Niższa gęstość mineralna kości kręgosłupa wiązała się z szybszym pogorszeniem ogólnej sprawności poznawczej oraz zmianami w istocie białej mózgu związanymi ze starzeniem. Naukowcy z Johns Hopkins University przeanalizowali dane uczestników badania MESA, łącząc wyniki tomografii komputerowej, rezonansu magnetycznego mózgu i testów poznawczych. Wyniki opublikowano w „Radiology”.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Jak niższa gęstość mineralna kości kręgosłupa wiązała się ze spadkiem funkcji poznawczych oraz zmianami w istocie białej mózgu.
- Jakie są wyniki analizy badania MESA obejmującej 715 osób z ocenioną gęstością kości, wynikami MRI mózgu i testami poznawczymi.
- Dlaczego obserwowany związek nie oznacza, że osteoporoza powoduje demencję i jakie wspólne czynniki metaboliczne mogą wpływać na zdrowie kości i mózgu.
- Jak sztuczna inteligencja może wykorzystać rutynowe badania TK klatki piersiowej do dodatkowej oceny gęstości kości i potencjalnej identyfikacji osób zagrożonych pogorszeniem funkcji poznawczych.
Gęstość kości a funkcje poznawcze
Gęstość mineralna kości określa ilość minerałów, m.in. wapnia, w określonej objętości kości. Jej obniżenie prowadzi do osłabienia kości i zwiększa ryzyko złamań. Znacznie mniej wiadomo natomiast o związku między gęstością kości, a zmianami zachodzącymi wraz z wiekiem w mózgu. Zespół pod kierunkiem dr Sary Momtazmanesh z Johns Hopkins University przeprowadził wtórną analizę danych z Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis (MESA). Uczestnicy mieli wykonywaną bezkontrastową tomografię komputerową klatki piersiowej, rezonans magnetyczny mózgu oraz testy poznawcze.
Do określenia objętościowej gęstości mineralnej kości (vBMD) kręgów piersiowych naukowcy wykorzystali algorytm głębokiego uczenia opracowany w laboratorium prof. Shadpoura Demehriego. vBMD określono u 2086 uczestników MESA, natomiast ostateczna analizowana grupa obejmowała 715 osób, u których dostępne były również wyniki MRI i testów poznawczych.
Niższa gęstość kości wiązała się z szybszym pogorszeniem funkcji poznawczych
Wyniki pokazały, że niższa wyjściowa vBMD była związana z szybszym spadkiem ogólnej sprawności poznawczej. Naukowcy przeanalizowali również zmiany w istocie białej mózgu. Szczególną uwagę zwrócili na hiperintensywności istoty białej oraz zmniejszoną anizotropię frakcyjną – parametry obrazowe związane z pogorszeniem funkcji poznawczych i większym ryzykiem demencji. Niższa vBMD wiązała się z narastaniem hiperintensywności istoty białej w ciele modzelowatym, strukturze istotnej m.in. dla funkcji wykonawczych, pamięci roboczej i uwagi. Zaobserwowano również większy spadek anizotropii frakcyjnej w przedniej części torebki wewnętrznej.
To badanie jest pierwszą długofalową analizą wtórną łączącą wyjściową gęstość mineralną kości kręgów ze zmianami w strukturze istoty białej, progresją hiperintensywności istoty białej i funkcjami poznawczymi – powiedział dr Demehri. To kompleksowe badanie, wykorzystujące zarówno badania obrazowe, jak i kliniczne, wysyła wyraźny sygnał, że wyjściowa gęstość kości jest powiązana zarówno z czynnościowymi, jak i obrazowymi parametrami zwyrodnienia mózgu związanego z wiekiem.
Osteoporoza nie musi być przyczyną demencji
Autorzy podkreślają, że wyniki nie oznaczają, że osteoporoza powoduje demencję. Badanie obserwacyjne wskazuje na współwystępowanie zmian, ale nie pozwala ustalić zależności przyczynowo-skutkowej.
To badanie nie dotyczy związku przyczynowo-skutkowego, lecz raczej obserwacji zespołu metabolicznego, który może powodować zarówno degenerację kości, jak i mózgu – powiedział dr Demehri. Zaobserwowane w badaniu współwystępowanie może odzwierciedlać wspólne czynniki metaboliczne starzenia się, takie jak insulinooporność, dyslipidemia i zmiany menopauzalne, a nie bezpośredni wpływ na układ kostno-mózgowy.
Oznacza to, że pogorszenie stanu kości i mózgu może mieć wspólne podłoże metaboliczne związane ze starzeniem, zamiast wynikać z bezpośredniego oddziaływania jednego procesu na drugi.
AI może wykorzystać dane z rutynowej tomografii
Badanie zwraca również uwagę na możliwość wykorzystania już wykonanych badań obrazowych do dodatkowej oceny zdrowia pacjentów.
TK klatki piersiowej wykonuje się w celu diagnostyki raka płuc, oceny zwapnienia, monitorowania guzków i wielu innych wskazań – powiedział dr Momtazmanesh. Te badania mogą stanowić okazjonalny pomiar gęstości kości w odcinku piersiowym kręgosłupa, która jest związana z utratą funkcji poznawczych.
W przyszłości algorytmy sztucznej inteligencji mogłyby więc analizować dane znajdujące się już w obrazach diagnostycznych i pomagać identyfikować osoby, u których występuje równoległe ryzyko pogorszenia zdrowia kości i mózgu.
Główne wnioski
- Niższa wyjściowa objętościowa gęstość mineralna kości (vBMD) kręgów piersiowych wiązała się z szybszym spadkiem ogólnej sprawności poznawczej.
- W analizie obejmującej 715 uczestników badania MESA niższa vBMD była również związana z narastaniem zmian w istocie białej mózgu, m.in. w ciele modzelowatym i przedniej części torebki wewnętrznej.
- Badanie nie dowodzi, że niska gęstość kości lub osteoporoza powodują demencję. Zdaniem naukowców oba procesy mogą mieć wspólne podłoże związane m.in. z insulinoopornością, dyslipidemią i zmianami menopauzalnymi.
- Algorytm głębokiego uczenia umożliwił ocenę vBMD na podstawie bezkontrastowej tomografii komputerowej klatki piersiowej, wskazując na możliwość wykorzystania już wykonywanych badań obrazowych do dodatkowej oceny zdrowia kości.
Źródło:
- https://www.rsna.org/news/2026/september/low-bone-density-and-cognitive-decline
