Un nuevo estudio dirigido por científicos de la escuela de medicina de la Universidad de Stanford demuestra una forma sencilla de estudiar el envejecimiento de los órganos mediante el análisis de proteínas distintas, o conjuntos de ellas, en la sangre, lo que permite la predicción del riesgo de enfermedades de los individuos o cuál será el órgano que fallará primero.
Al igual que cualquier carro, casa o sociedad, el ritmo al que se desmoronan partes de los cuerpos varía. Un estudio de 5,678 personas demostró que los órganos envejecen a diferentes ritmos, y cuando la edad de un órgano está especialmente avanzada en comparación con su contraparte en otras personas de la misma edad, la persona que lo tiene posee un mayor riesgo tanto de enfermedades asociadas con ese órgano como de morir.
Según el estudio, aproximadamente uno de cada cinco adultos razonablemente sanos de 50 años o más está caminando con al menos un órgano envejeciendo a un ritmo fuertemente acelerado.
El lado positivo: puede ser posible que un simple análisis de sangre pueda decir qué órganos del cuerpo de una persona están envejeciendo rápidamente, guiando las intervenciones terapéuticas mucho antes de que se manifiesten los síntomas clínicos.
“Podemos estimar la edad biológica de un órgano en una persona aparentemente sana”, dijo el autor principal del estudio, Tony Wyss-Coray. “Eso, a su vez, predice el riesgo de una persona de enfermedad relacionada con ese órgano”. Hamilton Oh y Jarod Rutledge, estudiantes de posgrado en el laboratorio de Wyss-Coray, son los autores principales del estudio, que se publicó en línea esta semana en Nature.
“Muchos estudios han llegado a números únicos que representan la edad biológica de los individuos, la edad implícita en una sofisticada variedad de biomarcadores, a diferencia de su edad crónica, el número real de años que han pasado desde su nacimiento”, dijo Wyss-Coray, que también es el director de la Iniciativa Phil y Penny Knight para la Resiliencia Cerebral.
El nuevo estudio fue un paso más allá, llegando a números distintos para cada uno de los 11 órganos, sistemas de órganos o tejidos clave: corazón, grasa, pulmón, sistema inmunológico, riñón, hígado, músculo, páncreas, cerebro, vasculatura e intestino.
“Cuando comparamos la edad biológica de cada uno de estos órganos para cada individuo con sus contrapartes entre un gran grupo de personas sin enfermedades graves obvias, descubrimos que el 18.4 por ciento de los de 50 años o más tenían al menos un órgano que envejecía significativamente más rápido que el promedio”, dijo Wyss-Coray. “Y descubrimos que estas personas tienen un mayor riesgo de enfermedad en ese órgano en particular en los próximos 15 años”.
Solo alrededor de uno de cada 60 personas en el estudio tenía dos órganos que envejecían rápido. Pero, dijo Wyss-Coray, “Tenían 6.5 veces el riesgo de mortalidad de alguien sin ningún órgano de edad pronunciada”.
Utilizando tecnologías disponibles comercialmente y un algoritmo de su propio diseño, los investigadores evaluaron los niveles de miles de proteínas en la sangre de las personas, determinaron que casi 1,000 de esas proteínas se originaron dentro de uno u otro órgano, y vincularon los niveles aberrantes de esas proteínas al envejecimiento acelerado de los órganos correspondientes y a la susceptibilidad a la enfermedad y la mortalidad.
Comenzaron comprobando los niveles de casi 5,000 proteínas en la sangre de poco menos de 1,400 personas sanas de entre 20 y 90 años, pero sobre todo en las etapas medias a finales de la vida, y marcando todas las proteínas cuyos genes estaban cuatro veces más activados en un órgano en comparación con cualquier otro órgano. Encontraron casi 900 proteínas específicas de los órganos, que rebajaron a 858 por motivos de fiabilidad.
Para hacer esto, entrenaron un algoritmo de aprendizaje automático para adivinar la edad de las personas en función de los niveles de esas casi 5,000 proteínas. El algoritmo trata de elegir las proteínas que mejor se correlacionan con un rasgo de interés (en este caso, el envejecimiento biológico acelerado en una persona o en un órgano en particular) preguntando, una por una: “¿Mejora esta proteína la correlación?”
Los científicos verificaron la precisión del algoritmo evaluando las edades de otras 4,000 personas que eran algo representativas de la población de los Estados Unidos. Luego usaron las proteínas que habían identificado para centrarse en cada uno de los 11 órganos que habían seleccionado para su análisis, midiendo los niveles de proteínas específicas de los órganos dentro de la sangre de cada individuo.
Si bien hubo una modesta sincronía de envejecimiento entre los órganos separados dentro del cuerpo de cualquier persona, los órganos individuales de esa persona fueron en gran medida por caminos separados a lo largo del camino del envejecimiento.
Para cada uno de los 11 órganos, al equipo de Wyss-Coray se le ocurrió una “brecha de edad”: la diferencia entre la edad real de un órgano y su edad estimada basada en los cálculos impulsados por proteínas específicas del órgano del algoritmo.
Los investigadores encontraron que las diferencias de edad identificadas para 10 de los 11 órganos estudiados (la única excepción es el intestino) se asociaron significativamente con el riesgo futuro de muerte por todas las causas durante 15 años de seguimiento.
Tener un órgano de envejecimiento acelerado (definido como tener una edad biológica del órgano con una puntuación del algoritmo de 1 estándar más alta que el promedio del grupo para ese órgano entre las personas de la misma edad cronológica) conllevaba un riesgo de mortalidad del 15 por ciento al 50 por ciento más alto durante los próximos 15 años, dependiendo del órgano que se viera afectado.
Las personas con envejecimiento cardíaco acelerado, pero que inicialmente no presentaban ninguna enfermedad activa o biomarcadores clínicamente anormales, tenían un riesgo 2.5 veces mayor de insuficiencia cardíaca que las personas con corazones que envejecer normalmente, mostró el estudio.
Aquellos con cerebros “más viejos” tenían 1.8 veces más probabilidades de mostrar deterioro cognitivo a lo largo de cinco años que aquellos con cerebros “jóvenes”. El envejecimiento acelerado del cerebro o de la vasculatura, cualquiera de los dos, predijo el riesgo de progresión de la enfermedad de Alzheimer, así como los mejores biomarcadores clínicos utilizados actualmente.
También hubo fuertes asociaciones entre una puntuación renal de envejecimiento extremo (más de 2 desviaciones estándar por encima de la norma) y la hipertensión y la diabetes, así como entre una puntuación cardíaca de envejecimiento extremo y la fibrilación auricular y el ataque cardíaco.
“Si podemos reproducir este hallazgo en 50,000 o 100,000 personas”, dijo Wyss-Coray, “significará que al monitorear la salud de los órganos individuales en personas aparentemente sanas, podríamos ser capaces de encontrar órganos que están experimentando un envejecimiento acelerado en los cuerpos de las personas, y podríamos ser capaces de tratar a las personas antes de que se enfermen”.
Identificar las proteínas específicas de los órganos que mejor indican un envejecimiento excesivo de los órganos y, en consecuencia, un riesgo elevado de enfermedad también podría conducir a nuevos objetivos farmacológicos, dijo el científico. N
