DunedinPACNI: como medir o ritmo de envelhecimento cerebral com uma única ressonância

Uma ressonância cerebral pode revelar em que ritmo nosso cérebro e nosso corpo envelhecem? A doutoranda Marta Arbizu Gómez apresenta como o biomarcador DunedinPACNI estima o ritmo de envelhecimento por meio de uma única ressonância magnética para prever o declínio cognitivo.

Por que precisamos medir o ritmo de envelhecimento?

O envelhecimento não ocorre da mesma forma para todas as pessoas. Duas pessoas com a mesma idade cronológica podem apresentar trajetórias muito diferentes: uma pode manter boa saúde física e cognitiva por décadas, enquanto a outra pode apresentar sinais precoces de fragilidade, declínio cognitivo ou maior risco de doença.

Por esse motivo, nos últimos anos cresceu o interesse em desenvolver biomarcadores capazes de estimar a idade biológica ou, de forma ainda mais precisa, o ritmo em que uma pessoa está envelhecendo. Esses biomarcadores poderiam ajudar a identificar precocemente pessoas com maior risco de declínio, avaliar intervenções preventivas e compreender melhor como o envelhecimento se relaciona com doenças como demência, acidente vascular cerebral ou doenças cardiovasculares.

Até agora, muitas dessas ferramentas se basearam em dados moleculares, como os chamados relógios epigenéticos. No entanto, nem todos os estudos dispõem de amostras de DNA ou análises de metilação. Em contrapartida, a ressonância magnética cerebral é uma técnica amplamente utilizada em pesquisas neurológicas e em estudos sobre envelhecimento.

O estudo publicado na Nature Aging propõe uma pergunta muito interessante: uma única ressonância cerebral pode fornecer informações sobre o ritmo de envelhecimento de todo o organismo?

Para responder a essa pergunta, os autores desenvolveram uma nova medida chamada DunedinPACNI (Dunedin Pace of Aging Calculated from NeuroImaging), um biomarcador baseado em neuroimagem que estima o ritmo de envelhecimento a partir de uma única imagem cerebral.

Como a pesquisa foi realizada?

O ponto de partida foi o Dunedin Study, uma coorte longitudinal da Nova Zelândia que acompanha há décadas mais de mil pessoas nascidas entre 1972 e 1973. Essa coorte é especialmente valiosa porque permite observar como a saúde das mesmas pessoas muda ao longo do tempo, em vez de apenas comparar pessoas de diferentes idades.

Em estudos anteriores, os pesquisadores haviam calculado o chamado Pace of Aging, uma medida do ritmo de envelhecimento baseada em 19 biomarcadores de diferentes sistemas corporais. Esses biomarcadores incluíam indicadores cardiovasculares, metabólicos, renais, imunológicos, pulmonares e odontológicos, medidos repetidamente entre os 26 e os 45 anos.

Neste novo trabalho, os autores utilizaram ressonâncias magnéticas cerebrais realizadas aos 45 anos em 860 participantes do Dunedin Study. A partir dessas imagens, extraíram medidas estruturais do cérebro, como espessura cortical, volume de substância cinzenta, área de superfície cortical, volume de estruturas subcorticais e tamanho dos ventrículos.

Com esses dados, treinaram um modelo estatístico para estimar o Pace of Aging a partir da ressonância cerebral. O resultado foi DunedinPACNI: uma medida que não pretende simplesmente dizer se o cérebro “parece mais velho”, mas estimar se uma pessoa está envelhecendo mais rápido ou mais devagar em termos biológicos.

O que revelam os principais resultados?

Os resultados mostram que DunedinPACNI está associado a vários indicadores de saúde cerebral e saúde geral.

Em primeiro lugar, dentro do próprio Dunedin Study, as pessoas com valores mais altos de DunedinPACNI apresentavam um perfil compatível com envelhecimento mais rápido. Tinham pior equilíbrio, marcha mais lenta, menos força, pior coordenação motora, mais limitações físicas, pior percepção da própria saúde, menor desempenho cognitivo e aparência facial mais envelhecida.

Isso sugere que as informações contidas em uma ressonância cerebral podem refletir, pelo menos em parte, processos de envelhecimento que afetam todo o organismo.

Os autores também verificaram a confiabilidade da medida em dados independentes do Human Connectome Project. DunedinPACNI apresentou excelente confiabilidade teste-reteste, o que significa que a medida permanece estável quando calculada em imagens repetidas da mesma pessoa.

Quando aplicaram DunedinPACNI a grandes coortes externas, como ADNI e UK Biobank, encontraram associações claras com o funcionamento cognitivo. As pessoas com DunedinPACNI mais alto apresentavam pior desempenho em testes de memória, velocidade psicomotora, função executiva e atividades cognitivamente exigentes do dia a dia.

Um dos achados mais relevantes foi sua relação com o declínio cognitivo e a demência. No ADNI, as pessoas com comprometimento cognitivo leve apresentavam valores mais altos de DunedinPACNI do que as pessoas cognitivamente saudáveis, e as pessoas com demência apresentavam valores ainda mais elevados. Além disso, entre os participantes cognitivamente normais, um DunedinPACNI mais alto no início do acompanhamento foi associado a maior risco de desenvolver comprometimento cognitivo leve ou demência nos anos seguintes.

Também foi observado que DunedinPACNI previa maior atrofia hipocampal longitudinal. Esse dado é especialmente importante, já que o hipocampo é uma estrutura fundamental para a memória e uma das regiões mais afetadas na doença de Alzheimer.

Mas o estudo não se limita ao cérebro. No UK Biobank, DunedinPACNI também foi associado a maior fragilidade, pior percepção da própria saúde, maior presença de doenças crônicas, maior risco futuro de doenças e maior mortalidade. Ou seja, essa medida baseada em neuroimagem parece captar informações relacionadas ao envelhecimento geral do organismo, não apenas ao envelhecimento cerebral.

Área avaliada	Principal resultado
Validação no Dunedin Study	DunedinPACNI foi associado a pior função física, pior cognição e maior envelhecimento facial.
Confiabilidade	Excelente confiabilidade teste-reteste.
Cognição	Valores mais altos foram associados a pior memória, velocidade psicomotora e função executiva.
Declínio cognitivo	Diferenciou pessoas cognitivamente saudáveis, com comprometimento cognitivo leve e com demência.
Conversão para demência	Previu maior risco de progressão para comprometimento cognitivo ou demência.
Atrofia cerebral	Foi associado a maior atrofia hipocampal longitudinal.
Saúde geral	Está relacionado à fragilidade, pior percepção da própria saúde, doenças crônicas e mortalidade.
Comparação com idade cerebral	Apresentou associações semelhantes ou superiores às da diferença entre idade cerebral e idade cronológica.

O que ele acrescenta em relação à idade cerebral?

Nos últimos anos, o conceito de idade cerebral ou brain age se popularizou. Esses modelos estimam quantos anos o cérebro de uma pessoa “parece ter”, de acordo com sua estrutura. Em seguida, calcula-se a diferença entre a idade cerebral estimada e a idade cronológica real. Se o cérebro parece mais velho do que o esperado, considera-se que há uma diferença maior entre a idade cerebral e a cronológica.

No entanto, essa abordagem tem algumas limitações. Prever a idade cronológica nem sempre equivale a medir o ritmo real do envelhecimento biológico. Um modelo pode ser muito bom em estimar a idade de uma pessoa, mas não necessariamente captar os processos que explicam por que algumas pessoas envelhecem mais rápido do que outras ou desenvolvem doenças relacionadas à idade mais cedo.

DunedinPACNI adota uma abordagem diferente. Em vez de ser treinado para prever a idade cronológica, é treinado para estimar uma medida longitudinal do ritmo de envelhecimento calculada a partir de biomarcadores corporais medidos ao longo de quase duas décadas.

Essa diferença é fundamental. O objetivo não é saber quantos anos o cérebro aparenta ter, mas se a estrutura cerebral contém sinais do ritmo em que o organismo está envelhecendo.

No estudo, DunedinPACNI apresentou associações iguais ou mais fortes do que o brain age gap com vários desfechos clínicos, incluindo cognição, atrofia hipocampal, fragilidade, doenças crônicas e mortalidade. Além disso, as duas medidas apresentaram apenas uma correlação moderada, o que sugere que captam informações parcialmente distintas e potencialmente complementares.

Quais são as implicações para a pesquisa e a prática clínica?

Embora DunedinPACNI ainda não seja uma ferramenta clínica, seus resultados abrem diversas possibilidades de pesquisa.

Em primeiro lugar, poderia ser útil em estudos sobre envelhecimento para identificar pessoas que apresentam um ritmo de envelhecimento acelerado antes do surgimento de doenças graves ou de um declínio funcional evidente.

Em segundo lugar, poderia ajudar a avaliar intervenções voltadas à promoção de um envelhecimento saudável. Se uma intervenção física, cognitiva, farmacológica ou relacionada ao estilo de vida busca desacelerar o envelhecimento, dispor de uma medida objetiva baseada em ressonância cerebral poderia fornecer informações adicionais sobre seu impacto.

Em terceiro lugar, DunedinPACNI poderia complementar os biomarcadores específicos de doenças. Por exemplo, na doença de Alzheimer, existem biomarcadores de amiloide, tau ou neurodegeneração. DunedinPACNI não substitui esses marcadores, mas poderia oferecer uma visão mais ampla do estado biológico da pessoa e de sua vulnerabilidade geral.

Também é relevante que o estudo tenha explorado sua aplicação em amostras internacionais, incluindo BrainLat, uma coorte latino-americana com pessoas saudáveis e pacientes com doença de Alzheimer ou demência frontotemporal. Nessa amostra, as pessoas com demência também apresentaram valores mais altos de DunedinPACNI, o que sugere que a medida poderia ser generalizada para além das coortes em que foi desenvolvida. Ainda assim, os próprios autores ressaltam que são necessários mais estudos com populações diversas.

Quais são as limitações do estudo?

Apesar dos resultados promissores, DunedinPACNI deve ser interpretado com cautela.

Em primeiro lugar, trata-se de uma ferramenta de pesquisa. Ainda não existem pontos de corte clínicos que permitam interpretar individualmente o resultado de uma pessoa, nem valores normativos suficientemente estabelecidos para uso diagnóstico.

Em segundo lugar, grande parte das coortes utilizadas é proveniente de países de alta renda e composta predominantemente por participantes de ascendência europeia. Embora o estudo inclua uma validação em uma amostra latino-americana, a possibilidade de generalização para outras populações ainda precisa ser investigada.

Em terceiro lugar, DunedinPACNI se baseia em medidas estruturais de ressonância magnética T1. É possível que, no futuro, sua precisão melhore com a incorporação de outras modalidades de neuroimagem, como ressonância funcional ou medidas de conectividade e microestrutura da substância branca.

Por fim, DunedinPACNI estima o ritmo de envelhecimento a partir de uma imagem cerebral obtida em um momento específico. Isso não substitui o acompanhamento longitudinal com avaliações repetidas, especialmente quando se quer estudar a evolução individual de uma pessoa ao longo do tempo.

Como esse avanço se relaciona com a NeuronUP?

Na NeuronUP, trabalhamos no desenvolvimento de ferramentas digitais para avaliação e reabilitação cognitiva baseadas em evidências científicas. Estudos como este reforçam a importância de integrar diferentes fontes de informação para compreender melhor o estado cognitivo e funcional de cada pessoa.

A possibilidade de combinar biomarcadores cerebrais, dados clínicos e medidas cognitivas digitais abre caminho para um atendimento mais personalizado. Por exemplo, no futuro, ferramentas como DunedinPACNI poderiam ajudar a identificar perfis com maior vulnerabilidade, orientar melhor o acompanhamento e complementar a avaliação cognitiva de pessoas com risco de declínio. 

Nesse contexto, a reabilitação cognitiva não é entendida como uma intervenção isolada, mas como parte de uma abordagem mais ampla do envelhecimento saudável. A neuroimagem pode fornecer informações sobre o estado biológico do cérebro; as plataformas digitais, por sua vez, permitem trabalhar funções cognitivas específicas, registrar o desempenho e adaptar as tarefas às necessidades de cada usuário.

Esse tipo de pesquisa aponta para uma medicina mais preventiva, personalizada e multidisciplinar, em que a detecção precoce e a intervenção cognitiva possam caminhar juntas.

Conclusão

DunedinPACNI representa um avanço relevante na mensuração do envelhecimento biológico por meio da neuroimagem. A partir de uma única ressonância magnética cerebral, essa ferramenta permite estimar diferenças individuais no ritmo de envelhecimento e está associada a desfechos importantes, como declínio cognitivo, atrofia hipocampal, fragilidade, doenças crônicas e mortalidade.

Sua principal contribuição é não se limitar a calcular se o cérebro parece mais velho ou mais jovem, mas tentar captar sinais do envelhecimento longitudinal do organismo. Embora ainda precise de mais validação antes do uso clínico, DunedinPACNI oferece um caminho promissor para investigar como o cérebro e o corpo envelhecem de forma integrada.

No campo da neurorreabilitação e da saúde cognitiva, esses achados reforçam a necessidade de combinar biomarcadores, avaliação cognitiva e intervenção personalizada para avançar em direção a um envelhecimento mais saudável.

Referências bibliográficas

• Whitman ET, Elliott ML, Knodt AR, Abraham WC, Anderson TJ, Cutfield NJ, Hogan S, Ireland D, Melzer TR, Ramrakha S, Sugden K, Theodore R, Williams BS, Caspi A, Moffitt TE, Hariri AR. DunedinPACNI estimates the longitudinal Pace of Aging from a single brain image to track health and disease. Nature Aging. 2025;5:1619–1636. doi:10.1038/s43587-025-00897-z.

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