Teški pušači pokazuju atrofiju mozga tipičnu za Alzheimerovu bolest

Nova studija korištenjem magnetske rezonancije pokazuje da pušenje oštećuje ključna područja mozga uključena u pamćenje i razmišljanje, te da prekomjerna težina može povećati štetu, što postavlja nova pitanja o prevenciji demencije.

Nedavna studija objavljena u časopisu NPJ Dementia ispitala je odnos između pušenja i atrofije mozga te je li indeks tjelesne mase (BMI) moderirao taj odnos. Studija je otkrila da pušači imaju značajno niži volumen sive i bijele tvari u mozgu od nepušača. Kada je BMI uključen u statističke modele, povezanost između broja popušenih kutija cigareta godišnje i gubitka volumena mozga bila je oslabljena, što sugerira mogući posrednički učinak, a ne izravnu uzročnost.

Neurodegenerativni poremećaji: prevalencija i faktori rizika

Neurodegenerativni poremećaj nastaje kada neuroni u mozgu i živčanom sustavu postupno gube funkciju, što dovodi do pada fizičkih i kognitivnih sposobnosti. Alzheimerova bolest (AB) najčešći je tip demencije, koji utječe na pamćenje, kognitivne funkcije i ponašanje.

Prevalencija demencije raste u cijelom svijetu. Prema nedavnoj studiji, oko 47 milijuna ljudi diljem svijeta ima dijagnozu demencije, a očekuje se da će se svake godine dodati oko 10 milijuna novih slučajeva.

Brojne studije identificirale su čimbenike rizika za demenciju u ranoj, srednjoj i kasnoj životnoj dobi. Pušenje je jedan od čimbenika, za koji se procjenjuje da je uključen u do 14% slučajeva demencije diljem svijeta. Toksini u cigaretnom dimu mogu uzrokovati neuroinflamaciju, mehanizam usko povezan s Alzheimerovom bolešću. Osim demencije, prethodne studije također su pokazale da pušači imaju veći rizik od razvoja cerebrovaskularnih i respiratornih bolesti.

Iako su prethodne meta-analize povezale pušenje s povećanim rizikom od demencije, malo je velikih studija ispitalo kako su povijest i intenzitet pušenja povezani s atrofijom mozga izmjerenom magnetskom rezonancijom, biomarkerom neurodegeneracije. Kako bi se to procijenilo, potrebno je ispitati odnos između pušenja i atrofije mozga, što je gubitak moždanog tkiva zbog smanjenja ili smrti neurona sa smanjenjem broja neuronskih veza.

Istraživači obično prate atrofiju mozga kod Alzheimerove bolesti i drugih neurodegenerativnih poremećaja pomoću neuroimaginga i volumetrijske procjene pomoću T1-ponderirane magnetske rezonancije - što se razlikuje od prirodnog starenja. Magnetska rezonancija se koristi za procjenu gubitka volumena mozga, biomarkera neurodegeneracije.

Samo je nekoliko velikih studija ispitalo povezanost između pušenja i atrofije mozga mjerene magnetskom rezonancom (MR), što može igrati ključnu ulogu u razumijevanju doprinosa pušenja kognitivnom padu i Alzheimerovoj bolesti.

O studiji

Trenutna studija testirala je hipotezu da osobe s poviješću pušenja doživljavaju veću atrofiju mozga na razini cijelog mozga i režnjeva u usporedbi s nepušačima.

Ukupno je regrutirano 10 134 sudionika u dobi od 18 do 97 godina s četiri mjesta istraživanja. Svi sudionici podvrgnuti su magnetskoj rezonanciji cijelog tijela bez kontrasta. Prije skeniranja ispunili su upitnike koji su prikupljali informacije o njihovim demografskim podacima, medicinskoj povijesti i pušačkom statusu. Svaki je sudionik prijavio broj kutija cigareta dnevno koje je pušio i broj godina pušenja.

Na temelju ovih upitnika, sudionici su podijeljeni u skupine: pušači (ne nula godina pakiranja) i nepušači (nula godina pakiranja). Godina pakiranja pokazatelj je izloženosti duhanu koji uzima u obzir trajanje i intenzitet pušenja. Skupina pušača uključivala je 3292 osobe, a skupina nepušača 6842 osobe.

U studiji je korišten FastSurfer, provjereni program dubokog učenja, za kvantificiranje volumena mozga iz 3D T1 slika. Model dubokog učenja također je korišten za segmentaciju intrakranijalnog volumena (ICV).

Za pušače je proveden regresijski model kako bi se analizirao odnos između godina korištenja kutije cigareta i volumena mozga:

• Model 1: prilagođen dobi, spolu i centru studija;
• Model 2: s dodatnom prilagodbom za BMI.

Rezultati istraživanja

U usporedbi s nepušačima, pušači su češće bili žene, bijelci, imali su viši BMI, bili su stariji te su imali više dijabetesa tipa 2 i hipertenzije. Prosječan broj godina nekorištenja kutije cigareta u skupini pušača bio je 11,93.

Usporedbe među regijama pokazale su niže volumene mozga u skupini pušenja. Pearsonova bivarijatna analiza pokazala je umjerenu pozitivnu korelaciju između višeg indeksa tjelesne mase (BMI) i višeg broja godina nošenja oružja. Usporedbe modela 1 i 2 pokazale su smanjenje statističke značajnosti i veličine učinka u 11 regija mozga kada se kontrolira BMI, što ukazuje na moguću, ali ne i dokazanu, posredničku ulogu BMI u povezanosti između pušenja i atrofije mozga.

Važno je napomenuti da su čak i nakon uzimanja u obzir indeksa tjelesne mase (BMI) pušači i dalje imali značajnu atrofiju u nekoliko regija, uključujući područja povezana s Alzheimerovom bolešću poput hipokampusa, stražnjeg cingularnog korteksa i prekuneusa.

Zaključci

Sadašnja studija pokazala je da osobe s anamnezom pušenja i većim brojem godina nošenja cigareta imaju znakove atrofije mozga. Preliminarni rezultati također ukazuju na to da BMI može igrati potencijalnu ulogu u posredovanju povezanosti između pušenja i gubitka volumena mozga. Stoga su pretilost i pušenje dva promjenjiva faktora rizika koja se u budućnosti mogu koristiti za sprječavanje demencije, uključujući Alzheimerovu bolest.

U budućnosti su potrebna daljnja istraživanja kako bi se ispitao potencijalni posrednički učinak hiperintenzivnog volumena bijele tvari i atrofije mozga u kontekstu povijesti pušenja.

Ključne snage ove studije su analiza velike kohorte s anamnezom pušenja i kvantitativno strukturno snimanje mozga. Osim toga, bilo je moguće izmjeriti volumen mozga u regijama zahvaćenim patologijom Alzheimerove bolesti, kao što su hipokampus, stražnji cingularni korteks i prekuneus.

Unatoč svojim prednostima, presječna priroda studije ograničava mogućnost izvođenja uzročnih zaključaka. Također, dizajn nije uključivao kognitivne testove ili biomarkere Alzheimerove bolesti poput amiloida ili tau proteina, što ograničava mogućnost izravnog povezivanja atrofije mozga s demencijom. Stoga su potrebne longitudinalne studije kako bi se potvrdila uloga indeksa tjelesne mase (BMI) u ovom odnosu.