Endocrine homeostasis and healthy ageing - a comparative study based on distinctive cognitive population patterns

Abstract

O aumento da longevidade humana durante o século passado transformou o estudo do envelhecimento num dos tópicos mais relevantes da atualidade. A manutenção das capacidades cognitivas ao longo da vida é de extrema importância para os próprios indivíduos e para toda a sociedade. A homeostase endócrina é fundamental na coordenação das respostas adaptativas de muitos sistemas biológicos, incluindo do cérebro. Neste estudo avaliámos longitudinalmente vários eixos endócrinos [com ênfase na vitamina D e nos eixos hipotálamo-hipófise-supra-renal, hipotálamo-hipófise-tiroide e somatotrópico (growth hormone/insulin-like growth factor I (GH/IGF- 1)] em indivíduos saudáveis com mais de 55 anos de idade e a sua relação com o desempenho cognitivo. Os dados obtidos indicaram não haver ligação entre 25(OH)-vitamina D, cortisol matinal e noturno, TSH e T4 livre e o desempenho funcional e de memória, tanto na análise transversal como na longitudinal. Identificámos que o declínio normal do IGF-1 durante o envelhecimento se associa a um pior funcionamento executivo. Paradoxalmente, nalguns indivíduos, os níveis estáveis baixos de IGF-1 estavam transversalmente associados a um melhor funcionamento executivo, e os níveis mais elevados de GH pós-exercício estavam longitudinalmente associados a pior desempenho nestas tarefas. A relação entre o sistema endócrino e o desempenho neuro-cognitivo durante o envelhecimento está baseada numa complexa teia de interações. Indivíduos saudáveis ao envelhecerem podem apresentar capacidades cognitivas e “assinaturas” endócrinas que estão em parte cristalizadas e que provavelmente representam uma de várias características biográficas únicas. Torna-se, assim, difícil de determinar (em ambientes estáveis e não-patológicos) qualquer influência mais significativa entre uma normal variação hormonal e o funcionamento do cérebro. Os resultados aqui apresentados parecem concordar com essa premissa. São necessários mais estudos para esclarecer quais as características endócrinas "normais" que são verdadeiramente mal-adaptativas ao longo do tempo. Para tal tarefa será necessário incluir coortes de acompanhamento mais longas com avaliações endócrinas e cognitivas frequentes e precoces, a fim de determinar padrões normais do trilho individual no caminho do envelhecimento saudável.

The rise of human longevity during the last century turned ageing a presently major topic in research. Maintenance of cognitive abilities during this life period is of paramount importance for individuals and society itself. Endocrine homeostasis plays a fundamental role in adaptative responses of most biological systems, including the brain. The aim of this project was to assess various endocrine axes [with emphasis in their vitamin D status, hypothalamus-pituitary-adrenal, hypothalamus-pituitary-thyroid and growth hormone/insulin-like growth factor I (GH/IGF-1) somatotropic axes] in healthy individuals older than 55-years of age, and their relationship with cognition. This work recognized no overall association between 25(OH)-vitamin D, morning and nocturnal-cortisol, TSH and free T4 levels with cognitive executive and memory composite scores, both in cross-sectional and longitudinal analysis. We observed that normal decline of IGF-1 during ageing was associated to worse executive functioning. Paradoxically we also found that some individuals with stable low IGF-1 levels were cross-sectionally associated to better executive functioning and that post-exercise GH levels were negatively related to longitudinal executive performance. Endocrine crosstalk with neurocognitive performance during ageing is based on a multifaceted structure. Healthy individuals during this life period may present many cognitive skills and endocrine signatures that are in part crystalized, which probably represent their biographical portrait. Therefore, in steady-state settings it may be difficult to determine any significant influence between normal hormonal variation and brain functioning in healthy cognitive individuals. The results presented are in agreement with this assumption. Further studies are needed to clarify which early “normal” endocrine features are truly mal-adaptative over time. These will have to include longer follow-up cohorts with regular and earlier endocrine and cognitive assessments, in order to determine normative individual tracks during the ageing path.