Ricerche

Scansione cerebrale può calcolare il ritmo di invecchiamento del cervello (Fonte: Ethan Whitman)

Qualsiasi riunione tra ex compagni delle superiori è un chiaro promemoria che alcune persone invecchiano con più grazia di altre. Alcuni entrano nell'anzianità ancora fisicamente energici e mentalmente acuti, altri iniziano a sentirsi fragili o smemorati molto prima del previsto nella vita.

"Il modo in cui invecchiamo mentre passa il tempo è abbastanza diverso da quante volte abbiamo girato [con la terra] intorno al sole", ha dichiarato Ahmad Hariri, professore di psicologia e neuroscienze della Duke University di Durham (North Carolina / USA).

Ora, scienziati della Duke, di Harvard e dell'Università di Otago in Nuova Zelanda hanno sviluppato uno strumento che può dire quanto sta invecchiando velocemente una persona anche se è ancora ragionevolmente sana, prendendo un'istantanea del suo cervello. Da una singola scansione MRI cerebrale, lo strumento può stimare in mezza età il rischio di malattie croniche che in genere emergono decenni dopo.

Tali informazioni potrebbero aiutare a motivare cambiamenti di stile di vita e di dieta che migliorano la salute. Negli anziani, lo strumento può prevedere se qualcuno svilupperà la demenza, o altre malattie legate all'età, anni prima che appaiano i sintomi, quando potrebbe avere una possibilità migliore per rallentare il decorso della malattia.

"Ciò che è davvero interessante è che abbiamo colto la velocità con cui le persone stanno invecchiando usando i dati raccolti in mezza età", ha detto Hariri, commentando lo studio pubblicato su Nature Aging. "E ci sta aiutando a prevedere la diagnosi di demenza tra le persone molto più anziane".

Sono stati sviluppati diversi algoritmi per misurare il modo in cui una persona sta invecchiando. Ma la maggior parte di questi 'orologi di invecchiamento' si basa sui dati raccolti in età diverse, in un singolo momento, piuttosto che seguire la persona nel tempo mentre invecchia, ha detto Hariri.

"Quello che sembra un invecchiamento più veloce può essere semplicemente una causa delle differenze nell'esposizione delle persone a cose come la benzina con piombo o il fumo di sigaretta, che sono specifiche della loro generazione", ha detto Hariri.

La sfida, ha aggiunto, è elaborare una velocità con cui si sta svolgendo il processo, non confusa da fattori ambientali o storici non correlati all'invecchiamento. Per fare ciò, i ricercatori hanno attinto ai dati raccolti da circa 1.037 persone che sono state studiate fin dalla nascita nell'ambito dello studio Dunedin, che prende il nome dalla città neozelandese dove sono nate tra il 1972 e il 1973.

A intervallo di pochi anni, i ricercatori del Dunedin hanno cercato nei partecipanti cambiamenti in pressione sanguigna, indice di massa corporea, livelli di glucosio e colesterolo, funzione polmonare e renale e altre misure, persino recessione gengivale e decadimento dei denti. Hanno usato il modello generale di cambiamento in questi marcatori di salute per quasi 20 anni per generare un punteggio della velocità con cui ogni persona stava invecchiando.

Il nuovo strumento, chiamato DunedinPACNI, è stato addestrato per stimare questo tasso di invecchiamento basandosi solo su informazioni di una singola scansione cerebrale MRI raccolta da 860 partecipanti dello studio Dunedin quando avevano 45 anni. Successivamente i ricercatori lo hanno usato per analizzare le scansioni cerebrali in altri insiemi di dati di persone di Regno Unito, Stati Uniti, Canada e America Latina.

Invecchiamento più veloce e un rischio di demenza più elevato

Nei diversi set di dati, hanno scoperto che le persone che stavano invecchiando più velocemente con questa misura sono andati peggio nei test cognitivi e hanno mostrato una riduzione più rapida nell'ippocampo, una regione del cervello cruciale per la memoria. Più preoccupante è che avevano anche maggiori probabilità di sperimentare un declino cognitivo in tarda età.

In un'analisi, i ricercatori hanno esaminato le scansioni cerebrali da 624 individui da 52 a 89 anni di età di uno studio nordamericano sul rischio del morbo di Alzheimer (MA). Coloro che secondo lo strumento stavano invecchiando più velocemente quando sono entrati nello studio avevano avuto il 60% in più di probabilità di sviluppare la demenza negli anni seguenti. Hanno anche iniziato ad avere problemi di memoria e pensiero prima di quelli che stavano invecchiando più lentamente.

Quando la squadra ha visto per la prima volta i risultati, "ci sono cadute le braccia", ha detto Hariri.

Collegamenti tra corpo e cervello

I ricercatori hanno anche scoperto che le persone i cui punteggi DunedinPACNI indicavano che invecchiavano più velocemente avevano maggiori probabilità di avere un declino della salute nel complesso, non solo nella funzione cerebrale. Le persone con punteggi di invecchiamento più veloci erano più fragili e con più probabilità di avere problemi di salute legati all'età come infarti, malattie polmonari o ictus.

Quelli che invecchiavano più velocemente avevano il 18% in più di probabilità di ricevere la diagnosi di una malattia cronica entro i successivi anni rispetto alle persone con tassi di invecchiamento medi. Ancora più allarmante, i ricercatori hanno scoperto che avevano anche il 40% in più di probabilità di morire in quel periodo di tempo rispetto a quelli che stavano invecchiando più lentamente.

"Il legame tra invecchiamento del cervello e del corpo è piuttosto avvincente", ha detto Hariri.

La correlazione tra velocità di invecchiamento e demenza era altrettanto forte in altri gruppi demografici e socioeconomici rispetto a quelli su cui il modello era addestrato, compreso un campione di persone dell'America Latina, nonché i partecipanti del Regno Unito che erano a reddito basso o non bianchi. "[Lo strumento] sembra cogliere qualcosa che si riflette in tutti i cervelli", ha detto Hariri.

Il lavoro è importante perché in tutto il mondo viviamo più a lungo. Nei prossimi decenni, il numero di over-65 dovrebbe raddoppiare, raggiungendo quasi un quarto della popolazione mondiale entro il 2050. "Ma vivendo più a lungo, purtroppo più persone sperimenteranno malattie croniche legate all'età, inclusa la demenza", ha detto Hariri.

L'onere economico della demenza è già enorme. La ricerca suggerisce che il costo globale delle cure del MA, ad esempio, crescerà da $ 1,33 trilioni nel 2020 a $ 9,12 trilioni nel 2050, costi comparabili o maggiori di afflizioni come le malattie polmonari o il diabete che colpiscono più persone. Trattamenti efficaci per il MA si sono dimostrati sfuggenti; la maggior parte dei farmaci approvati può aiutare a gestire i sintomi ma non riesce a fermare o invertire la malattia.

Una possibile spiegazione del perché i farmaci non hanno funzionato finora è che sono stati somministrati troppo tardi, quando le proteine ​​del MA che si accumulano all'interno e intorno alle cellule nervose hanno già fatto troppi danni. "I farmaci non possono resuscitare un cervello morente", ha detto Hariri. Ma in futuro, il nuovo strumento potrebbe consentire di identificare prima quelli sulla strada del MA e valutare gli interventi per fermarlo ... prima che il danno cerebrale diventi esteso, e senza aspettare decenni per monitorarlo.

Oltre a prevedere il nostro rischio di demenza nel tempo, il nuovo orologio aiuterà anche gli scienziati a capire meglio perché le persone con determinati fattori di rischio, come sonno scarso o condizioni di salute mentale, invecchiano in modo diverso, ha affermato il primo autore Ethan Whitman, dottorando di ricerca in psicologia clinica con Hariri, e i coautori Terrie Moffitt e Avshalom Caspi, anch'essi professori di psicologia e neuroscienze alla Duke.

Sono necessarie ulteriori ricerche per far avanzare DunedinPACNI da uno strumento di ricerca a qualcosa che ha applicazioni pratiche nell'assistenza sanitaria, ha aggiunto Whitman. Ma nel frattempo, il team spera che lo strumento aiuti i ricercatori con accesso ai dati di MRI cerebrale a misurare i tassi di invecchiamento in modi non possibili per gli orologi di invecchiamento basati su altri biomarcatori, come gli esami del sangue.

"Lo pensiamo davvero come un nuovo strumento cruciale per prevedere il rischio di malattie, in particolare del MA e delle demenze correlate, e forse anche per dare un miglior punto d'appoggio nella progressione della malattia", ha detto Hariri.