Determinants of Cognitive Impairment in Old Age and Their Genetic Architecture

Cognitive health is of central importance for independent and balanced old age, while memory disorders represent the leading cause of intensive and long-term care among the Finnish elderly. The aims of this study were to analyse the effect of height, body mass index, weight change, metabolic conditions and coffee drinking in midlife on cognitive performance in old age among a sample of 2606 Finnish twins aged 65 years or older who had participated in a telephone interview to assess their cognitive status. Since coffee drinking associates with several metabolic conditions and Finns are known to be the greatest consumers of coffee in the world, the heritability and stability of coffee drinking was analysed in the whole Older Finnish Twin Cohort (n=10716). In order to investigate the association between height and cognitive performance in a population with more supportive childhood living conditions, a total of 2161 Danish twins were included in this study. A greater height was found to clearly associate with better cognitive performance in Finnish subjects, but less so among the Danish sample, which may reflect the childhood environmental differences between these cohorts. In the Finnish subjects, there was greater variance in cognitive performance among shorter subjects, and environmental factors were found to play a greater role in their cognitive performance, whereas the cognitive performance of taller participants was mainly explained by genetic factors. Midlife metabolic variables that were found to be significantly associated with a poorer cognitive performance in old age included a higher body mass index and three metabolic conditions: cardiovascular disease, hypertension and, most significantly of all, diabetes. Moreover, both weight gain and loss, even to a lesser degree than suggested previously, were found to be associated with poorer cognition. Furthermore, evidence of a causal relationship between midlife cardiovascular disease and cognitive performance in old age was demonstrated among discordant twin pairs. Conversely, no effect of coffee drinking in midlife on cognitive performance in old age was observed, although coffee drinking was demonstrated to be stable in the study population. The heritability of coffee drinking was found to differ across sexes and age groups, being 51% in men and 52% in women in the whole study population. This study supports the contention that cognitive performance in old age reflects the effects of multiple genetic and environmental exposures, including their complex interactions during the life-span. The demonstrated associations and evidence of a causal pathway between potentially preventable exposures and poorer cognitive performance highlight the importance of preventive medicine.

Muistin heikentyminen vanhuusiällä heijastaa aikaisemman elämän vaikutusta Tiedon käsittelystä eli kognitiosta vastaavien aivotoimintojen terveys on keskeistä itsenäisen ja mielekkään ikääntymisen kannalta. Vaikea-asteinen kognition heikentyminen, joka useimmiten on seurausta erilaisista muistisairauksista, on yleisin syy suomalaisten vanhusten pitkäaikaiseen laitoshoitoon. Tutkimuksessa havaittiin, että pidemmät suomalaisvanhukset suoriutuivat kognitiivista tasoa mittaavasta haastattelusta useimmiten lyhyitä paremmin, mutta vastaavaa ilmiötä ei havaittu tanskalaisvanhuksilla. Tämä saattaa johtua lyhyempien suomalaisvanhusten kasvunaikaisista rajoittavista ympäristötekijöistä. Tätä tukee myös se, että elinkaaren aikana kohdatut ympäristötekijät selittivät suuremmassa määrin kognitiivisia eroja lyhyemmillä suomalaisilla vanhuksilla, kun taas pidemmillä erot johtuivat pääosin geneettisistä tekijöistä. Keski-iän suurempi painoindeksi, sokeritauti, sydänverisuonisairaus ja verenpainetauti ennustivat heikompaa kognitiivista suoriutumista vanhuusiässä. Myös aiempia tutkimushavaintoja vähäisempi keski-iän painon nousu ja lasku liittyivät heikompaan kognitiiviseen suoriutumiseen. Keski-iän sydänverisuonitaudin ja vanhuusiän kognition välillä havaittiin syyseuraussuhteen olemassaoloa tukevia tutkimuslöydöksiä. Kahvin juonnilla keski-iässä ei osoitettu olevan itsenäistä vaikutusta vanhuusiän kognitioon toisin kuin on aiemmin esitetty, vaikka suomalaiset ovat kansainvälisesti tunnettuja runsaasta kahvin kulutuksestaan ja kahvin juonnin osoitettiin pysyvän tasaisena ikääntymisestä huolimatta. Geneettiset tekijät selittivät miehillä 51% ja naisilla 52% ihmisten välisistä eroista kahvin juonnissa tutkittaessa 10716:n kaksosparin kahvin juontia vuosina 1975 ja 1981. Kognitiota mittaavaan tutkimukseen osallistui 2606 vähintään 65-vuotiasta suomalaista kaksosta. Lisäksi mukaan otettiin 2161 ikääntynyttä tanskalaiskaksosta, koska pituuden ja vanhuusiän kognition välistä yhteyttä haluttiin tutkia myös vauraammissa olosuhteissa varttuneella väestöllä. Muistisairauksien asema keskeisenä kansansairautena on johtanut aiempaa tarkempaan taudinmääritykseen ja kohdennettujen hoitojen kehittämiseen. Riski- ja suojatekijöiden tunnistaminen on ennaltaehkäisyn kannalta avainasemassa. Erityisesti lapsuuden elinolosuhteiden vaikutuksesta vanhuusiän tiedon käsittelyyn on olemassa vain vähän aiempaa tutkimustietoa. Tämän tutkimuksen perusteella vanhuusiän kognitioon vaikuttavat perimän lisäksi jo varhaisvuosien elinolosuhteet, osittain valittavissamme olevat elintavat aikuisiässä sekä näiden monimutkaiset vuorovaikutukset.