Связь сосудистых заболеваний и когнитивных нарушений при воспалительных заболеваниях кишечника

Введение в проблему воспалительных заболеваний кишечника

Воспалительные заболевания кишечника (ВЗК), включая болезнь Крона (БК) и язвенный колит (ЯК), представляют собой сложные хронические иммуноопосредованные заболевания, при которых желудочно-кишечный тракт воспаляется и покрывается язвами. Канада относится к странам с самым высоким уровнем заболеваемости ВЗК в мире. В 2018 году число канадцев, живущих с ВЗК, составляло приблизительно 270 000, и, по прогнозам, к 2030 году эта цифра возрастет до 403 000. Глобальные эпидемиологические исследования демонстрируют растущую распространенность и бремя ВЗК во всем мире.

Последнее десятилетие ознаменовалось повышенным вниманием к пониманию роли оси "кишечник-мозг" в заболеваниях человека. Этот двунаправленный путь коммуникации между кишечником и мозгом involves сложное взаимодействие между нервной, иммунной и эндокринной системами, которое, как считается, играет критическую роль в патофизиологии ВЗК. Стрессовые условия, как теперь известно, приводят к активации периферических и нейрональных клеточных путей, которые влияют на нейровоспалительные механизмы. Хроническое нейровоспаление может привести к гибели нервных клеток. Все больше внимания уделяется тому, как эти нейрональные изменения могут повлиять на когнитивные функции при ВЗК, хотя данные о когнитивном функционировании у лиц с ВЗК остаются относительно ограниченными.

История исследований когнитивных функций при ВЗК

Ранние исследования, изучавшие связь между ВЗК и когницией, обнаружили, что лица с ВЗК демонстрируют относительный и избирательный дефицит вербального интеллектуального функционирования (т.е. способности рассуждать и решать проблемы с использованием языка) по сравнению с их собственным IQ, основанным на результатах деятельности, и со здоровыми контрольными группами. Однако последующие исследования не выявили этого избирательного дефицита в вербальном интеллектуальном функционировании. Некоторые исследования не обнаружили каких-либо изменений в когнитивном функционировании у лиц с ВЗК, в то время как другие не обнаружили различий в когнитивном функционировании между лицами с ВЗК и контрольными группами, когда учитывались такие переменные, как сопутствующее расстройство настроения и уровень образования.

Сосудистые коморбидные состояния и ВЗК

Несколько сопутствующих заболеваний связаны с ВЗК, причем растущее число исследований демонстрирует, что пациенты с ВЗК имеют повышенный риск развития сердечно-сосудистых заболеваний. Оба состояния отражают хронические воспалительные процессы и разделяют определенные патофизиологические механизмы, которые могут влиять друг на друга. В общей популяции сердечно-сосудистые заболевания, включая высокое кровяное давление и диабет, связаны с когнитивным снижением и, как известно, влияют на когнитивные функции, такие как скорость обработки информации (т.е. то, насколько быстро обрабатывается информация), исполнительное функционирование (т.е. функции высшего порядка, такие как планирование, организация, рассуждение и решение проблем) и обучение и память (т.е. способность удерживать новую информацию). Однако, насколько нам известно, ни одно исследование на сегодняшний день не изучало прямое влияние сопутствующих сердечно-сосудистых заболеваний и связанных с ними факторов риска на когнитивное функционирование у лиц с ВЗК.

Фрамингемская шкала риска как инструмент оценки

Одной из мер, которая одновременно учитывает множественные сердечно-сосудистые состояния и факторы риска, а также учитывает статус лечения гипертонии и пол, является Фрамингемская шкала риска (ФШР). Более высокие показатели ФШР были связаны со снижением объема мозга в специфических для популяции выборках, таких как пожилые люди, и более свежие данные показывают, что более низкие показатели ФШР при диабете 2 типа могут быть связаны с лучшими когнитивными показателями по сравнению с теми, у кого более высокие показатели ФШР. Учитывая повышенную совместную встречаемость сердечно-сосудистых заболеваний при ВЗК и несоответствия в результатах предыдущих исследований когниции при ВЗК, мы aimed оценить связь между ФШР и когнитивной производительностью в выборке лиц с ВЗК. Мы предположили, что более высокая ФШР у individuals с ВЗК будет связана с худшим когнитивным функционированием.

Методы исследования

Исходной популяцией были участники лонгитюдного исследования эффектов психиатрической коморбидности на хронические иммуноопосредованные воспалительные заболевания (исследование 'IMID'), в которое были набраны 247 человек с клинически подтвержденным ВЗК. В настоящее исследование была включена подгруппа из 84 участников исследования ВЗК в возрасте ≥ 18 лет, с адекватным знанием английского языка. Эта подгруппа отражала группу участников, к которым последовательно обращались для участия на основании того, продолжают ли они участвовать в исследовании IMID и имели ли предстоящий ежегодный визит между сентябрем 2016 года и июлем 2017 года, в течение которого было доступно финансирование для текущего исследования. Критерии исключения включали сопутствующие опухоли головного мозга или нейродегенеративные расстройства или противопоказания к магнитно-резонансной томографии. Совет по этике научных исследований в области здравоохранения Университета Манитобы одобрил исследование, и все участники предоставили письменное информированное согласие. Это исследование было проведено в соответствии с соответствующими руководящими принципами/нормативными актами, установленными Советом по этике научных исследований в области здравоохранения Университета Манитобы.

Сбор социодемографической информации

Участники сообщали пол, дату рождения, расу и этническую принадлежность (белые и небелые), наивысший достигнутый уровень образования, годовой доход домохозяйства и семейное положение. Наивысший уровень completed образования сообщался как начальная школа, неполная средняя школа, диплом средней школы/General Education Diploma (GED), колледж, техническое/профессиональное училище, университетская степень бакалавра, университетская степень магистра, университетская докторская степень или другое. Годовой доход домохозяйства сообщался как <$20,000, $20,000–$39,999, $40,000–$59,999, $60,000–$79,999, $80,000–$100,000 или >$100,000 или "Я не желаю отвечать". Участники, которые сообщили, что когда-либо выкурили ≥100 сигарет, классифицировались как курильщики. Текущий статус курения сообщался как "совсем нет", "иногда" или "каждый день". Индекс массы тела (ИМТ, кг/м²) рассчитывался на основе роста и веса, измеренных во время визита исследования.

Оценка когнитивных функций

Наша нейропсихологическая тестовая батарея состояла из хорошо валидизированных мер, оценивающих основные domains скорости обработки информации (скорость, с которой обрабатывается информация), вербального обучения и памяти (способность обучаться и удерживать информацию, которую мы слышим), зрительного обучения и памяти (способность обучаться и удерживать информацию, которую мы видим) и вербальной беглости/исполнительной способности (способность генерировать слова, используя различные стратегии поиска). Мы assessed скорость обработки информации с использованием устной версии Теста модальностей символов и цифр, вербальное обучение и память с использованием Калифорнийского теста вербального обучения, зрительное обучение и память с использованием Краткого пересмотренного теста зрительной памяти, а также языковые и исполнительные способности с использованием тестов вербальной беглости (буквенные и категориальные, например, животные). Нейропсихологические тесты проводились и оценивались научными ассистентами, которые прошли комплексный протокол обучения под руководством и наблюдением сертифицированного клинического нейропсихолога.

Результаты исследования

Из 84 участников, включенных в исследование, у 54 был диагностирован ЯК, а у 30 – БК. Выборка в целом состояла преимущественно из белых женщин с эквивалентом среднего образования или выше. Более половины в настоящее время принимали болезнь-модифицирующую фармакологическую терапию/агент. В целом, у участников было относительно сохранное когнитивное функционирование с выше среднего общим estimated интеллектуальным функционированием. Участники в целом показали результаты в пределах среднего диапазона по всем когнитивным domains; аналогичная картина наблюдалась, когда баллы были разделены по подтипам ВЗК.

Корреляционный анализ

Корреляционный анализ revealed, что более высокая сосудистая коморбидность, измеряемая более высоким ФШР, была связана с худшими показателями в областях скорости обработки информации, вербального обучения, зрительной памяти и вербальной беглости. В модели квантильной регрессии более высокий ФШР был связан с более низкой скоростью обработки информации и вербальным обучением на 50-м процентиле. После корректировки по подтипу ВЗК и активности заболевания более высокий ФШР оставался связанным с более низким когнитивным функционированием для скорости обработки информации. Величина связи более высокого ФШР с более низким вербальным обучением оставалась схожей, с наблюдаемыми более широкими доверительными интервалами, но связь не была статистически значимой. Эти результаты в целом остались неизменными при исключении тех участников, у которых были повышены симптомы настроения и тревоги.

Обсуждение результатов

В этом перекрестном исследовании мы изучили связь между сосудистым риском и когнитивной функцией в выборке лиц с клинически подтвержденным ВЗК. Результаты измененного когнитивного function у лиц с ВЗК были неоднозначными, и на сегодняшний день ни одно исследование не изучало прямое влияние сосудистой коморбидности на когнитивную функцию при ВЗК. Однако наши findings демонстрируют связь между повышенным сосудистым риском и снижением когнитивной функции при ВЗК. Мы обнаружили, что более высокая сосудистая коморбидность коррелировала с худшими показателями скорости обработки информации, вербального обучения, зрительной памяти и вербальной беглости. Основные результаты наших анализов квантильной регрессии revealed, что более высокая сосудистая коморбидность была предиктором более низкой скорости обработки информации, и это оставалось верным даже после корректировки типа ВЗК и активности заболевания.

Возможные механизмы влияния

Несколько предполагаемых патофизиологических механизмов могут лежать в основе снижения когнитивной функции при ВЗК и сопутствующих сердечно-сосудистых заболеваниях. К таким постулируемым механизмам относятся altered метаболическое функционирование, interfering с нейрогенезом в regions таких как гиппокамп (region, критический для facilitation обучения и памяти), expression провоспалительных цитокинов, leading к повреждению нейронов, и окислительный стресс, leading к хроническому нейровоспалению и нейродегенерации. Патофизиологические изменения также могут проявляться в виде изменений в структуре мозга. Действительно, мы recently продемонстрировали, что более высокая сосудистая коморбидность, indexed по ФШР, была связана с меньшим объемом мозга на исходном уровне и с большей потерей объема мозга с течением времени у лиц с рассеянным склерозом. Будущие исследования должны изучить, связана ли сосудистая коморбидность с similar reductions в объеме мозга и снижением когнитивной функции с течением времени при ВЗК.

Ограничения исследования и будущие направления

Систематическое исследование определения эффектов сосудистой заболеваемости на когнитивное функционирование было критическим пробелом в литературе по ВЗК. Наше использование ФШР в качестве суммарного балла сосудистого риска reduced количество сравнений, thereby избегая challenges, связанных с небольшим количеством участников, затронутых конкретной коморбидностью, а также accounting для частой совместной встречаемости коморбидностей, associated с повышенным сосудистым риском. Тем не менее, есть несколько limitations нашего исследования. Мы не включили контрольную группу без ВЗК с повышенным сосудистым риском, и, therefore, мы не смогли directly проверить, существует ли additive или синергетическое interaction между ВЗК и сосудистым риском на когнитивное функционирование. Включение группы individuals с факторами сосудистого риска без ВЗК позволило бы нам directly изучить, в какой extent величина наблюдаемых эффектов отличается между лицами с ВЗК и без него. Наш общий размер выборки был modest, с большим количеством individuals в группе ЯК по сравнению с группой БК, хотя после корректировки типа ВЗК и активности заболевания связь между increased ФШР и более низкой скоростью обработки информации осталась неизменной.

Клинические implications и выводы

Наши findings демонстрируют, что более высокий сосудистый риск связан с более низкой когнитивной функцией у лиц с ВЗК, specifically в отношении скорости обработки информации, обучения и памяти. Эти findings предполагают, что ранняя prevention, identification и treatment сосудистых заболеваний при ВЗК могут быть essential considerations в общем клиническом management течения заболевания, поскольку это может lead к improved функциональным outcomes и общему increase качества жизни. Будущие исследования должны изучить роль, которую treatments, specifically нацеленные на снижение сосудистого риска, оказывают на смягчение когнитивного снижения при ВЗК. Будущие исследования когниции при ВЗК также должны учитывать потенциальные roles, которые факторы сосудистого риска и другие сопутствующие заболевания могут иметь на текущее когнитивное функционирование, а также изменения в когнитивном функционировании с течением времени.