuk TV. Clinical and diagnostic significance of brain-derived neurotrophic factor in patients with systemic lupus erythematosus, association with disease course and psychoneurological disorders. Ukr Rheumatol J. 2024;98(4):51–7. DOI: 10.32471/rheumatology.2707-6970.98.19343

Havlovska Y, Lytvynenko N, Shlykova O, Izmailova O, Havlovskyi O, Shkodina A. Neurotrophic factor of the brain as a marker of restoration of motor and cognitive functions in the acute period of cardioembolic and atherothrombotic ischemic stroke. Ukr Sci Med Youth J. 2022;1(128):32–41. DOI: 10.32345/USMYJ.1(128).2022.32-41

Bouhaddou N, Mabrouk M, Atifi F, Bouyahya A, Zaid Y. The link between BDNF and platelets in neurological disorders. Heliyon. 2024;10(21):e39278. DOI: 10.1016/j.heliyon.2024.e39278

World Medical Association. Declaration of Helsinki: Ethical principles for medical research involving human subjects [Internet]. [cited 2025 May 23]. Available from: https://www.wma.net/what-we-do/medical-ethics/declaration-of-helsinki/

Goldman J, Becker ML, Jones B, Clements M, Leeder JS. Development of biomarkers to optimize pediatric patient management: What makes children different? Biomark Med. 2011;5(6):781–94. DOI: 10.2217/bmm.11.96

Bothwell M. NGF, BDNF, NT3, and NT4. Handb Exp Pharmacol. 2014;220:3–15. DOI: 10.1007/978-3-642-45106-5_1

Chew JD, Markham L, Smith HM, Su YR, Tomasek K, Slaughter JC, et al. Assessment of brain-derived neurotrophic factor and osteopontin in a healthy pediatric population. J Circ Biomark. 2018;7:1849454418806136. DOI: 10.1177/1849454418806136

Ghassabian A, Sundaram R, Chahal N, McLain AC, Bell E, Lawrence DA, et al. Determinants of neonatal brain-derived neurotrophic factor and association with child development. Dev Psychopathol. 2017;29(4):1499–511. DOI: 10.1017/S0954579417000414

Krey FC, Stocchero BA, Creutzberg KC, Heberle BA, Tractenberg SG, Xiang L, et al. Neurotrophic factor levels in preterm infants: A systematic review and meta-analysis. Front Neurol. 2021;12:643576. DOI: 10.3389/fneur.2021.643576

Mercado L, Rose S, Escalona-Vargas D, Dajani N, Siegel ER, Preissl H, et al. Correlating maternal and cord-blood inflammatory markers and BDNF with human fetal brain activity recorded by magnetoencephalography: An exploratory study. Brain Behav Immun Health. 2024;39:100804. DOI: 10.1016/j.bbih.2024.100804

Dingsdale H, Garay SM, Tyson HR, Savory KA, Sumption LA, Kelleher JS, et al. Cord serum brain-derived neurotrophic factor levels at birth associate with temperament outcomes at one year. J Psychiatr Res. 2022;150:47–53. DOI: 10.1016/j.jpsychires.2022.03.009

Su CH, Liu TY, Chen IT, Ou-Yang MC, Huang LT, Tsai CC, et al. Correlations between serum BDNF levels and neurodevelopmental outcomes in infants of mothers with gestational diabetes. Pediatr Neonatol. 2021;62(3):298–304. DOI: 10.1016/j.pedneo.2020.12.012

Hua J, Williams GJ, Jin H, Chen J, Xu M, Zhou Y, et al. Early motor milestones in infancy and later motor impairments: A population-based data linkage study. Front Psychiatry. 2022;13:809181. DOI: 10.3389/fpsyt.2022.809181

Sarapuk IM, Pavlyshyn HA, Lacina L, Królak-Olejnik B. Neurodevelopmental care of preterm babies and its key elements. Int J Med Med Res. 2017;3(1):26–33. DOI: 10.11603/ijmmr.2413-6077.2017.1.7063

Larsen B, Sydnor VJ, Keller AS, Yeo BTT, Satterthwaite TD. A critical period plasticity framework for the sensorimotor-association axis of cortical neurodevelopment. Trends Neurosci. 2023;46(10):847–62. DOI: 10.1016/j.tins.2023.07.007