Inflammation und Kognition: Analyse des Zusammenhangs zwischen den Inflammationsmarkern C-reaktives Protein, Interleukin-6 und Interleukin-10 und kognitiver Leistung im Alter

Abstract

Chronische Inflammation ist mit dem Altern assoziiert und wird als ätiopathogenetischer Mechanismus neurodegenerativer Erkrankungen diskutiert. Mittlerweile weisen immer mehr Studien darauf hin, dass erhöhte Werte proinflammatorischer Marker auch mit kognitivem Altern assoziiert sind. Die Datenlage hinsichtlich chronischer Inflammation und spezifischer kognitiver Funktionen ist jedoch widersprüchlich. In diesem Zusammenhang wird auch vermutet, dass verschiedene Gesundheits- und Lebensstilfaktoren, insbesondere Risikofaktoren kardiovaskulärer Erkrankungen, eine Rolle spielen könnten. Die vorliegende Studie untersucht den Zusammenhang zwischen zuvor definierten kognitiven Funktionen und den proinflammatorischen Markern Interleukin-6 (IL-6) und C-reaktives Protein (CRP) sowie dem antiinflammatorisch wirkenden Interleukin-10 (IL-10) in einer nicht-klinischen Stichprobe älterer Erwachsener. In die Analysen eingeschlossen wurden n = 1.312 ältere Teilnehmer (60 bis 85 Jahre, 50,5% Frauen) der Berliner Altersstudie II. Es wurde eine umfassende medizinische Untersuchung durchgeführt, im Rahmen derer auch die Krankengeschichte, die Medikation und das Gesundheitsverhalten der Teilnehmer erfasst wurden. Weiterhin wurden mehrere Laborparameter, einschließlich der Blutserumwerte von CRP, IL-6 und IL-10, erhoben. Alle Teilnehmer durchliefen eine neuropsychologische Untersuchung zur Erfassung der kognitiven Leistung und der depressiven Symptomatik. Um lineare Zusammenhänge latenter kognitiver Faktoren mit den Entzündungsmarkern zu erfassen, wurden eine Hauptkomponentenanalyse und eine Serie multipler linearer Regressionen durchgeführt. Dabei wurden Bildung, Geschlecht, Depression sowie klinische Parameter in separaten Analysen statistisch kontrolliert. Es wurden zwei latente kognitive Faktoren ermittelt und als „Verbales Gedächtnis“ und „Exekutive Funktionen und Verarbeitungsgeschwindigkeit“ interpretiert. Die Serumspiegel von IL-6 (β = -0.084; p = 0.002), IL-10 (β = -0.070; p = 0.012) und CRP (β = -0.061; p = 0.028) waren prädiktiv für „Exekutive Funktionen und Verarbeitungsgeschwindigkeit“. Alle drei Assoziationen blieben auch unter Adjustierung hinsichtlich demografischer und klinischer Kontrollvariablen signifikant (p < 0.05). Hingegen war keiner der Inflammationsmarker mit dem Faktor „Verbales Gedächtnis“ assoziiert (p > 0.05). Der Quotient aus IL-6 und IL-10 war für keinen der kognitiven Parameter prädiktiv (p > 0.05). Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass ein Zusammenhang zwischen der allgemeinen (pro- und antiinflammatorischen) Aktivierung des Immunsystems und exekutiven Funktionen besteht. Inflammationsmarker könnten eine Rolle in der Pathophysiologie kognitiver Beeinträchtigungen spielen. Als Prädiktoren des individuellen Risikos sind sie in Anbetracht kleiner Effektgrößen jedoch nicht geeignet. Es bedarf weiterer prospektiver Studien, die sich mit chronischer Inflammation als potenziellem therapeutischem Ziel in der Behandlung kognitiver Störungen befassen.

Chronic inflammation is related to ageing and discussed as an aetiopathogenic mechanism of neurodegenerative diseases. To date, a growing body of evidence shows that elevated levels of proinflammatory markers are also associated with cognitive aging. Inconsistent results, however, have been reported on the link between chronic inflammation and specific cognitive functions. In this context, numerous health and lifestyle factors, in particular risk factors of cardiovascular disease, are suggested to play a role. The present study investigates the association of defined cognitive functions with the pro- inflammatory C-reactive protein (CRP) and interleukin-6 (IL-6) as well as with the anti-inflammatory interleukin-10 (IL-10) in a nonclinical sample of elderly adults. N = 1312 elderly adults (60 to 85 years, 50.5% females) who participated in the Berlin Aging Study II were included in the analyses. A comprehensive physical examination was carried out and information about previous illnesses, medication and health behavior was taken. Furthermore, several laboratory parameters, including serum levels of CRP, IL-6 and IL-10, were assessed. All participants underwent a neuropsychological examination of cognitive function and depressive symptoms. Principal component analysis and multiple linear regression analysis were conducted to examine the linear relationship between latent factors underlying the cognitive tests and the inflammatory markers. In addition, separate analyses were conducted to statistically control for education, sex, depression and clinical parameters. Two cognitive composite scores were found and interpreted as „verbal memory“ and „executive function and processing speed“. Serum levels of IL-6 (β = -0.084; p = 0.002), IL-10 (β = -0.070; p = 0.012) and CRP (β = -0.061; p = 0.028) were found to be predictive for „executive function and processing speed“. All three relationships remained significant when adjusted for demographic and clinical factors (p < 0.05). In contrast to this, no associations were found between inflammatory markers and verbal memory (p > 0.05). The ratio of IL-6 and IL-10 was not predictive for any of the cognitive factors (p > 0.05). These findings suggest a relationship between higher overall (pro- and anti-inflammatory) activation of the immune system and executive function. Inflammatory markers might play a role in the pathophysiology of cognitive decline. However, the effect sizes were small, and the inflammatory markers should not be considered as predictors of individual risk. Further prospective studies are needed to address chronic inflammation as a potential therapeutic target in the treatment of cognitive impairment.