Ο εγκέφαλος, όπως και όλα τα όργανα του ανθρώπινου σώματος, μεταβάλλεται φυσιολογικά με το πέρασμα του χρόνου. Ωστόσο, σε ορισμένους ανθρώπους οι αλλαγές αυτές εξελίσσονται με ταχύτερο ρυθμό, γεγονός που έχει συνδεθεί με προβλήματα μνήμης, μειωμένες γνωστικές λειτουργίες και αυξημένο κίνδυνο εμφάνισης νευροεκφυλιστικών παθήσεων.
Νέα επιστημονική έρευνα έρχεται να αναδείξει έναν ακόμη παράγοντα που φαίνεται να επηρεάζει αυτή τη διαδικασία. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της μελέτης, τα αυξημένα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα ενδέχεται να επιταχύνουν τη βιολογική γήρανση του εγκεφάλου, επηρεάζοντας τη δομή και τη λειτουργία του. Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Molecular Psychiatry.
Η μελέτη
Η ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο Jilin και το Ιατρικό Πανεπιστήμιο της Κίνας αξιοποίησε δεδομένα της UK Biobank, μιας από τις μεγαλύτερες βιοϊατρικές βάσεις δεδομένων διεθνώς, η οποία περιλαμβάνει πληροφορίες για την υγεία, το γενετικό προφίλ και τις απεικονιστικές εξετάσεις δεκάδων χιλιάδων εθελοντών.
Οι επιστήμονες ανέλυσαν μαγνητικές τομογραφίες εγκεφάλου, καταγράφοντας στοιχεία όπως ο όγκος επιμέρους περιοχών, οι δομικές μεταβολές και τα χαρακτηριστικά των εγκεφαλικών ιστών. Στη συνέχεια αξιοποίησαν τεχνικές μηχανικής μάθησης ώστε να υπολογίζουν τη λεγόμενη «βιολογική ηλικία» του εγκεφάλου με βάση τα απεικονιστικά δεδομένα.
Όπως αναφέρουν οι ερευνητές: «Συνδυάσαμε δεδομένα πολυτροπικής νευροαπεικόνισης (MRI), μεταβολομικής ανάλυσης πλάσματος και γονιδιωματικής από την UK Biobank, προκειμένου να προσδιορίσουμε τους μεταβολικούς δείκτες της γήρανσης του εγκεφάλου και να αξιολογήσουμε τον πιθανό αιτιώδη ρόλο τους».
Παράλληλα σημειώνουν: «Χρησιμοποιώντας 1.079 φαινοτύπους που προέκυψαν από απεικονιστικές εξετάσεις (IDPs) από 4.333 υγιείς συμμετέχοντες, εκπαιδεύσαμε και επικυρώσαμε μοντέλα μηχανικής μάθησης για την πρόβλεψη της ηλικίας του εγκεφάλου, με το μοντέλο παλινδρόμησης LASSO να επιτυγχάνει την καλύτερη απόδοση. Στη συνέχεια, εκτιμήθηκε η διαφορά ηλικίας του εγκεφάλου (BAG) σε 37.458 συμμετέχοντες».
Η γλυκόζη ξεχώρισε ανάμεσα στους βιολογικούς δείκτες
Αφού συνέκριναν τα απεικονιστικά ευρήματα με τις εξετάσεις αίματος των συμμετεχόντων, οι ερευνητές εντόπισαν εννέα μεταβολικούς δείκτες που σχετίζονταν με τη βιολογική ηλικία του εγκεφάλου. Από αυτούς, η γλυκόζη παρουσίασε τη σημαντικότερη συσχέτιση.
Σύμφωνα με τα αποτελέσματα, όσοι είχαν υψηλότερες συγκεντρώσεις γλυκόζης εμφάνιζαν στις μαγνητικές τομογραφίες χαρακτηριστικά που αντιστοιχούσαν σε εγκεφάλους μεγαλύτερης βιολογικής ηλικίας σε σχέση με τη χρονολογική τους ηλικία.
«Οι αναλύσεις συσχέτισης σε 21.780 άτομα εντόπισαν εννέα μεταβολίτες πλάσματος που συνδέονται σημαντικά με το BAG μετά από διόρθωση Bonferroni, με τη γλυκόζη να παρουσιάζει την ισχυρότερη επίδραση», αναφέρουν οι επιστήμονες.
Παράλληλα επισημαίνουν ότι: «Μελέτες συσχέτισης σε επίπεδο γονιδιώματος (GWAS) εντόπισαν 392 μονονουκλεοτιδικούς πολυμορφισμούς (SNPs) που σχετίζονται με τη BAG, ενώ η μεντελική τυχαιοποίηση δύο δειγμάτων παρείχε στοιχεία που υποστηρίζουν έναν πιθανό αιτιώδη ρόλο της γλυκόζης στην επιτάχυνση της γήρανσης του εγκεφάλου».
Σύνδεση με νευρολογικές και ψυχικές διαταραχές
Οι επιστήμονες διαπίστωσαν επίσης ότι τα αυξημένα επίπεδα γλυκόζης σχετίζονται με μεγαλύτερη πιθανότητα εμφάνισης σειράς νευρολογικών και ψυχιατρικών παθήσεων.
«Από κλινική άποψη, τα αυξημένα επίπεδα γλυκόζης στο πλάσμα συσχετίστηκαν θετικά με επτά εγκεφαλικές διαταραχές, συμπεριλαμβανομένης της άνοιας όλων των αιτιών, της νόσου Αλτσχάιμερ, της αγγειακής άνοιας, της νόσου Parkinson, του εγκεφαλικού επεισοδίου, της κατάθλιψης και του άγχους, και αρνητικά με τη γνωστική επίδοση, την κινητική λειτουργία και τα αποτελέσματα ψυχικής υγείας», σημειώνουν οι συγγραφείς.
Παράλληλα, οι υψηλότερες συγκεντρώσεις γλυκόζης συσχετίστηκαν με μικρότερο όγκο σε δεκάδες περιοχές του εγκεφάλου, εύρημα που ενισχύει την υπόθεση ότι ο μεταβολισμός της γλυκόζης παίζει καθοριστικό ρόλο στη διαδικασία της εγκεφαλικής γήρανσης.
Όπως καταλήγει η ερευνητική ομάδα: «Οι υψηλότερες συγκεντρώσεις γλυκόζης συσχετίστηκαν επίσης με μειωμένο όγκο σε 80 περιοχές του φλοιού, του υποφλοιού και της παρεγκεφαλίδας. Αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι ο μεταβολισμός της γλυκόζης είναι μια τροποποιήσιμη οδός στη γήρανση του εγκεφάλου, με επιπτώσεις στις στρατηγικές έγκαιρης παρέμβασης που στοχεύουν στη διατήρηση της υγείας του εγκεφάλου καθ’ όλη τη διάρκεια της ζωής».
Οι ερευνητές υπογραμμίζουν ότι θα χρειαστούν νέες μελέτες για να αποσαφηνιστεί περαιτέρω ο τρόπος με τον οποίο η γλυκόζη επηρεάζει τη λειτουργία του εγκεφάλου. Εκτιμούν, ωστόσο, ότι τα ευρήματα μπορούν να αποτελέσουν τη βάση για νέες στρατηγικές πρόληψης και έγκαιρης παρέμβασης, με στόχο τη διατήρηση της εγκεφαλικής υγείας σε μεγαλύτερη ηλικία.
