Investigadores muestran bacterias en su intestino que revelan su edad

Los miles de millones de bacterias que se alogan en nuestro organismo pueden ayudar a regular todo, desde tu capacidad para digerir los alimentos hasta cómo funciona tu sistema inmunológico . Pero los científicos saben muy poco de cómo ese sistema, conocido como el microbioma, cambia con el tiempo, o incluso qué aspecto tiene uno "normal". Ahora, los investigadores que estudian las bacterias intestinales de miles de personas en todo el mundo han llegado a una conclusión: el microbioma es un reloj biológico sorprendentemente preciso, capaz de predecir la edad de la mayoría de las personas en años.

Para descubrir cómo cambia el microbioma con el tiempo, el investigador de la longevidad Alex Zhavoronkov y sus colegas de InSilico Medicine, una startup de inteligencia artificial con sede en Rockville, Maryland, examinaron más de 3600 muestras de bacterias intestinales de 1165 individuos sanos que viven en todo el mundo. De las muestras, alrededor de un tercio eran de personas de 20 a 39 años, otro tercio de personas de 40 a 59 años y el último tercio de personas de 60 a 90 años.

Luego, los científicos utilizaron el aprendizaje automático para analizar los datos. Primero, entrenaron su programa de computadora, un algoritmo de aprendizaje profundo basado en un modelo basado en cómo funcionan las neuronas en el cerebro, en 95 especies diferentes de bacterias del 90% de las muestras, junto con las edades de las personas de las que provenían. Luego, pidieron al algoritmo que predijera las edades de las personas que proporcionaron el 10% restante. Su programa fue capaz de predecir con precisión la edad de alguien dentro de 4 años, informan sobre el servidor de preimpresión bioRxiv. De las 95 especies de bacterias, se encontró que 39 eran las más importantes para predecir la edad.

Zhavoronkov y sus colegas encontraron que algunos microbios se volvieron más abundantes a medida que las personas envejecían, como Eubacterium hallii , que se cree que es importante para el metabolismo en los intestinos. Otros disminuyeron, como Bacteroides vulgatus , que se ha relacionado con la colitis ulcerosa, un tipo de inflamación en el tracto digestivo. Los cambios en la dieta, los hábitos de sueño y la actividad física probablemente contribuyen a estos cambios en las especies bacterianas, dice el coautor Vadim Gladyshev, un biólogo de la Universidad de Harvard que estudia el envejecimiento.

Zhavoronkov dice que este "reloj de envejecimiento de los microbiomas" podría usarse como base para evaluar qué tan rápido o lento es el envejecimiento de la persona y si cosas como el alcohol, los antibióticos, los probióticos o la dieta tienen algún efecto sobre la longevidad. También podría usarse para comparar a personas sanas con personas que tienen ciertas enfermedades, como el Alzheimer, para ver si sus microbiomas se desvían de la norma.

Si la idea se valida, se unirá a otros biomarcadores que los científicos usan para predecir la edad biológica, incluida la longitud de los telómeros ( las puntas de los cromosomas implicados en el envejecimiento) y los cambios en la expresión del ADN a lo largo de la vida de una persona. Combinar el nuevo reloj de envejecimiento con estos otros podría dar una imagen mucho más precisa de la verdadera edad biológica y la salud de una persona. También podría ayudar a los investigadores a probar mejor si ciertas intervenciones, incluidos los medicamentos y otros tratamientos, tienen algún efecto sobre el proceso de envejecimiento. "No es necesario esperar hasta que la gente muera para realizar experimentos de longevidad", dice Zhavoronkov.

Pero uno de los desafíos de desarrollar un reloj de este tipo, agrega, es que existen enormes diferencias en cuanto a la presencia de bacterias en las entrañas de las personas de todo el mundo. "Es extremadamente importante replicar este tipo de estudios con poblaciones marcadamente diferentes" para averiguar si hay signos distintos de envejecimiento en diferentes grupos de personas, dice Knight.

Él dice que tampoco se sabe si los cambios en el microbioma hacen que las personas envejezcan más rápidamente, o si los cambios son simplemente un efecto secundario del envejecimiento. InSilico Medicine está construyendo varios relojes antiguos basados ​​en el aprendizaje automático que podrían combinarse con el microbioma. "La edad es un parámetro tan importante en todo tipo de enfermedades", dice Zhavoronkov. "Cada segundo cambiamos".

Creditos: sciencemag