Envelhecimento cognitivo e atividade física

O declínio cognitivo é uma consequência inevitável do envelhecimento? Certamente, décadas de pesquisas sobre o envelhecimento cognitivo demonstram tendências de queda em quase todos os domínios, incluindo memória episódica, função executiva, velocidade de processamento e raciocínio fluido. Assim, há evidências avassaladoras de que as perdas neurocognitivas são, de fato, uma consequência onipresente do envelhecimento. Mas há alguma razão para esperança e otimismo diante dessas evidências de perda e declínio?

O campo do envelhecimento cognitivo evoluiu muito além do enfoque no declínio, deterioração e decadência, e passou a focar em (a) identificar fatores que expliquem a variabilidade individual ou moderem a trajetória do declínio neurocognitivo relacionado à idade, (b) identificar os mecanismos que levam à variação no envelhecimento cognitivo e (c) examinar possíveis maneiras de intervir, mitigar, retardar, prevenir ou reverter o declínio cognitivo relacionado à idade.

A realidade de que há uma variabilidade individual significativa no envelhecimento cognitivo é irrefutável. É bastante claro que alguns idosos apresentam um declínio cognitivo muito gradual ou mínimo, enquanto outros mostram perdas mais rápidas. Um foco teórico e empírico importante na pesquisa sobre envelhecimento cognitivo tem sido entender essa variabilidade individual.

Pode-se perguntar, no entanto, o que há além do horizonte da compreensão da variação individual no envelhecimento cognitivo? Em outras palavras, uma vez que identificamos fatores que explicam as diferenças individuais no envelhecimento neurocognitivo, o que deve entrar sob nosso olhar de pesquisa a seguir? A resposta para essa pergunta pode estar no leito da medicina de precisão; ou seja, uma vez que os pesquisadores identificarem fatores que expliquem essa variação, sejam fatores genéticos ou experiências e exposições da vida, pode haver caminhos mais claros para prescrever comportamentos personalizados a fim de reduzir as chances de apresentar perdas cognitivas e manter níveis mais altos de função cognitiva por mais tempo.

Na revisão de Erickson e colaboradores (2022), os autores focaramj em vários fatores que explicam a variação individual no declínio cognitivo relacionado à idade. Em seguida, usaram a atividade física como exemplo de uma abordagem que não apenas parece explicar a variação individual no envelhecimento neurocognitivo, mas também é uma intervenção altamente acessível, não patenteável, custo-efetiva e escalável.

Antes de iniciar qualquer discussão, é importante se perguntar: por que as ações do corpo influenciariam a saúde e a função do cérebro? Primeiro, devemos reconhecer que as tradições filosóficas ocidentais têm uma tendência a dividir erroneamente o cérebro do corpo e a descrever as funções do cérebro como se fossem processos independentes. Assim, dividir conceitualmente o cérebro dos outros sistemas orgânicos é uma falácia dualista. Mas, como estamos limitados pela linguagem, continuaremos a usar esses termos para descrever como o sistema nervoso central (o cérebro) interage com, afeta e é afetado por outros sistemas orgânicos (o corpo).

Os avanços nas áreas de neurociência humana e psicologia da saúde reafirmaram que existe uma relação dinâmica recíproca entre o cérebro e o corpo e que a saúde de um influencia diretamente a saúde do outro. Uma implicação empolgante da estrutura conceitual adotada pela neurociência da saúde é que intervenções comportamentais conhecidas por melhorar os resultados da saúde física também podem ser eficazes na promoção de um envelhecimento cerebral saudável.

A American Heart Association definiu a saúde cardiovascular como a presença de valores ideais para 7 dos 10 principais fatores de risco mais custosos para doenças cardiovasculares: tabagismo, dieta, atividade física, composição corporal, pressão arterial, colesterol total e glicose plasmática em jejum. Ter e manter uma saúde cardiovascular ideal está prospectivamente associada a um melhor desempenho em testes de velocidade de processamento, funcionamento executivo e memória verbal. Além disso, um estudo longitudinal prospectivo sobre a saúde cerebral indicou que idosos que apresentavam um maior número de fatores de saúde cardiovascular classificados como exibiam menos lesões na substância branca e infartos cerebrais, além de um maior volume cerebral total na avaliação de acompanhamento, sugerindo um envelhecimento cerebral mais saudável. Assim, manter a saúde cardiovascular ao longo da vida está associado à preservação da saúde cerebral e pode prevenir ou retardar o início do declínio cognitivo relacionado à idade.

Em contrapartida, indicadores de saúde cardiovascular e metabólica ruim, como hipertensão, obesidade e diabetes tipo 2 (DT2), foram associados a resultados negativos para a saúde cerebral, especialmente na velhice. A hipertensão foi estabelecida como um dos principais fatores de risco para comprometimento cognitivo e demência em idosos. A pressão arterial sistólica superior a 130 mm Hg na meia-idade está prospectivamente associada a um aumento de 38% no risco de desenvolver demência mais tarde na vida.

A obesidade também é um dos principais fatores de risco modificáveis para o declínio cognitivo relacionado à idade e demência. Embora seja um fator para resultados negativos na saúde cardiovascular e metabólica, o excesso de tecido adiposo está associado ao risco de demência de forma independente do risco cardiovascular. Mesmo na ausência de doenças neurológicas evidentes, a obesidade na meia-idade foi prospectivamente associada a um desempenho mais baixo em testes de cognição geral, memória, atenção e funcionamento executivo. Indivíduos com sobrepeso e obesidade também exibem amplas alterações na estrutura e na função de regiões do cérebro sensíveis ao declínio relacionado à idade, incluindo o hipocampo e regiões do córtex pré-frontal (CPF).

É importante notar que, embora a obesidade na meia-idade aumente o risco de declínio cognitivo e demência, um peso mais alto na velhice tem sido frequentemente associado à manutenção da saúde neurocognitiva. De fato, o diagnóstico de demência é frequentemente precedido por perda de peso não intencional. Permanece incerto se um peso mais alto na velhice é realmente protetivo ou se a perda de peso na velhice pode ser causada por um processo de doença neurológica incipiente que ainda não se manifestou como uma doença diagnosticável.

O DT2 também demonstrou acelerar o envelhecimento cognitivo e aumentar a vulnerabilidade ao desenvolvimento de doenças neurológicas. Indivíduos diagnosticados com a doença metabólica na meia-idade têm um risco estimado 50% maior de desenvolver demência mais tarde na vida. A resistência à insulina também demonstrou afetar o desempenho cognitivo, sugerindo que o controle glicêmico prejudicado é prejudicial à saúde cerebral mesmo quando não atende aos critérios clínicos para DT2.

Estabelecemos acima que a saúde cardiovascular na meia-idade explica a variação individual na saúde neurocognitiva na velhice. No entanto, existem outros fatores que explicam a variabilidade individual no declínio cognitivo relacionado à idade? É possível que as experiências da infância iniciem e prevejam as trajetórias de desempenho cognitivo, risco e resiliência, e plasticidade que persistem até a velhice? Ou as consequências da adversidade na infância podem ter efeitos mais prolongados na saúde cerebral?

Experiências adversas na infância, como abuso, negligência e pobreza extrema, exercem profundos efeitos negativos na saúde e no bem-estar que persistem até a idade adulta. Indivíduos expostos à essas têm um risco significativamente maior de desenvolver diversas condições crônicas de saúde, como doenças cardiovasculares, DT2 e obesidade, e exibem um envelhecimento cerebral acelerado em relação a adultos sem histórico de adversidade na infância. De fato, esse fator foi relacionado ao desenvolvimento de demência muitas décadas após a exposição inicial. Apesar desses efeitos graves e persistentes, ainda não está claro se intervenções realizadas na idade adulta poderiam reverter esses efeitos.

Além dos fatores citados acima, as diferenças individuais no desempenho cognitivo relacionado à idade também podem ser atribuídas à presença de variantes genéticas que desencadeiam cascatas moleculares que afetam os processos neurocognitivos.

Várias variantes genéticas foram associadas à função cognitiva e ao declínio cognitivo. Por exemplo, o alelo ε4 da apolipoproteína E (APOE) é o fator de risco genético mais bem estabelecido para a doença de Alzheimer e também está associado à atrofia hipocampal acelerada e a declínios mais rápidos na função executiva e na memória episódica durante o envelhecimento cognitivo normal.  

Os escores de risco poligênico são uma abordagem alternativa para examinar os efeitos da variação genética no desempenho cognitivo e são criados combinando os efeitos de vários polimorfismos de nucleotídeo único que, por si mesmos, frequentemente têm tamanhos de efeito relativamente pequenos. Resultados desses estudos indicaram que essa abordagem analítica pode ter mais poder explicativo do que a análise de polimorfismos de nucleotídeo único, embora mais pesquisas sejam necessárias para confirmar ou refutar esses padrões.

Em contraste com condições de saúde, exposições ambientais e fatores genéticos que aumentam o risco do declínio cognitivo, a atividade física pode mitigá-lo. Evidências longitudinais prospectivas indicaram inequivocamente que maiores quantidades de atividade física no início da vida estão associadas a um melhor funcionamento cognitivo na velhice, incluindo a redução do risco de desenvolver demência. Por exemplo, Tan e colaboradores (2017) acompanharam 3.714 adultos com idade média de 70 anos por 10 anos e descobriram que indivíduos que praticavam a menor quantidade de atividade física no início do estudo tinham um risco 50% maior de desenvolver demência. No entanto, estudos observacionais têm limitações inerentes, incluindo possíveis fatores de confusão por variáveis não mensuradas e possibilidades de causalidade reversa.

Apesar de algumas evidências mistas, os ensaios clínicos controlados mais rigorosos, com tamanhos de amostra maiores, tendem a indicar mais claramente que o exercício é capaz de melhorar a função cognitiva e cerebral. Por exemplo, em um ensaio clínico randomizado de exercício aeróbico de 6 meses com 124 adultos entre 60 e 75 anos de idade, o exercício melhorou seletivamente a função executiva, sugerindo alguma especificidade do exercício nas medidas cerebrais e cognitivas. Meta-análises e revisões em grande parte apoiaram esse resultado, embora com alguma variabilidade entre os estudos.

Vários ensaios clínicos randomizados em pessoas diagnosticadas com demência ou comprometimento cognitivo leve (CCL) mostraram pequenas, mas significativas, melhorias no desempenho cognitivo após alguns meses de exercício. No entanto, outros estudos não encontraram melhorias cognitivas, apesar de observarem ganhos na aptidão física.

Apesar do vasto conjunto de evidências sobre os efeitos positivos do exercício na cognição na velhice, alguns estudos e meta-análises não encontraram tais efeitos. O que poderia explicar essa heterogeneidade? Uma possibilidade é que as meta-análises frequentemente diferem nos seus critérios de inclusão e exclusão. Outras variam em termos de considerar ou não a adesão ao exercício, moderadores da intervenção (por exemplo, idade da amostra), características do estudo (como o nível de supervisão) ou tipos de grupos de controle. Além disso, embora a maioria das meta-análises realize uma avaliação da qualidade dos estudos incluídos, as escalas de avaliação não fornecem classificações para a qualidade dos instrumentos cognitivos usados ou da entrega da intervenção de exercício, dois aspectos que poderiam influenciar bastante a detecção de efeitos. Portanto, há inúmeras razões, muitas vezes não transparentes para os leitores, para que alguns estudos e meta-análises não encontrem efeitos significativos.

O exercício não parece influenciar todos os processos cognitivos de maneira uniforme, nem é provável que melhore o desempenho em todos os testes cognitivos. A atividade física parece impactar mais as funções executivas do que outros domínios cognitivos. Portanto, estudos que utilizam medidas globais de função cognitiva podem não ser sensíveis o suficiente para detectar melhorias sutis, especialmente em indivíduos cognitivamente normais.

As características iniciais dos participantes também influenciam a resposta cognitiva às intervenções de exercício. Por exemplo, mulheres tendem a obter maiores benefícios com o exercício em comparação aos homens. Esse efeito pode ser modificado pela idade, com homens mostrando maiores benefícios em estágios mais precoces da vida e mulheres em fases mais avançadas. A idade dos participantes pode afetar a resposta cognitiva, sendo que uma meta-análise concluiu que adultos entre 55 e 75 anos têm maior benefício cognitivo induzido pelo exercício em comparação com participantes mais velhos. Esses achados indicam uma "janela de oportunidade" para o exercício maximizar os benefícios cognitivos.

A variação genética também pode influenciar a eficácia do exercício em melhorar a função cognitiva na velhice. Estudos mostraram que as associações entre atividade física e cognição são mais fracas em indivíduos portadores do alelo APOE ε4, enquanto outros encontraram o padrão oposto, com maiores benefícios. No geral, a suscetibilidade genética para o declínio cognitivo pode ser atenuada com a atividade física, embora o pequeno tamanho das amostras e as limitações metodológicas impeçam conclusões definitivas.

A relação entre atividade física e função cognitiva na velhice é uma questão complexa que envolve múltiplos mecanismos em diversos níveis. Diversos autores exploram essa relação através de vias moleculares e celulares, sistemas fisiológicos e até fatores psicossociais, como a qualidade do sono. Esses mecanismos não operam de forma isolada; por exemplo, o exercício pode aumentar a expressão de fatores de crescimento que promovem ramificações dendríticas, resultando em mudanças volumétricas no cérebro. Tais mudanças podem melhorar a qualidade do sono, que, por sua vez, aprimora a cognição. Nesse cenário, as melhorias cognitivas seriam mediadas por uma cascata de vias moleculares, celulares e comportamentais.

Os mecanismos de ação da atividade física no cérebro variam conforme a idade, população, região cerebral e parâmetros do exercício. Crianças, idosos, indivíduos saudáveis ou com demência, e regiões como o hipocampo ou o córtex pré-frontal respondem de maneiras diferentes ao exercício físico. Além disso, domínios cognitivos específicos, como memória episódica ou controle atencional, podem ser influenciados de formas diversas. A intensidade e a duração da atividade também são variáveis importantes.

A atividade física afeta centenas ou milhares de vias moleculares simultaneamente, criando cascatas que influenciam o cérebro de maneira independente, aditiva ou multiplicativa. Esse fenômeno é conhecido como o "efeito marreta" – uma abordagem não precisa, mas altamente eficaz, para influenciar quase todos os sistemas do corpo. Esse efeito explica porque o exercício tem impactos robustos em diferentes populações, idades e condições de saúde. Como diversos sistemas estão envolvidos, os benefícios do exercício não dependem de uma única via.

Dessa forma, embora o exercício tenha efeitos abrangentes e muitas vezes inespecíficos, ele age como um poderoso modulador do cérebro envelhecido, influenciando uma vasta gama de vias biológicas e comportamentais que contribuem para melhorias cognitivas.

Nas últimas décadas, o campo do envelhecimento cognitivo tem se concentrado em fatores relacionados ao declínio da função cognitiva. Pesquisas sobre diferenças individuais na trajetória desse declínio, modelos de reserva cognitiva, plasticidade e reversibilidade oferecem esperança na identificação de fatores demográficos ou comportamentais modificáveis que possam ajudar a alterar a trajetória desse declínio. A atividade física emergiu como um dos comportamentos modificáveis mais promissores, visto que explica variações individuais no desempenho cognitivo. Ensaios clínicos randomizados demonstram a ligação causal entre exercícios de intensidade moderada e melhorias cognitivas em idosos.

A principal mensagem que emerge desse corpo de pesquisa é que, apesar dos fatores de risco fora do controle individual, como genética ou adversidades precoces, a atividade física oferece uma ferramenta poderosa para melhorar a saúde cerebral e atenuar os efeitos negativos desses riscos.