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Distribuição desigual de Amiloide na Doença de Alzheimer

Estudo revela como os níveis de amiloide afetam a função cognitiva em adultos mais velhos saudáveis.

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A doença de Alzheimer (DA) é a principal causa de demência, e os números têm aumentado porque as pessoas estão vivendo mais. Enquanto a perda de memória é um sinal chave da DA, ela também afeta outras habilidades mentais, incluindo linguagem, habilidades visuais, foco e tomada de decisões.

Pesquisas mostraram que certas substâncias no cérebro, como a beta amiloide, podem começar a se acumular muitos anos antes que alguém perceba os sintomas da DA. Essa acumulação é frequentemente seguida por outra proteína chamada tau, sinais de danos cerebrais e, eventualmente, um declínio nas habilidades de pensamento. Embora a beta amiloide tenda a se acumular em áreas específicas do cérebro, pode haver muitas diferenças em como e quando isso acontece entre diferentes pessoas. Essa variação precoce pode levar a diferenças em como nossos cérebros funcionam.

Curiosamente, alguns estudos descobriram que a quantidade de amiloide pode ser diferente entre os lados esquerdo e direito do cérebro em pessoas com DA. Por exemplo, algumas pesquisas sugerem que uma maior quantidade de beta amiloide em um lado pode se conectar com diferenças em como o cérebro usa energia, medida pelo Metabolismo da Glicose.

Na DA, à medida que a doença avança, o cérebro pode perder a capacidade de se especializar em certas tarefas. Isso é chamado de Dediferenciação. Em vez de ser especializado, o cérebro começa a usar recursos de forma mais geral, muitas vezes puxando de ambos os lados para realizar as tarefas. No entanto, algumas diferenças na função cerebral podem ocorrer naturalmente em indivíduos saudáveis também. Por exemplo, a linguagem geralmente é mais dominante no lado esquerdo do cérebro.

Assimetria na Pesquisa sobre Alzheimer

Não muitos estudos analisaram de perto como os depósitos de beta amiloide são distribuídos de forma desigual no cérebro. Muitas pessoas veem que a amiloide tende a se acumular em redes cerebrais específicas, especialmente aquelas responsáveis pelo pensamento padrão e pela tomada de decisões. Há uma variabilidade notável em como isso acontece, e algumas pesquisas mostraram que diferentes habilidades de pensamento podem estar relacionadas a diferentes padrões de acúmulo de amiloide.

Um estudo recente envolvendo pessoas com DA descobriu que a quantidade de amiloide e o uso de energia cerebral eram maiores no lado direito do cérebro. As áreas com mais amiloide mostraram um uso de energia reduzido em comparação com o lado esquerdo. Eles também notaram que, quando havia mais amiloide no lado esquerdo, isso se relacionava a mais problemas com linguagem, enquanto mais amiloide no lado direito se conectava com maiores dificuldades em tarefas visuais.

Nos estágios posteriores da doença, quantidades maiores de amiloide podem levar a um menor uso de energia no cérebro. Por outro lado, nos estágios iniciais, pode haver uma tendência diferente, refletindo como o cérebro tenta se compensar.

Um estudo recente examinou pessoas que não tinham amiloide, tinham um pouco ou tinham comprometimento cognitivo leve (CCL). Eles descobriram que aqueles sem amiloide não apresentavam diferenças visíveis entre os lados esquerdo e direito do cérebro. No entanto, nos que tinham um pouco de amiloide, havia uma assimetria maior no lado direito nos estágios iniciais. Nos estágios posteriores, eles não observaram assimetria alguma. Eles também notaram que essas diferenças na atividade cerebral não se conectavam a quão bem os indivíduos realizavam as tarefas.

Havia um desejo de recriar esse estudo anterior envolvendo CCL, mas com adultos mais velhos saudáveis que tinham níveis variados de amiloide. O estudo atual olhou mais de perto como os lados esquerdo e direito do cérebro diferiam com o uso de métodos de imagem avançados. O objetivo era ver como essas diferenças se relacionavam não apenas com amiloide, mas também com como o cérebro metabolizava energia e o volume do tecido cerebral.

Participantes e Desenho do Estudo

Os dados foram coletados de um estudo em andamento focado em Alzheimer em um centro de pesquisa. Os pesquisadores recrutaram adultos mais velhos saudáveis através de anúncios voltados para encontrar pessoas interessadas em estudos sobre envelhecimento. A análise incluiu dados de 93 participantes com uma idade média de cerca de 76 anos. Todos os participantes tinham habilidades cognitivas normais, e aqueles com sinais de demência, CCL, problemas neurológicos ou de saúde mental graves, alta depressão, uso de certos medicamentos, ou problemas que afetavam sua capacidade de completar tarefas foram excluídos.

Para categorizar os participantes como cognitivamente normais, apenas um pequeno número de suas pontuações em testes cognitivos poderia ficar abaixo dos níveis esperados para sua idade e educação. Diretrizes detalhadas sobre quem poderia participar foram disponibilizadas. Os participantes assinaram voluntariamente formulários de consentimento antes de fazer parte do estudo, que recebeu aprovação do conselho de supervisão relevante.

Avaliações Cognitivas

Cada participante passou por uma série de testes cognitivos que avaliaram cinco áreas principais: aprendizado de memória, recordação de memória, habilidades visuais, linguagem e função executiva. Esses testes incluíram tarefas relacionadas a memória, construção visual, fluência na linguagem e habilidades de raciocínio.

Coleta e Processamento de Dados de MRI

Os participantes participaram de uma varredura de MRI usando tecnologia avançada. Diferentes tipos de varreduras cerebrais foram realizadas, incluindo um método que coleta imagens detalhadas do cérebro e outro para avaliar danos à substância branca. As varreduras foram então processadas com ferramentas específicas para corrigir quaisquer irregularidades e para prepará-las para análise.

Coleta e Processamento de Dados de PET

As varreduras de PET também foram feitas para estudar como o cérebro estava usando energia. Os participantes receberam uma substância radioativa para ajudar a visualizar a atividade cerebral. Após um período de descanso, as imagens foram capturadas para registrar como o cérebro estava funcionando em termos de uso de energia. Essas imagens foram então processadas para garantir precisão.

Análise Estatística

Os pesquisadores analisaram os dados para identificar quaisquer diferenças na forma como a beta amiloide estava distribuída nos lados esquerdo e direito do cérebro. Eles olharam para cada área onde havia diferenças significativas e compararam as descobertas relacionadas ao metabolismo da glicose e ao volume do tecido cerebral. O objetivo era ver se havia alguma conexão entre as diferenças de amiloide, metabolismo da glicose e Desempenho Cognitivo.

A equipe descobriu que havia várias regiões no cérebro onde mais amiloide foi detectado no lado direito em comparação com o esquerdo. Essas incluíram áreas-chave responsáveis pela tomada de decisões e pelo processamento sensorial.

Além disso, eles avaliaram como o metabolismo da glicose e o volume do tecido cerebral diferiam nessas áreas. Muitas regiões exibiram assimetrias significativas, com 14 mostrando uma diferença no uso de energia. Ao comparar os efeitos de amiloide, glicose e volume cerebral, houve uma conexão notada especificamente no giro frontal superior. Observou-se que uma maior assimetria da beta amiloide para o lado direito se relacionava com melhor desempenho em tarefas visuais.

Resumo das Descobertas

Em conclusão, os pesquisadores descobriram que em adultos mais velhos cognitivamente saudáveis, havia uma clara assimetria para o lado direito nos níveis de beta amiloide em várias regiões do cérebro. Este estudo destacou como esses níveis de amiloide se correlacionavam com o uso de energia do cérebro e habilidades cognitivas, particularmente em tarefas visuais. Os resultados foram semelhantes a descobertas anteriores, que mostraram que a assimetria costuma ser mais pronunciada no lado direito do cérebro nos estágios iniciais da DA. No entanto, à medida que a doença avança, os padrões de distribuição de amiloide parecem se igualar.

Embora o estudo não tenha encontrado ligações diretas entre os níveis de amiloide e o volume do tecido cerebral em indivíduos saudáveis, as conexões observadas entre o uso de energia no cérebro e as tarefas cognitivas sugerem que essas mudanças iniciais podem ajudar a manter as habilidades cognitivas conforme o cérebro enfrenta os desafios impostos pelo acúmulo de amiloide.

Essa pesquisa em andamento continua a esclarecer a relação complexa entre a saúde do cérebro e a função cognitiva, particularmente como o cérebro se adapta e muda em resposta a sinais iniciais de doenças como o Alzheimer.

Fonte original

Título: Voxel-wise hemispheric Amyloid Asymmetry and its association with cerebral metabolism and grey matter density in cognitively normal older adults

Resumo: IntroductionAlzheimers disease (AD) is a neurodegenerative disorder characterized by changes in beta amyloid (A{beta}) and tau as well as changes in cerebral glucose metabolism and gray matter volume. This has been categorized as three distinct stages of amyloid, tau, and neurodegeneration. Past studies have shown asymmetric A{beta} accumulation and its association with asymmetric cerebral metabolism in preclinical AD. We analyzed data to replicate these findings and extend them to associations with gray matter volume and cognitive function. MethodsWe recruited 93 (mean age = 76.4{+/-}6.1 years) cognitively normal adults who underwent magnetic resonance imaging (MRI) and positron emission tomography (PET) with Pittsburgh compound B (PiB) and Fluorodeoxyglucose (FDG) tracers (to estimate A{beta} and glucose metabolism, respectively). We conducted voxel-wise paired t-test on PiB (left vs. right hemispheres) to identify regions that differ in A{beta} between the left and right cortex. We identified whether these regions showed asymmetry in FDG and gray matter volume using paired t-tests on each region. We then conducted correlations between asymmetry indices for each region that had significant asymmetry in PiB, FDG, and gray matter volume. We ran a group regression analysis on cognitive functions. ResultsWe found 26 regions that had significant rightward asymmetry in PiB including prefrontal cortex, temporal cortex, insula, parahippocampus, caudate, and putamen. All these regions showed significant gray matter rightward asymmetry, and most of these regions showed significant FDG asymmetry except the caudate, orbital cortex, medial frontal gyrus, and superior temporal gyrus. Only in the superior frontal gyrus, we found that greater rightward asymmetry in PiB was associated with greater rightward asymmetry in FDG, r(82) =0.38, p

Autores: Helmet Talib Karim, H. Jayaprakash, A. Mizuno, B. E. Snitz, A. D. Cohen, W. E. Klunk, H. J. Aizenstein

Última atualização: 2024-03-06 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.03.05.24303808

Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.03.05.24303808.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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