«Пил, курил, болел»: МРТ расскажет о влиянии вредных привычек на уязвимые сети мозга
Международная группа исследователей, внимательно изучив более 40 тысяч участников Британского биобанка, выявила, какие именно модифицируемые факторы риска способны оказать наибольшее влияние на генетические факторы риска таких патологических процессов, как болезни Альцгеймера и Паркинсона, сердечно-сосудистая смертность, шизофрения и другие. Также ученые установили то, как это связано с наиболее уязвимыми когнитивными сетями мозга. Самыми вредными модифицируемыми факторами оказались диабет, загрязнение воздуха и употребление алкоголя. Подробности опубликованы в журнале Nature Communications.
Слева красно-желтым цветом обозначены области, которые дегенерируют раньше, чем остальной мозг, и уязвимы для болезни Альцгеймера. Эти области мозга относятся к областям высшего порядка, которые обрабатывают и комбинируют информацию, поступающую от наших органов чувств. Справа график — каждая точка представляет данные о мозге одного участника Британского биобанка. Общая кривая показывает, что в этих особенно хрупких областях мозга с возрастом ускоряется дегенерация.
Большинство из нас хотят дожить до старости, оставаясь при этом во возможности как можно более здоровыми. Ну или хотя бы когнитивно сохранными. Эффективного лечения тех нейродегенеративных заболеваний, которые могут нам в этом помешать, к сожалению, пока нет. Но есть научно доказанные методы профилактики. Поэтому разработка профилактических стратегий, основанных на изменении тех факторов риска, на которые мы способны повлиять в своей жизни, может оказаться успешным выходом к здоровому старению.
Генетические факторы риска по своей природе не поддаются модификации, но могут нам сообщать, где у нас «тонкое место». А вот модифицируемые факторы, которые особенно тщательно изучаются при деменции и нездоровом старении, включают в себя так называемые цереброваскулярные факторы (высокое артериальное давление, диабет, ожирение), особенности образа жизни (например, употребление алкоголя), а также вероятные защитные способы типа физических упражнений. В последние годы появляется все больше доказательствнегативного влияния на здоровье мозга еще одного фактора внешней среды – загрязненного воздуха. Из-за этого в 2020 году Комиссия Lancet внесла этот фактор в возможные причины развития деменции. Она изучила относительное влияние 12 модифицируемых факторов риска развития деменции и показала, что эти 12 факторов могут составлять 40% случаев нейродегенеративных заболеваний во всем мире.
Один из способов объективной и надежной оценки предрасположенности к нездоровому старению — это неинвазивный анализ маркеров визуализации мозга, например, с помощью МРТ. Ранее авторы уже обнаружили совокупность «трансмодальных» областей мозга более высокого порядка, которые атрофируются раньше и быстрее, чем остальной мозг. Те же самые области также развиваются относительно поздно в подростковом возрасте, что подтверждает гипотезу «последним пришел, первым вышел» (LIFO), которая утверждает, что процесс возрастного упадка мозга отражает процесс созревания в процессе развития.
Эта же сеть областей мозга дополнительно более уязвима к шизофрении и болезни Альцгеймера – двум расстройствам, которые влияют на структуру мозга в подростковом возрасте и при старении. Соответственно, эта сеть LIFO оказалась тесно связана с когнитивными функциями (подвижный интеллект и долговременная память), нарушение которых конкретно связано с этими двумя расстройствами.
Ученые оценили вклад как генетических, так и модифицируемых факторов риска в уязвимость этих наиболее хрупких частей мозга. Они провели общегеномное исследование связи среди 40 000 участников Британского биобанка, которым проводили МРТ головного мозга, и в общей сложности оценили связь между сетями LIFO и 161 модифицируемым фактором риска, классифицированным по 15 категориям: артериальное давление, уровень холестерина, диабет, вес, употребление алкоголя, курение, депрессивные настроения, воспаление, загрязнение окружающей среды, нарушение слуха, нарушение сна, социализация, диета, физическая активность и образование.
По итогу оказалось, что наиболее вредными модифицируемыми факторами риска для уязвимых сетей мозга можно считать диабет, уровень диоксида азота – показатель загрязнения воздуха, связанный с дорожным движением, — и частоту употребления алкоголя.
Эти результаты говорят о том, насколько взаимосвязаны генетические и модифицируемые факторы риска с нашим «хрупким» в некоторых его частях мозгом.
«Результаты нашего исследования предоставляют новую информацию, которая может способствовать профилактике и разработке будущих стратегий целенаправленного вмешательства», — отмечает руководитель работы Гвенаэль Дуо (Gwenaëlle Douaud) из Оксфордского университета.
Текст: Анна Хоружая
The effects of genetic and modifiable risk factors on brain regions vulnerable to ageing and disease by Jordi Manuello et al in Nature Communications. Published March 2024.