Uno studio su oltre 48mila persone individua diversi modelli di invecchiamento cerebrale associati a Alzheimer, MCI, dipendenze e disturbi psichiatrici.
Un ampio studio di neuroimaging suggerisce che diverse condizioni neurologiche e psichiatriche siano associate a specifici modelli di invecchiamento cerebrale accelerato. I risultati, pubblicati sulla rivista open access PLOS Medicine, indicano che le associazioni più forti riguardano la malattia di Alzheimer e il lieve deterioramento cognitivo (MCI), mentre anche dipendenze e alcuni disturbi psichiatrici mostrano valori compatibili con un’età cerebrale superiore a quella attesa. La ricerca è stata condotta da Shile Qi dell’Università di Aeronautica e Astronautica di Nanchino, in Cina.
Per valutare l’invecchiamento cerebrale, i ricercatori hanno utilizzato la differenza di età predittiva (PAD), un parametro che confronta l’età cronologica di una persona con quella stimata attraverso le immagini cerebrali. Un valore positivo indica che il cervello appare più vecchio rispetto a quanto previsto per l’età. Il team ha analizzato immagini di risonanza magnetica strutturale relative a 45.900 soggetti di controllo provenienti da diversi database di neuroimaging, confrontandole con quelle di 2.698 persone con differenti condizioni neurologiche, psichiatriche o legate alla dipendenza.
L’analisi ha incluso persone con disturbo da deficit di attenzione/iperattività (ADHD), disturbo dello spettro autistico (ASD), dipendenza da alcol o tabacco, malattia di Alzheimer, lieve deterioramento cognitivo, schizofrenia, disturbo bipolare e disturbo depressivo maggiore. L’obiettivo era verificare se queste condizioni fossero associate a un’accelerazione dell’invecchiamento cerebrale e se lasciassero tracce riconoscibili nelle immagini di risonanza magnetica. Tra tutte le condizioni considerate, la malattia di Alzheimer e il MCI hanno mostrato le associazioni più forti con valori elevati di PAD.
Il dato suggerisce che, nei soggetti interessati da queste condizioni neurodegenerative, l’età apparente del cervello possa risultare significativamente superiore rispetto a quella attesa sulla base dell’età cronologica. Anche le persone con dipendenze e alcuni disturbi psichiatrici hanno mostrato un aumento del PAD.
Il quadro, tuttavia, non è risultato uniforme per tutte le condizioni esaminate. In particolare, i ricercatori non hanno osservato differenze complessive significative nei valori di PAD tra i soggetti di controllo e quelli con ADHD o ASD. Questo risultato indica che l’eventuale relazione tra una determinata condizione e l’invecchiamento cerebrale non può essere considerata automaticamente presente in tutti i disturbi neurologici o psichiatrici.
I ricercatori hanno approfondito l’analisi osservando non soltanto il cervello nel suo complesso, ma anche il PAD nelle singole regioni cerebrali. È emerso che diverse condizioni presentano distribuzioni differenti dei segnali associati all’invecchiamento. Una delle aree che ha mostrato un PAD più elevato in presenza di diverse condizioni è stata la corteccia prefrontale, una regione coinvolta in numerose funzioni cognitive e comportamentali.
Nei disturbi psichiatrici, l’aumento del PAD è risultato particolarmente evidente nei lobi frontali e temporali. Nel caso della demenza, invece, l’associazione ha interessato soprattutto la corteccia frontale e quella occipitale, delineando quindi un modello differente.
Anche la dipendenza ha mostrato una distribuzione caratteristica. Valori più elevati di PAD sono stati osservati nella rete di default mode e nella rete di salienza, oltre che nel putamen e nel talamo. Queste differenze regionali suggeriscono che condizioni diverse possano essere associate a modificazioni dell’invecchiamento cerebrale che non si distribuiscono nello stesso modo in tutto l’encefalo.
Il team ha inoltre analizzato i modelli di espressione genica associati alle diverse condizioni. Sono state individuate differenze nella trascrizione genica che risultavano associate a particolari disturbi e alle rispettive alterazioni dell’età cerebrale. Secondo i ricercatori, questo elemento apre l’ipotesi che i diversi modelli osservati attraverso la risonanza magnetica possano riflettere processi biologici sottostanti differenti. L’analisi non si limita quindi a descrivere quanto il cervello appaia più vecchio, ma cerca anche di individuare possibili correlati biologici delle differenze osservate.
I risultati non dimostrano che le condizioni analizzate causino direttamente un invecchiamento cerebrale più rapido. Lo studio è infatti di tipo correlazionale e mostra associazioni tra determinate patologie e valori di PAD, senza stabilire un rapporto di causa-effetto. Un ulteriore elemento di complessità riguarda la frequente compresenza di disturbi psichiatrici e dipendenze, che rende difficile attribuire l’associazione osservata a una singola condizione. Nonostante questi limiti, secondo gli autori l’analisi dell’età cerebrale potrebbe rappresentare una strada utile per individuare nuovi biomarcatori e comprendere meglio i meccanismi biologici associati a disturbi diversi. I differenti modelli regionali osservati suggeriscono infatti che patologie differenti possano lasciare impronte specifiche sull’invecchiamento del cervello.
Gli autori sottolineano: “Diversi disturbi neurologici sembrano lasciare impronte diverse sull’orologio dell’invecchiamento cerebrale, il che potrebbe aiutare i ricercatori a comprendere meglio i percorsi neurali e biologici coinvolti in queste condizioni”.
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