Os pesquisadores usaram um modelo de aprendizado de máquina para analisar proteínas do sangue e estimar a idade biológica dos órgãos do corpo, em vez da idade cronológica. É uma forma de prever o risco de desenvolver doenças como insuficiência cardíaca, doença de Alzheimer e diabetes em pessoas aparentemente saudáveis, ajudando as pessoas a receber tratamento mais cedo.

A idade cronológica nem sempre corresponde à idade biológica. O processo de envelhecimento leva à deterioração da estrutura e função dos órgãos, aumentando assim o risco da maioria das doenças crónicas. Embora existam muitos métodos para avaliar o envelhecimento biológico, a maioria fornece apenas uma medição de todo o corpo e não informações de idade específicas de órgãos.

Um estudo liderado por pesquisadores da Faculdade de Medicina da Universidade de Stanford descobriu biomarcadores de proteínas que podem estimar a idade biológica de um órgão e, por extensão, o risco de doença de um indivíduo.

Tony Wyss-Coray, autor correspondente do estudo, disse: "Podemos estimar a idade biológica de um órgão em uma pessoa aparentemente saudável. Isto, por sua vez, pode prever o risco de uma pessoa desenvolver doenças relacionadas a esse órgão".

Os pesquisadores estudaram 11 órgãos, sistemas de órgãos ou tecidos: coração, pulmões, cérebro, rins, fígado, pâncreas, intestinos, músculos, gordura, sistema imunológico e vasos sanguíneos (vasculatura). Eles mediram 4.979 proteínas em 5.676 adultos com idades entre 20 e 90 anos e sinalizaram proteínas cuja expressão genética era pelo menos quatro vezes maior em um órgão do que em outros. De todas as proteínas medidas, 856 (17,9%) atenderam a esta definição.

Eles treinaram um algoritmo de aprendizado de máquina para estimar a idade de 11 órgãos usando proteínas altamente expressas como entrada. Eles também treinaram um modelo de “órgão” usando proteínas plasmáticas inespecíficas de órgãos e um modelo “regular” usando todas as proteínas, independentemente da especificidade, para comparar a contribuição de órgãos específicos para características de ganho comuns. Para cada indivíduo, o algoritmo produz uma “diferença de idade”, que é a idade biológica do indivíduo em relação aos seus pares. Pesquisas anteriores encontraram uma ligação entre diferenças de idade e risco de morte.

Os pesquisadores observaram que indivíduos com a mesma diferença geral de idade apresentavam características diferentes de envelhecimento dos órgãos, com alguns indivíduos apresentando um ou mais órgãos extremamente envelhecidos em relação à população em geral.

"Quando comparámos a idade biológica destes órgãos em cada indivíduo com a idade biológica dos órgãos correspondentes num grande grupo de pessoas sem doença grave óbvia, descobrimos que 18,4 por cento das pessoas com 50 anos ou mais tinham pelo menos um órgão que estava a envelhecer significativamente mais rápido do que a média. Descobrimos que estes indivíduos tinham um risco aumentado de desenvolver doenças nesse órgão durante os próximos 15 anos", disse Wyss-Coray.

Pessoas com um órgão que envelhece rapidamente têm um risco 20% a 50% maior de morte. Embora apenas 1,7% das pessoas apresentassem envelhecimento extremo em múltiplos órgãos, descobriu-se que o risco de morte aumentava significativamente, 6,5 vezes maior do que o de pessoas sem quaisquer órgãos evidentemente envelhecidos.

Em termos de órgãos específicos, as pessoas com envelhecimento cardíaco acelerado apresentavam um risco 250% aumentado de insuficiência cardíaca, bem como um risco aumentado de ataque cardíaco e fibrilhação auricular. Cada aumento no desvio padrão na diferença de idade cerebral foi associado a um aumento de 34% no risco clinicamente relevante de declínio cognitivo em cinco anos. O envelhecimento acelerado do cérebro e dos vasos sanguíneos prevê a progressão do Alzheimer independentemente e tão fortemente quanto os níveis de proteína tau, o atual biomarcador do Alzheimer baseado no sangue. Além disso, existe uma forte ligação entre rins extremamente envelhecidos (ou seja, dois desvios padrão acima do normal) e hipertensão e diabetes.

Identificar órgãos que envelhecem rapidamente em pessoas aparentemente saudáveis ​​pode significar tratá-los mais cedo. E a identificação de proteínas específicas de órgãos que sinalizam risco de envelhecimento excessivo e doenças relacionadas poderia levar a novos medicamentos direcionados.

“O modelo de envelhecimento de órgãos resultante pode prever a mortalidade, o declínio funcional específico de órgãos, o risco e a progressão de doenças e a heterogeneidade do envelhecimento entre os tecidos”, disseram os pesquisadores. “Essa abordagem é minimamente invasiva, requer apenas pequenas amostras de sangue e pode ser facilmente aplicada para compreender os efeitos de intervenções de saúde, como modificações no estilo de vida e terapias medicamentosas no nível dos órgãos”.

A pesquisa foi publicada na revista Nature.