Identificación de biomarcadores de neuroinflamación y neuroimagen mediante técnicas de inteligencia artificial basadas en datos para desentrañar la heterogeneidad de los sujetos de edad avanzada con riesgo de demencia e informar mejor las estrategias de prevención

El reclutamiento involucrará a 35 MCI en la cohorte de entrenamiento, 35 MCI en la cohorte de placebo y 75 sujetos con SCD.

Evaluación cognitiva: una batería completa de pruebas neuropsicológicas evaluará el desempeño en los dominios de la memoria, la atención y la función ejecutiva. Para todos los sujetos con deterioro cognitivo leve se realizará la misma evaluación cognitiva al inicio del estudio (T0), después de 7 meses (T7) y después de 14 meses (T14). Los sujetos con SCD realizarán la evaluación cognitiva en T0, T7, T14 y después de 28 meses (T28), según el brazo asignado.

Evaluación instrumental: para todos los sujetos con deterioro cognitivo leve, la evaluación instrumental, exploraciones cerebrales por resonancia magnética (ponderada en T1 y pCASL), se realizará en T0 y en T7. 35 sujetos SCD serán sometidos a la evaluación instrumental en T0 y en T28.

Muestras de sangre: Se extraerán muestras de sangre para el aislamiento de células mononucleares de sangre periférica (PBMC) de todos los sujetos con DCL y ECF, al inicio del estudio. Para todos los pacientes con DCL, también se tomarán muestras de sangre en T7 y T14, para los sujetos con ECF también en T28. Los mediadores celulares se evaluarán mediante análisis de citometría de flujo de monocitos/macrófagos, células T (CD3/CD4/CD8) y células T reguladoras (CD4+CD25+IL7Rlo). Se preparará y almacenará suero/plasma para la determinación de mediadores inmunes solubles de la inflamación. Se realizarán determinaciones ELISA para IFNgamma, IL12, TNFalpha, IL-6, CCL2 y BDNF.

Intervención: después de la evaluación inicial, el grupo de entrenamiento MCI y SCD recibirá un entrenamiento multidominio de 7 meses de duración, que incluye cognitivo, ejercicio físico y musicoterapia; mientras que el MCI sin entrenamiento y el SCD sin entrenamiento se seguirán en su historia natural. Según el protocolo TtB (Train the Brain Consortium, 2017), los sujetos inscritos serán asignados a clases mixtas de un máximo de 10 sujetos cada una y recibirán 2 sesiones de entrenamiento cognitivo supervisado de 60 minutos por día, 3 veces por semana, y una de 60 minutos. minutos de actividad física aeróbica supervisada por día, 3 veces por semana durante 7 meses. El programa de entrenamiento cognitivo se basará en 8 ciclos compuestos por 18 sesiones de ejercicios y actividades encaminadas a estimular múltiples funciones cognitivas. Cada ciclo tendrá una duración de 3 semanas, tras las cuales se reiniciarán el mismo tipo de sesiones de estimulación cognitiva, con ejercicios y actividades de mayor complejidad. Cada ciclo se estructurará en sesiones dirigidas a estimular dominios cognitivos específicos y en sesiones centradas en actividades multimodales. El entrenamiento físico incluirá ejercicio aeróbico en bicicleta ergómetro, cuya duración se incrementará gradualmente de 10 a 20 minutos seguido de ejercicios dirigidos a mejorar la fuerza muscular, la función física, el control neuromuscular y la flexibilidad.

Los grupos de entrenamiento con MCI y sin entrenamiento con MCI se compararán en T7 en términos de rendimiento cognitivo, FSC, atrofia de la materia gris y marcadores inflamatorios. En T14 se realizará una comparación adicional en términos de integridad cognitiva y marcadores inflamatorios. Los grupos de entrenamiento SCD y sin entrenamiento SCD se compararán en T7 en términos de desempeño cognitivo y marcadores inflamatorios. En T14 se realizará una comparación adicional en términos de integridad cognitiva y marcadores inflamatorios.

Las adquisiciones de RM realizadas en sujetos con DCL y ECF al inicio del estudio (tanto ponderadas en T1 como pCASL) se procesarán para obtener mediciones de los volúmenes de la estructura cerebral y el FSC. Sobre estas medidas se aplicará una técnica de agrupamiento por consenso para identificar subgrupos homogéneos de patrones anatómicos y de FSC en la cohorte de DCL y SCD.

En primer lugar, las cohortes de DCL y SCD se tratarán por separado para detectar subgrupos de las diferentes categorías clínicas.

En segundo lugar, las cohortes de DCL y SCD se tratarán conjuntamente para detectar una posible afinidad por neuroimagen en sujetos que presentan diferentes deterioros cognitivos.

Después de la primera evaluación con un enfoque de agrupación por consenso, se explorarán nuevas técnicas de agrupación, como métodos de agrupación basados ​​en redes neuronales profundas (Xie et al. 2016).

La solidez de las metodologías de agrupamiento de datos de neuroimagen se probará mediante un enfoque de validación cruzada y enriqueciendo la muestra con datos anatómicos y de perfusión disponibles públicamente gracias al consorcio ADNI (en este momento hay disponibles alrededor de 160 datos anatómicos y de FSC para una cohorte de DCL). y sujetos con ECF).