Obesity, chronic low-grade inflammation and cognition impairment

Abstract

Published evidence suggests that obesity impairs cognition. Development of chronic low-grade inflammation (CLGI) represents the earliest consequence of obesity. The present dissertation investigated the association between obesity and fluid intelligence impairment and assessed the potential mediating role of CLGI and psychological (depression/anxiety symptoms), lifestyle (exercise) and physiological (metabolic dysfunction indices) factors in this association. Clinically healthy participants grouped as per BMI, underwent cognitive (General Ability Measure for Adults), psychological (Beck Depression Inventory-II and State-Trait Anxiety Inventory) and activity (Godin leisure-time physical activity) measurements. Biochemical parameters included the following: (a) indices of CLGI (high-sensitivity C-reactive protein, erythrocyte sedimentation rate and fibrinogen); (b) insulin resistance (Homeostasis Model Assessment of Insulin Resistance index); (c) adiposity (plasma adiponectin).An inverse association between elevated BMI and fluid intelligence was observed, with obese participants displaying significantly poorer performance compared with age-matched normal-weight peers. Structural equation modeling results were consistent with a negative impact of obesity on cognition that was mediated by CLGI. The results of the present study support the hypothesis that reduced general cognitive ability is associated with obesity, an adverse effect mainly mediated by obesity-associated activation of innate immunity. Ιt is becoming increasingly accepted that the negative effects of obesity on cognition arise much earlier than previously thought and are not solely mediated by its typical clinical sequelae, such as hypertension, diabetes and atherosclerosis. It should be noted that incidence of obesity in Greece is rising at an alarming rate both in adults and in children, raising concerns regarding obesity-related cognitive dysfunction in this population.

Η παχυσαρκία οδηγεί σε χρόνιες μεταβολικές διαταραχές, οι οποίες με τη σειρά τους έχουν συνδεθεί με γνωστικά ελλείμματα. Η ανάπτυξη της χρόνιας χαμηλού βαθμού φλεγμονής (chronic low grade inflammation-CLGI) αποτελεί την πρώτη φυσιολογική συνέπεια της παχυσαρκίας. Στην παρούσα διδακτορική διατριβή διερευνήθηκε η σχέση μεταξύ παχυσαρκίας και γνωστικών ελλειμμάτων (ρέουσας νοημοσύνης) και αξιολογήθηκε ο διαμεσολαβητικός ρόλος της CLGI. Επίσης εξετάστηκε ο ρόλος ψυχολογικών, τρόπου ζωής αλλά και φυσιολογικών (δείκτες μεταβολικής δυσλειτουργίας) παραγόντων. Νέοι και μέσης ηλικίας, κλινικά υγιείς συμμετέχοντες εντάχθηκαν σε τρείς ομάδες (νορμοβαρείς, υπέρβαροι, παχύσαρκοι) ανάλογα με τον Δείκτη Μάζας Σώματος τους και πραγματοποιήθηκαν γνωστικές μετρήσεις (τεστ Γενικής Νοητικής Ικανότητας Ενηλίκων), ψυχολογικές (κατάθλιψη/άγχος) και μετρήσεις φυσικής δραστηριότητας (ερωτηματολόγιο σωματικής δραστηριότητας Godin). Οι βιοχημικοί δείκτες που εξετάστηκαν περιελάμβαναν α) δείκτες CLGI (υψηλής ευαισθησίας C-αντιδρώσα πρωτεΐνη, ινωδογόνο, ταχύτητα καθίζησης ερυθρών αιμοσφαιρίων) β) αντίσταση στην ινσουλίνη (μοντέλο ομοιόστασης HOMA-IR) και γ) δείκτη παχυσαρκίας (ολική αδιπονεκτίνη ορού).Οι αναλύσεις σε σχέση με τη γνωστική ικανότητα έδειξαν ότι οι παχύσαρκοι συμμετέχοντες παρουσίασαν σημαντικά χαμηλότερες επιδόσεις στο τεστ ρέουσας νοημοσύνης συγκριτικά με αντίστοιχους ηλικιακά νορμοβαρείς και υπέρβαρους, ακόμα και ελέγχοντας ως προς την κατάθλιψη, το άγχος, το επίπεδο σωματικής δραστηριότητας και τους μεταβολικούς δείκτες (ινσουλίνη, HOMA-IR, αδιπονεκτίνη). Επιπλέον, με βάση τα αποτελέσματα μοντέλων δομικών εξισώσεων φάνηκε ότι οι αρνητικές επιπτώσεις της παχυσαρκίας στην γνωστική ικανότητα διαμεσολαβείται από την CLGI. Επομένως, τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης υποστηρίζουν την υπόθεση ότι η μειωμένη γενική γνωστική ικανότητα που σχετίζεται με την παχυσαρκία, είναι μια δυσμενής συνέπεια που σχετίζεται με την ενεργοποίηση επαγόμενων από την παρουσία παχυσαρκίας ενδογενών ανοσολογικών διεργασιών, οι οποίες με τη σειρά τους ενδεχομένως να έχουν άμεσες βλαπτικές συνέπειες στον κεντρικό νευρικό σύστημα. Πλέον, γίνεται ολοένα πιο αποδεκτό ότι οι αρνητικές επιδράσεις της παχυσαρκίας στη γνωστική ικανότητα ανακύπτουν πολύ νωρίτερα από ότι πιστεύαμε στο παρελθόν και δεν διαμεσολαβούνται αποκλειστικά και μόνο από τις τυπικές κλινικές συνέπειες της, όπως η υπέρταση, ο διαβήτης και η αρτηριοσκλήρυνση. Η συχνότητα εμφάνισης της παχυσαρκίας στην Ελλάδα αυξάνεται με ανησυχητικό ρυθμό, τόσο σε ενήλικες όσο και σε παιδιά. Το γεγονός αυτό εγείρει σοβαρούς προβληματισμούς όχι μόνο για την ανάπτυξη των τυπικών ιατρικών προβλημάτων που σχετίζονται με την παχυσαρκία, αλλά και την εμφάνιση γνωστικών δυσλειτουργιών, με πολύ πιθανή την μελλοντική σοβαρή αύξηση των ποσοστών επιπολασμού άνοιας πρώιμης έναρξης στον ελληνικό πληθυσμό.