Nuovi dati suggeriscono un legame tra glucosio elevato, invecchiamento cerebrale accelerato e maggior rischio di disturbi come demenza, ictus, depressione e ansia.
Livelli elevati di glucosio nel sangue potrebbero essere associati a un invecchiamento più rapido del cervello. È quanto emerge da uno studio condotto da ricercatori dell’Università di Jilin e dell’Università Medica Cinese, pubblicato su Molecular Psychiatry, che ha analizzato dati di neuroimaging, genomici e biologici per comprendere meglio il ruolo dei processi metabolici nella salute cerebrale. Il punto di partenza è noto: con l’età il cervello umano va incontro a cambiamenti strutturali naturali, tra cui una progressiva riduzione di dimensioni e volume, soprattutto dopo i 30-40 anni. In alcune persone, però, questi cambiamenti sembrano procedere più velocemente del previsto, aumentando il rischio di perdita di memoria, declino cognitivo e malattie neurologiche o psichiatriche. Per indagare questi meccanismi, il team ha utilizzato i dati della UK Biobank, integrando risonanze magnetiche cerebrali, metabolomica plasmatica e informazioni genetiche. L’obiettivo era identificare marcatori biologici capaci di spiegare perché alcuni cervelli appaiano “più vecchi” rispetto all’età anagrafica.
L’intelligenza artificiale per stimare l’età biologica del cervello
Per misurare l’invecchiamento cerebrale, i ricercatori hanno prima estratto dalle scansioni MRI una serie di caratteristiche quantitative: dimensioni di specifiche aree cerebrali, caratteristiche dei tessuti, variazioni strutturali e altri parametri ricavati dalle immagini. In totale, sono stati utilizzati 1.079 fenotipi derivati da immagini, relativi a 4.333 partecipanti sani, per addestrare e validare diversi modelli di apprendimento automatico in grado di prevedere l’età del cervello.
Tra i metodi testati, il modello di regressione LASSO, acronimo di Least Absolute Shrinkage and Selection Operator, si è rivelato il più efficace, con un errore medio di 3,26 anni nella previsione dell’età cerebrale. Una volta individuato il modello più performante, gli studiosi lo hanno applicato a 37.458 partecipanti per calcolare il cosiddetto BAG, cioè il brain age gap: la differenza tra l’età cerebrale stimata dalle immagini e l’età reale della persona. Se il cervello appare più vecchio dell’età anagrafica, il BAG risulta positivo; se appare più giovane, risulta negativo. Questo indicatore ha permesso di confrontare l’invecchiamento cerebrale con i dati metabolici presenti nei campioni di sangue, aprendo la strada all’identificazione di possibili marcatori biologici associati a un’accelerazione del processo.
Il glucosio è il marcatore più fortemente associato al brain age gap
L’analisi metabolomica ha permesso di individuare nove molecole plasmatiche significativamente associate al BAG, dopo correzione statistica. Tra queste, il glucosio è risultato il marcatore con l’effetto più forte. In termini pratici, livelli più elevati di glucosio nel sangue erano collegati a cervelli che, nelle immagini di neuroimaging, mostravano segni più marcati di invecchiamento e apparivano quindi più vecchi rispetto all’età reale dei partecipanti. Gli autori riportano che, nelle analisi condotte su 21.780 individui, il glucosio ha mostrato l’associazione più rilevante con l’invecchiamento cerebrale accelerato, con un coefficiente ß pari a 0,32 e un valore di significatività molto elevato. Non si tratta solo di una correlazione osservazionale: il gruppo di ricerca ha integrato anche analisi genetiche. Gli studi di associazione a livello genomico hanno identificato 392 polimorfismi a singolo nucleotide associati al BAG, mentre la randomizzazione mendeliana a due campioni ha fornito elementi a sostegno di un possibile ruolo causale del glucosio nell’accelerazione dell’invecchiamento cerebrale. Questo passaggio è importante perché suggerisce che il metabolismo del glucosio potrebbe non essere soltanto un indicatore dello stato di salute del cervello, ma un fattore coinvolto nei processi biologici che ne influenzano l’invecchiamento. Inoltre, concentrazioni più alte di glucosio sono state associate a una riduzione del volume cerebrale regionale in 80 aree corticali, sottocorticali e cerebellari, rafforzando l’ipotesi di un legame strutturale tra metabolismo e salute cerebrale.
Implicazioni per prevenzione, diagnosi precoce e salute cognitiva
I risultati dello studio indicano il metabolismo del glucosio come una possibile via modificabile nell’invecchiamento cerebrale. Questo non significa che il glucosio sia l’unico fattore coinvolto, né che da solo determini il destino neurologico di una persona, ma suggerisce che il controllo metabolico possa avere un ruolo importante nella protezione del cervello lungo l’intero arco della vita. Gli autori hanno osservato che livelli più elevati di glucosio plasmatico risultavano associati positivamente a sette disturbi cerebrali: demenza di qualsiasi causa, malattia di Alzheimer, demenza vascolare, malattia di Parkinson, ictus, depressione e ansia. Al contrario, valori più alti erano collegati negativamente a prestazioni cognitive, funzione motoria ed esiti di salute mentale. Il dato è rilevante perché collega un parametro biologico relativamente misurabile e modificabile a condizioni molto diverse tra loro, ma accomunate da un impatto sulla funzione cerebrale.
In prospettiva, questi risultati potrebbero contribuire allo sviluppo di strategie di prevenzione e intervento precoce, soprattutto nei soggetti con alterazioni metaboliche o rischio aumentato di declino cognitivo. Saranno però necessari ulteriori studi per chiarire i meccanismi biologici coinvolti e verificare se migliorare il controllo del glucosio possa davvero rallentare l’invecchiamento del cervello.
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