Berandasehat.id – Otak manusia diketahui berubah secara alami seiring bertambahnya usia, menyusut ukuran dan volumenya setelah manusia mencapai usia 30 atau 40an.
Namun, dalam beberapa kasus, usia dapat menua lebih cepat dari perkiraan, sehingga meningkatkan risiko kehilangan memori dini, penurunan kognitif, dan beberapa gangguan terkait otak.
Penuaan otak yang lebih cepat telah dikaitkan dengan berbagai gangguan neurologis dan kejiwaan, serta beberapa penyakit neurodegeneratif.
Namun, faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan penuaan otak belum dijelaskan secara jelas dan komprehensif.
Para peneliti di Jilin University dan China Medical University baru-baru ini menganalisis data neuroimaging, genomik, dan biologis yang tersedia untuk lebih memahami kontribusi proses metabolisme (yaitu reaksi kimia yang mengubah makanan menjadi energi) terhadap penuaan otak.
Temuan yang dipublikasikan di Molecular Psychiatry, menunjukkan bahwa kadar glukosa yang lebih tinggi dalam darah berhubungan dengan percepatan penuaan otak.
AI ungkap tanda metabolik penuaan otak
Untuk mengeksplorasi dasar biologis dari penuaan otak, para peneliti menganalisis data dari UK Biobank, sebuah database biomedis besar yang berisi data terkait kesehatan, genetik, dan pencitraan yang dikumpulkan dari ribuan orang yang tinggal di Inggris.
Dengan menganalisis pemindaian otak orang-orang ini, mereka mendapatkan fitur otak yang dapat diukur, seperti ukuran wilayah otak tertentu, karakteristik jaringan, dan perubahan struktural.
Selanjutnya, mereka melatih algoritma pembelajaran mesin untuk memprediksi usia manusia berdasarkan fitur otak yang mereka identifikasi.
Mereka menemukan bahwa metode statistik tertentu, yang dikenal sebagai model regresi operator penyusutan dan seleksi absolut (LASSO), adalah yang terbaik dalam memprediksi usia otak manusia, dengan tingkat kesalahan rata-rata 3,26 tahun.
Tim peneliti mengintegrasikan multimodal neuroimaging (MRI), metabolomik plasma, dan data genom dari Biobank Inggris untuk mengidentifikasi penanda metabolik penuaan otak dan mengevaluasi relevansi penyebabnya, menurut Zhirong Li, Yating Miao, dan rekan dalam makalahnya.
Dengan menggunakan 1.079 fenotipe yang diturunkan dari pencitraan (IDP) dari 4.333 peserta sehat, tim peneliti melatih dan memvalidasi model pembelajaran mesin untuk prediksi usia otak, dengan model regresi LASSO mencapai kinerja terbaik.
Kesenjangan usia otak (BAG) kemudian diperkirakan pada 37.458 peserta.
Li, Miao dan rekan kemudian menganalisis data metabolomik yang berasal dari sampel darah orang yang sama. Hal ini memungkinkan mereka untuk mengidentifikasi sembilan molekul dalam darah yang tampaknya terkait secara signifikan dengan nilai BAG.
Glukosa tampaknya memiliki hubungan paling kuat dengan nilai BAG. Secara khusus, kadar glukosa darah yang lebih tinggi dikaitkan dengan otak yang menunjukkan lebih banyak tanda-tanda penuaan dalam pemindaian sehingga tampak lebih tua dari usia sebenarnya.
Studi ini menawarkan bukti yang menunjukkan bahwa glukosa dalam darah dapat berkontribusi pada proses yang terkait dengan percepatan penuaan otak.
Menariknya, para peneliti menemukan bahwa kadar glukosa darah yang lebih tinggi juga dikaitkan dengan peningkatan risiko pengembangan tujuh kondisi berbeda yang diketahui mempengaruhi fungsi otak.
Secara klinis, peningkatan glukosa plasma berhubungan positif dengan tujuh kelainan otak, termasuk semua penyebab demensia, penyakit Alzheimer, demensia vaskular, penyakit Parkinson, stroke, depresi, dan kecemasan, dan berhubungan negatif dengan kinerja kognitif, fungsi pergerakan, dan hasil kesehatan mental.
Konsentrasi glukosa yang lebih tinggi juga dikaitkan dengan penurunan volume otak regional di 80 wilayah kortikal, subkortikal, dan otak kecil.
Temuan ini mengimplikasikan metabolisme glukosa sebagai jalur yang dapat dimodifikasi dalam penuaan otak, dengan implikasi pada strategi intervensi dini yang bertujuan menjaga kesehatan otak sepanjang masa hidup, demikian kesimpulan studi.
Penelitian di masa depan dapat mengambil inspirasi dari temuan tim dan mengeksplorasi lebih lanjut hubungan antara kadar glukosa yang lebih tinggi dan penuaan otak, mungkin berfokus pada kondisi neurodegeneratif atau neuropsikiatri tertentu.
Penelitian terbaru yang dilakukan oleh Li, Miao dan rekan-rekan mereka dapat berkontribusi pada pengembangan strategi untuk memantau dan menjaga kesehatan otak, demikian laporan Science x Network. (BS)
berandasehat.id 