Analisi dei parametri cognitivi e strumentali come predittori di evoluzione verso la demenza di Alzheimer

Abstract

La demenza, è uno stato di progressivo decadimento delle funzioni cerebrali che porta a un declino delle facoltà cognitive della persona. Nel quadro globale delle demenze, la malattia di Alzheimer (Alzheimer’s Disease, AD), è la forma di demenza più frequente. La malattia di Alzheimer avanza in modo lento e graduale, pertanto è importante individuarne la condizione iniziale, definita Declino Cognitivo Lieve o MCI (Mild Cognitive Impairment), in cui la malattia è già presente ma in forma lieve. In generale, la presenza di MCI non indica necessariamente la presenza della malattia incipiente ma ne costituisce un fattore di rischio. Pertanto, la ragione principale di interesse clinico nei confronti del MCI, risiede nella possibilità di individuare, in una fase precoce, i soggetti affetti da AD, in modo da fornire trattamenti che interrompono il processo neuropatologico di base. Obiettivo principale del presente studio è indagare parametri cognitivi (misure di memoria episodica e semantica) e strumentali (positività a biomarcatori per Alzheimer, quali livelli di β amiloide (Aβ) e tau fosforilata (p-tau) da liquido cerebrospinale e atrofia ippocampale valutata in vivo con risonanza magnetica) sensibili alla malattia di Alzheimer, come predittori di progressione da declino cognitivo lieve a demenza. Sono stati selezionati 697 partecipanti dal database Alzheimer Disease Neuroimaging Initiative (ADNI): 508 con declino cognitivo e 189 controlli. Dei 508 soggetti MCI, si avevano dati a follow-up; in tal modo è stato possibile osservare chi convertiva o meno a demenza. I risultati evidenziano che, tra i biomarcatori indagati, quelli che predicono la conversione da una diagnosi di MCI ad una diagnosi di Alzheimer (AD) sono la tau fosforilata (p-tau) e il volume dell’ippocampo; mentre la proteina β-amiloide (Aβ-42) nel liquido cerebrospinale non risulta predittore di conversione affidabile. I test di memoria episodica, in particolare l’apprendimento di parole al RAVLT (rievocazione immediata totale nei 5 trial di apprendimento) e la rievocazione differita della Memoria di Prosa, emergono come predittori significativi di conversione. L’aggiunta dei test di memoria semantica, in particolare il Boston Naming Test (BNT) e la fluenza semantica (categoria animali), non dà un contributo significativo al modello di predizione. Inoltre, stratificando il gruppo di pazienti che convertono sulla base dei 3 biomarcatori indagati, non si trovano differenze statisticamente significative di funzionamento cognitivo globale alla baseline (punteggio MMSE) e tempo di conversione tra coloro che risultano positivi o negativi ai diversi biomarcatori. Solo gli anni di scolarità emergono come predittori statisticamente significativi in tutti i modelli di ANCOVA creati per indagare la performance cognitive globale (punteggio MMSE). Questo studio sottolinea l’importanza del ruolo dei biomarcatori e dei parametri cognitivi, in particolare misure di memoria episodica, nell’identificazione dei soggetti a rischio di conversione da MCI a malattia di Alzheimer.

Dementia, is a state of progressive decline in brain function that leads to a decline in a person's cognitive faculties. In the global picture of dementias, Alzheimer's Disease (AD), is the most common form of dementia. Alzheimer's disease advances slowly and gradually, therefore it is important to identify its initial condition, called Mild Cognitive Impairment (MCI), in which the disease is already present but in a mild form. In general, the presence of MCI does not necessarily indicate the presence of the incipient disease but is a risk factor. Therefore, the main reason for clinical interest in MCI, lies in the possibility of identifying, at an early stage, the subjects affected by AD, in order to provide treatments that interrupt the basic neuropathological process. The main objective of the present study is to investigate cognitive (measures of episodic and semantic memory) and instrumental parameters (positivity to biomarkers for Alzheimer's, such as levels of β amyloid (Aβ) and phosphorylated tau (p-tau) from cerebrospinal fluid and hippocampal atrophy assessed in vivo with MRI) susceptible to Alzheimer's disease, as predictors of progression from mild cognitive decline to dementia. A total of 697 participants were selected from the Alzheimer Disease Neuroimaging Initiative (ADNI) database: 508 with cognitive decline and 189 controls. Of the 508 MCI subjects, there were follow-up data; in this way it was possible to observe who converted to dementia or not. The results show that, among the biomarkers investigated, those that predict the conversion from a diagnosis of MCI to a diagnosis of Alzheimer's (AD) are phosphorylated tau (p-tau) and the volume of the hippocampus; while the β-amyloid protein (Aβ-42) in cerebrospinal fluid is not a reliable predictor of conversion. Episodic memory tests, in particular word learning at RAVLT (immediate total recall in the 5 learning trials) and deferred recall of the Prose Memory, emerge as significant predictors of conversion. The addition of semantic memory tests, in particular the Boston Naming Test (BNT) and semantic fluency (animal category), does not make a significant contribution to the prediction model. Furthermore, by stratifying the group of patients who convert on the basis of the 3 biomarkers investigated, there are no statistically significant differences in overall cognitive functioning at baseline (MMSE score) and conversion time between those who test positive or negative for the different biomarkers. Only the years of schooling emerge as statistically significant predictors in all ANCOVA models created to investigate global cognitive performance (MMSE score). This study underlines the importance of the role of biomarkers and cognitive parameters, in particular measures of episodic memory, in identifying subjects at risk of conversion from MCI to Alzheimer's disease.