Wetenschappers hebben aangetoond dat normale hersenveroudering met ongeveer 26% wordt versneld bij mensen met progressieve diabetes type 2 in vergelijking met mensen zonder de ziekte, meldt een onderzoek dat vandaag in eLife is gepubliceerd. De auteurs evalueerden de relatie tussen typische hersenveroudering en die bij type 2 diabetes, en merkten op dat type 2 diabetes een soortgelijk patroon van neurodegeneratie volgt als veroudering, maar dat sneller verloopt. Een belangrijke implicatie van deze bevinding is dat zelfs typische hersenveroudering veranderingen in de regulatie van glucose door de hersenen door insuline kan weerspiegelen.
De resultaten suggereren verder dat tegen de tijd dat diabetes type 2 formeel wordt gediagnosticeerd, er al aanzienlijke structurele schade aan de hersenen kan zijn. Gevoelige manieren om diabetesgerelateerde veranderingen in de hersenen te detecteren, zijn daarom dringend nodig.
Er is al sterk bewijs dat diabetes type 2 in verband wordt gebracht met cognitieve achteruitgang, maar slechts weinig patiënten ondergaan momenteel een uitgebreide cognitieve beoordeling als onderdeel van hun klinische zorg. Het kan moeilijk zijn om onderscheid te maken tussen normale hersenveroudering die begint op middelbare leeftijd en hersenveroudering veroorzaakt of versneld door diabetes. Tot op heden hebben geen studies neurologische veranderingen bij gezonde mensen in de loop van hun leven direct vergeleken met veranderingen die worden ervaren door mensen van dezelfde leeftijd met diabetes.
“Routine klinische beoordelingen voor het diagnosticeren van diabetes zijn meestal gericht op bloedglucose, insulineniveaus en body mass percentage”, zegt eerste auteur Botond Antal, een PhD-student aan de afdeling Biomedical Engineering, Stony Brook University, New York, VS. “De neurologische effecten van diabetes type 2 kunnen zich echter vele jaren openbaren voordat ze met standaardmaatregelen kunnen worden gedetecteerd, dus tegen de tijd dat diabetes type 2 door conventionele tests wordt gediagnosticeerd, kunnen patiënten al onomkeerbare hersenschade hebben opgelopen.”
Om de impact van diabetes op de hersenen boven normale veroudering te bepalen, heeft het team gebruik gemaakt van de grootste beschikbare dataset over hersenstructuur en -functies over de hele menselijke levensduur: UK Biobank-gegevens van 20.000 mensen in de leeftijd van 50 tot 80 jaar. Deze dataset omvat hersenscans en hersenfunctiemetingen en bevat gegevens voor zowel gezonde personen als mensen met een type 2 diabetesdiagnose. Ze gebruikten dit om te bepalen welke hersen- en cognitieve veranderingen specifiek zijn voor diabetes, in plaats van alleen veroudering, en bevestigden deze resultaten door ze te vergelijken met een meta-analyse van bijna 100 andere onderzoeken.
Hun analyse toonde aan dat zowel veroudering als diabetes type 2 veranderingen veroorzaken in uitvoerende functies zoals werkgeheugen, leren en flexibel denken, en veranderingen in de verwerkingssnelheid van de hersenen. Mensen met diabetes hadden echter een verdere afname van 13,1% in executieve functies naast leeftijdsgerelateerde effecten, en hun verwerkingssnelheid daalde met nog eens 6,7% in vergelijking met mensen van dezelfde leeftijd zonder diabetes. Hun meta-analyse van andere onderzoeken bevestigde ook deze bevinding: mensen met type 2-diabetes hadden consequent en duidelijk lagere cognitieve prestaties in vergelijking met gezonde personen van dezelfde leeftijd en vergelijkbaar opgeleid.
Het team vergeleek ook de hersenstructuur en -activiteit tussen mensen met en zonder diabetes met behulp van MRI-scans. Hier vonden ze een afname van grijze hersenmaterie met de leeftijd, meestal in een gebied dat het ventrale striatum wordt genoemd – dat van cruciaal belang is voor de uitvoerende functies van de hersenen. Toch hadden mensen met diabetes een nog meer uitgesproken afname van de grijze stof dan de typische leeftijdsgerelateerde effecten – een verdere afname van 6,2% van de grijze stof in het ventrale striatum, maar ook verlies van grijze stof in andere regio’s, vergeleken met normale veroudering.
Samen suggereren de resultaten dat de patronen van type 2 diabetes-gerelateerde neurodegeneratie sterk overlappen met die van normale veroudering, maar dat neurodegeneratie wordt versneld. Bovendien waren deze effecten op de hersenfunctie ernstiger bij een langere duur van diabetes. In feite was de progressie van diabetes gekoppeld aan een versnelling van de hersenveroudering met 26%.
“Onze bevindingen suggereren dat diabetes type 2 en de progressie ervan geassocieerd kunnen zijn met versnelde hersenveroudering, mogelijk als gevolg van een verminderde beschikbaarheid van energie die significante veranderingen in de hersenstructuur en -functie veroorzaakt”, concludeert senior auteur Lilianne Mujica-Parodi, directeur van het Laboratorium voor Computational Neurodiagnostics , Stony Brook-universiteit. “Tegen de tijd dat diabetes formeel wordt gediagnosticeerd, is deze schade mogelijk al opgetreden. Maar beeldvorming van de hersenen zou een klinisch waardevolle maatstaf kunnen zijn voor het identificeren en monitoren van deze neurocognitieve effecten die verband houden met diabetes. Onze resultaten onderstrepen de noodzaak van onderzoek naar op de hersenen gebaseerde biomarkers voor diabetes type 2 en behandelingsstrategieën die specifiek gericht zijn op de neurocognitieve effecten ervan.”