Individual bioenergetic capacity as a potential source of resilience to Alzheimer’s disease
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background Brain glucose hypometabolism is among the earliest pathogenic changes in Alzheimer’s disease (AD). This metabolic dysfunction points to the personal bioenergetic capacity, defined as the ability to maintain energy homeostasis under all circumstances including deregulated glucose uptake, as a potential source of resilience to the disease. Fasting blood acylcarnitine profiles are a central readout for this capacity in the absence of dietary glucose and capture the activity and efficiency of glucose‐independent routes of mitochondrial energy metabolism. Method We used fasting serum acylcarnitine profiles of 1,531 participants (465 with normal cognition, 762 with mild cognitive impairment, and 304 with clinical AD) from the AD Neuroimaging Initiative to perform unsupervised subgroup identification using hierarchical clustering. Identified subgroups were investigated for differences in A/T/N biomarker profiles and cognitive status. The contributions of genetic and potentially modifiable factors defining the subgroups were quantified using analysis of explained variance. The influence of the strongest determining factors on longitudinal cognitive trajectories was estimated using linear mixed‐effects models and gene‐by‐environment interaction analysis. Result We found several bioenergetically distinct subgroups with significant differences in AD biomarker profiles and cognitive function. The strongest genetic contribution to this bioenergetic endophenotype seems to be specifically linked to succinylcarnitine metabolism and significantly modulates the rate of future cognitive decline. In contrast, potentially modifiable sustainment of beta‐oxidation efficiency seems to decelerate bioenergetic aging, thus creating a bioenergetic reserve that delays progression of cognitive decline. Using gene‐by‐environment interaction analysis, we demonstrate that this molecular framework identifies a subgroup of individuals that is likely to benefit significantly from personalized therapeutic, dietary or lifestyle interventions tailored to increase resilience against bioenergetic disturbances in AD. Conclusion Our study reports on a set of genetic and metabolic markers that define bioenergetically distinct subgroups with significant differences on the AD biomarker and cognitive level. Longitudinal data suggest that targeting the modifiable fraction of this endophenotype might be a promising strategy to slow down disease progression in individuals with specific allelic configurations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».