Relationship between white matter volumes in the brain and cardiovascular risk in healthy elderlies: a magnetic resonance imaging study using voxel-based morphometry

Os fatores de risco cardiovascular (FRCV) podem estar associados com pior funcionamento cognitivo em idosos e afetar a estrutura cerebral. Usando ressonância magnética (RM) e morfometria baseada em voxel (voxel-based morphometry; VBM), foram avaliados neste estudo volumes regionais de substância branca (SB) cerebral em uma amostra de base populacional de indivíduos saudáveis com idades entre 65-75 anos (n = 156). Usando o escore de risco de Framingham (ERF) como índice de risco cardiovascular, subdividimos a amostra total em três subgrupos de acordo com a gravidade de FRCV. Comparamos os volumes regionais cerebrais de SB entre estes grupos, e investigamos a relação entre volume de SB e desempenho cognitivo. Por fim, dada a possível influência de variações no gene que codifica a apoliproteína E (APOE) sobre cognição, anatomia cerebral e FRCV, avaliamos possíveis mudanças nos resultados das análises volumétricas cerebrais dependendo da presença do alelo APOE?4. No subgrupo de alto risco, detectamos clusteres com volume significativamente menor de SB na região pré-frontal direita dorsolateral juxtacortical em comparação com ambos os subgrupos de baixo e médio risco cardiovascular. Estes achados permaneceram os mesmos quando a análise estatística levou em conta a presença do alelo APOE?4 como covariável de confusão. O desempenho em tarefa cognitiva de controle inibitório foi inversamente correlacionado com o volume de SB pré-frontal direita, em proporção direta com o grau de risco cardiovascular. Redução significativa na SB parietal profunda também foi detectada bilateralmente no subgrupo de alto RCV em comparação com os outros dois subgrupos. Este é o primeiro estudo de VBM usando amostra grande de idosos a documentar a topografia de déficits volumétricos de SB associados com alto ERF em todo o cérebro. A associação significativa entre menor volume de SB e pior desempenho cognitivo em termos de resposta inibitória indica que as mudanças de volume de SB pré-frontal relacionadas com FRCV são clinicamente significativas, uma vez que o controle inibitório é uma operação cognitiva amplamente reconhecida por depender da integridade cortical pré-frontalCardiovascular risk factors (CVRF) may be associated with poor cognitive functioning in elderlies and affect brain structure. Using magnetic resonance imaging (MRI) and voxel-based morphometry (VBM), we assessed regional white matter (WM) volumes in a population-based sample of healthy individuals aged 65-75 years (n=156). Using the Framingham Risk Score (FRS) to assess the severity of CVRF, we subdivided the sample in three subgroups. We compared regional WM volumes in the brain between these subgroups, and investigated the relationship between WM volumes and cognitive performance. Also, given the possible influence of variations in the gene that code the apoliprotein E (APOE) on cognition, brain anatomy and CVRF, we evaluate changes in the results of our volumetric analysis depending on the presence of the APOE?4 allele. In the high-risk subgroup, we detected one cluster of significantly reduced WM volume in the right juxtacortical dorsolateral prefrontal region compared to both low- and intermediate-risk subgroups. This finding remained unchanged when the analysis was repeated taking into account the presence of the APOE?4 allele as a confounding covariate. Inhibitory control performance was negatively related to right prefrontal WM volume, in direct proportion to the degree of CVRF. Significantly reduced deep parietal WM was also detected bilaterally in the high-risk CVRF subgroup. This is the first large VBM study documenting the topography of WM volume deficits associated with high FRS across the whole brain. The significant association regarding poor response inhibition indicates that prefrontal WM volume changes related to CVR are clinically meaningful, since inhibitory control is a cognitive operation widely known to rely on prefrontal cortical integrit