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CIENCIA. El 'reloj de inflamación' puede revelar la edad biológica del cuerpo

 

Las personas sanas pueden tener una edad biológica inferior a la cronológica. Fuente: Al Bello / Getty

Utilizando el aprendizaje automático ("machine learning"), los investigadores han desarrollado una herramienta que podría ayudar a los médicos a mejorar la esperanza de vida saludable de las personas.

Un nuevo tipo de "reloj" de la edad puede evaluar la inflamación crónica para predecir si alguien está en riesgo de desarrollar trastornos relacionados con la edad, como enfermedades cardiovasculares y neurodegenerativas. El reloj mide la "edad biológica", que tiene en cuenta la salud y puede ser mayor o menor que la edad cronológica de una persona.

El reloj de envejecimiento inflamatorio (iAge), publicado el 12 de julio en Nature Aging 1 , es una de las primeras herramientas de este tipo en utilizar la inflamación para evaluar la salud. Otros relojes de edad han utilizado marcadores epigenéticos, grupos químicos que marcan el ADN de una persona a medida que envejece y se transmiten a medida que las células se dividen. 

Los investigadores que desarrollaron iAge esperan que, debido a que la inflamación es tratable, la herramienta podría ayudar a los médicos a determinar quién se beneficiaría de la intervención, lo que podría extender la cantidad de años que una persona vive con buena salud.

El estudio "es un refuerzo adicional del hecho de que el sistema inmunológico es fundamental, no solo para predecir el envejecimiento no saludable, sino también como un mecanismo que lo impulsa",.

Frenando el curso del tiempo

iAge se basa en la idea de que a medida que una persona envejece, su cuerpo experimenta inflamación crónica y sistémica porque sus células se dañan y liberan moléculas que causan inflamación. En última instancia, esto conduce al desgaste de sus tejidos y órganos. Las personas que tienen un sistema inmunológico saludable podrán neutralizar esta inflamación hasta cierto punto, mientras que otras envejecerán más rápido.

Para desarrollar iAge, un equipo que incluía al biólogo de sistemas David Furman y al especialista vascular Nazish Sayed de la Universidad de Stanford en California analizaron muestras de sangre de 1.001 personas de entre 8 y 96 años que forman parte del Proyecto 1000 Immunomes, cuyo objetivo es investigar cómo las firmas de enfermedades crónicas, sistémicas la inflamación cambia a medida que las personas envejecen. 

Los investigadores utilizaron las edades cronológicas y la información de salud de los participantes, combinada con un algoritmo de aprendizaje automático, para identificar los marcadores de proteínas en la sangre que señalan con mayor claridad la inflamación sistémica. En particular, señalaron a la proteína de señalización inmune, o citocina, CXCL9 como un contribuyente principales producido principalmente por el revestimiento interno de los vasos sanguíneos y se ha asociado con el desarrollo de enfermedades cardíacas.

Después de desarrollarlo, los investigadores probaron iAge recolectando la sangre de 19 personas que habían vivido al menos hasta los 99 años y usando la herramienta para calcular su edad biológica. En promedio, los centenarios tenían una edad de 40 años menor que su edad real, según un comunicado de prensa , lo que se alinea con la idea de que las personas con sistemas inmunológicos más saludables tienden a vivir más tiempo.

Envejeciendo con elegancia

Los científicos han explorado durante mucho tiempo la idea de los relojes de edad como un predictor de qué tan saludable está una persona actualmente. La investigación basada en la epigenética en esta área se ha mostrado prometedora 2 , pero María Mittelbrunn, bióloga molecular de la Universidad Autónoma de Madrid, dice que evaluar la edad biológica de una persona midiendo los cambios epigenéticos en su ADN puede ser complicado. Medir la inflamación con un análisis de sangre sería más fácil, lo que haría que una herramienta como iAge sea más práctica para un entorno clínico.

Se espera que iAge y otros relojes de edad basados ​​en la inflamación también permitan tratamientos personalizados.

Al examinar CXCL9 como un biomarcador de inflamación sistémica, los investigadores cultivaron células endoteliales humanas, que forman las paredes de los vasos sanguíneos, en un plato y las envejecieron artificialmente dejándolas dividirse repetidamente. Los investigadores vieron que los altos niveles de la proteína llevaban a las células a un estado disfuncional. Cuando el equipo silenció la expresión del gen que codifica CXCL9, las células recuperaron algo de función, lo que sugiere que los efectos dañinos de la proteína podrían ser reversibles.

Si se detecta a tiempo, la inflamación es una de las mejores dolencias que se podrían tratar con éxito. En la actualidad, existen increíbles herramientas antiinflamatorias, por lo que se trata de un proceso biológico sobre el que existe mucho conocimiento y al que se puede apuntar fácilmente. 

Por ejemplo, los investigadores conocen desde hace mucho tiempo sobre el ácido salicílico (un material de partida para fabricar aspirina) y más recientemente han desarrollado inhibidores de JAK / STAT para afecciones inflamatorias como la artritis reumatoide.

En un futuro próximo, cualquier persona podrá someterse a perfiles de biomarcadores inflamatorios de forma regular para controlar su riesgo de desarrollar una enfermedad relacionada con la edad. Al controlar el envejecimiento de una manera más impactante podremos tener un proceso de envejecimiento más elegante.

doi: https://doi.org/10.1038/d41586-021-01915-x

1. Sayed, N. et al. Nature Aging. An inflammatory aging clock (iAge) based on deep learning tracks multimorbidity, immunosenescence, frailty and cardiovascular aging. https://doi.org/10.1038/s43587-021-00082-y (2021)

2. Fahy, G. M. et al.  Reversal of epigenetic aging and immunosenescent trends in humans. Aging Cell 18, e13028 (2019).

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