Fumare – Immagine credit public domain.
Una nuova ricerca basata sulla risonanza magnetica rivela che fumare molto può ridurre le aree cerebrali chiave legate alla memoria e alle funzioni cognitive, mentre il sovrappeso potrebbe intensificare i danni, sollevando nuove domande sulla prevenzione della demenza.
Un recente studio pubblicato su Npj Dementia ha indagato la relazione tra fumo e atrofia cerebrale e se l’indice di massa corporea (IMC) influenzi questa associazione. Lo studio ha rilevato che i fumatori presentavano volumi cerebrali di materia grigia e bianca significativamente inferiori rispetto ai non fumatori. Quando l’IMC è stato incluso nei modelli statistici, la relazione tra pacchetti di sigarette fumate per anno e perdita di volume cerebrale è risultata ridotta, suggerendo un possibile effetto di mediazione piuttosto che una causalità diretta.
Malattia neurodegenerativa: prevalenza e fattori di rischio
Una malattia neurodegenerativa si verifica quando le cellule nervose del cervello e del sistema nervoso perdono progressivamente la loro funzionalità, con conseguente declino delle capacità fisiche e cognitive. Il morbo di Alzheimer (MA) è la forma più comune di demenza e colpisce la memoria, le funzioni cognitive e il comportamento.
È stato registrato un aumento della prevalenza della demenza in tutto il mondo. Uno studio recente ha stimato che circa 47 milioni di persone in tutto il mondo abbiano ricevuto una diagnosi di demenza. Si prevede che questo numero aumenterà di 10 milioni di nuovi casi ogni anno.
Numerosi studi hanno identificato fattori di rischio per la demenza in età precoce, media e avanzata. Il fumo è un fattore di rischio che contribuisce fino al 14% dei casi di demenza in tutto il mondo. Le tossine presenti nel fumo di sigaretta possono indurre neuroinfiammazione, un meccanismo strettamente correlato all’Alzheimer. Oltre alla demenza, ricerche precedenti hanno anche dimostrato che i fumatori di sigaretta sono ad alto rischio di molte malattie, come le malattie cerebrovascolari e le malattie respiratorie.
Sebbene precedenti meta-analisi abbiano collegato il fumo a un aumento del rischio di demenza, pochi studi su larga scala hanno esaminato come la storia e l’intensità del fumo siano direttamente correlate all’atrofia cerebrale misurata tramite risonanza magnetica (RM), un biomarcatore di neurodegenerazione. Per valutare questo aspetto, è necessario valutare l’associazione tra fumo e atrofia cerebrale, nonché la perdita di tessuto cerebrale dovuta al restringimento o alla morte di neuroni con connessioni neuronali ridotte.
I ricercatori generalmente monitorano l’atrofia cerebrale causata dall’Alzheimer e da altre patologie neurodegenerative attraverso il neuroimaging, misurando la perdita di volume nelle immagini strutturali pesate in T1, che è distinta dall’invecchiamento. La risonanza magnetica (RM) viene utilizzata per valutare la perdita di volume cerebrale, un biomarcatore della neurodegenerazione.
Non sono molti gli studi su larga scala che hanno indagato l’associazione tra fumo e atrofia cerebrale basandosi sulla perdita di volume cerebrale misurata tramite risonanza magnetica, che potrebbe svolgere un ruolo cruciale nel determinare quanto significativamente il fumo contribuisca al declino cognitivo e all’AD.
Informazioni sullo studio
Lo studio attuale ha testato l’ipotesi secondo cui gli individui con una storia di fumo presentano una maggiore atrofia cerebrale a livello dell’intero cervello e dei lobi regionali rispetto ai non fumatori.
Per questo studio sono stati selezionati complessivamente 10.134 partecipanti provenienti da quattro sedi, di età compresa tra 18 e 97 anni. Tutti i partecipanti sono stati sottoposti a risonanza magnetica total body senza contrasto. Prima dell’imaging, hanno compilato questionari, dai quali sono state raccolte informazioni demografiche, anamnesi e stato di fumatore. Ogni partecipante ha fornito informazioni sul numero di pacchetti di sigarette fumati al giorno e sul numero di anni di fumo.
Sulla base delle risposte al questionario, i partecipanti sono stati suddivisi in due gruppi: il gruppo dei fumatori (con un valore di pacchetti-anno diverso da zero) e il gruppo dei non fumatori (con un valore di pacchetti-anno pari a zero). I pacchetti-anno corrispondono a una misura dell’esposizione al tabacco per valutare la storia di fumo e i rischi associati. Il gruppo dei fumatori comprendeva 3.292 partecipanti, mentre il gruppo dei non fumatori comprendeva 6.842 individui.
Lo studio attuale ha utilizzato la rete FastSurfer, una pipeline di deep learning ampiamente validata, per quantificare i volumi cerebrali da scansioni 3D T1. Un modello di deep learning è stato utilizzato anche per segmentare il volume intracranico (ICV).
È stata eseguita un’analisi di regressione sui fumatori per studiare la relazione tra anni di fumo e regioni del cervello in due modelli diversi: Modello 1 (aggiustato per età, sesso e sito dello studio) e Modello 2 (aggiustato per età, sesso, sito e BMI).
Risultati dello studio
Rispetto al gruppo dei non fumatori, i partecipanti appartenenti al gruppo dei fumatori erano più frequentemente donne, caucasici, con un BMI più elevato, anziani e con tassi più elevati di diabete mellito di tipo 2 e ipertensione. Il gruppo dei fumatori aveva un consumo medio di pacchetti/anno di 11,93.
Confronti regionali per gruppo hanno rivelato volumi cerebrali inferiori nei gruppi di fumatori rispetto a quelli di non fumatori. Una correlazione bivariata di Pearson ha indicato una modesta correlazione positiva tra un BMI più elevato e un aumento degli anni di utilizzo di pacchetti di sigarette. Confrontando il modello 1 e il modello 2, lo studio attuale ha osservato un indebolimento della significatività statistica e delle dimensioni dell’effetto in 11 regioni cerebrali con l’aggiunta del BMI, suggerendo un possibile, ma non definitivamente dimostrato, effetto di mediazione del BMI nell’associazione tra l’aumento degli anni di utilizzo di pacchetti di sigarette e la riduzione dei volumi cerebrali.
È importante sottolineare che i fumatori hanno comunque mostrato una significativa atrofia in diverse regioni, tra cui aree rilevanti per la malattia di Alzheimer come l’ippocampo, la corteccia cingolata posteriore e il precuneo, anche dopo aver corretto l’indice di massa corporea.
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Conclusioni
L’attuale studio ha rivelato che gli individui con una storia di fumo e un numero elevato di pacchetti di sigarette fumate presentavano atrofia cerebrale. I risultati preliminari indicano inoltre che l’IMC potrebbe svolgere un ruolo potenziale ed esplorativo nell’associazione tra fumo di sigaretta e perdita di volume cerebrale. Pertanto, obesità e fumo sono due fattori di rischio che potrebbero essere sfruttati in futuro per prevenire la demenza, incluso l’Alzheimer.
In futuro saranno necessarie ulteriori ricerche per esaminare i potenziali effetti di mediazione del volume di iperintensità della sostanza bianca e dell’atrofia cerebrale in relazione alla storia del fumo e ai pacchetti-anno.
Il punto di forza di questo studio risiede nell’analisi di un’ampia coorte con anamnesi di fumo e imaging cerebrale strutturale quantitativo. Inoltre, ha permesso la misurazione del volume cerebrale regionale a rischio di patologia da Alzheimer, come l’ippocampo, la corteccia cingolata posteriore e il precuneo.
Nonostante i punti di forza, il disegno trasversale ha limitato la capacità degli autori di concludere una relazione di causalità. Il disegno dello studio mancava della risoluzione temporale necessaria per test affidabili di mediazione o moderazione. Inoltre, lo studio non includeva test cognitivi o biomarcatori dell’Alzheimer, come l’amiloide o la tau, il che limita la capacità di collegare direttamente l’atrofia cerebrale osservata alla demenza. Pertanto, il ruolo dell’IMC nella relazione tra fumo e atrofia cerebrale richiede un’analisi più longitudinale per la convalida.