Effets des cétones exogènes sur la fonction cognitive chez les adultes plus âgés atteints de prédiabète ?

La dysfonction métabolique et l'altération du métabolisme énergétique cérébral sont de plus en plus reconnues comme des contributeurs précoces au déclin cognitif et au risque de démence. Le diabète de type 2 est un facteur de risque bien établi pour les troubles cognitifs ; cependant, on sait moins si des altérations métaboliques cérébrales sont déjà présentes au stade du prédiabète, avant l'apparition de symptômes cognitifs cliniquement apparents. Le prédiabète se caractérise par une régulation du glucose altérée et une résistance précoce à l'insuline, deux facteurs qui peuvent réduire l'efficacité du transport et de l'utilisation du glucose dans le cerveau. Parce que le glucose est le principal carburant du cerveau dans les conditions alimentaires habituelles, même de légères réductions de l'absorption cérébrale de glucose peuvent créer un déficit énergétique relatif qui affecte l'efficacité neuronale et les performances cognitives.

Des réductions du métabolisme cérébral du glucose ont été observées des années avant l'apparition des symptômes de démence. Ces changements sont particulièrement évidents dans les régions frontales et temporopariétales qui soutiennent les fonctions cognitives d'ordre supérieur, y compris la vitesse de traitement. La vitesse de traitement cognitif est l'un des premiers domaines cognitifs à décliner à la fois dans les maladies métaboliques et les conditions neurodégénératives, et est étroitement liée à l'indépendance fonctionnelle chez les personnes âgées. L'identification précoce des altérations métaboliques et neurales chez les individus atteints de prédiabète peut donc fournir un aperçu des mécanismes reliant la dysfonction métabolique au risque ultérieur de démence.

Cette étude utilise la tomographie par émission de positons au fluorodésoxyglucose hybride combinée à l'imagerie par résonance magnétique (18F-FDG PET/IRM) pour quantifier l'absorption régionale du glucose cérébral pendant que les participants effectuent une tâche de vitesse de traitement cognitif pendant la session d'imagerie. Le fluorodésoxyglucose (FDG) est un analogue du glucose marqué radioactivement qui permet de mesurer l'absorption tissulaire du glucose comme indice d'activité métabolique. L'imagerie par résonance magnétique simultanée (IRM), y compris l'IRM fonctionnelle (IRMf), fournit des mesures complémentaires de l'activation neuronale et de l'engagement des réseaux pendant la réalisation de la tâche. Cette approche multimodale permet d'évaluer l'efficacité neuronale, définie comme la performance à la tâche cognitive par rapport à l'absorption régionale de glucose et aux changements du signal dépendant du niveau d'oxygène dans le sang (BOLD).

Le premier objectif de l'étude est de déterminer si les adultes plus âgés atteints de prédiabète présentent une absorption cérébrale régionale de glucose réduite et une vitesse de traitement cognitif plus lente par rapport aux adultes plus âgés métaboliquement normaux. Le statut métabolique sera caractérisé en utilisant des tests cliniques standardisés pour définir le phénotype glycémique. Le résultat neural principal est l'absorption régionale de FDG pendant la réalisation de la tâche, et le résultat cognitif principal est la performance de vitesse de traitement acquise pendant l'examen.

Le deuxième objectif est de déterminer si l'élévation aiguë des corps cétoniques circulants par ingestion d'un monoester cétonique exogène (DeltaG, Oxford, Angleterre) modifie les performances cognitives et l'absorption cérébrale de glucose. Les corps cétoniques, y compris le bêta-hydroxybutyrate, servent de carburant alternatif pour le cerveau et peuvent être utilisés même lorsque le métabolisme du glucose est altéré. La supplémentation aiguë en cétones augmente les concentrations de cétones circulantes sans nécessiter de modification diététique prolongée. Cette étude évalue si la fourniture d'un substrat métabolique alternatif influence de manière aiguë l'efficacité neuronale et la vitesse de traitement cognitif chez les individus à risque de déclin cognitif lié au métabolisme.

Ensemble, ces objectifs clarifieront si la dysrégulation métabolique précoce est associée à des altérations mesurables du métabolisme cérébral du glucose et de la fonction cognitive, et si une supplémentation à court terme en substrat métabolique peut moduler ces relations. Les résultats éclaireront les futures études mécanistiques et interventionnelles ciblant les voies métaboliques pour préserver la santé cérébrale dans les populations vieillissantes à risque.