Strukturo de la cerbo kaj la obesidad (2010)

Enkonduko

Obezeco kaj tipo II, aŭ ne-insulino-dependaj, diabeto mellitus (DM2) estas du interligitaj kondiĉoj, kiuj atingis epidemiajn proporciojn. Estas nuntempe pli ol unu miliardo de sobrepeso kaj 300 milionoj da obesaj homoj tutmonde [Organizo pri Monda Sano, 2009]. La maljuna loĝantaro ne estis esceptigita - 40% de viroj kaj 45% de virinoj pli aĝaj ol 70 estas ŝarĝitaj aŭ per obezeco aŭ DM2 [Ceska, 2007], pliigante sian riskon pri kardiovaskula malsano kaj streko [Mankovskij kaj Ziegler, 2004]. Obezeco ankaŭ estas riskfaktoro por kogna malkresko kaj demenco, inkluzive de Alzheimer-malsano (AD) [Elias et al., 2005; Wolf et al., 2007]. Ĉi tiu aldonita risko eble estas mediaciita per DM2, kiu estas asociita kun pli alta probablo havi AD [Irie et al., 2008; Leibson et al., 1997].

Antaŭaj studoj analizantaj datumojn de la Studo pri Kogno pri Kardiovaskula Sano (CHS-CS) indikas, ke cerebrovaskula malsano, krom aĝo, raso kaj eduknivelo, estas asociita kun kogno kaj kun la disvolviĝo de mezuma riska stato por AD, konata kiel malgrava kognitiva difekto (MCI) [Lopez et al., 2003a]. Kardiovaskulaj riskaj faktoroj por MCI inkluzivis lezojn de blanka materio, infarktoj, hipertensio, diabeto mellitus, kaj kormalsano [Lopez et al., 2003a]. Plue, pacientoj kun AD havas nenormale altajn taksojn de cerba atrofio [Apostolova et al., 2006; Callen et al., 2001; Leow kaj aliaj, 2009]. Aldone, cerba atrofio povas esti detektebla ĉe MRI eĉ antaŭ ol kognitiva difekto estas klinike evidenta, kiel pruvis studo montranta pli grandan atrofion en asintomataj transportiloj de APOE4 kompare kun ne-portantoj [Morra et al., 2009].

Obezeco kaj DM2 eble amplifas la riskon por demenco plimalbonigante cerban atrofion eĉ ĉe kognitivaj nerompitaj individuoj, levante sian vundeblecon al estonta neuropatologio de AD. Pli fruaj studoj, plejparte en subjektoj pli junaj ol 65, sugestas, ke pliigita grasa enhavo de grasaj korpoj (adiposeco) estas korelaciita kun atrofio en la tempa kortekso, frontaj loboj, putamenoj, kaŭdato, precuneus, tálamo, kaj blanka materio (WM) [Gustafson et al., 2004; Pannacciulli et al., 2006; Taki et al., 2008]. Ĝi estas nekonata, sed de granda intereso, ĉu alta enhavo de grasa histo, kiel mezurita de IMC, estas asociita kun diferencoj en cerba strukturo en kognitive normalaj maljunuloj.

DM2 ankaŭ estas asociita kun cerba atrofio ĉe maljunuloj inkluzive de la tempaj loboj, hipokampo kaj kun pli granda ekspansio de la flankaj ventrikloj [Korf et al., 2007]. La plej ofta klarigo por ĉi tiuj efikoj estas lezoj de WM [Claus et al., 1996] kaj klinikaj strekoj [Mankovskij kaj Ziegler, 2004]. DM2-asociita cerba atrofio povas esti malĉefa al pliigitaj insuliniveloj viditaj en la malsano; Pli alta plasma plasmo insulino estis asociita kun kognaj deficitoj en maljunaj subjektoj [Yaffe et al., 2004], kaj antaŭenigas amiloidan deponadon, tiel pliigante riskon por Alzheimer-malsano [Watson et al., 2003]. Ĝis nun, neniuj aliaj studoj korelaciis rapidan plasman insulinon kaj cerban strukturon, eĉ kiam DM2 estis ekzamenita. Grava ebla konfuzo en tiaj studoj estas la ebleco de antaŭ-simptomaj neurodegenerativaj ŝanĝoj en la maljunaj kohortoj studitaj. Ĉar cerba atrofio kaj AD-patologio povas ekzisti jarojn antaŭ la apero de klinikaj simptomoj [Braskie et al., 2008; DeKosky et al., 2006], esploroj pri IMC, DM2 kaj cerba atrofio devas esti farataj en individuoj, por kiuj komenciĝas AD neregulebla kiel eble plej malproksime.

Obezeco kaj DM2 eble amplifas riskon por AD per akcelado de cerba atrofio kaj tiel eble reprezentas potenciale kritikajn riskojn por kognitiva malkresko kaj demenco. Ĉar ĉi tiuj kondiĉoj estas iel preventeblaj kaj trakteblaj, gravas identigi specife trafitajn cerbajn strukturojn en neplenaj maljunuloj, ambaŭ por kompreni la sistemojn trafitajn, kaj finfine por taksi la sukceson de intervenoj por protekti ĉi tiujn areojn.

Ni aplikis tensor-bazitan morfometrion (TBM), relative novan metodon [Hua et al., 2008; Thompson kaj aliaj, 2000], por generi 3D-mapojn de cerba atrofio en grupo de ne-demencaj maljunaj subjektoj varbitaj de la Kardiovaskula Sano-Kono-Studo (CHS-CS), komunumo bazita kohorto de individuoj por kiuj ekzistas ampleksaj klinikaj, kognaj, kaj bildigaj datumoj. [Lopez kaj aliaj, 2004]. Surbaze de longformaj kognaj datumoj, ni selektis 94-subjektojn, kiuj restis kognitive normalaj dum almenaŭ 5-jaroj post sia bazlinia MRI-skanado, tiel minimumigante malklarajn efikojn de frua antaŭklinika neŭrodegenerado. Ni regresis BMI (n = 94), FPI (n = 64), kaj DM2-diagnozon (n = 94) kontraŭ bildoj derivitaj de bildoj de GM kaj WM-volumaj diferencoj inter subjektoj, por determini ĉu ĉi tiuj variabloj estis asociitaj kun cerba atrofio. Ni kutimis bivarianta korelacio modeloj por komenca esplora analizo kaj poste multobla regreso modeloj kutimis enkalkuli eblajn konfuzantojn kiel sekso kaj raso. Ni ankaŭ komparis cerban strukturon inter normala pezo (IMC: 18.5-25), superpezita (BMI: 25-30) kaj obesaj (BMI: 30 +) subjektoj por taksi ĉu ĉi tiuj klinikaj ekstermoj por difini pli altan adiposecon estas samaj asociitaj kun cerba atrofio.

Materialoj kaj metodoj

rezultoj

Temoj demografiaj estas montritaj en Tablo mi, dividita en 3 BMI-kategoriojn por normalaj, sobrepesaj kaj obesaj (BMI-gamo: 18.5 – 36.2). Nur BMI kaj FPI-niveloj diferencis inter la grupoj - kiel atendite, aŭ laŭdifine, obezaj kaj grasaj homoj havis pli altajn BMI kaj FPI-nivelojn ol la normala BMI-grupo (p ≤ 0.001). Ne ekzistis korelacio inter DM2 kaj FPI-niveloj (r(64) = .01,p = .92). Aldone, DM2subjektoj ne havis pli altajn FPI-nivelojn ol ne-FPI-subjektoj (t(62) = −.09,p =. 92).

Tablo mi

Temaj Karakterizaĵoj. La grupoj studitaj diferencis nur en IMC kaj FPI (p <0.01).

Bivariaj Statistikaj Analizoj:

Eblaj Konfliktoj

En niaj TBM-mapoj korelaciante eblajn konfuzajn variablojn kun cerba strukturo, kreskanta aĝo montris tendencan nivelan asocion kun pli malaltaj cerbaj volumoj en ĉi tiu specimeno, sed ĉi tio ne estis statistike signifa (p = 0.07, korektita; permuta provo). Aĝo kaj IMC ne signife korelaciitaj en nia specimeno (r (92) = - 0.04, p = 0.90) nek estis rilatigita al aĝo kun insuliniveloj (r (64) = 0.06, p = 0.66) aŭ kun DM2-diagnozo (r (92) = -0.05, p = 0.61). Aldone, APOE4-genotipo, kiu pliigas la riskon por sporada AD, ne rilatis al detekteblaj altecoj en cerba strukturo kiel taksita kun TBM en ĉi tiu specimeno (p = 0.39, permuta testo). Edukado, difinita kategorie kiel progreso preter mezlernejo, ankaŭ ne estis statistike signifa en sia korelacio kun TBM-mezuroj de GM kaj WM-atrofio nek negative (p= .92, permuta testo) aŭ pozitive (p= .12, permuta testo). Klinika nomado de hipertensio (sistola / diastola> 140/90 mm hg aŭ uzo de kontraŭhipertensaj medikamentoj) ankaŭ ne havis statistike signifan negativan korelacion kun cerba strukturo en nia specimeno (p= .33, permuta testo).

BMI

Pli alta IMC estis signife korelaciita kun pli malaltaj GM kaj WM-volumoj tra la cerbo (p <0.001, permuta testo). Figuro 1a montras la korelaciajn koeficientojn por la inversa asocio de IMC kun cerba strukturo projektita al la CHS-specifa minimuma deformado-ŝablono (la CHS-MDT). Bluaj koloroj reprezentas areojn de pli alta negativa korelacio; valoroj tipe varias de −0.30 al 0.30. La areoj de pozitiva korelacio en ruĝo kaj flavo ne estis statistike signifaj. Areoj de plej forta negativa korelacior ≤ −0.30) estis trovitaj en la orbita frontala kortekso (ruĝa sago ĉe x = −9, y = 57, z = 29, r = −.31), la hipokampo (oraj sagoj: maldekstre ĉe x = - 31, y = −2, z = 25, r = −.32; ĝuste ĉe x = 32, x = 9, z = 18, r = −.31) kaj subkortikaj areoj (blankaj asteriskoj: maldekstre ĉe x = −28, y = −14, z = 1, r = −.30; ĝuste ĉe x = 29, y = −15, z = 1, r = −.34) inkluzive de putameno, globus pallidus, kaj talamo. Ĉi tiuj rezultoj sugestas atrofion ĉe homoj kun pli alta korpa histo grasa. Figuro 1b montras la respondan signifon (p-valoro) mapo. Pli malhelaj koloroj indikas areojn kun pli malalte p-valoroj.

figuro 1

parto a montras a r-valoro (Pearson-korelacia koeficiento) mapo elstariganta la negativajn kaj pozitivajn korelaciojn inter IMC kaj cerba strukturo projekciitaj sur kardinalaj sekcioj de la Kardiovaskula Sano-Studo pri Minimuma Deformado-Ŝablono (CHS-MDT). ...

FPI

Pli alta FPI estis asociita kun pli malaltaj regionaj cerbaj volumoj (p = 0.01, permuta testo) en GM kaj WM. Pli altaj FPI estis asociitaj kun cerba atrofio en la frontaj loboj, hipokampo kaj la spleno de la corpus callosum. Ĉi tiuj rezultoj estas montritaj en Figuroj 2a kaj 2b. Figuro 2a montras la mapon de koeficienta korrelacio en kiu pli alta FPI estas korelaciita kun pli malaltaj volumoj en la splenio de la korpuso callosum (ruĝa sago: x = −3, y = 12, z = −12, r = −.27), orbita frontala kortekso (oranĝa sago: x = −3, y = −39, z = 31, r = −.33) kaj Hipokampo (oraj sagoj: maldekstre ĉe x = −24, y = −1, z = 24, r = −.31; ĝuste ĉe x = 31, x = 3, z = 21, r = −.33). Figuro 2b montras la respondan mapon de p. Ĉi tiuj rezultoj sugestas, ke altaj insuliniveloj, frua komponento de DM2-patologio, povus esti ligitaj al cerba atrofio en cerbaj regionoj kun kognitiva funkcio kiel la splenio de corpus callosum (inter-hemisfera translokigo de vidaj kaj aliaj kognaj informoj), la orbita frontalo. kortekso (plenuma funkcio), kaj hipokampo (lernado kaj memoro).

figuro 2

parto a montras korrilatan mapon projektitan al la ŝablono CHS-MDT, kiu indikas kie cerba atrofio (redukto de volumeno) rilatas al pli altaj plasmaj insulinaj niveloj. Pli alta FPI estas korelaciita al pli malaltaj volumoj de la splenio de la corpus callosum (ruĝa ...

Diabeta Tipo II Mellitus

DM2 ankaŭ estis asociita kun cerba atrofio (p <0.001, permuta testo) en la bivaria analizo. Tiuj partoprenantoj diagnozitaj kun DM2 havis pli malaltajn volumojn en multoblaj cerbaj regionoj inkluzive de la fruntaj loboj, prealfronta kortekso, genu kaj spleno de la korpa kaloso, meza cingulata cerbo, supra parietala lobulo, la okcipitalaj loboj kaj la cerebelo La bazaj ganglioj, inkluzive la kaŭdaton, putamenon kaj globus pallidus ankaŭ estis atrofiitaj ĉe tiuj kun diagnozo de DM2. Neniu el niaj DM2-subjektoj havis aŭ historion de klinika apopleksio aŭ MRI-identigitaj infarktoj. La DM2-rilataj areoj de atrofio aperas en Ciferoj 3a (korelacia koeficienta mapo) kaj kaj3b3b (p-valora mapo). Ĉi tiu figuro montras, ke DM2 estas asociita kun pli malaltaj volumoj en splenio de la korpuso callosum (Figuro 3b, signifa mapo, nigra sago, responda r-valoro = −.21 je x = −4, y = 14, z = −17), genu de la korpuso callosum (Figuro 3b, verda sago, responda r-valoro = −.17 ĉe x = 4, y = −49, z = 1) kaj la antaŭaj loboj (Figuro 3b, ruĝa sago, responda r-valoro = −.24 ĉe x = −7, y = −77, z = 7).

figuro 3

la r-valora bildo parte a montras la negativan korelacion inter kategoria diagnozo de DM2 kaj atrofio en GM kaj WM. DM2 estas asociita kun pli malaltaj volumoj en splenio de la korpuso callosum Figuro 3b, signifa mapo, nigra sago, responda ...

Analizoj pri Multoblaj Regresoj

En la multobla regreso modeloj, IMC estis la sola variablo, kiu estis signife ligita kun cerba atrofio en GM kaj WM (atendata FDR <5%); ne estis sendependaj asocioj inter FPI, DM2, e, sekso aŭ raso kun la grado de cerba atrofio post kiam BMI estis kalkulita. La inversa asocio de BMI kaj cerba strukturo estas montrita en figuro 4. Pli alta IMC estis asociita kun pli malaltaj GM kaj WM-volumoj en orbita frontala kortekso (parto a, blua skatolo), antaŭa cingulata giro (parto a, blua skatolo), mezaj tempaj loboj (parto b, nigraj sagoj), kaj subkortika WM (parto ĉ. , nigraj asteriskoj). La efikaj grandecoj por ĉi tiu asocio estis grandaj (r ≥ 0.30). En Suplementa Figuro 1, ni montras beta-bildon pri la ĉefaj efikoj de IMC. Ĉi tiu bildo reprezentas la deklivon de la regreslinio, montrante la procenton de cerba volumo (en cc) perdita por ĉiu norma devia gajno en IMC post agordo por la aliaj variabloj en la modelo. En restriktita regiono de la orbita antaŭa kortekso / antaŭa cingulado, ekzemple, purpuraj koloroj montras, ke pli ol 4% de cerba volumo estas perdita pro ĉiu norma devio-gajno en IMC. Sekve, persono en la plej alta 5% de IMC (t.e. du normaj devioj de la mezumo), elmontrus maksimuman fokusan 8% -funkcion en areo kiel la orbita frontala kortekso. La sagoj kaj asteriskoj identigas kongruajn anatomiajn areojn inter la korelacia mapo kaj la beta-bildo.

figuro 4

Ĉi tiu figuro montras mapon de korelaciaj valoroj (r-valora mapo) projektita al la norma Ununura Temo MNI cerba ŝablono por montraj celoj. La korelacio montrita estas inter pli alta BMI kaj GM / WM-atrofio kontrolanta por aĝo, sekso, raso kaj DM2. Pli varme ...

Ni ne detektis sendependajn asociojn de aĝo, DM2, sekso aŭ vetkuro laŭ GM aŭ WM-volumoj en nia specimeno post kiam oni kalkulis BMI. Interagaj analizoj ankaŭ montris, ke BMI-rilata atrofio ne variis kiel funkcio de iu el ĉi tiuj variabloj. Aparta BMI per FPI-interaga analizo (n = 64) montris, ke BMI-efikoj sur cerba strukturo ne variis kiel funkcio de FPI. Por pli bone kompreni kiel la BMI-asociita atrofio estis distribuita, ni ankaŭ komparis GM- kaj WM-volumojn de homoj kun diskretaj diagnozaj klasifikoj de 3, t.e., normalaj IMC, sobrepeso kaj obesoj.

Inter-Grupo ANCOVA-Analizoj

Obezeco kontraŭ Normala BMI

Komparante obesajn subjektojn (BMI: 30 +) kun tiuj kun normala BMI (BMI: 18.5 – 25), ni trovis pli malaltajn volumojn GM kaj WM (FDR <5%) en la grasega grupo malgraŭ kontrolado de aĝo, sekso, raso kaj DM2. Ĉi tiu atrofio montriĝas en figuro 5 kiel r-maŝino projektita al la ŝablono MNI de Norma Ununura Temo, kun ruĝaj koloroj respondantaj al pli alta korelacia efiko-grandeco (r > 0.50). Obezaj homoj havis pli malaltajn GM kaj WM-volumojn en la antaŭaj loboj, antaŭa cingula cirko (parto a, blua sago), hipokampo (parto b, nigra sago), kaj bazaj ganglioj (parto c, verda skatolo). Ĉi tiuj mapoj sugestas, ke esti obeza rilatas al atrofio en cerbaj regionoj gravaj por kogna funkcio kiel ekzemple la antaŭa cingulo, kiu partoprenas en atento kaj plenuma funkcio.

figuro 5

Korelacia mapo (r-valora bildo) efikaj grandecoj por komparo de 14 grasuloj (BMI> 30) al 29 normalpezaj personoj (18.5-25). Obezaj homoj havis pli malaltajn GM kaj WM-volumojn en la fruntaj loboj, antaŭa cingula cirklo (parto a, blua ...

Superpeso kontraŭ Normala BMI

figuro 6 montras, ke superpezaj (BMI: 25-30) subjektoj havas malpli altajn cerbajn volumojn ol tiuj kun Normala BMI en la bazaj ganglioj (parto a - nigra sago; parto b - ruĝa sago; parto c - blua sago), korona radiata (parto b, nigra skatolo), kaj parietala lobo (parto c, purpura sago). Ĉi tiuj asocioj ĝenerale estis pli malaltaj (|r| = 0.30 - 0.40) kompare kun la obese-normalaj BMI-rezultoj. Male al obesaj homoj, la troa pezo ne montris atrofion en tiaj paralimbaj areoj, kiel la antaŭa cingulada giro kaj hipokampo. Ekzistis neniuj statistike signifaj diferencoj en GM kaj WM inter la obesaj kaj superpezaj grupoj. Ĉiuj analizoj estis kontrolitaj por aĝo, sekso, vetkuro kaj DM2.

figuro 6

Mapoj de korelaciaj koeficientoj estas montritaj por grupa komparo de 51 superpezaj personoj (IMC: 25 – 30) kontraŭ 29 normalaj pezaj homoj (18.5 – 25). Atrofio en la superpesa grupo vidiĝas en la bazaj ganglioj (parto a - nigra sago; ...

diskuto

Ĉi tie ni raportas plurajn ŝlosilajn trovojn ligantajn cerbajn strukturajn deficitojn al obesidad, pli altaj IMC, FPI kaj DM2 en kognitive normalaj maljunaj individuoj tiritaj de komunuma kohorto. Unue, pli alta korpa histo graso forte asociis kun cerbaj volumenaj deficitoj en kognie normalaj maljunaj subjektoj, eĉ dum kontrolado de eblaj konfuzoj kiel aĝo, sekso kaj raso. Due, FPI kaj DM2 montris inversajn asociojn kun cerba strukturo en ĉ bivariate analizo, sed ĉi tiuj korelacioj ne estis statistike signifaj dum kontrolado de IMC. Trie, negativaj korelacioj inter korpa histo grasa kaj cerba strukturo estis plej fortaj en obesaj homoj, sed ankaŭ estis viditaj ĉe superpezaj individuoj. Dum ni agnoskas, ke la efikoj de obezeco povas esti malĉefaj al ĝenerale malbona sano, ĉi tio estas malpli probabla en nia specimeno ĉar (i) tiuj kun tre malbona sano malpli emas postvivi ĝis la progresinta aĝo (mezume: 77.3 jaroj) en nia studo ; (ii) neniu korelacio estis detektita inter IMC kaj mortoprocentaĵoj en nia kohorto 10 jaroj post ilia skanado (r(94) = 0.07, p = 0.47); kaj (iii) la 3 IMC-grupoj ne diferencis en siaj indicoj de vaskulaj malsanoj, kiuj pliigas morbilecon kaj mortecon (Tablo mi). Tial eĉ en homoj kun normala sciado, kiuj postvivas ĝis maljuneco, pli alta korpa histo-adiposity povas havi malbonajn konsekvencojn sur cerba strukturo.

Nia trovo de cerba atrofio de IMC en cognitive normala maljunulo estas subtenata de studoj de pli junaj specimenoj. Studo de japanaj viroj (averaĝa aĝo: 46.1) montris reduktitajn GM-volumojn lige kun kreskanta IMC en mezaj tempaj loboj, hipokampo kaj precuneus [Taki et al., 2008]. Alia studo (averaĝa aĝo: 32) montris pli grandan GM-volumenan perdon ĉe obesaj individuoj en la frontala operkulo, postcentra giro kaj putamen [Pannacciulli et al., 2006]. Lastatempa MR-spektroskopia studo rivelis metabolajn anormalecojn en frontala lobo GM kaj WM en grupo de pli junaj obesaj homoj (averaĝa aĝo: 41.7) [Gazdzinski et al., 2008].

La korelacio inter IMC kaj cerba volumeno estas verŝajne rekta en la senco de unu kaŭzanta la alian; pro tio ĝi interesas identigi faktorojn aŭ mekanismojn ke eble emas kaŭzi redukton de cerba volumeno kaj obezeco en la samaj subjektoj. La plej ofte proponitaj mediatoroj por la rilato inter pli alta korpa histo-adiposeco kaj cerba strukturo inkluzivas hiperkortisolemion [Lupien et al., 1998], reduktita ekzercado [Colcombe et al., 2003], difektita spira funkcio [Guo et al., 2006], inflamo [van Dijk et al., 2005], kardiovaskula / hipertensio / hiperlipidemia [Breteler et al., 1994; Swan et al., 1998], kaj tipo II diabeto mellitus [den Heijer et al., 2003; Ferguson et al., 2003]. La manifestiĝoj de cerbaj strukturaj deficitoj en ĉi tiuj studoj estis hipokampa atrofio, kortika volumena perdo kaj WM-hiperintensoj. Ni trovis neniun interagadon inter IMC kaj DM2, do la efikoj de IMC ne probable estas mediaciitaj de tiu mekanismo en nia specimeno. Aldone, niaj rezultoj pri BMI ne ŝanĝiĝis dum kontrolado de hipertensio kaj WM-hiperintensiĝoj kiel taksite laŭ normigitaj CHS-kriterioj [Dai et al., 2008; Yue et al., 1997]. Ĉi tiuj rezultoj povas reflekti pluvivan efikon, ĉar homoj kun tiel alta BMI kaj klinike severa cerebrovaskula malsano malpli emas loĝi en la aĝo de nia studa populacio (70-89 jaroj). Aldone, ni ne povas forĵeti la eblecon, ke IMC-rilatoj kun cerba atrofio en nia maljuna kohorto pli rekte mediadiĝu per iu aŭ iu ajn kombinaĵo de la aliaj mekanismoj listigitaj supre.

Eksciinte, ke IMC estas asociita kun cerba atrofio ĉe maljunuloj, ni ankaŭ agnoskas, ke en la literaturo ekzistas polemiko pri kiel ĉi tiu asocio estas influita de seksaj diferencoj. Grupo de maljunuloj (70-84 jaroj) svedaj virinoj montris substancajn temporalajn lobiojn ĉe komputita tomografio [Gustafson et al., 2004] dum alia studo trovis BMI-asocian cerebran volumenperdon en japanaj viroj sed ne en virinoj [Taki et al., 2008]. Por determini ĉu korelacioj inter IMC kaj cerba strukturo estas influitaj de varo en nia studo, ni modeligis IMC per seksa interagado en nia multobla regreso analizas kaj ne detektis seksan diferencon en BMI-rilata cerba atrofio. Nia studo do sugestas, ke la malbonaj efikoj de pli alta histo-adiposeco sur cerba strukturo povas esti sendependaj de genro; tamen ĉi tiu trovo meritas plian esploron en estontaj studoj.

Kvankam la malĝustaj korelacioj de FPI, DM2 kaj cerba atrofio ne estis statistike signifaj en la ĝustigitaj modeloj, ili eble meritas diskuton pro kreskanta literaturo pri la efikoj de hiperinsulinemio kaj DM2 sur la cerbo. En la fruaj stadioj de DM2, insulina rezisto estas asociita kun kompensa hiperinsulinemio [Yaffe et al., 2004], kaj altaj insuliniveloj estas asociitaj kun kognitiva difekto, eĉ en subjektoj, kiuj ne disvolvos DM2 [van Oijen et al., 2008], sugestante ke hiperinsulinemio povas ŝanĝi cerban strukturon. Multoblaj mekanismoj estas implikitaj en la efiko de hiperinsulinemio sur cerba funkcio kaj strukturo, inkluzive de vasoaktivaj efikoj sur cerbaj arterioj, neŭrotokseco pro difektita malpliiĝo de amiloido de la cerbo kaj stimulado de formado de neŭrofibrilaj trunketoj tra progresinta glukaĵa fina produkto-metabolo [Bian et al., 2004; Watson et al., 2003]. La insulina efiko estas observata ĉi tie en multoblaj areoj koncernaj al kognitiva funkcio kiel la orbita frontala kortekso kaj la hipokampo. Ĉi tio konformas al la nocio, ke hiperinsulinemio influas cerbajn strukturojn implikitajn en kogno; ĝi ankaŭ povus konduki al subtila kognitiva malkresko antaŭ ol klaraj klinikaj simptomoj de demenco estas detekteblaj [Kalmijn et al., 1995].

DM2 estis asociita kun pli malaltaj GM kaj WM-volumoj areoj de kognitiva graveco kiel ekzemple la frontaj loboj kaj grandaj WM-traktoj (splenio de la korpus callosum), sugestante ke DM2 havas ĝeneraligitan asocion kun cerba atrofio. DM2 povas redukti cerban volumon per progresiva cerebrovaskula procezo, kiu kondukas al streko kaj infarktoj [Ikram et al., 2008; Knopman et al., 2005]. DM2 povas suferi damaĝon per altnivela glicado de ŝlosilaj strukturaj proteinoj, malekvilibro inter produktado kaj elimino de reaktivaj oksigenaj specioj, kaj per perturboj de heksamino kaj poliolaj vojoj, igante la bazajn membranojn de cerebraj kapilaroj dikigi [Arvanitakis et al., 2006]. Tiaj mikrovaskulaj ŝanĝoj, kiuj ofte okazas kun aliaj obesaj konsekvencoj kiel hipertensio, povas konduki al kronika subklinika iskemio, malpliigita neurona energikonsumo kaj atrofio en cerbaj regionoj kun delikate vundebla vaskulaĵo kiel la lenticulostriaj arterioj de la basaj ganglioj [Breteler et al., 1994]. Basaj gangliaj trovoj en TBM-analizoj ankaŭ estas rimarkeblaj pro kompara manko de sentiveco TBM devas volumenigi ŝanĝojn en la kortika surfaco pro glateco de la deformaj kampoj kaj rezultaj partaj volumaj efikoj [Hua et al, 2009; Leow kaj aliaj, 2009]. Nia bivariate DM2-rezultoj konformas al antaŭaj trovoj, ke GM kaj WM estas tuŝitaj en DM2 [Korf et al., 2007; Tiehuis et al., 2008] kaj kun studoj pri FDG-PET, kiuj montris hipometabolismon en antaŭaj, tempaj, kaj parietaj asocioj regionoj, kaj posta cingulada giro en kognitive normalaj subjektoj kun milda hiperglicemio [Kawasaki et al., 2008].

La asocio DM2 ne travivis la ĝustigita multobla regreso modeloj, kiuj eble ŝuldiĝas al la malgranda nombro de DM2-subjektoj en la studo (n = 11), tio mem povas esti konsekvenco de pluviva efiko. Tio estas, multaj homoj kun DM2 eble ne vivis sufiĉe longe por suferi skanadon kiel parto de la CHS. Ĉi tio paŭzo eble kaŭzis mankon de potenco en la multobla regreso modeloj kaj manko de statistike signifa interagado inter BMI kaj DM2. Ĉi tiu afero povus esti venkita en estontaj studoj analizante pli grandajn nombrojn de kognie normalaj maljunaj DM2-homoj. Tia laboro povus eligi eblan mediatan rolon por DM2 rilate al obezeco kaj cerba atrofio. Dum ĝi tentas konjekti, ke obesaj kaj tropezaj homoj tenas fruajn subklinikajn DM2-patologiojn (kiel reflektita de obesaj kaj superpezaj homoj kun pli alta FPI) kaj ke tio pelas la rilato inter IMC kaj cerba atrofio, estonta laboro devus kontroli ĉi tion, ĉar ni ne trovis statistikajn signifajn interagojn inter IMC kaj DM2 aŭ FPI.

Niaj trovoj, enkalkulitaj en la kuntekstoj de pli fruaj studoj, sugestas, ke maljunaj homoj kun pli alta adiposeco riskas kreskon de cerba atrofio kaj sekve de demenco. Eĉ niaj maljunaj subjektoj, kiuj estis tre sanaj kaj konfirmis esti kognitive stabilaj dum almenaŭ 5 jaroj post la baza skanado, estis afliktitaj de cerba atrofio asociita kun obezeco. Niaj rezultoj sugestas, ke individuoj povus havi pli grandan amplekson de cerba atrofio pro obezeco aŭ pro faktoroj, kiuj antaŭenigas obezecon, kaj ke ĉi tiu atrofio povas siavice antaŭdiri ilin al estontaj kognaj difektoj kaj demenco. La implicoj de ĉi tiu ciklo inkluzivas: (i) amplifita morbilo / morteco en maljunuloj; (ii) pli altaj sanzorgokostoj pro obezeco-rilata demenco; kaj (iii) emociaj kaj aliaj ne-financaj ŝarĝoj sur domzorgistoj kaj sanprovizantoj. Obeaj asocioj kun cerba atrofio kaj demenco-risko tial prezentas eblan defion de publika sano.

Ĉi tiu studo uzis neuroimagajn metodojn por esplori la efikojn de pli alta IMC, insulino kaj DM2 en maljunula komunumo kohorto, kiu restis kognitive normala dum kvin jaroj post ilia skanado. Tiaj rezultoj estas do pli emaj reflekti cerbajn ŝanĝojn en la ĝenerala maljunula loĝantaro, ĉar ili evitas la referencajn fleksojn de studoj, kiuj tiras subjektojn de specialaj klinikoj. Tensor-Bazita Morfometrio (TBM) ofertas altan rezolucian mapadon de anatomiaj diferencoj, ofertante bonegan sentivecon al sistemaj strukturaj diferencoj en la cerbo, kaj malhavas la elekteblecon de ROI-spuroj, kiuj ekzamenas nur parton de la cerbo. Ni uzis TBM pro ĝia efikeco en analizado de volumetraj grupaj diferencoj en la tuta cerbo. En aliaj specoj de voxel-bazitaj studoj, kiel ekzemple voxel-bazita morfometrio [Ashburner kaj Friston, 2000], foje ekestas demando pri tio, ĉu la trovoj povas esti atribueblaj al neperfekta registrado. Ĉi tiu demando ekestas ĉar en VBM, mildigitaj mapoj de klasigita griza materio estas aŭtomate vicigitaj tra subjektoj kaj mildigitaj, kaj tiam statistikaj inferencoj estas farataj rilate grupajn diferencojn, per voxel-per-voxel subtraho de la mezumitaj bildoj. Ĉar tia eblas ke diferenco detektita en iu ajn loko estas pro neperfekta registrado [Thacker et al., 2004].

Tamen en TBM, la signaloj analizitaj baziĝas nur sur la registroj de la bildoj kaj ne la vicigitaj klasifikoj de la griza materio, do ne necesas, ke la griza materio estu perfekte registrita trans subjektoj, ĉar la densa denseco de griza materio ne estas analizita ĉe ĉiu stereotactika. loko. Kiel tia, falsaj pozitivaj trovoj pro sistemaj grupaj diferencoj en registraj eraroj estas malpli probablaj. Malgraŭ tio, povas esti falsaj negativaj trovoj, ĉar la povo detekti morfometriajn diferencojn dependas de la skalo, kun kiu anatomiaj datumoj povas esti kongruitaj per la distordanta algoritmo. Pli-skalaj morfometriaj diferencoj (ekz. En la hipokampo aŭ kortikala dikeco) eble pli bone estas detektitaj uzante aliajn metodojn modeligantajn tiujn strukturojn eksplicite. Tamen ni preferis uzon de TBM super kortika ŝablono, ĉar TBM kapablas procesi pli grandajn nombrojn de subjektoj en pli rapidaj tempoj kaj postulas malpli komputan memoron [Xue et al., 2008]. TBM estas tial malpli vundebla al registara fleksebleco ol VBM kaj pli efika por analizado de pli grandaj nombroj de subjektoj ol kortika surfacmodelado kaj kortikomodelo.

Niaj trovoj estas limigitaj de la transversa dezajno, kvankam laŭlonga sekvado estis uzata por informi subjektan elekton por minimumigi konfuzon de tiuj, kiuj spertas fruan neŭrodegeneradon de Alzheimer aŭ aliaj demencoj. Nia multobla regreso alproksimiĝo montris la eble konfuzajn efikojn de aĝo, sekso, kaj raso kaj DM2. Ni ne inkluzivis APOE4-genotipon en ĉi tiu modelo, ĉar la variablo ne montris neniujn statistike signifajn rilatojn en la bivariata analizo (p = 0.39, permuta testo).

Kun kreskanta nombro da homoj fariĝantaj obesaj kaj maljunaj, estas detala kompreno pri cerbaj strukturaj eksternormoj en ĉi tiu grupo. Studoj kiel ĉi tio sugestas, ke ĉi tiuj individuoj povas havi pliigitan riskon por demenco. Eĉ maljunaj individuoj, kiuj restis kognitive normalaj longe post ilia MRI, havis BMI-asocian atrofion en cerbaj regionoj celitaj de neŭrodegenerado: hipokampo, frontaj loboj kaj talamo. Tiaj individuoj povas profiti intervenojn por redukti grasan korpan histon kaj sperti pli bonan cerban sanon dum maljuniĝo.

Suplementa Materialo

Dankojn

Referencoj