Não bộ của con người được biết là sẽ thay đổi tự nhiên theo tuổi tác, với kích thước và thể tích dần thu nhỏ sau khi con người bước sang độ tuổi 30 hoặc 40. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, não có thể lão hóa nhanh hơn bình thường, làm gia tăng nguy cơ suy giảm trí nhớ sớm, suy giảm nhận thức và một số rối loạn liên quan đến não.

Quá trình lão hóa não diễn ra nhanh đã được chứng minh có liên quan đến nhiều rối loạn thần kinh, rối loạn tâm thần cũng như một số bệnh thoái hóa thần kinh. Tuy nhiên, các yếu tố quyết định tốc độ lão hóa của não vẫn chưa được làm sáng tỏ một cách đầy đủ.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Cát Lâm và Đại học Y - Trung Quốc mới đây đã phân tích các dữ liệu về hình ảnh thần kinh, hệ gen và sinh học hiện có nhằm tìm hiểu rõ hơn vai trò của các quá trình chuyển hóa (những phản ứng hóa học giúp chuyển đổi thức ăn thành năng lượng) đối với quá trình lão hóa não. Kết quả nghiên cứu, được công bố trên tạp chí Molecular Psychiatry, cho thấy nồng độ glucose trong máu cao có liên quan đến sự gia tăng tốc độ lão hóa của não.

Để tìm hiểu cơ chế sinh học của quá trình lão hóa não, nhóm nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu từ UK Biobank, cơ sở dữ liệu y sinh học quy mô lớn lưu trữ thông tin về sức khỏe, di truyền và hình ảnh y khoa của hàng trăm nghìn người tại Anh. Từ các ảnh chụp não của những người tham gia, các nhà khoa học trích xuất nhiều đặc điểm có thể đo lường được, bao gồm kích thước của các vùng não, đặc điểm mô não và những thay đổi trong cấu trúc não.

Tiếp đó, họ huấn luyện các mô hình học máy để dự đoán tuổi của một người dựa trên các đặc điểm não bộ này. Kết quả cho thấy mô hình thống kê LASSO  đạt hiệu quả cao nhất trong việc dự đoán tuổi của não, với sai số trung bình chỉ 3,26 năm.

Nhóm nghiên cứu do Zhirong Li và Yating Miao dẫn đầu, họ đã tích hợp dữ liệu hình ảnh cộng hưởng từ, dữ liệu chuyển hóa trong huyết tương và dữ liệu hệ gen từ UK Biobank nhằm xác định các dấu ấn chuyển hóa liên quan đến quá trình lão hóa não và đánh giá mối quan hệ nhân quả của chúng. Sử dụng 1.079 kiểu hình được tạo ra từ hình ảnh não (IDPs) thu thập từ 4.333 người khỏe mạnh, nhóm đã xây dựng và kiểm định nhiều mô hình học máy để dự đoán tuổi não, trong đó mô hình LASSO cho kết quả tốt nhất. Sau đó, khoảng cách tuổi não (BAG) được tính toán cho 37.458 người tham gia.

BAG phản ánh sự chênh lệch giữa tuổi não được mô hình dự đoán và tuổi sinh học thực tế của một người. Nếu tuổi não cao hơn tuổi thật, điều đó cho thấy não có xu hướng lão hóa nhanh hơn bình thường. Sau khi xác định chỉ số BAG, nhóm nghiên cứu tiếp tục phân tích dữ liệu chuyển hóa thu được từ các mẫu máu của cùng những người tham gia. Họ xác định được 9 chất chuyển hóa trong huyết tương có mối liên hệ đáng kể với chỉ số BAG.

Đáng chú ý, glucose là chất có mối liên quan mạnh nhất. Cụ thể, những người có nồng độ glucose trong máu cao thường có hình ảnh não cho thấy nhiều dấu hiệu lão hóa hơn và tuổi não được dự đoán cao hơn tuổi thực tế.

Phân tích trên 21.780 người tham gia cho thấy chín chất chuyển hóa trong huyết tương có liên quan đáng kể đến chỉ số BAG sau khi hiệu chỉnh thống kê theo phương pháp Bonferroni, trong đó glucose có ảnh hưởng mạnh nhất (β = 0,32; P = 9,90 × 10⁻¹²). Bên cạnh đó, các nghiên cứu tương quan toàn bộ nhiễm sắc thể (GWAS) đã xác định 392 biến thể đa hình nucleotide đơn (SNPs) có liên quan đến BAG. Phương pháp ngẫu nhiên hóa Mendel hai mẫu cũng cung cấp bằng chứng cho thấy glucose có thể đóng vai trò nhân quả trong việc thúc đẩy quá trình lão hóa não.

Nghiên cứu này cung cấp thêm bằng chứng cho thấy glucose trong máu có thể tham gia vào các quá trình sinh học thúc đẩy lão hóa não. Đáng chú ý, nhóm nghiên cứu cũng phát hiện nồng độ glucose trong máu cao có liên quan đến nguy cơ gia tăng mắc bảy bệnh lý ảnh hưởng đến chức năng não.

Cụ thể, đường huyết tăng cao có mối liên hệ với nguy cơ mắc sa sút trí tuệ do mọi nguyên nhân, bệnh Alzheimer, sa sút trí tuệ mạch máu, bệnh Parkinson, đột quỵ, trầm cảm và rối loạn lo âu. Đồng thời, nồng độ glucose cao còn liên quan đến sự suy giảm khả năng nhận thức, chức năng vận động và sức khỏe tâm thần.

Ngoài ra, những người có nồng độ glucose cao cũng được ghi nhận có liên quan đến giảm thể tích ở nhiều vùng não khác nhau, bao gồm: vỏ não, cấu trúc dưới vỏ và tiểu não. Theo các tác giả, những phát hiện này cho thấy chuyển hóa glucose là một yếu tố có thể điều chỉnh được trong quá trình lão hóa não, mở ra triển vọng xây dựng các chiến lược can thiệp sớm nhằm duy trì sức khỏe não bộ trong suốt cuộc đời.

Đ.T.V (NASTIS), theo https://medicalxpress.com