Silní kuřáci vykazují atrofii mozku typickou pro Alzheimerovu chorobu

Nová studie využívající magnetickou rezonanci ukazuje, že kouření poškozuje klíčové oblasti mozku zapojené do paměti a myšlení a že nadváha může toto poškození zvyšovat, což vyvolává nové otázky ohledně prevence demence.

Nedávná studie publikovaná v časopise NPJ Dementia zkoumala vztah mezi kouřením a atrofií mozku a to, zda index tělesné hmotnosti (BMI) tento vztah moderoval. Studie zjistila, že kuřáci měli výrazně nižší objem šedé a bílé hmoty v mozku než nekuřáci. Když byl BMI zahrnut do statistických modelů, byla souvislost mezi počtem vykouřených krabiček za rok a ztrátou objemu mozku oslabena, což naznačuje spíše možný mediační efekt než přímou kauzalitu.

Neurodegenerativní poruchy: prevalence a rizikové faktory

Neurodegenerativní porucha nastává, když neurony v mozku a nervovém systému postupně ztrácejí funkci, což vede k poklesu fyzických a kognitivních schopností. Alzheimerova choroba (AD) je nejčastějším typem demence, která ovlivňuje paměť, kognitivní funkce a chování.

Prevalence demence celosvětově roste. Podle nedávné studie byla demence diagnostikována přibližně u 47 milionů lidí na celém světě a očekává se, že každý rok přibude asi 10 milionů nových případů.

Četné studie identifikovaly rizikové faktory pro demenci v raném, středním a pozdním věku. Kouření je jedním z faktorů, který se odhaduje na až 14 % případů demence na celém světě. Toxiny v cigaretovém kouři mohou způsobit neurozáněty, což je mechanismus úzce spojený s Alzheimerovou chorobou. Kromě demence předchozí studie také ukázaly, že kuřáci jsou vystaveni vyššímu riziku vzniku cerebrovaskulárních a respiračních onemocnění.

Ačkoli předchozí metaanalýzy spojovaly kouření se zvýšeným rizikem demence, jen málo velkých studií zkoumalo, jak souvisí historie a intenzita kouření s atrofií mozku měřenou pomocí magnetické rezonance, což je biomarker neurodegenerace. Pro posouzení tohoto je nutné prozkoumat vztah mezi kouřením a atrofií mozku, což je ztráta mozkové tkáně v důsledku zmenšování nebo odumírání neuronů se snížením počtu nervových spojení.

Výzkumníci obvykle sledují atrofii mozku u Alzheimerovy choroby a dalších neurodegenerativních poruch pomocí neurozobrazování a volumetrického vyšetření pomocí T1-vážené magnetické rezonance – což se liší od přirozeného stárnutí. Magnetická rezonance se používá k posouzení úbytku objemu mozku, což je biomarker neurodegenerace.

Pouze několik velkých studií zkoumalo souvislost mezi kouřením a atrofií mozku měřenou pomocí magnetické rezonance, což může hrát klíčovou roli v pochopení vlivu kouření na kognitivní pokles a Alzheimerovu chorobu.

O studii

Současná studie testovala hypotézu, že jedinci s anamnézou kouření trpí větší atrofií mozku na úrovni celého mozku a laloků ve srovnání s nekuřáky.

Celkem bylo ze čtyř studijních pracovišť vybráno 10 134 účastníků ve věku 18 až 97 let. Všichni účastníci podstoupili celotělovou magnetickou rezonanci bez kontrastní látky. Před vyšetřením vyplnili dotazníky, které shromažďovaly informace o jejich demografických údajích, anamnéze a kuřáckém statusu. Každý účastník uvedl počet krabiček cigaret, které denně vykouřil, a počet let, kdy kouřil.

Na základě těchto dotazníků byli účastníci rozděleni do skupin: kuřáci (nenulová doba užívání cigaret) a nekuřáci (nula let užívání cigaret). Doba užívání cigaret je ukazatelem expozice tabáku, který zohledňuje délku a intenzitu kouření. Skupina kuřáků zahrnovala 3 292 osob a skupina nekuřáků 6 842 osob.

Studie využila FastSurfer, osvědčený nástroj pro hluboké učení, ke kvantifikaci objemu mozku z 3D T1 snímků. Model hlubokého učení byl také použit k segmentaci intrakraniálního objemu (ICV).

Pro analýzu vztahu mezi počtem let spotřebovaných cigaret a objemem mozku byl u kuřáků proveden regresní model:

• Model 1: upraveno podle věku, pohlaví a studijního centra;
• Model 2: s dodatečnou úpravou podle BMI.

Výsledky výzkumu

Ve srovnání s nekuřáky byli kuřáci častěji ženy, běloši, měli vyšší BMI, byli starší a měli více diabetu 2. typu a hypertenze. Průměrný počet let vyprodukovaných v kuřácké skupině byl 11,93.

Srovnání napříč oblastmi ukázala nižší objemy mozku ve skupině kuřáků. Pearsonova bivariační analýza ukázala mírnou pozitivní korelaci mezi vyšším BMI a vyšším počtem let nošení. Srovnání modelů 1 a 2 ukázalo pokles statistické významnosti a velikosti účinku v 11 oblastech mozku při kontrole BMI, což naznačuje možnou, ale neprokázanou, mediační roli BMI v souvislosti mezi kouřením a mozkovou atrofií.

Důležité je, že i po započtení BMI měli kuřáci stále významnou atrofii v několika oblastech, včetně oblastí spojených s Alzheimerovou chorobou, jako je hipokampus, zadní cingulární kůra a prekuneus.

Závěry

Tato studie ukázala, že u jedinců s anamnézou kouření a vyšším počtem let nošení cigarety byla prokázána mozková atrofie. Předběžné výsledky také naznačují, že BMI může hrát potenciální roli v mediaci souvislosti mezi kouřením a ztrátou objemu mozku. Obezita a kouření jsou tedy dva modifikovatelné rizikové faktory, které by mohly být v budoucnu využity k prevenci demence, včetně Alzheimerovy choroby.

V budoucnu jsou zapotřebí další studie, které by prozkoumaly potenciální mediační účinek hyperintenzivního objemu bílé hmoty a atrofie mozku v kontextu kuřácké anamnézy.

Klíčovými silnými stránkami této studie jsou analýza velké kohorty s anamnézou kouření a kvantitativní strukturální zobrazování mozku. Kromě toho bylo možné měřit objem mozku v oblastech postižených patologií Alzheimerovy choroby, jako je hipokampus, zadní cingulární kortex a prekuneus.

Navzdory svým silným stránkám průřezová povaha studie omezuje možnost vyvozování kauzálních závěrů. Design studie také nezahrnoval kognitivní testy ani biomarkery Alzheimerovy choroby, jako je amyloid nebo tau protein, což omezuje schopnost přímo propojit atrofii mozku s demencí. Proto jsou k potvrzení role BMI v tomto vztahu zapotřebí longitudinální studie.