Los investigadores utilizaron un modelo de aprendizaje automático para analizar las proteínas sanguíneas y estimar la edad biológica de los órganos del cuerpo, en lugar de la edad cronológica. Es una forma de predecir el riesgo de desarrollar afecciones como insuficiencia cardíaca, enfermedad de Alzheimer y diabetes en personas aparentemente sanas, ayudando a que las personas reciban tratamiento antes.

La edad cronológica no siempre coincide con la edad biológica. El proceso de envejecimiento conduce al deterioro de la estructura y función de los órganos, aumentando así el riesgo de la mayoría de las enfermedades crónicas. Si bien existen muchos métodos para evaluar el envejecimiento biológico, la mayoría proporciona solo una medición de todo el cuerpo y no información de edad específica de un órgano.

Un estudio dirigido por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford ha descubierto biomarcadores de proteínas que pueden estimar la edad biológica de un órgano y, por extensión, el riesgo de enfermedad de un individuo.

Tony Wyss-Coray, autor correspondiente del estudio, dijo: "Podemos estimar la edad biológica de un órgano en una persona aparentemente sana. Esto a su vez puede predecir el riesgo de que una persona desarrolle enfermedades relacionadas con ese órgano".

Los investigadores estudiaron 11 órganos, sistemas de órganos o tejidos: corazón, pulmones, cerebro, riñones, hígado, páncreas, intestinos, músculos, grasa, sistema inmunológico y vasos sanguíneos (vasculatura). Midieron 4.979 proteínas en 5.676 adultos de entre 20 y 90 años y señalaron proteínas cuya expresión genética era al menos cuatro veces mayor en un órgano que en otros. De todas las proteínas medidas, 856 (17,9%) cumplían con esta definición.

Entrenaron un algoritmo de aprendizaje automático para estimar la edad de 11 órganos utilizando proteínas altamente expresadas como entrada. También entrenaron un modelo de "órgano" usando proteínas plasmáticas no específicas de órganos y un modelo "regular" usando todas las proteínas independientemente de su especificidad para comparar la contribución de órganos específicos a las características de ganancia comunes. Para cada individuo, el algoritmo produce una "brecha de edad", que es la edad biológica del individuo en relación con sus pares. Investigaciones anteriores han encontrado un vínculo entre las diferencias de edad y el riesgo de muerte.

Los investigadores observaron que los individuos con la misma diferencia de edad general tenían diferentes características de envejecimiento de los órganos, y algunos individuos tenían uno o más órganos extremadamente envejecidos en relación con la población general.

"Cuando comparamos la edad biológica de estos órganos en cada individuo con la edad biológica de los órganos correspondientes en un grupo grande de personas sin enfermedades graves obvias, encontramos que el 18,4 por ciento de las personas de 50 años o más tenían al menos un órgano que envejecía significativamente más rápido que el promedio. Descubrimos que estos individuos tenían un mayor riesgo de desarrollar enfermedades en ese órgano durante los siguientes 15 años", dijo Wyss-Coray.

Las personas con un órgano que envejece rápidamente tienen entre un 20% y un 50% más de riesgo de muerte. Aunque sólo el 1,7% de las personas mostraban un envejecimiento extremo en múltiples órganos, se descubrió que su riesgo de muerte aumentaba significativamente, 6,5 veces mayor que el de las personas sin ningún órgano envejecido evidente.

En términos de órganos específicos, las personas con envejecimiento cardíaco acelerado tenían un 250% más de riesgo de insuficiencia cardíaca, así como un mayor riesgo de ataque cardíaco y fibrilación auricular. Cada aumento de la desviación estándar en la diferencia de edad del cerebro se asoció con un aumento del 34% en el riesgo clínicamente relevante de deterioro cognitivo en cinco años. El envejecimiento acelerado del cerebro y los vasos sanguíneos predice la progresión del Alzheimer independientemente y con tanta fuerza como los niveles de proteína tau, el biomarcador sanguíneo actual del Alzheimer. Además, existe un fuerte vínculo entre los riñones extremadamente envejecidos (es decir, dos desviaciones estándar por encima de lo normal) y la hipertensión y la diabetes.

Identificar órganos que envejecen rápidamente en personas aparentemente sanas podría significar tratarlos antes. Y la identificación de proteínas específicas de órganos que señalan el riesgo de envejecimiento excesivo y enfermedades relacionadas podría conducir a nuevos fármacos dirigidos.

"El modelo de envejecimiento de órganos resultante puede predecir la mortalidad, el deterioro funcional de órganos específicos, el riesgo y la progresión de enfermedades y la heterogeneidad del envejecimiento entre los tejidos", dijeron los investigadores. "Este enfoque es mínimamente invasivo, requiere sólo pequeñas muestras de sangre y puede aplicarse fácilmente para comprender los efectos de las intervenciones de salud, como las modificaciones del estilo de vida y las terapias farmacológicas a nivel de órganos".

La investigación fue publicada en la revista Nature.