"Declínio
cognitivo da memória".
Resumo do texto...
O declínio cognitivo é uma das maiores ameaças à independência e à qualidade de vida de um indivíduo com 65 anos ou mais [ 1 ]. Com um grande segmento da população dos EUA entrando nesta fase da vida [ 2 ], devemos usar abordagens de pesquisa interdisciplinares de ponta para investigar quais fatores influenciam a trajetória do envelhecimento cognitivo e cerebral saudável.
2.2. Alterações no cérebro relacionadas à idade
O processo de envelhecimento tem um efeito profundo no cérebro [ 13 , 22 , 23 , 24 ]. As seções a seguir discutirão as mudanças relacionadas à idade na estrutura do cérebro e as mudanças subjacentes na fisiologia que levam a essas mudanças estruturais.
Estrutura do cérebro. O processo de envelhecimento impacta diferencialmente as regiões e redes cerebrais em todo o córtex. As mudanças estruturais no cérebro associadas ao envelhecimento incluem redução do volume de matéria cinzenta e da espessura cortical. As principais regiões afetadas são o córtex pré-frontal, o hipocampo, o lobo temporal medial e as áreas de associação dentro dos lobos parietais [ 13 , 22 ].
Além disso, diminuições relacionadas à idade na integridade da microestrutura da substância branca são evidentes nos córtices anteriores e progridem para regiões posteriores (conforme medido pela diminuição da coerência e organização das fibras [ 25 ].
O volume da substância cinzenta é uma medida aproximada dos corpos celulares neuronais e gliais e pode ser medido in vivo usando ressonância magnética estrutural (RM). Na idade adulta mais avançada, sabe-se que o volume da substância cinzenta e a espessura cortical diminuem em várias regiões do cérebro, incluindo o córtex pré-frontal, áreas de associação do córtex parietal e regiões subcorticais do lobo temporal medial (ou seja, o hipocampo e o córtex entorrinal).
A pesquisa descobre consistentemente que adultos mais velhos que sofrem de atrofia nessas regiões cerebrais sensíveis à idade também apresentam desempenho cognitivo reduzido em tarefas de velocidade de processamento, memória e função executiva [ 26 , 27 , 28 , 29 ].
Por exemplo, a redução do volume do hipocampo relacionada à idade, resultante de uma combinação de perda de células neuronais e uma diminuição na neurogênese, está associada à diminuição do desempenho cognitivo em tarefas de memória, aprendizagem espacial e regulação emocional [ 30 ]. Além disso, estudos que relatam uma redução no volume do córtex pré-frontal (CPF) também observam declínios no desempenho em testes de função executiva [ 19 ].
As fibras e tratos da substância branca (WM) são os axônios mielinizados que conectam fisicamente regiões locais e distantes do cérebro, facilitando assim o processamento de informações locais e globais.
Na idade adulta mais avançada, a integridade da microestrutura da substância branca começa a se deteriorar em um padrão não uniforme, com regiões anteriores mudando mais cedo no processo de envelhecimento e regiões posteriores mudando muito mais tarde no processo de envelhecimento [ 25 ].
A integridade desses tratos da substância branca é frequentemente quantificada pela existência e gravidade das lesões de hiperintensidades da substância branca (WMH). As WMHs podem ser identificadas por ressonância magnética estrutural ou com medidas resumidas de anisotropia fracionada ou difusividade da imagem por tensor de difusão por ressonância magnética (DTI).
As hiperintensidades da substância branca são entendidas como um sinal de dano vascular no cérebro, representando a lesão do tecido cerebral. Elas aumentam em prevalência com a idade e são, portanto, mais prevalentes em adultos mais velhos do que em adultos mais jovens.
Embora haja um aspecto hereditário no desenvolvimento de WMHs, elas também estão associadas de forma confiável a múltiplos fatores de risco metabólicos e cardiovasculares. Além disso, as WMHs estão relacionadas a alterações cerebrais estruturais e funcionais, como redução do metabolismo do lobo frontal e piora dos escores de função executiva [ 31 ].
A imagem por tensor de difusão (DTI) é uma técnica de neuroimagem que examina a integridade estrutural dos tratos da substância branca em todo o cérebro. A integridade do trato pode ser medida avaliando as propriedades físicas da organização das fibras e do movimento das moléculas de água ao longo dos eixos de difusão primário, secundário e terciário [ 32 ].
A anisotropia fracionada (AF) mede a coerência das fibras e é calculada como uma razão de difusão na orientação primária em comparação com outras orientações. Uma região com alta preferência por uma orientação específica terá um alto valor de AF, indicando fibras altamente organizadas, um sinal de tratos de substância branca intactos [ 32 ]. A AF diminui na idade adulta avançada e fornece evidências de diminuição da integridade das fibras no final da vida [ 33 ].
A difusividade axial mede a difusão ao longo da orientação primária, a difusividade radial mede a difusão ao longo das orientações secundária e terciária, e a difusividade média é a difusão média ao longo de todas as três orientações. A difusividade aumenta com a idade, indicando diminuição da organização das fibras e, portanto, diminuição da integridade do trato [ 25 ].
Estudos de DTI mostraram que aumentos na difusividade (uma medida da orientação desordenada das fibras) e redução da anisotropia fracionada (integridade reduzida da microestrutura), principalmente nas regiões frontais, foram associados a declínios na função executiva [ 34 ] e na inteligência fluida [ 35 ].
Além disso, a literatura sobre neurobiologia do envelhecimento demonstra que outros circuitos neuronais vulneráveis aos efeitos do envelhecimento estão localizados no hipocampo e no neocórtex. Os neurônios nesses circuitos tendem a ser piramidais e têm conexões com as áreas pré-frontal, temporal e parietal [ 36 ].
Espinhas dendríticas de neurônios piramidais também foram especialmente afetadas pela idade [ 37 ]. A vulnerabilidade parece ser a perda de sinapses e plasticidade sináptica nessas regiões. A plasticidade sináptica é a base do aprendizado e da memória, tornando-a especialmente importante para funções cognitivas de nível superior em humanos.
As alterações estruturais do cérebro descritas aqui dão suporte à literatura sobre envelhecimento cognitivo. Como mencionado acima, a atrofia da substância cinzenta está associada à diminuição do desempenho da memória, as hiperintensidades da substância branca foram associadas à redução da função executiva e a baixa integridade da substância branca está associada à interrupção da conectividade da rede, levando à velocidade de processamento mais lenta e ao controle executivo reduzido consistentemente observado em adultos mais velhos [ 25 , 38 ].
É importante observar que essas alterações estruturais relacionadas à idade não ocorrem isoladamente, mas são frequentemente exacerbadas por fatores de risco genéticos, fatores de risco ambientais e processos de doenças, como doenças cardiovasculares [ 39 ].
Fisiologia Cerebral. Junto com as mudanças estruturais regionais relacionadas à idade na substância cinzenta e branca do cérebro, também há mudanças fisiológicas relacionadas à idade com um efeito mais global em todo o cérebro. As principais mudanças fisiológicas abordadas na literatura sobre neurobiologia do envelhecimento incluem metabolismo energético, homeostase do cálcio, função imunológica e fatores de crescimento.
Essas mudanças cerebrais globais não apenas impactam a trajetória do volume cerebral e a integridade da substância branca ao longo do processo de envelhecimento, mas também têm consequências deletérias para o desempenho cognitivo [ 40 ]. Cada um desses mecanismos neurobiológicos é descrito abaixo.
Uma importante mudança relacionada à idade na fisiologia cerebral é no metabolismo energético. Com o envelhecimento normal, as mitocôndrias tornam-se disfuncionais e o metabolismo da glicose é alterado. O ferro desempenha um papel importante no metabolismo energético devido ao seu envolvimento na cadeia de transporte de elétrons, que produz ATP nas mitocôndrias.
O ferro ligado ao complexo é seguro nas mitocôndrias, mas o processo de envelhecimento torna esse processo de ligação ineficiente, deixando o ferro não ligado nas mitocôndrias. Isso leva à disfunção mitocondrial (produção de energia reduzida) que também produz espécies reativas de oxigênio/radicais livres prejudiciais que danificam as membranas das células neurais.
Fontes de energia reduzidas também inibem os mecanismos de reparo celular e, eventualmente, causam perda de neurópilo e mielina [ 40 ], levando à atrofia na periferia da vasculatura cerebral e regiões como os córtices pré-frontal dorsolateral e parietal inferior [ 24 ].
Essas mudanças estruturais resultam na redução da capacidade de processamento de informações das redes cerebrais, prejudicando os processos cognitivos, com os processos mais complexos e menos automatizados sendo mais suscetíveis a esse ruído em todo o sistema [ 40 ].
A homeostase do cálcio é outro processo fisiológico impactado pelo envelhecimento. O movimento do cálcio através das membranas plasmáticas, concentrações intercelulares e seu uso como tampões e sensores metabólicos são todos cruciais para a função neuronal. Portanto, ele é rigidamente regulado pelos neurônios.
Como o processo de envelhecimento pode afetar esses mecanismos, as consequências são generalizadas, interrompendo a liberação de neurotransmissores, excitabilidade neuronal, plasticidade sináptica, expressão gênica, morte celular programada e outros processos metabólicos no cérebro [ 41 ].
Além disso, essas interrupções têm implicações para funções cognitivas, como aprendizado e memória, devido à sua dependência de mecanismos moleculares ativados pela sinalização de cálcio.
Uma estrutura explicativa crucial para compreender os efeitos da inflamação no cérebro envelhecido é o envelhecimento inflamatório, descrito na literatura como o aumento progressivo da inflamação sistêmica à medida que os humanos envelhecem [ 42 ].
À medida que envelhecemos, as proteínas pró-inflamatórias aumentam enquanto as proteínas anti-inflamatórias diminuem [ 43 ]. Além disso, o processo de envelhecimento resulta em níveis mais altos de estresse oxidativo devido à peroxidação lipídica [ 44 , 45 ]. Se não forem controlados, a inflamação e os radicais livres podem danificar neurônios e sinapses, o que afeta profundamente a função cognitiva [ 45 ].
Em um estudo longitudinal de mais de 1800 adultos idosos saudáveis, dez proteínas inflamatórias foram correlacionadas com a velocidade de processamento, atenção e medidas de memória ao longo de um período de acompanhamento de 6 anos [ 46 ].
Evidências convergentes de um segundo estudo longitudinal de aproximadamente 1000 adultos mais velhos descobriram que indivíduos com baixo colesterol LDL e altos níveis de inflamação tiveram pontuações mais baixas em testes de cognição geral e memória [ 47 ].
Por fim, a idade adulta mais avançada está associada a mudanças nos fatores de crescimento e fatores neurotrópicos. O fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) é uma proteína essencial no cérebro que é necessária para a saúde neuronal, desenvolvimento cerebral, aprendizagem e memória.
O processo de envelhecimento pode levar à desregulação da sinalização do BDNF, causando atrofia e declínios no desempenho cognitivo [ 48 ]. O BDNF também tem um papel neuroprotetor, protegendo o cérebro contra o estresse oxidativo [ 49 ]. Fatores de estilo de vida saudável, como dieta e exercícios, também foram associados a aumentos no BDNF para facilitar seus efeitos benéficos no envelhecimento cognitivo [ 49 , 50 ].
como a nutrição impacta a saúde do cérebro, apoiando a função cognitiva em adultos mais velhos.
Por exemplo, habilidades cognitivas que se enquadram na inteligência cristalizada (resolução de problemas no contexto de conhecimento e experiência anteriores) tendem a aumentar no final da idade adulta.
Em contraste, aquelas que se enquadram na inteligência fluida (resolução de problemas no contexto de situações novas) tendem a ser altamente suscetíveis ao envelhecimento, atingindo o pico na faixa dos 20 e 30 anos e então declinando constantemente depois [ 20 , 21 ].
Uma razão pela qual essas mudanças nas facetas gerais e específicas da cognição ocorrem no final da vida é devido a mudanças estruturais e fisiológicas relacionadas à idade no cérebro. As seções a seguir discutem essas mudanças e sua conexão com as mudanças cognitivas mencionadas acima.
Resumo. Coletivamente, mudanças relacionadas à idade na cognição, estrutura cerebral e fisiologia cerebral operam como alvos potenciais para intervenções de estilo de vida, especialmente aquelas focadas em uma dieta saudável e exercícios, visando melhorar os resultados cognitivos relacionados à idade e possivelmente auxiliando na prevenção ou atraso do declínio cognitivo relacionado ao Alzheimer e demências relacionadas.
A próxima seção descreve
Postado por Dharmadhannya
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