ტვინის დაბერება ბუნებრივი ბიოლოგიური პროცესია, რომელიც ასაკის მატებასთან ერთად ნერვული სისტემის სტრუქტურულ და ფუნქციურ ცვლილებებს მოიცავს. დაახლოებით 30–40 წლის ასაკიდან იწყება ტვინის მოცულობის თანდათანობითი შემცირება, იცვლება რუხი და თეთრი ნივთიერების სტრუქტურა და ნელ-ნელა ქვეითდება კოგნიტური ფუნქციები. თუმცა ეს პროცესი ყველა ადამიანში ერთნაირი სისწრაფით არ მიმდინარეობს. ზოგიერთ შემთხვევაში ტვინის ბიოლოგიური დაბერება მნიშვნელოვნად უსწრებს ქრონოლოგიურ ასაკს, რაც მეხსიერების ადრეულ დაქვეითებასთან, კოგნიტური ფუნქციის გაუარესებასა და ნეიროდეგენერაციული დაავადებების განვითარების მომატებულ რისკთან არის დაკავშირებული. ჰიპერგლიკემია, ანუ სისხლში გლუკოზის შემცველობის მომატება, შაქრიანი დიაბეტის დამახასიათებელი სიმპტომია, თუმცა ბოლო წლებში სულ უფრო მეტი კვლევა მიუთითებს, რომ მას მნიშვნელოვანი გავლენა შეიძლება ჰქონდეს არა მხოლოდ ნივთიერებათა ცვლაზე, არამედ ტვინის სტრუქტურასა და კოგნიტურ ფუნქციებზეც. მიუხედავად იმისა, რომ ტვინის დაჩქარებულ დაბერებასთან მრავალი ფაქტორი ასოცირდება, დღემდე ბოლომდე გარკვეული არ იყო, რა როლს ასრულებს ამ პროცესში გლუკოზის მეტაბოლიზმი და სხვა მეტაბოლური პროცესები.
სწორედ ამ საკითხის შესასწავლად ჩინეთის ჯილინის უნივერსიტეტის (Jilin University) და China Medical University-ის მკვლევრებმა ფართომასშტაბიანი კვლევა ჩაატარეს, რომლის შედეგებიც 2026 წელს მაღალრეიტინგულ ჟურნალ Molecular Psychiatry-ში გამოქვეყნდა. კვლევის მიზანი იყო იმის დადგენა, თუ რომელი მეტაბოლური ცვლილებები უკავშირდება ტვინის ბიოლოგიურ დაბერებას და შეიძლება თუ არა მათ შორის რომელიმე თავად წარმოადგენდეს ტვინის დაჩქარებული დაბერების მიზეზობრივ ფაქტორს. ამისათვის მეცნიერებმა გამოიყენეს მსოფლიოში ერთ-ერთი ყველაზე დიდი ბიომედიცინის მონაცემთა ბაზა – UK Biobank, რომელიც ათიათასობით ადამიანის კლინიკურ, გენეტიკურ, ბიოქიმიურ და ნეიროვიზუალიზაციის მონაცემებს აერთიანებს.
კვლევის პირველ ეტაპზე გაანალიზდა 4 333 ჯანმრთელი ადამიანის მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფიის (MRI) მონაცემები. თითოეული გამოსახულებიდან შეფასდა 1 079 სხვადასხვა ნეიროვიზუალიზაციური პარამეტრი, მათ შორის ტვინის სხვადასხვა უბნის მოცულობა, ქერქის სისქე, თეთრი ნივთიერების სტრუქტურული მთლიანობა და ასაკთან დაკავშირებული სხვა მორფოლოგიური ცვლილებები. ამ მონაცემებზე დაყრდნობით მკვლევრებმა შექმნეს ხელოვნური ინტელექტის რამდენიმე მოდელი, რომელთა მიზანი იყო მხოლოდ MRI-ის მონაცემების საფუძველზე ადამიანის ტვინის ასაკის პროგნოზირება. სხვადასხვა ალგორითმს შორის ყველაზე მაღალი სიზუსტე აჩვენა LASSO (Least Absolute Shrinkage and Selection Operator) რეგრესიულმა მოდელმა, რომლის საშუალო ცდომილება მხოლოდ 3.26 წელს შეადგენდა.
შემდგომ ეტაპზე აღნიშნული მოდელი გამოყენებულ იქნა უკვე 37 458 ადამიანის ტვინის ბიოლოგიური ასაკის შესაფასებლად. ამის საფუძველზე გამოითვალა მაჩვენებელი Brain Age Gap (BAG), რომელიც გამოხატავს განსხვავებას ტვინის ხელოვნური ინტელექტით პროგნოზირებულ ასაკსა და ადამიანის რეალურ ქრონოლოგიურ ასაკს შორის. დადებითი BAG მიუთითებს, რომ ტვინი რეალურ ასაკთან შედარებით უფრო „ხანდაზმულად“ გამოიყურება, რაც ტვინის დაჩქარებული ბიოლოგიური დაბერების ერთ-ერთ მნიშვნელოვან ბიოლოგიურ ინდიკატორად მიიჩნევა.
ტვინის ასაკის შეფასების შემდეგ მკვლევრებმა მონაწილეთა სისხლის პლაზმის მეტაბოლომური პროფილები შეისწავლეს. სტატისტიკური ანალიზის შედეგად გამოვლინდა ცხრა მეტაბოლიტი, რომლებიც მნიშვნელოვნად უკავშირდებოდა BAG-ის მაჩვენებელს, თუმცა მათ შორის ყველაზე ძლიერი ასოციაცია დაფიქსირდა სწორედ გლუკოზასთან. კვლევის შედეგების მიხედვით, სისხლში გლუკოზის მაღალი კონცენტრაცია მნიშვნელოვნად ასოცირდებოდა ტვინის დაჩქარებულ ბიოლოგიურ დაბერებასთან (β = 0.32; P = 9.90 × 10⁻¹²). ეს ნიშნავს, რომ იმ ადამიანების ტვინის MRI გამოსახულებები, რომელთაც სისხლში გლუკოზის უფრო მაღალი დონე ჰქონდათ, საშუალოდ ტვინის უფრო გამოხატულ ასაკობრივ ცვლილებებს ასახავდა, ვიდრე მათი რეალური ქრონოლოგიური ასაკის მიხედვით იყო მოსალოდნელი.
განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია, რომ კვლევა მხოლოდ სტატისტიკური ასოციაციის დადგენით არ შემოიფარგლა. მეცნიერებმა ჩაატარეს გენომის მასშტაბის ასოციაციური კვლევა (Genome-Wide Association Study – GWAS), რომლის შედეგადაც გამოვლინდა 392 გენეტიკური ვარიანტი (SNP), რომლებიც BAG-თან იყო დაკავშირებული. ამის შემდეგ გამოყენებულ იქნა Mendelian Randomization (MR)-ის მეთოდი, რომელიც თანამედროვე გენეტიკურ ეპიდემიოლოგიაში მიზეზ-შედეგობრივი კავშირის შეფასების ერთ-ერთ ყველაზე ძლიერ ინსტრუმენტად მიიჩნევა. მიღებულმა შედეგებმა აჩვენა, რომ სისხლში გლუკოზის მომატებული დონე, სავარაუდოდ, მხოლოდ თანმხლები ბიომარკერი კი არ არის, არამედ შესაძლოა უშუალოდ უწყობდეს ხელს ტვინის დაჩქარებული ბიოლოგიური დაბერების პროცესს.
MRI-ის მონაცემების დამატებითმა ანალიზმა აჩვენა, რომ გლუკოზის მაღალი დონე დაკავშირებული იყო ტვინის მოცულობის შემცირებასთან 80 სხვადასხვა კორტიკალურ, ქერქქვეშა და ნათხემის რეგიონში, რაც მიუთითებს, რომ ჰიპერგლიკემიის გავლენა მხოლოდ ცალკეულ უბნებზე არ ვრცელდება, არამედ პრაქტიკულად მთელ ტვინს მოიცავს. პარალელურად, კლინიკურმა ანალიზმა დაადგინა, რომ პლაზმაში გლუკოზის მაღალი კონცენტრაცია დადებითად ასოცირდებოდა შვიდი მნიშვნელოვანი ნევროლოგიური და ფსიქიატრიული დაავადების, მათ შორის ნებისმიერი ტიპის დემენციის, ალცჰაიმერის დაავადების, სისხლძარღვოვანი დემენციის, პარკინსონის დაავადების, ინსულტის, დეპრესიისა და შფოთვითი აშლილობების განვითარების რისკთან. ამასთანავე, მაღალი გლუკოზის მქონე პირებში აღინიშნებოდა კოგნიტური შესაძლებლობების, მოძრაობითი ფუნქციისა და ფსიქიკური ჯანმრთელობის უფრო დაბალი მაჩვენებლები.
ავტორების შეფასებით, მიღებული შედეგები კიდევ ერთხელ უსვამს ხაზს იმას, რომ გლუკოზის მეტაბოლიზმი წარმოადგენს ტვინის დაბერების ერთ-ერთ პოტენციურად მოდიფიცირებად მექანიზმს. შესაბამისად, სისხლში გლუკოზის დონის ეფექტიანი კონტროლი, განსაკუთრებით იმ პირებში, რომელთაც შაქრიანი დიაბეტი ან პრედიაბეტი აქვთ, შესაძლოა მნიშვნელოვანი იყოს არა მხოლოდ მეტაბოლური დაავადებების პრევენციის, არამედ ტვინის ჯანმრთელობის შენარჩუნებისა და ნეიროდეგენერაციული დაავადებების განვითარების რისკის შემცირების თვალსაზრისითაც. მიუხედავად იმისა, რომ აღნიშნული შედეგების დასადასტურებლად და მათი ბიოლოგიური მექანიზმების უფრო ღრმად შესასწავლად დამატებითი კვლევებია საჭირო, ეს ნაშრომი წარმოადგენს ერთ-ერთ ყველაზე მასშტაბურ და მეთოდოლოგიურად ძლიერ კვლევას, რომელიც მიუთითებს, რომ გლუკოზის მეტაბოლიზმი შესაძლოა მნიშვნელოვან როლს ასრულებდეს ადამიანის ტვინის ბიოლოგიური დაბერების პროცესში.
წყარო: medicalxpress.com
