Evidence that intrinsic brain connectivity moderates the association between gait and neurocognitive function in people living with HIV

Resumen Técnico: Evidencia de que la conectividad cerebral intrínseca modera la asociación entre la marcha y la función neurocognitiva en personas que viven con VIH

Planteamiento del problema
Las personas que viven con VIH (PVVIH) experimentan lesiones cerebrales asociadas al VIH (LABVI), a menudo vinculadas al envejecimiento acelerado y al deterioro neurocognitivo (DNC). Si bien se ha identificado una velocidad de marcha más lenta como un posible signo clínico de DNC en PVVIH, los mecanismos neurales que subyacen a esta asociación siguen sin comprenderse bien, particularmente en entornos de ingresos medios y bajos (LMIC, por sus siglas en inglés), donde el cribado cognitivo que requiere muchos recursos es un desafío. La literatura existente sugiere que en adultos mayores, la velocidad de la marcha y la función cognitiva convergen debido al reclutamiento de redes cerebrales funcionales de orden superior, específicamente la red frontoparietal (FPN), a medida que el control motor automático declina. Sin embargo, existe una falta de investigación que compare directamente grupos con diferencias en la exposición a la enfermedad y la edad para determinar si el estatus de VIH modera la relación entre la marcha, la cognición y la conectividad funcional intrínseca. Este estudio tiene como objetivo probar si la velocidad de la marcha está asociada con déficits cognitivos en PVVIH de mediana edad en un entorno de LMIC, si esta asociación refleja la observada en adultos mayores sanos y si las anomalías en la conectividad funcional intrínseca sirven como un marcador de LABVI que modera estas asociaciones.

Metodología
Este estudio empleó un análisis secundario de datos de una cohorte reclutada en un centro de salud comunitaria en Khayelitsha, Ciudad del Cabo, Sudáfrica. La muestra primaria consistió en 39 participantes (17 PVVIH y 22 controles VIH-negativos) con una edad media de aproximadamente 39 años. Para asegurar la validez de los hallazgos respecto a la LABVI, las participantes con VIH estaban en régimen de terapia antirretroviral (TAR) ingenuas o habían estado en TAR durante menos de un mes.

• Evaluaciones clínicas y conductuales: Las participantes se sometieron a una batería neurocognitiva integral traducida al xhosa, que evaluaba siete dominios: velocidad de procesamiento, lenguaje, función ejecutiva, memoria de recuperación tardía, aprendizaje, memoria de trabajo y función motora. Se derivó una puntuación neurocognitiva global a partir de estos dominios. La velocidad de la marcha se midió mediante una caminata de 20 yardas cronometrada (10 yardas de ida y vuelta), registrándose el promedio de tres ensayos.
• Neuroimagen: Un subgrupo de participantes (11 PVVIH y 11 controles VIH-negativos) se sometió a resonancia magnética funcional en estado de reposo (rs-fMRI) de 3T en un escáner Siemens Skyra. Los datos se preprocesaron utilizando el pipeline HALFpipe, incluyendo corrección de movimiento (ICA-AROMA, aCompCor) y suavizado espacial.
• Análisis de conectividad: La conectividad funcional intrínseca se evaluó utilizando semillas correspondientes a siete redes en estado de reposo (RSN) canónicas definidas por Yeo et al. (2011), excluyendo la red límbica debido a problemas de atenuación de la señal. El estudio se centró en la conectividad dentro de la red, específicamente la FPN, utilizando un marco de regresión multivariante (herramienta AFNI FATCAT) para probar las diferencias de grupo en la asociación entre la conectividad y las puntuaciones de marcha/cognición.
• Replicación: Para contextualizar los hallazgos, la asociación entre la velocidad de la marcha y el rendimiento neurocognitivo se replicó utilizando un conjunto de datos grande y de acceso público de adultos mayores de EE. UU. (National Social Life, Health, and Aging Project; NSHAP, N=3196).

Resultos clave

• Asociación entre marcha y cognición: En la cohorte de LMIC, una velocidad de marcha más lenta (mayor tiempo) predijo significativamente puntuaciones neurocognitivas globales más bajas ($t = -3.12, p < 0.008$) dentro del subgrupo de PVVIH. Esta asociación también se observó en la muestra total tras ajustar por edad y sexo. Crucialmente, esta relación se replicó en la cohorte NSHAP de adultos mayores sanos, confirmando una robusta asociación negativa entre el tiempo de marcha y el rendimiento cognitivo en diferentes poblaciones.
• Especificidad de dominio: Los análisis bivariados revelaron que una marcha más lenta estaba significada con un peor desempeño en los dominios de memoria, lenguaje, aprendizaje y motor en toda la muestra. Tras la corrección de Bonferroni, la asociación con la memoria se mantuvo significativa. En el subgrupo de PVVIH específicamente, se encontraron asociaciones significativas para la memoria y la función motora.
• Moderación neural (Conectividad FPN): El estudio identificó una interacción significativa entre el estatus de VIH y el tiempo de marcha con respecto a la conectividad intrínseca de la red frontoparietal (FPN). Específicamente, en PVVIH, la marcha más lenta y las puntuaciones más bajas de función ejecutiva se asociaron de manera única con patrones de conectividad alterados que involucran la circunvolución frontal inferior derecha (r. IFG).
  • En PVVIH, la marcha más lenta y la peor función ejecutiva se correlacionaron con menor conectividad entre la r. IFG y la circunvolución precentral derecha.
  • Por el contrario, en PVVIH, estos mismos déficits se correlacionaron con una mayor conectividad entre la r. IFG y el lóbulo parietal inferior izquierdo.
  • Estas asociaciones específicas de conectividad-marcha/cognición no se observaron en el grupo de control VIH-negativo.
• Especificidad de la red: El efecto moderador del estatus de VIH sobre la relación entre conectividad y marcha/cognición fue específico de la FPN; no se encontraron interacciones significativas para las otras cinco RSN evaluadas.

Significancia y afirmaciones
Los autores afirman que sus hallazgos proporcionan la primera evidencia, a través de dos conjuntos de datos independientes (uno de LMIC y uno de ingresos altos), de que la velocidad de la marcha es un indicador robusto de la función neurocognitiva en PVVIH, reflejando patrones vistos en el envejecimiento saludable. El estudio postula que la integridad de la FPN, particularmente involucrando la circunvolución frontal inferior derecha, media la relación entre la marcha y la función ejecutiva en PVVIH.

El artículo sugiere que el patrón observado de conectividad en PVVIH —específicamente la alteración del acoplamiento entre las regiones frontales y parietales— puede reflejar mecanismos compensatorios de capacidad disminuida. Los autores proponen que el desempeño exitoso en PVVIH puede depender del desenganche de la red frontoparietal en favor de regiones motoras específicas, mientras que una función comprometida de la FPN deja a los pacientes en desventaja. En consecuencia, el estudio destaca la utilidad potencial de las pruebas de marcha simples y no invasivas como herramienta de cribado para la LABVI en entornos de recursos limitados. Los hallazgos respaldan la hipótesis de que el envejecimiento acentuado asociado al VIH puede ser un mecanismo que vincula la conectividad anormal de la FPN con un menor desempeño de la función ejecutiva y una velocidad de marcha más lenta en esta población clínica.

Los autores mantienen un tono modesto respecto a la causalidad, señalando que, si bien los hallazgos son consistentes con la LABVI, otros factores no controlados en el estudio pueden contribuir al deterioro cognitivo. También reconocen limitaciones, incluyendo el pequeño tamaño de la muestra para el análisis de rs-fMRI, lo que limitó el poder estadístico para detectar interacciones, y la incapacidad de contabilizar plenamente los efectos de la exposición al TAR a pesar de los criterios de selección.