Los miles de millones de bacterias que habitan en el intestino pueden ayudar a regular todo el organismo, desde la capacidad de digerir los alimentos hasta el funcionamiento del sistema inmunológico. Pero la ciencia sabe muy poco aún de cómo ese sistema, conocido como microbioma, cambia con el tiempo, o incluso de cómo es un microbioma «normal». Actualmente, los estudios sobre 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 biológica de la mayoría de las personas.
Para descubrir cómo cambia el microbioma con el tiempo, el investigador de longevidad Alex Zhavoronkov y sus colegas de InSilico Medicine, una nueva empresa 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.
Los científicos entonces utilizaron el aprendizaje automático para analizar los datos. Primero, entrenaron su programa de computadora -un algoritmo de aprendizaje profundo modelado vagamente sobre 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 los 4 años, informan en el servidor de preimpresión bioRxiv. De las 95 especies de bacterias, 39 fueron las más importantes para predecir la edad.
Zhavoronkov y sus colegas encontraron que algunos microbios se volvieron más abundantes a medida que la gente envejecía, 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 contribuyan 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 microbiano» podría ser usado como una línea de base para probar qué tan rápido o lento está envejeciendo el intestino de una persona y si cosas como el alcohol, los antibióticos, los probióticos o la dieta tienen algún efecto sobre la longevidad. También se podría utilizar para comparar a las personas sanas con las que tienen ciertas enfermedades, como el Alzheimer, para ver si sus microbios se desvían de la norma.
Si la idea es validada, se uniría a otros biomarcadores que los científicos usan para predecir la edad biológica, incluyendo la longitud de los telómeros -las puntas de los cromosomas implicados en el envejecimiento- y los cambios en la expresión del ADN durante 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 -incluyendo medicamentos y otros tratamientos- tienen algún efecto en el proceso de envejecimiento. «No es necesario esperar a que la gente muera para realizar experimentos de longevidad», dice Zhavoronkov.
La idea de que se puede predecir la edad de una persona basándose en su microbioma intestinal es «muy plausible» y de «tremendo interés» para los científicos que estudian el envejecimiento, dice el informático e investigador de microbios Robin Knight, director del Centro para la Innovación en Microbiomas de la Universidad de California en San Diego. Su grupo está analizando 15.000 muestras del American Gut Project, un estudio microbiológico mundial que él mismo fundó, para desarrollar predictores de edad similares.
Pero uno de los desafíos de desarrollar tal reloj, agrega, es que hay enormes diferencias en las que las bacterias están presentes en las tripas 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.
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 de envejecimiento basados en el aprendizaje automático que podría combinarse con el microbiano. «La edad es un parámetro muy importante en todo tipo de enfermedades», dice Zhavoronkov. «Cada segundo cambiamos».
https://www.sciencemag.org/news/2019/01/bacteria-your-gut-may-reveal-your-true-age
