¿Efectos de las cetonas exógenas sobre la función cognitiva en adultos mayores con prediabetes?

La disfunción metabólica y el deterioro del metabolismo energético cerebral se reconocen cada vez más como contribuyentes tempranos al deterioro cognitivo y al riesgo de demencia. La diabetes tipo 2 es un factor de riesgo bien establecido para el deterioro cognitivo; sin embargo, se sabe menos sobre si las alteraciones metabólicas cerebrales ya están presentes durante la etapa de prediabetes, antes de que aparezcan síntomas cognitivos clínicamente evidentes. La prediabetes se caracteriza por una regulación alterada de la glucosa y una resistencia temprana a la insulina, ambos factores que pueden reducir la eficiencia del transporte y la utilización de la glucosa en el cerebro. Dado que la glucosa es el principal combustible del cerebro en condiciones dietéticas habituales, incluso reducciones sutiles en la captación cerebral de glucosa pueden crear un déficit energético relativo que afecte la eficiencia neural y el rendimiento cognitivo.

Se han observado reducciones en el metabolismo cerebral de la glucosa años antes del inicio de los síntomas de demencia. Estos cambios son particularmente evidentes en las regiones frontales y temporoparietales que sustentan funciones cognitivas de orden superior, incluida la velocidad de procesamiento. La velocidad de procesamiento cognitivo es uno de los primeros dominios cognitivos en deteriorarse tanto en enfermedades metabólicas como en condiciones neurodegenerativas y está estrechamente vinculada a la independencia funcional en adultos mayores. Por lo tanto, identificar alteraciones metabólicas y neurales tempranas en individuos con prediabetes puede proporcionar información sobre los mecanismos que vinculan la disfunción metabólica con el riesgo posterior de demencia.

Este estudio utiliza tomografía por emisión de positrones con fluorodesoxiglucosa híbrida combinada con imágenes por resonancia magnética (18F-FDG PET/RM) para cuantificar la captación regional de glucosa cerebral mientras los participantes realizan una tarea de velocidad de procesamiento cognitivo durante la sesión de imagen. La fluorodesoxiglucosa (FDG) es un análogo de glucosa marcado radiactivamente que permite medir la captación tisular de glucosa como índice de actividad metabólica. La imagen por resonancia magnética (RM) simultánea, incluida la RM funcional (fMRI), proporciona medidas complementarias de activación neural y participación de redes durante el desempeño de la tarea. Este enfoque multimodal permite evaluar la eficiencia neural, definida como el rendimiento en la tarea cognitiva en relación con la captación regional de glucosa y los cambios en la señal dependiente del nivel de oxígeno en la sangre (BOLD).

El primer objetivo del estudio es determinar si los adultos mayores con prediabetes muestran una captación regional reducida de glucosa cerebral y una velocidad de procesamiento cognitivo más lenta en comparación con adultos mayores metabólicamente normales. El estado metabólico se caracterizará mediante pruebas clínicas estandarizadas para definir el fenotipo glucémico. El resultado neural principal es la captación regional de FDG durante el desempeño de la tarea, y el resultado cognitivo principal es el rendimiento de velocidad de procesamiento obtenido durante el escaneo.

El segundo objetivo es determinar si la elevación aguda de los cuerpos cetónicos circulantes mediante la ingestión de un monoéster cetónico exógeno (DeltaG, Oxford, Inglaterra) modifica el rendimiento cognitivo y la captación cerebral de glucosa. Los cuerpos cetónicos, incluido el beta-hidroxibutirato, sirven como combustible alternativo para el cerebro y pueden utilizarse incluso cuando el metabolismo de la glucosa está alterado. La suplementación aguda con cetonas aumenta las concentraciones circulantes de cetonas sin requerir una modificación dietética prolongada. Este estudio evalúa si proporcionar un sustrato metabólico alternativo de forma aguda influye en la eficiencia neural y la velocidad de procesamiento cognitivo en individuos en riesgo de deterioro cognitivo relacionado con el metabolismo.

En conjunto, estos objetivos aclararán si la desregulación metabólica temprana está asociada con alteraciones medibles en el metabolismo cerebral de la glucosa y la función cognitiva, y si la suplementación a corto plazo con sustratos metabólicos puede modular estas relaciones. Los hallazgos informarán futuros estudios mecanicistas e intervencionistas dirigidos a vías metabólicas para preservar la salud cerebral en poblaciones envejecidas en riesgo.