Когнитивные нарушения у лиц с избыточной массой тела и ожирением

Обоснование. В современном обществе прирост населения с избыточной массой тела и ожирением увеличивается с каждым годом. Это подтверждает присвоенный рассматриваемой проблеме статус неинфекционной эпидемии 21 века. Вместе с тем, активно увеличивается количество научной информации о влиянии избыточного веса на различные аспекты жизнедеятельности человека, что, несомненно, требует системного обобщения имеющихся данных.

Цель. Представленный обзор литературы посвящен анализу современных научных исследований о специфике когнитивных нарушений у лиц с избыточной массой тела и ожирением.

Материалы и методы. Информационный поиск проводился с использованием интернет-ресурсов (PubMed, Web of Science, eLibrary. ru, frontiersin. org, sciencedirect. com, ncbi. nlm. nih. gov), анализировались литературные источники за период с 2001 по 2020 гг. по следующим ключевым словам: ожирение (obesity), избыточная масса тела (overweight), когнитивные функции (cognitive functions, cognitions), когнитивные нарушения (cognitive impairments).

Результаты. В результате проведенного обзора литературных данных, были выявлены основные направления исследования взаимосвязи когнитивных нарушений с избыточной массой тела, а также связи когнитивной  дисфункции с ожирением. Представлена специфика диаметрально противоположных мнений в рамках каждого освященного направления. По результатам проведенного анализа выявленных направлений, в научной среде наиболее распространена точка зрения о наличие связи ожирения с когнитивными нарушениями. В связи с чем, авторами обозначены основные когнитивные нарушения, ассоциированные с лишним весом и опосредующие их механизмы. А также обозначена возрастная специфика изучаемой проблемы.

Выводы. Несмотря на то, что проблема связи ожирения, избыточной массы тела с когнитивными функциями является разносторонне изученной, выявлен дефицит данных о состоянии мышления, внимания, праксиса, гнозиса, и речи у лиц с лишним весом.

1. Всемирная организация здравоохранения. Правительства стран берут на себя обязательство способствовать прогрессу в изучении деменции и оказании помощи больным деменцией. Доступно по адресу: https://www.who.int/mediacentre/news/releases/2015/actionon-dementia/ru/ [Доступно с 15 июня 2015]

2. Колесникова Л. И., Долгих В. В., Поляков В. М., Рычкова Л. В., Мадаева И. М., Погодина А. В., Протопопова О. Н. Психофизиологические взаимоотношения при артериальной гипертензии в онтогенезе. Бюллетень СО РАМН. 2009; 5 (139): 79–85

3. Визило Т. Л., Визило А. Д. Недементные когнитивные расстройства: клинические аспекты. Лечащий врач. 2019; 5: 10–12

4. Бердина О. Н., Рычкова Л. В., Мадаева И. М. Нарушения сна и ожирение у подростков: особенности психокогнитивного состояния (обзор литературы). Acta biomedica scientifica. 2017; 2 (5): 93–98. doi: 10.12737/article_5a3a0e4a4bd9c6.35862127

5. Всемирная организация здравоохранения. Ожирение и избыточный вес. Доступно по адресу: https://www.who.int/ru/news-room/fact-sheets/detail/obesity-and-overweight. [Дата доступа: 1 апреля 2020]

6. РБК. Росстат обнаружил избыточный вес у трех из пяти россиян. Доступно по адресу: https://www.rbc.ru/society/12/12/2019/5df209f59a79473d33ddd7c3. [Дата доступа: 12 декабря 2019 г.]

7. Долгих В. В., Климкина Ю. Н., Рычкова Л. В., Коровин С. А. Эпидемиологические особенности психосоматических расстройств на примере ожирения. Acta Biomedica Scientifica. 2014; 4: 19–23

8. Palermo TM, Dowd JB. Childhood obesity and human capital accumulation. Social Science & Medicine. 2012; 75 (11): 1989–1998. doi: 10.1016/j.socscimed.2012.08.004

9. Bisset S, Fournier M, Pagani L, Janosz M. Predicting academic and cognitive outcomes from weight status trajectories during childhood. International Journal of Obesity. 2013; 37: 154–159. doi: 10.1038/ijo.2012.106

10. Li Y, Dai Q, Jackson JC, Zhang J. Overweight is associated with decreased cognitive functioning among school-age children and adolescents. Obesity. 2008; 16 (8): 1809–15. doi: 10.1038/oby. 2008.296

11. Суханов А. В., Денисова Д. В. Ассоциация массы тела с состоянием когнитивных функций в подростковом возрасте: популяционное исследование. Журнал имени ГН Сперанского. 2011; 90 (6): 26–28

12. Незнанов Н. Г., Пиотровская В. Р., Ванаева К. И. и др. Результаты скрининговой оценки когнитивных функций у лиц с избыточной массой тела. Артериальная гипертензия. 2011; 17 (2): 156–161

13. Новикова Е. А., Баирова Т. А., Рычкова Л. В. Связь тандемного повтора 48bp VNTR гена DRD4 с избыточной массой тела/ожирением (обзор литературы). Acta biomedica scientifica. 2017; 2 (5): 63–68. doi: 10.12737/article_59e85bc95a4e77.95444674

14. Veena S, Hegde B, Ramachandraiah S, Krishnaveni G, Fall C, Srinivasan K. Relationship between adiposity and cognitive performance in 9–10 year old children in South India. Archives of disease in childhood. 2014; 99 (2): 126–134

15. Liang J, Matheson BE, Kaye WH, Boutelle K. Neurocognitive correlates of obesity and obesity-related behaviors in children and adolescents. Int J Obes (Lond). 2014; 38 (4): 494–506. doi: 10.1038/ijo.2013.142

16. Yeh TK, Cho YC, Yeh TC, Hu CY, Lee LC, Chang CY. An exploratory analysis of the relationship between cardiometabolic risk factors and cognitive/academic performance among adolescents. BioMed Research International. 2015; 2015: 1–9. doi: 10.1155/2015/520619

17. Cherian AT, Cherian SS, Subbiah S. Prevalence of obesity and overweight in urban school children in Kerala, India. Indian Pediatrics. 2012; 49 (6): 475–477. doi: 10.1007/s13312-012-0070-0

18. Leigh Gibson E, Green MW. Nutritional influences on cognitive function: mechanisms of susceptibility. Nutrition Research Reviews. 2002; 15 (01): 169–206. doi: 10.1079/nrr200131

19. Deckers K, van Boxtel MPJ, Verhey FRJ, Köhler S. Obesity and cognitive decline in adults: Effect of methodological choices and confounding by age in a longitudinal study. The journal of nutrition, health & aging. 2017; 21 (5): 546–553. doi: 10.1007/s12603-016-0757-3

20. Колесников С. И., Колесникова Л. И., Долгих В. В., и др. Функциональная активность мозга и процессы перекисного окисления л ипидов у детей при формировании психосоматических расстройств. Новосибирское отделение издательства «Наука». 2008: 199

21. Рычкова Л. В., Аюрова Ж. Г., Погодина А. В., Косовцева А. С. Факторы риска развития ожирения у подростков этнических групп сельских районов республики Бурятия: результаты поперечного исследования. Вопросы современной педиатрии. 2017; 16 (6): 509–515

22. Ling C, Rönn T. Epigenetics in Human Obesity and Type 2 Diabetes. Cell Metabolism. 2019; 29 (5): 1028–1044. doi: 10.1016/j.cmet.2019.03.009

23. Argueta DA, DiPatrizio NV. Peripheral endocannabinoid signaling controls hyperphagia in western diet-induced obesity. Physiology & Behavior. 2017; 171: 32–39. doi: 10.1016/j.physbeh.2016.12.044

24. Yaffe K, Weston AL, Blackwell T, Krueger KA. The metabolic syndrome and development of cognitive impairment among older women. Archives of Neurology. 2009; 66 (3): 324–328. doi: 10.1001/archneurol.2008.566

25. Zeki Al, Hazzouri A, Haan MN, Whitmer RA, Yaffe K, Neuhaus J. Central obesity, leptin and cognitive decline: the Sacramento Area Latino Study on Aging. Dementia and Geriatric Cognitive Disorders. 2012; 33 (6): 400–409. doi: 10.1159/000339957

26. Whitmer RA, Gunderson EP, Barrett-Connor E, Quesenberry CP, Yaffe K. Obesity in middle age and future risk of dementia: a 27 year longitudinal population based study. BMJ. 2005; 330 (7504): 1360–1364. doi: 10.1136/bmj.38446.466238.E0

27. Gustafson D, Rothenberg E, Blennow K, Steen B, Skoog I. An 18-Year Follow-up of Overweight and Risk of Alzheimer Disease. Archives of Internal Medicine. 2003; 163 (13): 1524–1528. doi: 10.1001/archinte.163.13.1524

28. Ying-Xiu Z, Shu-Rong W. Secular trends in body mass index and the prevalence of overweight and obesity among children and adolescents in Shandong, China, from 1985 to 2010. Journal of Public Health. 2012; 34 (1): 131–137. doi: 10.1093/pubmed/fdr053

29. Dahl A, Hassing LB, Fransson E, et al. Being overweight in midlife is associated with lower cognitive ability and steeper cognitive decline in late life. The Journals of Gerontology Series A: Biological Sciences and Medical Sciences. 2010; 65A (1). doi: 10.1093/gerona/glp035

30. Танашян М. М., Лагода О. В., Орлов С. В. и др. Сосудистые заболевания головного мозга и метаболический синдром. Терапевтический архив. 2013; 85 (10): 34–42

31. Зуева И. Б., Ванаева К. И., Шляхто Е. В. Когнитивные расстройства у пациентов с ожирением. Роль эндогенных каннабиноидов. Артериальная гипертензия. 2012; 18 (2): 126–135. doi: 10.18705/1607-419X-2012-18-2-126-135

32. Зуева И. Б., Ванаева К. И. Эндогенные каннабиноиды и когнитивные функции у пациентов с ожирением. Сибирский научный медицинский журнал. 2012; 32 (5): 63–68

33. Бердина О. Н., Мадаева И. М., Рычкова Л. В. Ожирение и нарушения циркадных ритмов сна и бодрствования: точки соприкосновения и перспективы терапии. Acta Biomedica Scientifica (East Siberian Biomedical Journal). 2020; 5 (1): 21–30. doi: 10.29413/ABS.2020-5.1.3

34. Шевырталова О. Н., Протопопова О. Н., Мадаева И. М., и др. Нарушения сна в генезе эмоционально-личностных и когнитивных расстройств у подростков с эссенциальной артериальной гипертензией. Российский педиатрический журнал. 2011; 2: 12–16

35. Лисовская Н. А., Дубинина Е. А., Антонова Т. Д., и др. Синдром обструктивного апноэ во сне у подростков с избыточной массой тела и ожирением: фокус на когнитивное функционирование. Артериальная гипертензия. 2017; 23 (4): 303–312. doi: 10.18705/1607-419X-2017-23-4-303-312

36. Дубина Е. А., Ротарь О. П., Могучая Е. В. и др. Метаболический синдром и когнитивная дисфункция у лиц пожилого возраста: женщины – группа риска. Артериальная гипертензия. 2014; 20 (4): 238–248

37. Morley JE, Banks WA. Lipids and Cognition. Journal of Alzheimer’s Disease. 2010; 20 (3). doi:10.3233/JAD-2010–091576

38. Ефимова Н. Ю., Чернов В. И., Ефимова (Швера) И. Ю., Идрисова Е. М., Павлюкова Е. Н., Лишманов Ю. Б. Роль дисфункции эндотелия в механизме развития когнитивных нарушений у пациентов с метаболическим синдромом. Сибирский вестник психиатрии и наркологии. 2010; 2 (59): 85–89

39. Puig J, Blasco G, Daunis-i-Estadella J, et al. Hypothalamic damage is associated with inflammatory markers and worse cognitive performance in obese subjects. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism. 2015; 100 (2). doi: 10.1210/jc.2014-2682

40. Ивлева А. Я., Бурков С. Г. Избыточный вес и ожирение проблема медицинская, а не косметическая. Ожирение и метаболизм. 2010; 7 (3): 15–19. doi: 10.14341/2071-8713-4978

41. Рапопорт С. И., Лобода А. Ю. Проблема ожирения в клинике внутренних болезней. Клиническая медицина. 2008; 11: 15–23

42. Мельниченко Г. А., Романцова Т. И. Ожирение: эпидемиология, классификация, патогенез, клиническая симптоматика и диагностика. Ожирение. Этиология, патогенез, клинические аспекты: Руководство для врачей. 2004; 16–42

43. Bermudez-Silva FJ, Cardinal P, Cota D. The role of the endocannabinoid system in the neuroendocrine regulation of energy balance. Journal of Psychopharmacology. 2012; 26 (1): 114–24. doi: 10.1177/0269881111408458

44. Gray J, Yeo G, Hung C, et al. Functional characterization of human NTRK2 mutations identified in patients with severe early-onset obesity. International Journal of Obesity. 2007; 31:359–364. doi: 10.1038/sj.ijo.0803390

45. Shishkova VN. Specific features of neurological complications developing in patients with type 2 diabetes mellitus and metabolic syndrome: Possibility for correction and prevention. Terapevticheskii arkhiv. 2015; 87 (1): 109–114. doi: 10.17116/terarkh2015871109-114

46. Dorrance A, Matin N, Pires P. The Effects of Obesity on the Cerebral Vasculature. Current Vascular Pharmacology. 2014; 12 (3): 462–472. doi: 10.2174/1570161112666140423222411

47. Колесникова Л. И., Даренская М. А., Колесников С. И. Свободнорадикальное окисление: взгляд патофизиолога. Бюллетень сибирской медицины. 2017; 16 (4): 16–29. doi: 10.20538/1682-0363-2017-4-16-29

48. Yeo GSH, Connie Hung C–C, Rochford J, et al. A de novo mutation affecting human TrkB associated with severe obesity and developmental delay. Nature Neuroscience. 2004; 7: 1187–1189. doi: 10.1038/nn1336

49. Gray J, Yeo GSH, Cox JJ, et al. Hyperphagia, Severe Obesity, Impaired Cognitive Function, and Hyperactivity Associated With Functional Loss of One Copy of the BrainDerived Neurotrophic Factor (BDNF) Gene. Diabetes. 2006; 55 (12): 3366–3371. doi: 10.2337/db06-0550

50. Bonnefond A, Raimondo A, Stutzmann F, et al. Lossof-function mutations in SIM1 contribute to obesity and PraderWilli – like features. Journal of Clinical Investigation. 2013; 123: 3037–3041. doi: 10.1172/JCI68035

51. Benedict C, Jacobsson JA, Rönnemaa E, et al. The fat mass and obesity gene is linked to reduced verbal fluency in overweight and obese elderly men. Neurobiology of Aging. 2011; 32 (6): 1159. e1–5. doi: 10.1016/j.neurobiolaging.2011.02.006

52. Ronan L, Alexander-Bloch A, Fletcher PC. Childhood Obesity, Cortical Structure, and Executive Function in Healthy Children. Cerebral Cortex. 2020; 30 (4): 2519–2528. doi: 10.1093/cercor/bhz257

53. Folch J, Pedrós I, Patraca I, et al. Neuroprotective and anti-ageing role of leptin. Journal of Molecular Endocrinology. 2012; 49 (3): R149–156. doi: 10.1530/JME-12–0151

54. Li X–L, Aou S, Oomura Y, Hori N, Fukunaga K, Hori T. Impairment of long-term potentiation and spatial memory in leptin receptor-deficient rodents. Neuroscience. 2002; 113 (3): 607–615. doi: 10.1016/S0306-4522(02)00162-8

55. Матвеева М. В., Самойлова Ю. Г., Жукова Н. Г. Ожирение и когнитивная дисфункция. Ожирение и метаболизм. 2016; 13 (3): 3–8. doi: 10.14341/omet201633–8

56. Cetinkalp S, Simsir I, Ertek S. Insulin Resistance in Brain and Possible Therapeutic Approaches. Current Vascular Pharmacology. 2014; 12 (4): 553–564. doi: 10.2174/1570161112999140206130426

57. Pratchayasakul W, Sanguanmoo P, Sivasinprasasn S, et al. Obesity accelerates cognitive decline by aggravating mitochondrial dysfunction, insulin resistance and synaptic dysfunction under estrogen-deprived conditions. Hormones and Behavior. 2015; 72: 68–77. doi: 10.1016/j.yhbeh.2015.04.023

58. Wang J, Freire D, Knable L, et al. Childhood and adolescent obesity and long-term cognitive consequences during aging. Journal of Comparative Neurology. 2015; 523 (5): 757–768. doi: 10.1002/cne.23708

59. Miller AA, Spencer SJ. Obesity and neuroinflammation: A pathway to cognitive impairment. Brain, Behavior, and Immunity. 2014; 42: 10–21. doi: 10.1016/j.bbi.2014.04.001

60. Stranahan AM. Models and mechanisms for hippocampal dysfunction in obesity and diabetes. Neuroscience. 2015; 309: 125–139. doi: 10.1016/j.neuroscience.2015.04.045

61. Schrijvers EMC, Witteman JCM, Sijbrands EJG, Hofman A, Koudstaal PJ, Breteler MMB. Insulin metabolism and the risk of Alzheimer disease: The Rotterdam Study. Neurology. 2010; 75 (22): 1982–1987. doi: 10.1212/WNL.0b013e3181ffe4f6

62. Awad N, Gagnon M, Messier C. The Relationship between Impaired Glucose Tolerance, Type 2 Diabetes, and Cognitive Function. Journal of Clinical and Experimental Neuropsychology. 2004; 26 (8): 443–454. doi: 10.1080/13803390490514875

63. Sabia S, Kivimaki M, Shipley M, Marmot M, SinghManoux A. Body mass index over the adult life course and cognition in late midlife: The Whitehall II Cohort Study. American journal of clinical nutrition. 2009; 89 (2): 601–607. doi: 10.3945/ajcn.2008.26482

64. Ramachandrappa S, Raimondo A, Cali AMG, et al. Rare variants in single-minded 1 (SIM1) are associated with severe obesity. Journal of Clinical Investigation. 2013; 123: 3042–3050. doi: 10.1172/JCI68016

65. Lahiri D, Zawia N, Greig N, Sambamurti K, Maloney B. Early-life events may trigger biochemical pathways for

66. Alzheimer’s disease: the «LEARn» model. Biogerontology. 2008; 9: 375–379. doi: 10.1007/s10522-008-9162-6

67. Breteler M. Early life circumstances and late life Alzheimer’s disease. Epidemiology. 2001; 12 (4): 378–379

68. Михалева О. Г., Бардымова Т. П., Березина М. В. Моногенные формы ожирения. Сибирский медицинский журнал. 2014; 129 (6): 5–11

69. Spyridaki EC, Simos P, Avgoustinaki PD, et al. The association between obesity and fluid intelligence impairment is mediated by chronic low-grade inflammation. British Journal of Nutrition. 2014; 112 (10): 1724–1734. doi: 10.1017/S0007114514002207

70. Thaler JP, Yi C–X, Schur EA, et al. Obesity is associated with hypothalamic injury in rodents and humans. Journal of Clinical Investigation. 2012; 122 (1): 153–162. doi: 10.1172/JCI59660

71. Пиотровская В. Р., Моносова К. И. Совместное участие метаболического синдрома и эндоканнабиноидной системы в развитии аффективных непсихотических психических нарушений и когнитивного дефицита у лиц среднего возраста, страдающих ожирением. Материалы Всероссийской Науч.-Практич. Конф. с Междунар. Участием: Психиатрия На Этапах Реформ: Проблемы и Перспективы. Казань; 2015: 743–744

72. Bolzenius JD, Laidlaw DH, Cabeen RP, et al. Brain structure and cognitive correlates of body mass index in healthy older adults. Behavioural Brain Research. 2015; 278: 342–347.doi: 10.1016/j.bbr.2014.10.010