Regioni specifiche del cervello che vengono danneggiate dall’ipertensione possono contribuire al declino dei processi mentali e allo sviluppo della demenza
Per la prima volta, un team di ricercatori ha identificato regioni specifiche del cervello che vengono danneggiate dall’ipertensione e che possono contribuire al declino dei processi mentali e allo sviluppo della demenza.
È noto che l’ipertensione arteriosa è coinvolta nella demenza e nei danni alle funzioni cerebrali. Lo studio, pubblicato sulla rivista European Heart Journal (1), mostra come ciò avvenga. Ha raccolto informazioni da una combinazione di risonanza magnetica (MRI) del cervello, analisi genetiche e dati osservativi di migliaia di pazienti per esaminare l’effetto dell’ipertensione sulle funzioni cognitive. I ricercatori hanno poi verificato i loro risultati in un gruppo separato e numeroso di pazienti in Italia.
Tomasz Guzik, professore di medicina cardiovascolare presso l’Università di Edimburgo (Regno Unito) e il Jagiellonian University Medical College di Cracovia (Polonia), che ha guidato la ricerca, ha dichiarato: “Utilizzando questa combinazione di approcci di imaging, genetici e osservazionali, abbiamo identificato parti specifiche del cervello che sono influenzate dall’aumento della pressione sanguigna, tra cui aree chiamate putamen e specifiche regioni della materia bianca. Abbiamo pensato che queste aree potessero essere quelle in cui l’alta pressione sanguigna influisce sulle funzioni cognitive, come la perdita di memoria, le capacità di pensiero e la demenza. Quando abbiamo verificato i nostri risultati studiando un gruppo di pazienti italiani che soffrivano di pressione alta, abbiamo scoperto che le parti del cervello che avevamo identificato erano effettivamente interessate.
“Speriamo che le nostre scoperte possano aiutarci a sviluppare nuovi modi per trattare il deterioramento cognitivo nelle persone con pressione alta. Lo studio dei geni e delle proteine di queste strutture cerebrali potrebbe aiutarci a capire come l’ipertensione influisca sul cervello e causi problemi cognitivi. Inoltre, esaminando queste specifiche regioni del cervello, potremmo essere in grado di prevedere chi svilupperà più rapidamente la perdita di memoria e la demenza in presenza di pressione alta. Questo potrebbe essere d’aiuto per la medicina di precisione, in modo da poter indirizzare terapie più intensive per prevenire lo sviluppo del deterioramento cognitivo nei pazienti più a rischio”.
L’ipertensione arteriosa è comune e si verifica nel 30% delle persone in tutto il mondo, con un ulteriore 30% che mostra le fasi iniziali della malattia. Gli studi hanno dimostrato che influisce sul funzionamento del cervello e che può causare cambiamenti a lungo termine. Tuttavia, finora non si sapeva esattamente come l’ipertensione danneggiasse il cervello e quali regioni specifiche fossero colpite.
In una ricerca cofinanziata dall’European Research Council, dalla British Heart Foundation e dal Ministero della Salute italiano, il Prof. Guzik e un team internazionale di ricercatori hanno utilizzato dati di risonanza magnetica cerebrale di oltre 30.000 partecipanti allo studio UK Biobank, informazioni genetiche provenienti da studi di associazione genome-wide (GWAS) dell’UK Biobank e di altri due gruppi internazionali (COGENT e l’International Consortium for Blood Pressure) e una tecnica chiamata randomizzazione mendeliana, per verificare se l’ipertensione fosse effettivamente la causa di cambiamenti in parti specifiche del cervello, piuttosto che essere semplicemente associata a tali cambiamenti.
“La randomizzazione mendeliana è un modo di usare le informazioni genetiche per capire come una cosa influisce su un’altra”, ha detto il professor Guzik. “In particolare, verifica se qualcosa sta potenzialmente causando un certo effetto o se l’effetto è solo una coincidenza. Funziona utilizzando le informazioni genetiche di una persona per vedere se esiste una relazione tra i geni che predispongono all’aumento della pressione sanguigna e gli esiti. Se esiste una relazione, è più probabile che la pressione alta sia la causa dell’esito. Questo perché i geni sono trasmessi in modo casuale dai genitori, quindi non sono influenzati da altri fattori che potrebbero confondere i risultati. Nel nostro studio, se un gene che causa l’ipertensione arteriosa è anche collegato a determinate strutture cerebrali e alla loro funzione, allora suggerisce che l’ipertensione arteriosa potrebbe davvero causare disfunzioni cerebrali in quel punto, portando a problemi di memoria, pensiero e demenza”.
I ricercatori hanno riscontrato che le alterazioni di nove parti del cervello erano correlate a un aumento della pressione sanguigna e a un peggioramento delle funzioni cognitive. Tra queste, il putamen, una struttura rotonda situata alla base della parte anteriore del cervello, responsabile della regolazione del movimento e dell’influenza su vari tipi di apprendimento. Altre aree interessate sono la radiazione talamica anteriore, la corona radiata anteriore e l’arto anteriore della capsula interna, che sono regioni di materia bianca che collegano e consentono la segnalazione tra le diverse parti del cervello. La radiazione talamica anteriore è coinvolta nelle funzioni esecutive, come la pianificazione di compiti quotidiani semplici e complessi, mentre le altre due regioni sono coinvolte nel processo decisionale e nella gestione delle emozioni.
I cambiamenti di queste aree hanno comportato una diminuzione del volume cerebrale e della quantità di superficie della corteccia cerebrale, cambiamenti nelle connessioni tra le diverse parti del cervello e cambiamenti nelle misure dell’attività cerebrale.
Il primo autore dello studio, il professore associato Mateusz Siedlinski, anch’egli ricercatore presso il Jagiellonian University Medical College, ha dichiarato: “Il nostro studio ha identificato per la prima volta luoghi specifici del cervello che sono potenzialmente associati in modo causale all’ipertensione e al deterioramento cognitivo. Questo è stato possibile grazie alla disponibilità di dati provenienti dalla UK Biobank, tra cui immagini cerebrali di risonanza magnetica, e grazie a ricerche precedenti che hanno identificato varianti genetiche che influenzano la struttura e la funzione di oltre 3000 aree del cervello.”
La professoressa Joanna Wardlaw, responsabile di Neuroimaging Sciences presso l’Università di Edimburgo, ha dichiarato di essere coautrice dello studio: “È noto da tempo che l’ipertensione arteriosa è un fattore di rischio per il declino cognitivo, ma non era chiaro come l’ipertensione danneggi il cervello. Questo studio dimostra che specifiche regioni cerebrali sono a rischio particolarmente elevato di danni da pressione arteriosa, il che potrebbe aiutare a identificare le persone a rischio di declino cognitivo nelle fasi iniziali e potenzialmente a indirizzare le terapie in modo più efficace in futuro.”
Tra i limiti dello studio c’è il fatto che i partecipanti alla Biobanca del Regno Unito sono principalmente bianchi e di mezza età, quindi potrebbe non essere possibile estrapolare i risultati alle persone più anziane.
Un editoriale di accompagnamento (2) è stato scritto dal dottor Ernesto Schiffrin, del Sir Mortimer B. Davis-Jewish General Hospital e della McGill University, Montreal (Canada), e dal dottor James Engert, del McGill University Health Centre Research Institute, Montreal. Essi sottolineano che “sono necessari ulteriori studi meccanici sugli effetti della BP [pressione sanguigna] sulla funzione cognitiva per determinare con precisione i percorsi causali e le regioni cerebrali interessate”.
Essi sottolineano uno dei risultati dello studio sulla pressione arteriosa sistolica e diastolica (SBP e DBP). “Forse uno dei risultati più interessanti di questo studio è il possibile effetto causale distinto tra SBP e DBP. Gli autori hanno osservato alcuni risultati sovrapposti per SBP e DBP sulla funzione cognitiva quando analizzati isolatamente. Tuttavia, quando ciascun parametro viene analizzato dopo l’aggiustamento per l’altro o in modelli multivariabili, iniziano a emergere risultati intriganti. La DBP da sola non predice un declino della funzione cognitiva, ma in realtà è protettiva se aggiustata per la SBP. Questo risultato si è rivelato vero sia a livello di osservazione che di randomizzazione mendeliana”. Gli autori proseguono discutendo le possibili ragioni di questo risultato.
References
1 “Genetic analyses identify brain structures related to cognitive impairment associated with elevated blood pressure”, by Mateusz Siedlinski et al. European Heart Journal. doi:10.1093/eurheartj/ehad101
2 “Hypertension, brain imaging phenotypes and cognitive impairment: lessons from Mendelian randomisation”, by Ernesto L. Schiffrin and James C. Engert. European Heart Journal. doi:10.1093/eurheartj/ehad187