Declino cognitivo e Alzheimer: il ruolo chiave della microstruttura della sostanza bianca
I cambiamenti microstrutturali nella sostanza bianca, in particolare la free water nei tratti limbici, sono fortemente associati alla perdita di memoria e al peggioramento cognitivo.
Il deterioramento cognitivo legato all’invecchiamento e alla malattia di Alzheimer (AD) è da tempo oggetto di intensa ricerca. Tuttavia, il contributo specifico delle alterazioni microstrutturali della sostanza bianca cerebrale, valutate tramite imaging avanzato, non era ancora stato quantificato su larga scala.
Uno studio recente pubblicato su “JAMA Neurology” da Christopher Peter, della Vanderbilt University a Nashville, negli Stati Uniti, e colleghi ha affrontato questo limite, analizzando dati provenienti da nove coorti internazionali per chiarire le associazioni tra la microstruttura di tratti specifici della sostanza bianca e la performance cognitiva, sia in soggetti anziani sani sia in quelli con compromissione cognitiva legata all’AD.
La ricerca, condotta tra giugno 2024 e febbraio 2025, ha incluso 4.467 partecipanti di età superiore ai 50 anni, con dati completi di risonanza magnetica (diffusion-weighted MRI), test cognitivi longitudinali (9.208 sessioni totali), informazioni demografiche, cliniche e genetiche (incluso lo stato ApoE).
La coorte comprendeva soggetti cognitivamente integri (N= 3.213), con lieve compromissione cognitiva (MCI; n=972) e con demenza da Alzheimer (N= 282). Le misure principali includevano performance cognitive nei vari domini, diagnosi clinica, neuroimaging strutturale e molecolare, e tracciati microstrutturali della sostanza bianca.
I risultati hanno evidenziato che la misura della free water (FW) nella sostanza bianca – un indicatore di neurodegenerazione e neuroinfiammazione – era il parametro più fortemente associato sia alla performance cognitiva sia al suo declino nel tempo, in particolare nel dominio della memoria. I tratti limbici, come il cingolo e il fornice, hanno mostrato le associazioni più marcate. La FW nel cingolo e nel fornice correlava negativamente con la memoria sia in termini trasversali (cingolo: β = -0,718; fornice: β = -1,069; entrambi con p < 0,001) sia longitudinali (cingolo: β = -0,115; fornice: β = -0,153; entrambi con p< 0,001).
Inoltre, la FW ha mostrato interazioni significative con altri biomarcatori per l’Alzheimer. Per esempio, l’interazione tra FW del fornice e il volume ippocampale era fortemente predittiva di peggioramento cognitivo (β = 10.598; p < 0,001). Simili sinergie si sono osservate tra FW del cingolo e l’indice SPARE-AD (β = -0,532), e tra FW del tratto transcalloso del giro temporale inferiore e lo stato clinico di base (β = -0,537), entrambi con significatività elevata (p< 0,001).
In conclusione, lo studio evidenzia come i cambiamenti microstrutturali nella sostanza bianca, in particolare nella FW, abbiano un ruolo centrale nel declino cognitivo legato all’età e alla neurodegenerazione associata all’Alzheimer.
I risultati sottolineano l’importanza di includere la correzione FW nelle analisi di dMRI e indicano il sistema limbico, soprattutto cingolo e fornice, come regioni critiche per il monitoraggio della progressione cognitiva. L’integrazione di queste metriche con altri biomarcatori (atrofia corticale, stato ApoE, PET amiloide e tau) potrebbe offrire nuovi strumenti per comprendere e predire le traiettorie cognitive nei disturbi neurodegenerativi.
