Riepilogo Contesto e obiettivi Studi osservazionali hanno collegato l’elevata pressione sanguigna (BP) a una funzione cognitiva compromessa. Tuttavia, i cambiamenti funzionali e strutturali nel cervello che mediano la relazione tra aumento della pressione arteriosa e declino cognitivo rimangono sconosciuti. Utilizzando dati osservativi e genetici provenienti da grandi consorzi, questo studio mirava a identificare le strutture cerebrali potenzialmente associate ai valori della pressione arteriosa e alla funzione cognitiva. Metodi e risultati I dati sulla pressione arteriosa sono stati integrati con 3935 fenotipi derivati dalla risonanza magnetica cerebrale e dalla funzione cognitiva definita dal punteggio di intelligenza fluida. Le analisi osservazionali sono state eseguite nella Biobanca del Regno Unito e in una coorte di validazione prospettica. Le analisi di randomizzazione mendeliana (MR) hanno utilizzato dati genetici derivati dalla Biobank del Regno Unito, dall’International Blood Pressure Consortium e dal consorzio COGENT. L’analisi di randomizzazione mendeliana ha identificato un effetto causale potenzialmente avverso di una pressione sistolica più elevata sulla funzione cognitiva [-0,044 deviazione standard (SD); Intervallo di confidenza al 95% (CI -0,066, -0,021) con rafforzamento della stima MR (-0,087 DS; CI al 95% -0,132, -0,042), quando ulteriormente aggiustato per la pressione diastolica. L’analisi di randomizzazione mendeliana ha rilevato 242, 168 e 68 IDP che mostravano un’associazione significativa (tasso di false scoperte P <0,05) rispettivamente con pressione sistolica, pressione diastolica e pressione del polso. La maggior parte di questi IDP erano inversamente associati alla funzione cognitiva nell’analisi osservazionale della Biobanca britannica e hanno mostrato effetti concordanti nella coorte di validazione. L’analisi di randomizzazione mendeliana ha identificato le relazioni tra la funzione cognitiva e tutti e nove i PDI associati alla pressione sistolica, inclusa la radiazione talamica anteriore, la corona radiata anteriore o la capsula esterna. Conclusione La randomizzazione mendeliana complementare (MR) e le analisi osservazionali identificano le strutture cerebrali associate alla BP, che potrebbero essere responsabili degli effetti avversi dell’ipertensione sulle prestazioni cognitive. |
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Le analisi genetiche identificano le strutture cerebrali legate al declino cognitivo associato all’ipertensione
Per la prima volta, i ricercatori hanno identificato regioni specifiche del cervello che sono danneggiate dall’alta pressione sanguigna e che possono contribuire alla diminuzione dei processi mentali e allo sviluppo della demenza.
È noto che l’alta pressione sanguigna è coinvolta nel causare demenza e danni alle funzioni cerebrali. Lo studio, pubblicato oggi (martedì) sull’European Heart Journal [1], mostra come ciò accade. Ha raccolto informazioni da una combinazione di risonanza magnetica (MRI) del cervello, analisi genetica e dati osservativi di migliaia di pazienti per esaminare l’effetto dell’alta pressione sanguigna sulla funzione cognitiva. I ricercatori hanno poi verificato i loro risultati in un ampio gruppo separato di pazienti in Italia.
Tomasz Guzik, professore di Medicina Cardiovascolare presso l’Università di Edimburgo (Regno Unito) e la Scuola di Medicina dell’Università Jagellonica di Cracovia (Polonia), che ha guidato la ricerca, ha dichiarato: "Utilizzando questa combinazione di imaging, genetico e osservativo, abbiamo identificato parti specifiche del cervello che sono colpite dall’aumento della pressione sanguigna, comprese le aree chiamate putamen e specifiche regioni della sostanza bianca. Riteniamo che queste aree potrebbero essere quelle in cui l’alta pressione sanguigna influisce sulle funzioni cognitive, come perdita di memoria, capacità di pensiero e demenza. Risultati: studiando un gruppo di pazienti in Italia che soffrivano di pressione alta, abbiamo scoperto che le parti del cervello che avevamo identificato erano effettivamente colpite.
“Speriamo che i nostri risultati possano aiutarci a sviluppare nuovi modi per trattare il declino cognitivo nelle persone con pressione alta. Lo studio dei geni e delle proteine presenti in queste strutture cerebrali potrebbe aiutarci a comprendere in che modo l’alta pressione sanguigna influisce sul cervello e causa problemi cognitivi. Inoltre, osservando queste specifiche regioni del cervello, possiamo prevedere chi svilupperà perdita di memoria e demenza più velocemente nel contesto dell’alta pressione sanguigna. “Ciò potrebbe aiutare con la medicina di precisione, in modo da poter indirizzare terapie più intensive per prevenire lo sviluppo del declino cognitivo nei pazienti a rischio più elevato”.
L’ipertensione è comune e si verifica nel 30% delle persone in tutto il mondo, con un ulteriore 30% che mostra le prime fasi della malattia. Gli studi hanno dimostrato che influisce sulla funzione cerebrale e può causare cambiamenti a lungo termine. Finora però non si sapeva esattamente in che modo l’ipertensione arteriosa danneggiasse il cervello e quali regioni specifiche ne venissero colpite.
Nella ricerca cofinanziata dal Consiglio Europeo della Ricerca, dalla British Heart Foundation e dal Ministero della Salute italiano, il Prof. Guzik e un team internazionale di ricercatori hanno utilizzato i dati della risonanza magnetica cerebrale di oltre 30.000 partecipanti allo studio della Biobanca britannica, informazioni genetiche su tutto il genoma studi di associazione (GWAS) della UK Biobank e di altri due gruppi internazionali (COGENT e International Blood Pressure Consortium) e una tecnica chiamata randomizzazione mendeliana, per vedere se l’alta pressione sanguigna fosse effettivamente la causa di cambiamenti in parti specifiche del cervello piuttosto che essere semplicemente associati a questi cambiamenti.
"La randomizzazione mendeliana è un modo di utilizzare le informazioni genetiche per capire come una cosa ne influenza un’altra", ha detto il professor Guzik. “In particolare, verifica se qualcosa sta potenzialmente causando un certo effetto o se l’effetto è solo una coincidenza. Funziona utilizzando le informazioni genetiche di una persona per vedere se esiste una relazione tra i geni che predispongono all’aumento della pressione sanguigna e gli esiti. Se esiste una relazione, è più probabile che il risultato sia causato dall’ipertensione arteriosa. Questo perché i geni vengono trasmessi in modo casuale dai genitori, quindi non sono influenzati da altri fattori che potrebbero confondere i risultati. Nel nostro studio, se un gene che causa l’alta pressione sanguigna è collegato anche a determinate strutture cerebrali e alla loro funzione, ciò suggerisce che l’alta pressione sanguigna potrebbe effettivamente causare disfunzioni cerebrali in quelle strutture, portando a problemi di memoria, “pensiero e demenza”.
I ricercatori hanno scoperto che i cambiamenti in nove parti del cervello erano collegati all’aumento della pressione sanguigna e al peggioramento delle funzioni cognitive. Tra questi c’è il putamen, che è una struttura rotonda alla base della parte anteriore del cervello, responsabile della regolazione del movimento e dell’influenza di vari tipi di apprendimento. Altre aree interessate sono state la radiazione talamica anteriore, la corona radiata anteriore e l’arto anteriore della capsula interna, che sono regioni della sostanza bianca che collegano e consentono la segnalazione tra diverse parti del cervello. La radiazione talamica anteriore è coinvolta nelle funzioni esecutive, come la pianificazione di compiti quotidiani semplici e complessi, mentre le altre due regioni sono coinvolte nel processo decisionale e nella gestione delle emozioni.
I cambiamenti in queste aree includevano diminuzioni del volume cerebrale e della quantità di superficie nella corteccia cerebrale, cambiamenti nelle connessioni tra le diverse parti del cervello e cambiamenti nelle misure dell’attività cerebrale.
Immagine: la ricostruzione 3D mostra come l’elevata pressione sanguigna sistolica abbia influenzato i principali tratti della sostanza bianca nel cervello. Il rosso mostra le aree più colpite dall’ipertensione, mentre anche le aree gialle sono colpite ma in misura minore. Dallo studio emerge che un’elevata pressione arteriosa sistolica provoca danni alla sostanza bianca e alle sue connessioni con altre parti del cervello e questo è legato a un peggioramento delle funzioni cognitive nelle persone analizzate. Per la prima volta vengono identificate aree specifiche del cervello responsabili di questa malattia. L’immagine di credito è protetta da copyright. Se lo utilizzate, citate il Dott. Lorenzo Carnevale, IRCCS INM Neuromed, Pozzilli, Italia.
Il primo autore dello studio, il professore associato Mateusz Siedlinski, anche lui ricercatore presso la Facoltà di Medicina dell’Università Jagellonica, ha dichiarato: "Il nostro studio, per la prima volta, ha identificato posizioni specifiche nel cervello che sono potenzialmente causalmente associate alla pressione sanguigna alta. pressione e funzione cognitiva. “Ciò è stato reso possibile unicamente dalla disponibilità di dati dalla Biobanca del Regno Unito, comprese le immagini cerebrali MRI, e da precedenti ricerche che hanno identificato varianti genetiche che influenzano la struttura e la funzione di oltre 3.000 aree del cervello”.
La coautrice dello studio, la professoressa Joanna Wardlaw, responsabile delle scienze di neuroimaging presso l’Università di Edimburgo, ha dichiarato: "L’alta pressione sanguigna è nota da tempo come un fattore di rischio per il declino cognitivo, ma non è chiaro come la pressione sanguigna danneggi il cervello". Questo studio mostra che regioni specifiche del cervello sono particolarmente a rischio di danni alla pressione sanguigna, il che può aiutare a identificare le persone a rischio di declino cognitivo nelle fasi iniziali e potenzialmente aiutare a guidare le terapie in modo più efficace in futuro”.
I limiti dello studio includono che i partecipanti allo studio UK Biobank sono principalmente bianchi e di mezza età, quindi potrebbe non essere possibile estrapolare i risultati alle persone anziane.
Un editoriale di accompagnamento è stato scritto dal dottor Ernesto Schiffrin, del Sir Mortimer B. Davis-Jewish General Hospital e dalla McGill University, Montreal, Canada, e dal dottor James Engert, dell’University Health Center Research Institute. Università McGill, Montreal. Notano che "sono necessari ulteriori studi meccanicistici sugli effetti della pressione sanguigna sulla funzione cognitiva per determinare i percorsi causali precisi e le regioni cerebrali rilevanti".
Evidenziano uno dei risultati dello studio sulla pressione arteriosa sistolica e diastolica (PAS e PAD). “Forse uno dei risultati più interessanti di questo studio sono i possibili diversi effetti causali della PAS rispetto alla PAD. Gli autori hanno osservato alcuni risultati sovrapposti per SBP e DBP sulla funzione cognitiva quando analizzati isolatamente. Tuttavia, quando ciascun parametro viene analizzato dopo l’aggiustamento per l’altro, o in modelli multivariabili, iniziano ad emergere risultati interessanti. La sola DBP non è predittiva di un declino della funzione cognitiva, ma di fatto è protettiva se aggiustata per la SBP. "Questo risultato era vero sia nell’osservazione che quando è stata utilizzata la randomizzazione mendeliana." Continuano a discutere le possibili ragioni per questo.
