האם סריקת מוח אחת יכולה לגלות באיזו מהירות הגוף שלך מזדקן?

האם מבנה המוח שלך באמצע החיים יכול לחשוף רמזים לגבי הבריאות הפיזיולוגית שלך שנים מאוחר יותר? חוקרים בדקו האם סמן הזדקנות מבוסס MRI יכול להציע תובנות מעבר למוח עצמו.

מחקר: חיזוי אורך של הזדקנות ביולוגית: שכפול והרחבה של DunedinPACN. קרדיט תמונה: Pressmaster / Shutterstock

במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת npj הזדקנותחוקרים אימתו את קצב ההזדקנות של דנידין מחושב מהדמייה עצבית (DunedinPACNI) על פני שתי קבוצות אמצע החיים עצמאיות וחקר את הקשר שלה להזדקנות ביולוגית רב מערכתית ושינויים ארוכי טווח בבריאות הפיזיולוגית. המחקר נערך על ידי מדענים מהמחלקה לפסיכולוגיה והמרכז למדעי הגוף והנפש באוניברסיטת פיטסבורג, בשיתוף עם אוניברסיטת וירג'יניה, ארה"ב.

רֶקַע

מדוע אנשים מסוימים חווים הזדקנות ביולוגית מהירה יותר מאחרים באותו גיל כרונולוגי? הזדקנות ביולוגית מתרחשת לאורך זמן וכוללת ירידה מתקדמת בתפקוד של מערכות פיזיולוגיות מרובות. זה יכול להגביר את הסיכון לתחלואה, תמותה וירידה תפקודית. סמנים ביולוגיים מבוססי דם עוזרים להעריך שינויים אלה, בעוד שהדמיית מוח מספקת מידע נוסף על שינויים מבניים הקשורים לגיל. DunedinPACNI הוא הדמיית תהודה מגנטית (MRIסמן ביולוגי מבוסס ) פותח כדי להעריך את קצב ההזדקנות הפיזיולוגית באמצעות תכונות מבניות מסריקת מוח אחת. פותח באמצעות נתונים ממחקר Dunedin, המודל מקשר את מבנה המוח של אמצע החיים עם שינויים מוקדמים יותר ב-19 מדדים של בריאות פיזיולוגית. מחקר קודם קשר את DunedinPACNI מהיר יותר עם חסרון סוציו-אקונומי, מחלות כרוניות ותמותה. הקשר שלו עם הזדקנות הגוף כולו ומהימנותו על פני אוכלוסיות ומדדי ההזדקנות הביולוגיים נותרו לא ברורים.

לגבי המחקר

החוקרים ניתחו נתונים משתי קבוצות עצמאיות של אוניברסיטת פיטסבורג: בריאות והתנהגות מבוגרים (AHAB) מחקר ונוירוביולוגיה של בריאות מבוגרים (נועה) ללמוד. ניתוח החתך כלל 451 משתתפי AHAB ו-295 משתתפי NOAH. שני המחקרים גייסו מבוגרים בריאים בדרך כלל מקהילות סביב פיטסבורג. תת-קבוצה אורכית של 224 משתתפי AHAB עברו הערכת סמן ביולוגי בדם 7-15 שנים לאחר ההתחלה.

נתונים סוציו-דמוגרפיים, דגימות דם וסריקות MRI נאספו מהמשתתפים. סריקות MRI עברו ניתוח באמצעות FreeSurfer גרסה 6.0 כדי לחלץ מדדים של מבנה קליפת המוח, אשר הוכנסו למודל החיזוי DunedinPACNI. החוקרים העריכו שמונה סמנים ביולוגיים מבוססי דם ב-AHAB ושישה ב-NOAH מפאנל מומלץ של תשעה, כולל אינסולין, גורם גדילה דמוי אינסולין 1 (IGF-1), חלבון C-reactive (CRP), אינטרלוקין-6 (IL-6), פפטיד נטריאורטי פרו-B מסוג N-טרמינלי (NT-proBNP), גורם נמק גידול-אלפא (TNF-α), גורם בידול גדילה 15 (GDF15), ציסטטין C והמוגלובין A1c (HbA1c).

הסמנים הביולוגיים היו סטנדרטיים וממוצעים ליצירת ציוני הזדקנות ביולוגיים נפרדים עבור כל קבוצה. ניתוחים סטטיסטיים בוצעו באמצעות R גרסה 4.5.1. מודלים של רגרסיה בחנו קשרים בין DunedinPACNI, הישגים לימודיים והזדקנות ביולוגית. ניתוחי אורך העריכו האם DunedinPACNI היה קשור לציוני מעקב מרוכבים לאחר התחשבות ברמות הבסיס. המודלים הותאמו לגיל כרונולוגי, מין ומשך המעקב במידת הצורך. ניתוחי רגישות נוספים בחנו מדדי גיל מוח חלופיים, כאשר איכות תמונת MRI הוערכה בנפרד ב-NOAH.

תוצאות המחקר

הממצאים הראו כי DunedinPACNI היה קשור באופן צנוע לגיל כרונולוגי בשתי העוקות. משתתפים עם פחות שנות השכלה הפגינו DunedinPACNI מהיר יותר בשתי האוכלוסיות. קשר זה נשאר משמעותי לאחר התאמה לגיל ולמין. האסוציאציה הייתה דומה בגודלה באח"ב ובנח"ח. תוצאות אלו מתיישבות עם מחקרים קודמים שדיווחו על קשר בין הזדקנות מבוססת מוח והישגים לימודיים, כמו גם שיפוע סוציו-אקונומי הפוך.

ניתוחי חתך הראו עוד כי DunedinPACNI מהיר יותר היה קשור לרמות גבוהות יותר של הזדקנות ביולוגית רב-מערכתית בשתי העוקות. הקשר היה מובהק סטטיסטית בשתי העוקות, עם קשר מספרי גדול יותר ב-NOAH. המחברים לא השוו רשמית את שתי ההערכות מכיוון שהקבוצות היו שונות בשיטות ובגיוס שלהן. תוצאות אלו מצביעות על כך שאנשים עם ציוני DunedinPACNI מהירים יותר נוטים להיות בעלי רמות גבוהות יותר של סמנים ביולוגיים בדם הקשורים להזדקנות במערכות פיזיולוגיות מרובות.

ההבדלים המתודולוגיים בין הקבוצות כללו סורקי MRI, פרוטוקולי רכישה, תקופות גיוס וקריטריונים לזכאות.

החוקרים ערכו ניתוחים נוספים כדי לקבוע אם הקשרים הללו נותרו בלתי תלויים במדדים קונבנציונליים של גיל המוח. הם בחנו שלושה מדדי גיל מוח מבוססים, כולל brainageR, ENIGMA ו-DeepBrainNet. הקשר בין DunedinPACNI להזדקנות ביולוגית נותר עקבי במידה רבה לאחר התאמה למדדים אלו. קשר חתך אחד ב-AHAB נחלש ולא היה עוד מובהק סטטיסטית לאחר התאמה ל-DeepBrainNet. מדדי גיל המוח האלטרנטיביים לא הראו קשרים עצמאיים עם חומרי ההזדקנות הביולוגיים. הממצאים נותרו משמעותיים גם לאחר התאמה לאיכות תמונת MRI ב-NOAH.

ניתוח האורך סיפק עדות נוספת לקשר בין הזדקנות מבוססת מוח לכל הגוף. בין 224 משתתפי AHAB שנבדקו במשך 7-15 שנים, קו בסיס מהיר יותר של DunedinPACNI היה קשור לציוני מרוכבי הזדקנות ביולוגיים גבוהים יותר במעקב מהצפוי ממדידות הבסיס של המשתתפים. קשר זה נשאר עקבי לאחר התאמה לשלושת מדדי גיל המוח האלטרנטיביים. לשם השוואה, אף אחד ממדדי גיל המוח האלטרנטיביים לא ניבא באופן עצמאי שינויים אורכיים בחומר המורכב של הסמן הביולוגי.

ציוני הסמנים הביולוגיים המשולבים הראו עקביות פנימית צנועה, בין היתר משום שהם ייצגו מערכות פיזיולוגיות שונות ונמדדו בשיטות מעבדה שונות. האסוציאציות החוזרות תומכות בעקביות של ממצאי DunedinPACNI על פני קבוצות, במקום לקבוע שהחומרים המרוכבים עצמם ניתנים להחלפה.

מסקנות

הממצאים תומכים ב-DunedinPACNI כסמן מבוסס מוח הקשור להזדקנות ביולוגית רב-מערכתית היקפית. מהיר יותר של DunedinPACNI היה קשור להזדקנות פיזיולוגית גדולה יותר בקו הבסיס בשתי העוקות ולעלייה גדולה יותר בחומר מורכב של סמן ביולוגי מבוסס דם במשך 7-15 שנים ב-AHAB. קשרים אלה נותרו עקביים במידה רבה לאחר שהתייחסו למדדי גיל מוח חלופיים, עם איכות תמונת MRI שהוערכה ב-NOAH. הממצאים מצביעים על כך שבדיקת MRI בודדת עשויה לספק מידע שימושי על הזדקנות כל הגוף. שתי הקבוצות כללו מבוגרים בריאים בדרך כלל שגויסו סביב פיטסבורג, והממצאים האורכיים עדיין לא שוכפלו באופן עצמאי. גורמים אלו מגבילים את יכולת ההכללה של התוצאות ואת היישום הקליני המיידי שלהן.

אימות נוסף באמצעות סמני הזדקנות ביולוגיים אחרים, כולל חומצה דאוקסיריבונוקלאית (DNA) שעונים מבוססי מתילציה ורכיבים מרוכבים של סמנים ביולוגיים, נחוצים כדי לבסס את הישימות והאמינות הרחבה יותר שלו במחקרי הזדקנות עתידיים ובמחקרי מניעה.