Struttura di u cerebrum è l'obesità (2010)

I MUVRINI

L'obesità è u tipu II, o a diabetes mellitus non insulino-dipendente (DM2) sò dui cundizioni interconnessi chì anu righjuntu proporzioni epidemiche. Ci hè attualmente più di un miliardo di sovrappesu è 300 milioni di persone obese in u mondu [Organizazione di a Salutazione Mundiale, 2009]. A pupulazione anziana ùn hè micca stata risparmiata - 40% di l'omi è 45% di e donne di più di 70 anni sò gravati da obesità o DM2.Ceska, 2007], aumentendu u so risicu per a malatia cardiovascular è l'ictus [Mankovsky è Ziegler, 2004]. L'obesità hè ancu un fattore di risicu per a decadenza cognitiva è a demenza, cumpresa a malatia d'Alzheimer (AD)Elias et al., 2005; Wolf et al., 2007]. Stu risicu aghjuntu pò esse mediatu da DM2, chì hè assuciatu cù una probabilità più alta di avè AD [XNUMX]Irie et al., 2008; Leibson et al., 1997].

Studi precedenti chì analizanu dati da u Studiu di Cognizione di Salute Cardiovascular (CHS-CS) indicanu chì a malatia cerebrovascular, in più di l'età, a razza è u livellu di educazione, sò assuciati cù a cognizione è cù u sviluppu di un statu di risicu intermediu per AD, cunnisciutu. cum'è un deficit cognitivu lieve (MCI) [Lopez et al., 2003a]. I fattori di risicu cardiovascular per MCI includenu lesioni di materia bianca, infarti, ipertensione, diabete mellitus è malatie cardiache.Lopez et al., 2003a]. Inoltre, i pazienti cù AD anu tassi anormalmente elevati di atrofia cerebrale.Apostolova et al., 2006; Callen et al., 2001; Leow et al., 2009]. Inoltre, l'atrofia di u cervellu pò esse rilevabile in a MRI ancu prima chì a deteriorazione cognitiva hè clinicamente evidenti, cum'è dimustratu in un studiu chì mostra una atrofia più grande in i portatori asintomatici APOE4 paragunatu à i non-portatori.Morra et al., 2009].

L'obesità è a DM2 ponu amplificà u risicu per a demenza aggravendu l'atrofia cerebrale ancu in individui cognitivamente intatti, aumentendu a so vulnerabilità à a futura neuropatologia AD. Studi precedenti, soprattuttu in sughjetti più ghjovani di 65 anni, suggerenu chì l'aumentu di u cuntenutu di grassu di u tessulu di u corpu (adiposità) hè correlatu cù l'atrofia in a corteccia temporale, i lobi frontali, putamen, caudate, precuneus, thalamus è materia bianca (WM)Gustafson et al., 2004; Pannacciulli et al., 2006; Taki et al., 2008]. Hè scunnisciutu, ma di grande interessu, se un altu cuntenutu di grassu tissutu, cum'è misuratu da l'IMC, hè assuciatu cù differenzi in a struttura di u cervellu in l'anziani cognitivamente normale.

DM2 hè ancu assuciatu cù l'atrofia cerebrale in l'anziani, cumpresu in i lobi temporali, l'ippocampu, è cù una espansione più grande di i ventriculi laterali.Korf et al., 2007]. L'esplicazione più cumuna per questi effetti hè e lesioni WM.Claus et al., 1996] è i ​​colpi clinichi [Mankovsky è Ziegler, 2004]. L'atrofia cerebrale assuciata à DM2 pò esse secondaria à l'aumentu di i livelli di insuline vistu in a malatia; L'insulina plasmatica à digiunu più altu hè stata assuciata cù deficit cognitivi in ​​i sughjetti anziani.Yaffe et al., 2004], è prumove a deposizione di l'amiloide, aumentandu cusì u risicu di a malatia di Alzheimer.Watson et al., 2003]. Finu a ora, nisun altru studiu hà correlatu l'insulina di plasma di digiunu è a struttura di u cervellu, ancu quandu DM2 hè statu esaminatu. Un potenziale seriu cunfunditu in tali studii hè a pussibilità di cambiamenti neurodegenerativi pre-sintomatichi in i cohorts anziani studiati. Siccomu l'atrofia cerebrale è a patologia di l'AD ponu esse anni prima di l'iniziu di i sintomi clinichi.Braskie et al., 2008; DeKosky et al., 2006], l'investigazioni di l'IMC, DM2 è l'atrofia cerebrale deve esse fatta in individui per quale l'AD incipiente pò esse escluditu quantu pussibule.

L'obesità è a DM2 ponu amplificà u risicu per l'AD prumove l'atrofia cerebrale è cusì ponu rapprisintà fatturi di risicu potenzialmente critichi per a decadenza cognitiva è a demenza. Perchè sti cundizioni sò in una certa misura prevenibili è trattabili, hè impurtante identificà strutture cerebrali specificamente affettate in anziani non dementi, sia per capiscenu i sistemi affettati, sia per valutà u successu di l'intervenzioni per prutege questi spazii.

Avemu applicatu a morfometria basata in tensori (TBM), un metudu relativamente novu [Hua et al., 2008; Thompson et al., 2000], per generà carte 3D di l'atrofia di u cervellu in un gruppu di sughjetti anziani non dementi reclutati da u Studiu di Cognizione di Salute Cardiovascular (CHS-CS), una cohorte di individui basata in a cumunità per quale esisti una vasta dati clinichi, cognitivi è di imaging. [Lopez et al., 2004]. Basatu nantu à e dati cognitivi longitudinali, avemu sceltu 94 sughjetti chì sò stati cognitivamente normali per almenu 5 anni dopu a so scansione MRI di basa, minimizendu cusì l'effetti di cunfusione di a neurodegenerazione preclinica precoce. Avemu regressu BMI (n = 94), FPI (n = 64) è diagnosi DM2 (n = 94) contr'à e misure derivate da l'imaghjini di e differenze di volumi GM è WM trà i sughjetti, per determinà se sti variàbili eranu assuciati cù l'atrofia cerebrale. Avemu usatu correlazione bivariata mudelli per una analisi esplorativa iniziale, è dopu regressione multipla I mudelli sò stati utilizati per cuntà i putenziali cunfusioni cum'è u sessu è a razza. Avemu paragunatu ancu a struttura di u cervellu trà u pesu normale (BMI: 18.5-25), u sovrappeso (BMI: 25-30) è l'obesità (BMI: 30+) sughjetti per valutà se questi cutoffs clinichi per a definizione di l'adiposità più alta sò associati cù l'atrofia cerebrale. .

Materiale è Metodi

Risposte alla lingua

A demografia di u sughjettu hè mostrata in Tabella I, divisu in 3 categurie BMI per normale, sovrappeso è obese (BMI Range: 18.5-36.2). Solu i livelli di BMI è FPI differisanu trà i gruppi - cum'è previstu, o per definizione, e persone in sovrappeso è obese avianu livelli di BMI è FPI più altu ch'è u gruppu BMI normale.p ≤ 0.001). Ùn ci era micca correlazione trà i livelli di DM2 è FPI (r(64) = .01,p = .92). Inoltre, i sughjetti DM2 ùn anu micca un nivellu FPI più altu ch'è i sughjetti non-FPI (t(62) = -.09,p = .92).

Tabella I

Caratteristiche di u sughjettu. I gruppi studiati differivanu solu in BMI è FPI (p <0.01).

Analisi Statistiche Bivariate:

Confusioni potenziali

In i nostri mapi di TBM chì correlanu variabili potenziali di cunfusione cù a struttura di u cervellu, l'età crescente hà dimustratu una associazione à livellu di tendenza cù volumi di u cervellu più bassi in questa mostra, ma questu ùn era micca statisticamente significativu (p = 0.07, currettu; prova di permutazione). L'età è l'IMC ùn sò micca correlati significativamente in u nostru campione (r (92) = - 0.04, p = 0.90) nè l'età era correlata cù i livelli di insulina (r (64) = 0.06, p = 0.66) o cù diagnosticu DM2 (r (92) = -0.05, p = 0.61). Inoltre, u genotipu APOE4, chì aumenta u risicu per l'AD sporadica, ùn era micca in relazione cù alterazioni rilevabili in a struttura di u cervellu cum'è valutata cù TBM in questa mostra.p = 0.39, test di permutazione). L'educazione, definita categuricamente cum'è progressione oltre u liceu, ùn era ancu statisticamente significativu in a so correlazione cù e misure TBM di l'atrofia GM è WM nè negativamente (p= .92, test di permutazione) o positivamente (p= .12, prova di permutazione). Una designazione clinica di l'ipertensione (sistolica / diastolica> 140/90 mm hg o l'usu di medicazione anti-ipertensive) ùn avia ancu una correlazione negativa statisticamente significativa cù a struttura di u cervellu in u nostru campione (p= .33, prova di permutazione).

BMI

L'IMC più altu hè stata significativamente correlata cù volumi più bassi di GM è WM in tuttu u cervellu (p < 0.001, test di permutazione). Figura 1a mostra i coefficienti di correlazione per l'associazione inversa di l'IMC cù a struttura cerebrale prughjettata nantu à u mudellu di deformazione minima specifica CHS (u CHS-MDT). I culori blu rapprisentanu zoni di correlazione negativa più altu; i valori sò generalmente da -0.30 à 0.30. I zoni di correlazione pusitiva in rossu è giallu ùn eranu statisticamente significativi. Zone di correlazione negativa più forte (r ≤ -0.30) sò stati trovati in a corteccia frontale orbitale (freccia rossa à x = -9, y = 57, z = 29, r = −.31), l'ippocampu (frecce d'oru: manca à x = − 31, y = −2, z = 25, r = −,32; ghjustu à x = 32, x = 9, z = 18, r = −.31) et les zones sous-corticales (astérisques blancs : à gauche à x = −28, y = −14, z = 1, r = −,30; ghjustu à x = 29, y = −15, z = 1, r = -.34) cumpresi u putamen, globus pallidus è thalamus. Questi risultati suggerenu l'atrofia in e persone cun grassu di tissutu corpu più altu. Figura 1b mostra u significatu currispundente (p-value) mappa. I culori più scuri indicanu zoni cù più bassi p- i valori.

figura 1

Corsi a mostra a r-value (coefficient di correlazione Pearson) mappa chì mette in risaltu i correlazioni negativi è pusitivi trà l'IMC è a struttura di u cervellu prughjettata nantu à e sezioni cardinali di u Template di Deformazione Minima di Studiu di Salute Cardiovascular (CHS-MDT). ...

FPI

Un FPI più altu hè statu assuciatu cù volumi di u cervellu regiunale più bassi (p = 0.01, test di permutazione) sia in GM sia in WM. FPI più altu sò stati assuciati cù l'atrofia cerebrale in i lobi frontali, l'ippocampu è u splenium di u corpus callosum. Questi risultati sò mostrati in Figurine 2a è 2b. Figura 2a mostra a mappa di coefficienti di correlazione in quale FPI più altu hè correlatu cù volumi più bassi in u splenium di u corpus calloso (freccia rossa: x = -3, y = 12, z = -12, r = −.27), corteccia frontale orbitale (freccia arancione: x = −3, y = −39, z = 31, r = −.33) è l'ippocampu (frecce d'oru: manca in x = −24, y = −1, z = 24, r = −,31; ghjustu à x = 31, x = 3, z = 21, r = −,33). Figura 2b mostra a mappa p-value corrispondente. Questi risultati suggerenu chì l'alti livelli d'insulina, un cumpunente iniziale di a patologia DM2, pò esse ligata à l'atrofia cerebrale in e regioni cerebrali cù funzioni cognitive cum'è u splenium di corpus callosum (trasferimentu inter-emisfericu di visuale è altre informazioni cognitive), u frontale orbitale. cortex (funzione esecutiva), è ippocampus (apprendimentu è memoria).

figura 2

Corsi a mostra una mappa di correlazione prughjettata nantu à u mudellu CHS-MDT chì indica induve l'atrofia cerebrale (riduzzione di u voluminu) hè ligata à i livelli di insuline di plasma di digiunu più altu. Un FPI più altu hè correlatu à i volumi più bassi di u splenium di u corpus calloso (rossu ...

Diabetes Mellitus di tipu II

DM2 era ancu assuciatu cù l'atrofia cerebrale (p < 0.001, prova di permutazione) in l'analisi bivariate. Quelli participanti diagnosticati cù DM2 avianu volumi più bassi in parechje regioni cerebrali cumpresi i lobuli frontali, a corteccia prefrontale, u genu è u splenu di u corpus callosum, u gyrus cingulate mediu, u lobule parietale superiore, i lobuli occipitali è u cerebellum. I gangli basali, cumpresu u caudate, putamen è globus pallidus sò stati ancu atrofiati in quelli cun un diagnosticu di DM2. Nisunu di i nostri sughjetti DM2 anu avutu una storia di ictus clinicu o infarti identificati da MRI. I zoni di atrofia ligati à DM2 sò visualizati in Figure 3a (carta di coefficienti di correlazione) è è 3b3b (carte de valeur p). Questa figura mostra chì DM2 hè assuciatu cù volumi più bassi in splenium di u corpus calloso (Figura 3b, mappa di significazione, freccia nera, currispundente r-value = -.21 à x = -4, y = 14, z = -17), genu di u corpus calloso (Figura 3b, freccia verde, currispundente r-value = -.17 à x = 4, y = -49, z = 1) è i lobi frontali (Figura 3b, freccia rossa, currispundente r-valore = −,24 à x = −7, y = −77, z = 7).

figura 3

lu r-valore imagine in parte a mostra a correlazione negativa trà un diagnosticu categuricu di DM2 è atrofia in GM è WM. DM2 hè assuciatu cù volumi più bassi in splenium di u corpus calloso Figura 3b, mappa di significazione, freccia nera, currispundente ...

Analisi di regressione multipla

In u regressione multipla mudelli, l'IMC era l'unica variabile chì era significativamente ligata cù l'atrofia cerebrale in GM è WM (espettatu FDR < 5%); ùn ci era micca associazioni indipendenti trà FPI, DM2, e, sessu, o razza cù u gradu di atrofia cerebrale una volta chì l'IMC hè statu cuntatu. L'associazione inversa di l'IMC è a struttura di u cervellu hè mostrata in figura 4. L'IMC più altu era assuciatu cù volumi GM è WM più bassi in a corteccia frontale orbitale (parte a, casella blu), gyrus cingulate anteriore (parte a, casella blu), lobe temporale mediale (parte b, frecce nere) è WM subcortical (parte c). , asterischi neri). A dimensione di l'effettu per questa associazione era grande (r ≥ 0.30). In Figura complementare 1, mostramu una maghjina beta di l'effetti principali di l'IMC. Questa maghjina rapprisenta a pendenza di a linea di regressione, chì mostra u percentualità di u voluminu di u cervellu (in cc) persu per ogni guadagnu di deviazione standard in BMI dopu avè aghjustatu per l'altri variàbili in u mudellu. In una regione ristretta di a corteccia frontale orbitale / cingulatu anteriore, per esempiu, i culori viole mostranu chì più di 4% di u voluminu di u cervellu hè persu per ogni guadagnu di deviazione standard in BMI. In cunseguenza, una persona in u top 5% di l'IMC (vale à dì duie deviazioni standard da a media), mostrarà un deficit focal massimu di 8% in una zona cum'è a corteccia frontale orbitale. I frecce è l'asterischi identificanu e zone anatomiche currispondenti trà a mappa di correlazione è l'imaghjini beta.

figura 4

Questa figura mostra a mappa di i valori di correlazione (r-value map) prughjettata nantu à u mudellu di cervellu MNI Standard Single Subject per scopi di visualizazione. A correlazione mostrata hè trà l'IMC più altu è l'atrofia GM / WM cuntrolla per età, genere, razza è DM2. Più calda ...

Ùn avemu rilevatu nisuna associazione indipendente di età, DM2, sessu o razza nantu à i volumi GM o WM in u nostru campione una volta chì l'IMC hè statu contabilizatu. L'analisi di l'interazzione anu ancu dimustratu chì l'atrofia ligata à l'IMC ùn variava micca in funzione di una di queste variàbili. Un BMI separatu per l'analisi di l'interazzione FPI (n = 64) hà dimustratu chì l'effetti di l'IMC nantu à a struttura di u cervellu ùn variavanu micca in funzione di FPI. Per capisce megliu cumu hè stata distribuita l'atrofia assuciata à l'IMC, avemu ancu paragunatu volumi GM è WM di persone cù 3 classificazioni diagnostichi discrete, vale à dì, BMI normale, sovrappeso è obesità.

Analisi ANCOVA trà u gruppu

Obesità versus BMI normale

In paragunà i sughjetti obesi (IMC: 30+) à quelli cù un BMI normale (IMC: 18.5-25), avemu trovu volumi più bassi di GM è WM (FDR < 5%) in u gruppu obesi malgradu u cuntrollu di età, genere, razza è DM2. Questa atrofia hè mostrata in figura 5 cum'è una r-Immagine prughjettata nantu à u mudellu MNI Standard Single Subject, cù culori rossi chì currispondenu à una dimensione di l'effettu di correlazione più altu (r > 0.50). E persone obese avianu volumi più bassi di GM è WM in i lobi frontali, gyrus cingulate anteriore (parte a, freccia blu), ippocampus (parte b, freccia nera) è gangli basali (parte c, casella verde). Queste carte suggerenu chì l'obesità hè assuciata à l'atrofia in e regioni cerebrali impurtanti per a funzione cognitiva cum'è u cingulatu anteriore, chì participa à l'attenzione è a funzione esecutiva.

figura 5

Mappa di correlazione (r-value image) dimensioni di l'effettu per un paragone di 14 persone obese (BMI> 30) à 29 persone di pesu normale (18.5-25). E persone obese anu più bassi volumi GM è WM in i lobi frontali, gyrus cingulate anteriore (parte a, blu ...

Overweight versus Normal BMI

figura 6 mostra chì i sughjetti in sovrappeso (IMC: 25-30) anu volumi cerebrali più bassi di quelli cù BMI Normale in i gangli basali (parte a - freccia nera; parte b - freccia rossa; parte c - freccia blu), corona radiata (parte b, scatula negra), è u lobu parietale (parte c, freccia viola). Queste associazioni eranu generalmente più bassu in magnitudine (|r| = 0.30 - 0.40) par rapport aux résultats de l'IMC obèse-normal. A cuntrariu di e persone obese, u gruppu di sovrappeso ùn hà micca mostratu atrofia in tali spazii paralimbichi, cum'è u gyrus cingulate anteriore è l'ippocampu. Ùn ci era micca differenze statisticamente significative in GM è WM trà i gruppi obesi è sovrappesu. Tutti l'analisi sò stati cuntrullati per età, genere, razza è DM2.

figura 6

Mappe di coefficienti di correlazione sò mostrati per un paraguni di gruppu di 51 persone in sovrappeso (BMI: 25-30) versus 29 persone di pesu normale (18.5-25). L'atrofia in u gruppu di sovrappeso hè vistu in i gangli basali (parte a - freccia negra; ...

Articulu discussione

Quì raportemu parechje scuperte chjave chì liganu i deficit strutturali di u cervellu à l'obesità, più altu BMI, FPI è DM2 in individui anziani cognitivamente normali tratti da una cohorte di a cumunità. Prima, u grassu di u tessulu di u corpu più altu era assuciatu fermamente cù deficit di volumi di u cervellu in i sughjetti anziani cognitivamente normali, ancu quandu cuntrullanu per cunfusioni potenziali cum'è età, sessu è razza. Siconda, FPI è DM2 dimustranu associazioni inverse cù a struttura di u cervellu in a bivariate analisi, ma sti correlazioni ùn anu micca statisticamente significativu quandu u cuntrollu di l'IMC. Terzu, i correlazioni negativi trà u grassu di u tessulu di u corpu è a struttura di u cervellu eranu più forti in e persone obese, ma anu vistu ancu in individui sovrappesu. Mentre ricunnoscemu chì l'effetti di l'obesità pò esse secundariu à a salute generale poveru, questu hè menu prubabile in u nostru campione perchè (i) quelli chì anu una salute assai povira sò menu prubabile di sopravvive à l'età avanzata (media: 77.3 anni) in u nostru studiu. ; (ii) nisuna correlazione hè stata rilevata trà l'IMC è i tassi di mortalità in a nostra cohorte 10 anni dopu a so scansione (r(94) = 0.07, p = 0.47); et (iii) les 3 groupes d'IMC n'ont pas différé dans leurs taux de maladies vasculaires qui augmentent la morbidité et la mortalité (Tabella I). Dunque, ancu in e persone cù a cognizione normale chì sopravvive à a vechja, l'adipositu di u tissutu di u corpu più altu pò avè cunsiquenzi deleterii nantu à a struttura di u cervellu.

A nostra scuperta di l'atrofia cerebrale assuciata à l'IMC in anziani cognitivamente normali hè sustinutu da studii da campioni più ghjovani. Un studiu di i masci giapponesi (età media: 46.1) hà dimustratu volumi ridotti di GM in associazione cù l'aumentu di l'IMC in i lobi temporali mediali, l'ippocampu è u precuneus.Taki et al., 2008]. Un altru studiu (età media: 32) hà dimustratu una perdita di voluminu GM più grande in individui obesi in l'operculu frontale, gyrus postcentrale è putamen.Pannacciulli et al., 2006]. Un studiu recente di spettroscopia MR hà revelatu anomalie metaboliche in u lòbulu frontale GM è WM in un gruppu di persone obese più ghjovani (età media: 41.7)Gazdzinski et al., 2008].

A correlazione trà l'IMC è i volumi di u cervellu hè improbabile di esse diretta in u sensu di unu chì causa l'altru; dunque, hè di interessu à identificà fattori o miccanismi chì puderia tende à causà a riduzione di u voluminu cerebrale è l'obesità in i stessi sugetti. I mediatori più cumunimenti pruposti per a relazione trà l'adiposità di i tessuti di u corpu superiore è a struttura di u cervellu includenu l'ipercortisolemia [1] .Lupien et al., 1998], eserciziu ridottu [Colcombe et al., 2003], funzione respiratoria alterata [Guo et al., 2006], inflammation [van Dijk et al., 2005], cardiovascular / ipertensione / iperlipidemia [Breteler et al., 1994; Swan et al., 1998], è u diabete mellitus di tipu II [den Heijer et al., 2003; Ferguson et al., 2003]. E manifestazioni di deficit strutturali cerebrali in questi studii eranu l'atrofia di l'ippocampu, a perdita di u voluminu corticale è l'iperintensità di WM. Ùn avemu trovu micca interazzione trà l'IMC è DM2, cusì l'effetti di l'IMC sò improbabile di esse mediati da quellu mecanismu in a nostra mostra. Inoltre, i nostri risultati di l'IMC ùn anu micca cambiatu quandu u cuntrollu di l'ipertensione è l'iperintensità di WM cum'è valutata da i criteri CHS standardizati.Dai et al., 2008; Yue et al., 1997]. Questi risultati ponu riflette un effettu di sopravvivenza, postu chì e persone cù un BMI elevatu è una malatia cerebrovascular clinicamente severa sò menu prubabile di vive à a fascia d'età di a nostra populazione di studiu (70-89 anni). Inoltre, ùn pudemu micca escludiri a pussibilità chì e relazioni BMI cù l'atrofia di u cervellu in a nostra cohorte anziana sò più direttamente mediate per qualsiasi o qualsiasi cumminazione di l'altri meccanismi elencati sopra.

Dopu avè stabilitu chì l'IMC hè assuciatu cù l'atrofia cerebrale in l'anziani, ricunnoscemu ancu chì a cuntruversia esiste in a literatura nantu à cumu questa associazione hè influinzata da e differenze di sessu. Un gruppu di anziani (70-84 anni) e donne svedesi anu dimustratu una atrofia sostanziale di u lòbulu temporale nantu à a tomografia computerizzata.Gustafson et al., 2004] mentre chì un altru studiu hà truvatu l'IMC assuciatu à a perdita di u voluminu cerebrale in l'omi giapponesi ma micca in e donne.Taki et al., 2008]. Per determinà se e correlazioni trà l'IMC è a struttura di u cervellu sò influenzati da u sessu in u nostru studiu, avemu modellatu un BMI per interazzione di genere in u nostru studiu. regressione multipla analizà è ùn hà micca rilevatu una differenza di sessu in l'atrofia cerebrale ligata à l'IMC. U nostru studiu dunque suggerisce chì l'effetti deleteriu di l'adipositu di tissutu più altu nantu à a struttura di u cervellu pò esse indipendente di u sessu; in ogni modu, sta scuperta meriteghja più investigazione in studii futuri.

Ancu s'è e correlazioni micca aghjustate di FPI, DM2 è atrofia di u cervellu ùn eranu statisticamente significati in i mudelli ajustati, ponu merità discussione per via di una letteratura crescente nantu à l'effetti di l'iperinsulinemia è DM2 nantu à u cervellu. In i primi stadi di DM2, a resistenza à l'insuline hè assuciata à una iperinsulinemia compensatoria.Yaffe et al., 2004], è l'alti livelli di insuline sò assuciati cù disfunzioni cognitive, ancu in i sughjetti chì ùn anu micca sviluppatu DM2.van Oijen et al., 2008], suggerendu chì l'iperinsulinemia pò cambià a struttura di u cervellu. Diversi meccanismi sò implicati in l'impattu di l'iperinsulinemia nantu à a funzione è a struttura di u cervellu, cumprese l'effetti vasoattivi nantu à l'arterie cerebrali, a neurotossicità dovuta à una liberazione indebita di l'amiloide da u cervellu è l'estimulazione di a furmazione di grovigli neurofibrillari per mezu di un metabolismu avanzatu di produttu di glicazione.Bian et al., 2004; Watson et al., 2003]. L'effettu di l'insulina hè osservatu quì in parechje spazii pertinenti à a funzione cognitiva cum'è a corteccia frontale orbitale è l'ippocampu. Questu hè coherente cù a nuzione chì l'iperinsulinemia affetta e strutture cerebrali implicate in a cugnizione; pò ancu purtà à un sottile decadimentu cognitivu prima chì i sintomi clinichi evidenti di a demenza sò rilevati.Kalmijn et al., 1995].

DM2 hè stata assuciata cù zoni di volumi più bassi di GM è WM di rilevanza cognitiva, cum'è i lobi frontali è grandi tratti WM (splenium di u corpus callosum), chì suggerenu chì DM2 hà una associazione diffusa cù l'atrofia cerebrale. DM2 pò riduce u voluminu di u cervellu per mezu di un prucessu cerebrovascular progressiva chì porta à l'ictus è infarti.Ikram et al., 2008; Knopman et al., 2005]. DM2 pò esercite dannu per via di glicazione avanzata di proteine ​​​​strutturali chjave, sbilanciamentu trà a produzzione è l'eliminazione di spezie reattive di l'ossigenu, è per via di perturbazioni di e camini di hexosamine è polioli, facendu chì e membrane basali di i capillari cerebrali si addensanu.Arvanitakis et al., 2006]. Tali cambiamenti microvasculari, chì spessu si verificanu cù altre cunsequenze di l'obesità cum'è l'ipertensione, ponu purtà à ischemia subclinica cronica, cunsumu d'energia neuronale deteriorata, è atrofia in i zoni cerebrali cù vasculature delicatamente vulnerabile, cum'è l'arterie lenticulostriate di i gangli basali.Breteler et al., 1994]. I risultati gangliali basali in l'analisi di TBM ponu ancu esse notevuli per una mancanza comparativa di sensibilità TBM hà à i cambiamenti di u voluminu in a superficia corticale per via di a liscia di i campi di deformazione è di l'effetti di volumi parziali resultanti [Hua et al, 2009; Leow et al., 2009]. I nostri bivariate I risultati di DM2 sò cunsistenti cù i scuperti precedenti chì GM è WM sò affettati in DM2.Korf et al., 2007; Tiehuis et al., 2008] è cù studii FDG-PET chì dimustranu l'ipometabolismu in e regioni di l'associazione frontale, temporale è parietale, è u gyrus cingulate posteriore in sughjetti cognitivamente normali cù iperglicemia ligera.Kawasaki et al., 2008].

L'associu DM2 ùn hà micca sopravvissutu l'aghjustatu regressione multipla mudelli, chì pò esse duvuta à u picculu numeru di sugetti DM2 in u studiu (n = 11), chì ellu stessu pò esse una cunsequenza di un effettu di sopravviventi. Questu hè, assai persone cun DM2 ùn anu micca vissutu abbastanza per esse sottumessi à scanning cum'è parte di u CHS. Questu bias pò avè purtatu à a mancanza di putere in u regressione multipla mudelli è mancanza di una interazione statisticamente significativa trà BMI è DM2. Stu prublema puderia esse superatu in studii futuri analizendu un numeru più grande di persone anziane DM2 cognitivamente normale. Un tali travagliu puderia elucidare un pussibile rolu di mediazione per DM2 in quantu à l'obesità è l'atrofia cerebrale. Mentre hè tentativu di specularà chì e persone obese è sovrappesu portanu a patologia subclinica DM2 precoce (cum'è riflette da e persone obese è sovrappeso chì anu un FPI più altu) è chì questu guida. a relazione trà l'IMC è l'atrofia di u cervellu, u travagliu futuru avissi da verificà questu postu chì ùn avemu micca truvatu interazzione statisticamente significativa trà BMI è DM2 o FPI.

I nostri scuperti, pigliati in u cuntestu di studii precedenti, suggerenu chì e persone anziane cù adiposità più altu sò in più risicu per l'atrofia cerebrale è per quessa a demenza. Ancu i nostri sughjetti anziani, chì eranu assai sani è cunfirmati per esse cognitivamente stabile per almenu 5 anni dopu a scanning di basa, eranu afflitti di atrofia cerebrale assuciata à l'obesità. I nostri risultati suggerenu chì l'individui ponu avè una più grande atrofia cerebrale per via di l'obesità o per i fatturi chì prumove l'obesità è chì questa atrofia pò, à u turnu, predispone à futuri deterioramenti cognitivi è demenza. L'implicazioni di stu ciculu includenu: (i) morbidità / mortalità amplificata in l'anziani; (ii) i costi di l'assistenza sanitaria più altu per a demenza ligata à l'obesità; è (iii) carichi emotivi è altri carichi non finanziarii nantu à i caretakers è i prestatori di assistenza sanitaria. L'associazioni di l'obesità cù l'atrofia cerebrale è u risicu di demenza presentanu dunque un potenziale sfida di salute publica.

Stu studiu hà utilizatu metudi di neuroimaging per spiegà l'effetti di l'IMC più altu, l'insulina è DM2 in una cohorte di a cumunità anziana chì restava cognitivamente normale per cinque anni dopu a so scansione. Tali risultati sò dunque più probabili di riflette i cambiamenti di u cervellu in a pupulazione anziana generale in quantu evitanu i preghjudizii di riferimentu di studii chì tiranu sughjetti da cliniche specializate. Morfometria Basata in Tensor (TBM) offre una mappatura d'alta risoluzione di e differenze anatomiche, chì offre una sensibilità eccellente à e differenze strutturali sistematiche in u cervellu, è manca a preghjudiziu di selezzione di traccia ROI chì esaminanu solu una parte di u cervellu. Avemu usatu TBM per via di a so efficacità in l'analisi di e differenze di gruppi volumetrichi in tuttu u cervellu. In altri tipi di studii basati in voxel, cum'è a morfometria basata in voxel.Ashburner è Friston, 2000], una quistione si pone à volte per sapè se i risultati ponu esse attribuiti à a registrazione imperfetta. Sta quistione nasce perchè in VBM, i mapei lisciati di a materia grisa classificata sò automaticamente allinati trà i sughjetti è lisciati, è dopu inferenze statistiche sò fatte in quantu à e differenze di u gruppu, da a sottrazione voxel-by-voxel di l'imaghjini media di u gruppu. Comu tali, hè pussibule chì una diferenza rilevata in ogni locu hè dovutu à una registrazione imperfetta [Thacker et al., 2004].

In TBM, però, i signali analizati sò basati solu nantu à e registrazioni di l'imaghjini è micca in i classificazioni di materia grisa allinata, per quessa ùn hè micca necessariu chì a materia grisa sia perfettamenti arregistrata in tutti i sughjetti, postu chì a densità di materia grisa ùn hè micca analizata à ogni stereotactica. locu. Comu tali, falsi risultati pusitivi per via di differenzi sistematichi di u gruppu in l'errore di registrazione sò menu prubabile. Ancu cusì, ci ponu esse falsi risultati negativi, perchè u putere di detectà e differenze morfometriche dipende da a scala à quale i dati anatomichi ponu esse cumpatibili da l'algoritmu di deformazione. E differenze morfometriche più fine (per esempiu in l'ippocampu o in u grossu corticale) ponu esse megliu rilevate cù altri metudi chì modellanu queste strutture esplicitamente. In ogni casu, avemu preferitu l'usu di TBM à u patronu corticale cum'è TBM hè capace di processà un numeru più grande di sughjetti in tempi più veloci è richiede menu memoria computazionale [Xue et al., 2008]. TBM hè dunque menu vulnerabile à preghjudiziu di registrazione chè VBM è più efficaci per analizà un numeru più grande di sughjetti chè a modellazione di a superficia corticale è a corrispondenza di u patronu corticale.

I nostri risultati sò limitati da u disignu trasversale, anche se u seguimentu longitudinale hè statu utilizatu per informà a selezzione di u sughjettu per minimizzà a cunfusione da quelli chì anu sperimentatu a neurodegenerazione precoce da Alzheimer o altre demenza. I nostri regressione multipla L'approcciu hà cuntatu l'effetti potenzialmente cunfondenti di età, sessu è razza è DM2. Ùn avemu micca inclusu u genotipu APOE4 in questu mudellu, postu chì a variabile ùn hà micca mostratu relazioni statisticamente significative in l'analisi bivariata (p = 0.39, test di permutazione).

Cù un numeru crescente di persone chì diventanu obese è anziani, una cunniscenza dettagliata di l'anormalità strutturali di u cervellu in stu gruppu hè vitale. Studi cum'è questu suggerenu perchè questi individui ponu avè un risicu aumentatu per a dimenzja. Ancu l'anziani chì sò rimasti cognitivamente normale assai dopu à a so MRI avianu atrofia assuciata à l'IMC in i zoni cerebrali destinati à a neurodegenerazione: ippocampu, lobi frontali è thalamus. Tali individui puderanu prufittà di intervenzioni per riduce u grassu di u tissutu di u corpu è sperienze una salute di u cervellu megliu in l'anziane.

Material Supplementary

Acknowledgments

Vede ancu