У заядлых курильщиков выявили атрофию областей мозга, характерную для Альцгеймера

Новое исследование с использованием МРТ показывает, что курение вредит ключевым областям мозга, отвечающим за память и мышление, а лишний вес может усиливать этот вред, поднимая новые вопросы о профилактике деменции.

Недавнее исследование, опубликованное в журнале NPJ Dementia, изучало связь между курением и атрофией мозга, а также то, влияет ли индекс массы тела (ИМТ) на эту связь. В исследовании было обнаружено, что у курящих людей объем серого и белого вещества мозга значительно ниже, чем у некурящих. При включении ИМТ в статистические модели связь между количеством выкуренных пачек в год и потерей объема мозга ослабевала, что указывает на возможный посреднический эффект, а не прямую причинность.

Нейродегенеративные расстройства: распространенность и факторы риска

Нейродегенеративное расстройство возникает, когда нейроны мозга и нервной системы постепенно теряют свои функции, что приводит к снижению физических и когнитивных способностей. Болезнь Альцгеймера (БА) является самым распространенным типом деменции, затрагивая память, когнитивную функцию и поведение.

Зарегистрировано увеличение распространенности деменции по всему миру. Согласно недавнему исследованию, около 47 миллионов человек во всем мире имеют диагноз деменции, и ожидается, что ежегодно будет добавляться около 10 миллионов новых случаев.

Многочисленные исследования определили факторы риска деменции в раннем, среднем и позднем возрасте. Курение — один из факторов, который, по оценкам, участвует до 14% случаев деменции во всем мире. Токсины в сигаретном дыме могут вызывать нейровоспаление — механизм, тесно связанный с БА. Кроме деменции, предыдущие исследования также показали, что курильщики подвержены более высокому риску развития цереброваскулярных и респираторных заболеваний.

Хотя предыдущие мета-анализы связывали курение с повышенным риском деменции, лишь немногие крупные исследования изучали, как история курения и его интенсивность связаны с измеренной методом МРТ атрофией мозга — биомаркером нейродегенерации. Чтобы это оценить, необходимо изучить связь между курением и атрофией мозга, то есть потерей мозговой ткани из-за сжатия или гибели нейронов с уменьшением количества нейронных соединений.

Исследователи обычно отслеживают атрофию мозга при БА и других нейродегенеративных расстройствах с помощью нейровизуализации и оценки объема по Т1-взвешенной МРТ — это отличается от естественного старения. МРТ используется для оценки потери объема мозга — биомаркера нейродегенерации.

Лишь немногие крупные исследования изучали связь между курением и атрофией мозга, измеренной с помощью МРТ, что может сыграть ключевую роль в понимании вклада курения в когнитивное снижение и БА.

Об исследовании

В текущем исследовании была проверена гипотеза о том, что люди с историей курения испытывают более выраженную атрофию мозга на уровне всего мозга и отдельных долей по сравнению с некурящими.

Были отобраны 10 134 участника из четырех исследовательских центров в возрасте от 18 до 97 лет. Всем участникам было проведено МРТ всего тела без контрастирования. Перед сканированием они заполнили анкеты, на основании которых были собраны данные об их демографии, истории болезни и статусе курения. Каждый участник указал количество выкуриваемых пачек в день и количество лет курения.

На основе этих анкет участники были разделены на группы: курящие (ненулевая величина «пачка-лет») и некурящие (нулевые «пачка-лет»). Пачка-лет — это показатель воздействия табака, учитывающий продолжительность и интенсивность курения. В группу курильщиков вошли 3292 человека, в группу некурящих — 6842 человека.

В исследовании использовалась система FastSurfer — проверенный пайплайн на основе глубокого обучения — для количественной оценки объема мозга по 3D Т1-снимкам. Также применялась модель глубокого обучения для сегментации внутричерепного объема (ICV).

Была выполнена регрессионная модель для курильщиков для анализа связи между количеством «пачка-лет» и объемами мозга:

• Модель 1: с поправкой на возраст, пол и исследовательский центр;
• Модель 2: с дополнительной поправкой на ИМТ.

Результаты исследования

По сравнению с некурящими участниками, курящие чаще были женщинами, имели европеоидную расу, более высокий ИМТ, были старше, а также чаще страдали диабетом 2 типа и гипертонией. Среднее значение «пачка-лет» в группе курильщиков составило 11,93.

Сравнение по регионам показало более низкие объемы мозга в группе курящих. Бивариативный анализ Пирсона показал умеренно положительную корреляцию между высоким ИМТ и большим числом «пачка-лет». Сравнение моделей 1 и 2 показало снижение статистической значимости и величины эффекта в 11 регионах мозга при учете ИМТ, что указывает на возможную, но не доказанную, посредническую роль ИМТ в связи между курением и атрофией мозга.

Важно отметить, что даже при учете ИМТ у курильщиков сохранялась выраженная атрофия в нескольких регионах, включая области, связанные с болезнью Альцгеймера, такие как гиппокамп, задняя поясная кора и предклинье.

Выводы

Настоящее исследование показало, что люди с историей курения и более высоким количеством «пачка-лет» имели признаки атрофии мозга. Предварительные результаты также указывают, что ИМТ может играть потенциальную роль посредника в связи между курением и потерей объема мозга. Таким образом, ожирение и курение являются двумя модифицируемыми факторами риска, которые можно использовать в будущем для профилактики деменции, включая БА.

В будущем необходимы дополнительные исследования для изучения потенциального посреднического эффекта объема гиперинтенсивности белого вещества и атрофии мозга в контексте истории курения.

Ключевым достоинством данного исследования является анализ большой когорты с историей курения и количественная структурная визуализация мозга. Кроме того, удалось измерить объем мозга в областях, подверженных патологии БА, таких как гиппокамп, задняя поясная кора и предклинье.

Несмотря на достоинства, поперечный (кросс-секционный) характер исследования ограничивает возможность делать выводы о причинно-следственной связи. Также в дизайн не были включены когнитивные тесты и биомаркеры БА, такие как амилоид или тау-белок, что ограничивает возможность напрямую связать атрофию мозга с деменцией. Поэтому для подтверждения роли ИМТ в этой связи необходимы продольные исследования.