Exames cerebrais podem prever ganho de peso futuro em pessoas com transtornos mentais

Com uma simples ressonância magnética padrão do cérebro, em breve poderá ser possível prever quais pessoas com doenças mentais ganharão peso após o diagnóstico inicial – aumentando assim o risco de doenças físicas – e quais não.

“Isso nos permitiria iniciar a prevenção direcionada contra o ganho de peso frequentemente observado neste grupo de pacientes”, diz o professor Dr. Nikolaos Koutsouleris do Departamento de Psiquiatria e Psicoterapia do Hospital Universitário LMU de Munique, após os resultados de um novo estudo envolvendo numerosos parceiros de cooperação da Alemanha e do exterior, incluindo a Universidade de Colônia.

Os resultados do estudo intitulado “A ferramenta BMIgap para quantificar assinaturas cerebrais transdiagnósticas do peso atual e futuro” são publicados na revista Natureza Saúde Mental.

Na Alemanha, quase 18 milhões de pessoas são afetadas por doenças mentais, incluindo depressão em particular, mas também perturbações de ansiedade ou esquizofrenia. É pouco conhecido que as pessoas com doenças mentais graves morrem, em média, 10 a 15 anos mais cedo do que a população em geral. O problema deve-se em grande parte a doenças físicas, especialmente doenças cardiovasculares, que são mais comuns do que a média entre pessoas com doenças mentais graves.

“É por isso que é importante que os pacientes estejam atentos aos fatores de risco, como falta de exercício, tabagismo ou excesso de peso ou obesidade”, explica Koutsouleris.

A questão principal aqui é o excesso de peso. Os especialistas ainda não sabem ao certo por que tantas pessoas com transtornos mentais tendem a ganhar peso.

“Além dos efeitos colaterais bem conhecidos de certos medicamentos, presumimos, com base em algumas descobertas, que o ganho de peso pode estar relacionado a alterações cerebrais que, por sua vez, estão associadas ao transtorno mental”, diz Koutsouleris.

Poderiam estas alterações cerebrais ser usadas no momento do diagnóstico inicial para prever – quase como um oráculo – quais pacientes desenvolverão mais tarde um índice de massa corporal (IMC) mais elevado?

Passo a passo para a previsão

Para criar tal oráculo, a equipe de pesquisa desenvolveu primeiro um modelo de aprendizado de máquina. Eles treinaram essa inteligência artificial usando ressonâncias magnéticas de cérebros de pessoas saudáveis. O objetivo era que o modelo aprendesse, por si só, como prever o peso corporal de uma pessoa com base apenas nas imagens do cérebro.

“E nosso algoritmo funciona muito bem”, diz o psiquiatra.

O grupo de trabalho liderado pelo Professor Dr. Joseph Kambeitz da Clínica e Policlínica de Psiquiatria e Psicoterapia do Hospital Universitário de Colônia contribuiu com um banco de dados de pacientes como material de treinamento, a chamada coorte PRONIA. A equipe também esteve significativamente envolvida no desenho do estudo, análise e interpretação dos dados. Como especialista em análises de psiquiatria apoiadas por IA, o Professor Kambeitz ajudou a moldar a área de pesquisa de descobertas neurocientíficas informadas pela inteligência artificial.

Numa segunda etapa, os pesquisadores aplicaram seu sistema às ressonâncias magnéticas cerebrais de pacientes com transtornos mentais.

“Nestes casos, o nosso modelo de prognóstico cometeu erros sistemáticos e determinou incorretamente o peso dos pacientes correspondentes”, explica Koutsouleris.

Por exemplo, em pessoas com esquizofrenia, o modelo superestimou o peso, porque certas áreas do cérebro, como o córtex cerebral anterior, que contém partes do sistema de recompensa, são menores do que o normal.

“Este sistema controla significativamente o nosso comportamento alimentar. O nosso modelo de previsão já tinha aprendido com pessoas saudáveis: menos volume nestas regiões do cérebro significa maior peso”, continua Koutsouleris.

Embora os pacientes com esquizofrenia tenham volumes cerebrais menores quando são diagnosticados pela primeira vez, eles não têm necessariamente um índice de massa corporal (IMC) mais elevado.

Na etapa final, os pesquisadores acompanharam o IMC dos pacientes durante um ano após o diagnóstico inicial e a avaliação inicial do peso.

“Observamos que há, na verdade, um aumento acentuado no número de pacientes para os quais nosso modelo de IA julgou erroneamente que seu IMC era muito alto”.

Isto é especialmente verdadeiro para pessoas com esquizofrenia, mas também se aplica a pessoas com depressão.

“A diferença entre o IMC estimado e o realmente observado, a chamada lacuna de IMC, tem poder preditivo para o desenvolvimento futuro do peso dos pacientes”, diz Koutsouleris.

Os benefícios para os pacientes

Este oráculo oferece a oportunidade de prevenir o ganho de peso futuro.

“Podemos tentar incentivar as pessoas afetadas a adotarem um estilo de vida mais saudável, participando de programas de perda de peso, praticando exercícios com mais regularidade e fazendo escolhas alimentares mais saudáveis”, afirma o psiquiatra. “Como alternativa, podemos prescrever medicamentos como a metformina para reduzir ou prevenir o risco de doenças metabólicas. Este seria um grande benefício, especialmente porque há evidências de que um menor ganho de peso está associado à redução da atividade inflamatória no cérebro e, consequentemente, a menos sintomas psiquiátricos à medida que a doença progride”.

Assim que a nova ferramenta for refinada com parâmetros adicionais, como a genética individual do paciente ou valores sanguíneos como o colesterol, tornando-a ainda mais precisa, ela será disponibilizada a todos os médicos para determinação da diferença de IMC.