Twoja skóra zdradza twój wiek, ale nie mówimy o zmarszczkach. Naukowcy odkryli raczej, że profil drobnoustrojów na skórze może przewidzieć twój chronologiczny wiek w ciągu kilku lat.
Nasze ciała są pokryte mikroorganizmami, takimi jak bakterie, grzyby i wirusy, tętniącą życiem społeczność zwaną zbiorowo ludzkim mikrobiomem. A naukowcy od lat wiedzą, że profil mikrobiomu zmienia się wraz z wiekiem.
Teraz naukowcy z University of California, San Diego (UCSD) i IBM stworzyli narzędzie predykcyjne oparte na uczeniu maszynowym, które może oszacować twój wiek do 4 lat na podstawie odsetka różnych obecnych populacji drobnoustrojów skórnych.
Naukowcy stwierdzili, że to narzędzie może pomóc w lepszym zrozumieniu roli drobnoustrojów w możliwym przyspieszaniu lub spowalnianiu procesu starzenia i wpływie na choroby związane z wiekiem. Swoją technikę opisali w artykule opublikowanym we wtorek (11 lutego) w czasopiśmie mSystems.
Ludzki mikrobiom składa się z trylionów jednokomórkowych form życia, które wydają się przewyższać liczbę komórek ludzkich w naszym ciele. Mikroby te zamieszkują skórę, jamę ustną, kanały nosowe i płucne, drogi jelitowe, jamę pochwy i każdy inny zakamarek wewnątrz nas. Jednak rodzaje drobnoustrojów różnią się w zależności od regionu ciała.
Nasze życie zależy od tych mikrobiomów w sposób, w jaki naukowcy dopiero zaczynają rozumieć. Mikrobiom skóry tworzy warstwę ochronną przed atakującymi, szkodliwymi bakteriami. Mikrobiom jelitowy pomaga ciału trawić pokarm, wchłania składniki odżywcze i reguluje układ odpornościowy.
Przeważnie jest to dobra rzecz. Ale kiedy ta symbiotyczna relacja idzie nie tak, z powodów nie w pełni poznanych, mogą rozwinąć się takie stany, jak cukrzyca, choroba zapalna jelit i rak. Niektórzy badacze sugerują, że samo starzenie się i choroby, które często mu towarzyszą, mogą wynikać ze zmieniającego się krajobrazu mikrobiomu.
W nowym badaniu naukowcy zbadali drobnoustroje w prawie 10 000 próbek pobranych ze skóry, jamy ustnej lub jelit, aby sprawdzić, które byłyby najlepszymi predyktorami chronologicznego wieku dawców. Próbki skóry zapewniły najdokładniejszą prognozę wieku, szacując ją poprawnie w ciągu 3,8 roku, w porównaniu z 4,5 lat dla próbki doustnej i 11,5 roku dla próbki jelitowej.
Jednym z powodów, dla których drobnoustroje żyjące na naszej skórze wydają się zmieniać tak konsekwentnie u różnych ludzi w miarę starzenia się, mogą być przewidywalne różnice w fizjologii skóry, których wszyscy doświadczają. Zespół badawczy powiedział, że obejmują one zmniejszoną produkcję naturalnego olejku do skóry i zwiększoną suchość.
W grudniu 2018 r. Inna grupa naukowców opublikowała badanie na serwerze preprint bioRxiv, który wykorzystał mikrobiom jelita do oszacowania wieku z dokładnością około 4 lat. Chociaż wynik ten może być bardzo ważny, profil mikrobiomu jelitowego jest bardzo zróżnicowany na całym świecie, co jest silnie uzależnione od diety, powiedział Rob Knight, profesor i dyrektor UCSD Center for Microbiome Innovation, który współprowadził najnowsze badanie. Mikrobiom skóry może być bardziej uniwersalnie stosowany do oszacowania wieku, sugerują badania jego zespołu.
Znajomość roli, jaką odgrywają wszystkie regiony mikrobiomu w starzeniu się, może pomóc badaczom lepiej zrozumieć ryzyko danej osoby związane z chorobami związanymi z wiekiem.
„Ta nowa zdolność korelowania drobnoustrojów z wiekiem pomoże nam w przyszłych badaniach roli mikrobów w procesie starzenia się i chorobach związanych z wiekiem oraz pozwoli nam lepiej przetestować potencjalne interwencje terapeutyczne ukierunkowane na mikrobiomy”, powiedział Zhenjiang Zech Xu, który współprowadził badanie z Knightem, gdy w jego laboratorium był doktorem habilitowanym.
Na przykład stwierdzenie, że 40-letni człowiek ma mikrobiom jelita lub skóry podobny do 60-letniego, może zaalarmować lekarzy o chorobie podstawowej. Celem zespołu UCSD jest stworzenie modeli uczenia maszynowego w celu skorelowania mikrobiomu i stanów klinicznych, takich jak zapalenie w stanach autoimmunologicznych.
Takie podejście może stanowić podstawę nieinwazyjnego testu opartego na mikrobiomie, który pomaga klinicystom diagnozować lub oceniać ryzyko choroby u danej osoby i odpowiednio ją leczyć, być może poprzez zmianę mikrobiomu.
Na przykład Knight powiedział, że to jedno skuteczne leczenie Clostridium difficile zakażenie lub C-diff, która powoduje przewlekłą biegunkę, jest przeszczepem kału. Ta procedura w dużej mierze zastępuje mikrobiom jelitowy pacjenta profilem drobnoustrojów zdrowego człowieka.
Naukowcy dopiero zaczynają rozumieć związek między mikrobiomem a zdrowym starzeniem się, powiedział Knight, który jest współzałożycielem amerykańskiego projektu Gut, finansowanego z funduszy społecznościowych i prowadzonego przez crowdsourcing badań naukowych w celu zbudowania kolosalnej bazy danych mikrobiomów.
Oczywiście, ta linia badań stwarza ryzyko wyrzucenia zgadywaczy wieku na karnawał z rynku.
