Обнаружены области мозга, подверженные высокому артериальному давлению и связанные с деменцией

Впервые исследователи определили определенные области мозга, которые повреждаются высоким артериальным давлением и могут способствовать снижению умственных процессов и развитию деменции. 

Новизна исследования

Известно, что высокое артериальное давление вызывает слабоумие и нарушение функции мозга. Исследование, опубликованное в научном журнале European Heart Journal, показывает, как это происходит. Ученые собрали информацию из комбинации магнитно-резонансной томографии (МРТ) головного мозга, генетического анализа и данных наблюдений за тысячами пациентов, чтобы изучить влияние высокого артериального давления на когнитивные функции. Затем исследователи проверили свои выводы на отдельной большой группе пациентов в Италии.

Томаш Гузик (Tomasz Guzik), профессор сердечно-сосудистой медицины Эдинбургского университета (University of Edinburgh) в Великобритании и Медицинского колледжа Ягеллонского университета (Jagiellonian University Medical College) в Кракове (Польша), который руководил исследованием, комментирует: «Используя эту комбинацию методов визуализации, генетики и наблюдений, мы определили специфические области мозга, на которые влияет повышение артериального давления, включая области, называемые путаменом, и специфические области белого вещества. Мы подумали, что именно в этих областях высокое артериальное давление может влиять на когнитивные функции, такие как потеря памяти, навыков мышления и слабоумие. Когда мы проверили наши результаты, изучив группу пациентов в Италии, у которых было высокое артериальное давление, мы обнаружили, что определенные нами области головного мозга действительно были поражены.

«Мы надеемся, что наши результаты помогут нам разработать новые способы лечения когнитивных нарушений у людей с высоким кровяным давлением. Изучение генов и белков в этих структурах мозга может помочь нам понять, как высокое кровяное давление влияет на мозг и вызывает когнитивные проблемы. Более того, изучая эти конкретные области мозга, мы, возможно, сможем предсказать, у кого быстрее разовьется потеря памяти и слабоумие в условиях высокого кровяного давления. Это могло бы помочь в точной медицине, чтобы мы могли назначать более интенсивную терапию для предотвращения развития когнитивных нарушений у пациентов, подверженных наибольшему риску».

Актуальность исследования

Высокое артериальное давление является распространенным состоянием и встречается у 30% людей во всем мире, причем еще у 30% наблюдаются начальные стадии заболевания. Исследования показали, что это влияет на то, насколько хорошо работает мозг, и может вызывать долгосрочные изменения. Однако до сих пор точно не было известно, как высокое артериальное давление повреждает мозг и какие именно области поражаются.

Материалы и методы исследования

Профессор Гузик и международная группа исследователей использовали данные МРТ головного мозга более чем 30 000 участников исследования UK Biobank, генетическую информацию из полногеномных ассоциативных исследований (GWAS) от UK Biobank и двух других международных групп (COGENT и Международный консорциум по изучению артериального давления) и метод, называемый менделевской рандомизацией, чтобы выяснить, действительно ли высокое артериальное давление является причиной изменений в определенных областях мозга, а не просто связано с этими изменениями.

«Менделевская рандомизация — это способ использования генетической информации для понимания того, как одно влияет на другое», — заявил профессор Гузик. «В частности, он проверяет, потенциально ли что-то вызывает определенный эффект или этот эффект является просто совпадением, и работает, используя генетическую информацию человека, чтобы увидеть, существует ли связь между генами, предрасполагающими к повышению кровяного давления, и последствиями. Если существует взаимосвязь, то более вероятно, что причиной такого исхода является высокое кровяное давление. Это связано с тем, что гены случайным образом передаются от родителей, поэтому на них не влияют другие факторы, которые могли бы исказить результаты. В нашем исследовании, если ген, вызывающий высокое кровяное давление, также связан с определенными структурами мозга и их функциями, то это предполагает, что высокое кровяное давление действительно может вызывать дисфункцию мозга в этом месте, приводя к проблемам с памятью, мышлением и слабоумию».

Результаты исследования

Исследователи обнаружили, что изменения в девяти областях головного мозга были связаны с повышением артериальным давления и ухудшением когнитивных функций. К ним относится путамен (скорлупа), представляющий собой круглую структуру в основании передней области головного мозга, ответственную за регулирование движений и влияющую на различные типы обучения. Другими пораженными областями были передняя таламическая лучистость (radiatio thalamica anterior, PNA), передние отделы лучистого венца и передний отдел внутренней капсулы, которые представляют собой области белого вещества, соединяющие и обеспечивающие передачу сигналов между различными областями мозга. Передняя таламическая лучистость участвует в исполнительных функциях, таких как планирование простых и сложных повседневных задач, в то время как две другие области участвуют в принятии решений и управлении эмоциями.

Изменения в этих областях включали уменьшение объема мозга и площади поверхности коры головного мозга, изменения в связях между различными частями мозга и изменения показателей активности мозга.

Автор исследования профессор Матеуш Сидлински (Mateusz Siedlinski), также научный сотрудник Медицинского колледжа Ягеллонского университета, комментирует: «Наше исследование впервые выявило определенные области головного мозга, которые потенциально и причинно связаны с высоким артериальным давлением и когнитивными нарушениями. Это было уникально благодаря наличию данных из британского биобанка, включая МРТ-изображения мозга, а также благодаря предыдущим исследованиям по выявлению генетических вариантов, влияющих на структуру и функции более 3000 областей мозга».

Соавтор исследования профессор Джоанна Уордлоу (Joanna Wardlaw), руководитель отдела нейровизуализации в Эдинбургском университете, сказала: «Уже давно известно, что высокое артериальное давление является фактором риска снижения когнитивных функций, но то, как высокое кровяное давление повреждает мозг, не было ясно. Это исследование показывает, что определенные области мозга подвергаются особенно высокому риску повреждения артериальным давлением, что может помочь выявить людей с риском снижения когнитивных функций на самых ранних стадиях и, возможно, более эффективно нацеливать методы лечения в будущем».

Обсуждение результатов исследования

Ограничения исследования заключаются в том, что участники UK Biobank в основном белокожие люди и среднего возраста, поэтому экстраполировать результаты на пожилых людей может быть невозможно.

Ученые отмечают, что «для определения точных причинно-следственных путей и соответствующих областей мозга необходимы дальнейшие механистические исследования влияния АД [артериального давления] на когнитивные функции».

Они также подчеркивают один из выводов исследования о систолическом и диастолическом артериальном давлении (САД и ДАД): «Возможно, одним из наиболее интересных результатов этого исследования являются возможные различные причинно-следственные эффекты САД и ДАД. Авторы исследования наблюдали некоторые перекрывающиеся результаты для влияния САД и ДАД на когнитивную функцию при изолированном анализе. Однако, когда каждый параметр анализируется после поправки на другой или в многопараметрических моделях, начинают появляться интригующие результаты. ДАД само по себе не предсказывает снижение когнитивных функций, но фактически является защитным фактором с поправкой на САД. Этот результат был верен как с точки зрения наблюдений, так и при использовании менделевской рандомизации», – пишут они и продолжают обсуждение возможных причин.

Статья по теме: Низкое артериальное давление — что нужно знать.