Nuevas perspectivas sobre el envejecimiento biológico y la salud
La investigación revela vínculos entre la edad biológica, la salud de los órganos y las elecciones de estilo de vida.
― 9 minilectura
Tabla de contenidos
- Midiendo la Edad Biológica
- El Estudio de la Proteómica del Plasma
- Edad Biológica y Fuerza de agarre
- Modelos de Envejecimiento Basados en Mortalidad
- Diferencias Entre Hombres y Mujeres
- Envejecimiento y Enfermedades Crónicas
- Factores de Estilo de Vida que Afectan el Envejecimiento
- Estudios Longitudinales del Envejecimiento
- Predicciones de Resultados de Salud
- Conclusión
- Fuente original
El envejecimiento es un proceso complicado que ocurre a diferentes niveles en el cuerpo. Comienza a nivel molecular y afecta nuestras células, tejidos y órganos con el tiempo. Este proceso puede llevar a varias enfermedades y aumenta el riesgo de morir. Saber cómo funciona este proceso es importante para encontrar maneras de ayudar a la gente a vivir vidas más saludables y largas. Sin embargo, nuestro entendimiento actual de cómo los diferentes aspectos del envejecimiento se conectan entre sí y cómo contribuyen a enfermedades relacionadas con el envejecimiento aún es limitado.
Edad Biológica
Midiendo laLos científicos han desarrollado métodos para medir la edad biológica usando un concepto llamado relojes de envejecimiento. Estos relojes se crearon por primera vez usando patrones en la metilación del ADN, que es una forma de modificar genes. Ahora, estos métodos se han adaptado para estudiar otras áreas como el transcriptoma (el conjunto de todas las moléculas de ARN) y el proteoma (el conjunto de todas las proteínas). Estos relojes biológicos estiman la edad de una persona en base a los cambios que ocurren en su cuerpo con el tiempo. La edad biológica puede ser diferente a la edad cronológica, que es la edad dada según la fecha de nacimiento de una persona. Esta diferencia puede servir como un signo de enfermedades relacionadas con la edad y riesgo de Mortalidad.
Diferentes órganos envejecen a ritmos distintos. Nuevas investigaciones han mostrado que individuos de diferentes orígenes pueden experimentar el envejecimiento en sus órganos de maneras únicas. Por ejemplo, los científicos estudiaron a un gran número de personas y encontraron que las diferencias en el envejecimiento podían identificarse al observar las proteínas en la sangre. Estudios grandes como el UK Biobank han proporcionado la oportunidad de observar estos patrones de envejecimiento y entender cómo las elecciones de estilo de vida o tratamientos pueden afectar la salud y longevidad.
Proteómica del Plasma
El Estudio de laEn este estudio, los investigadores usaron datos de más de 53,000 participantes en el UK Biobank para crear modelos que muestran patrones de envejecimiento en órganos específicos. Al observar cómo se comportan las proteínas en la sangre y vincular esta información a órganos específicos, pudieron identificar señales únicas de envejecimiento que reflejan cómo diferentes órganos envejecen a ritmos distintos. Sus modelos también pudieron predecir edades biológicas basadas en las proteínas encontradas, así como el riesgo de varias enfermedades.
Para analizar los datos, los participantes se dividieron en dos grupos: uno para entrenar los modelos y otro para probarlos. Los investigadores usaron un método llamado regresión de red elástica para predecir la edad biológica en base a los niveles de proteínas. Esta primera versión de su modelo mostró una fuerte relación positiva entre la edad biológica y la edad cronológica, lo que significa que puede predecir con precisión cuán viejo es alguien biológicamente.
Fuerza de agarre
Edad Biológica yEl estudio también examinó cómo la edad biológica se relaciona con atributos físicos como la fuerza de agarre. Encontraron que a medida que la edad biológica aumenta, la fuerza de agarre tiende a disminuir. El estudio también notó diferencias en el envejecimiento entre hombres y mujeres, con los hombres mostrando generalmente edades biológicas más altas. Además, factores como la edad a la que murieron los padres de una persona también podrían proporcionar información sobre la edad biológica y longevidad.
Los hallazgos sugieren que la edad biológica, tal como la predicen los modelos, se correlaciona con varios atributos de salud, incluyendo la fuerza de agarre y la esperanza de vida. A medida que aumenta la edad biológica, también aumenta el riesgo de enfermedades relacionadas con la edad. Esto significa que entender la edad biológica puede ayudar a identificar individuos con mayor riesgo de problemas de salud como enfermedades del corazón o demencia.
Modelos de Envejecimiento Basados en Mortalidad
Luego, los investigadores desarrollaron modelos basados en la mortalidad, prediciendo el envejecimiento a través de la probabilidad de que alguien experimente problemas de salud o muera basándose en su edad biológica. Estos modelos basados en mortalidad funcionaron bien en predecir la edad cronológica. De hecho, mostraron correlaciones aún más fuertes con varios riesgos de salud en comparación con los modelos de edad biológica iniciales.
Cuando se probaron contra un grupo diferente de individuos diversos, los modelos de mortalidad continuaron mostrando fuertes correlaciones con el envejecimiento y los resultados de salud. Esto sugiere que estos modelos son confiables y pueden proporcionar información valiosa sin importar la población que se esté estudiando.
Diferencias Entre Hombres y Mujeres
Un hallazgo clave fue que los modelos destacaron las diferencias entre hombres y mujeres. Se encontró que los hombres eran consistentemente biológicamente mayores que las mujeres, incluso cuando se ajustaban por varios factores. Los modelos basados en mortalidad también proporcionaron una comprensión más clara de cómo los diferentes sexos envejecen y los riesgos de mortalidad asociados con ese envejecimiento.
Además del género, los investigadores exploraron cómo elementos del estilo de vida como la dieta, la ocupación y el uso de medicamentos impactan la edad biológica. Por ejemplo, una mayor educación y trabajos profesionales estaban relacionados con edades biológicas más bajas, mientras que los trabajos rutinarios parecían correlacionarse con un aumento en la edad biológica. Este aspecto muestra cómo los factores sociales también juegan un papel en el proceso de envejecimiento.
Enfermedades Crónicas
Envejecimiento yInvestigaciones adicionales revelaron fuertes conexiones entre el envejecimiento y las enfermedades crónicas. A medida que ciertos órganos envejecen más rápido, los individuos se vuelven más susceptibles a enfermedades asociadas con esos órganos. Por ejemplo, el modelo de envejecimiento del hígado predijo un mayor riesgo de enfermedad hepática, mientras que el envejecimiento del pulmón estaba estrechamente relacionado con la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC). Estos hallazgos sugieren que las enfermedades relacionadas con la edad pueden ser manifestaciones de un envejecimiento incrementado dentro de los órganos respectivos.
Usando estos modelos específicos de órganos, los investigadores encontraron que podían predecir con precisión la probabilidad de enfermedades relacionadas con el envejecimiento. Esto significa que entender cómo envejecen los órganos individuales puede llevar a mejores estrategias de salud e intervenciones adaptadas a riesgos de salud específicos.
Factores de Estilo de Vida que Afectan el Envejecimiento
El estudio también consideró cómo la dieta impacta la edad biológica. Los participantes que comían más frutas, verduras y alimentos saludables tendían a tener edades biológicas más bajas en comparación con aquellos que consumían más alimentos procesados y azúcares. Esto resalta la importancia de hacer elecciones dietéticas saludables para potencialmente ralentizar el proceso de envejecimiento.
De manera similar, la investigación analizó cómo diferentes medicamentos influenciaban la edad biológica. Algunos medicamentos usados para condiciones crónicas estaban vinculados a edades biológicas más altas, lo que sugiere que esos individuos podrían estar lidiando con problemas de salud más serios.
Otro factor examinado fue el efecto del tabaquismo y el consumo de alcohol. Se encontró que fumar aumentaba significativamente la edad biológica predicha, afectando particularmente la salud pulmonar. Por el contrario, el consumo de alcohol mostró resultados variados, indicando que los efectos podrían depender del órgano específico considerado.
Estudios Longitudinales del Envejecimiento
Usando datos recolectados a lo largo del tiempo, los investigadores pudieron rastrear cambios en la edad biológica entre los participantes. La mayoría de los individuos mostraron un aumento en la edad biológica como se esperaba. Curiosamente, el estudio encontró que los hombres tienden a envejecer más rápido que las mujeres, apoyando aún más observaciones previas sobre las diferencias de género en el envejecimiento.
El estudio también encontró que tanto los individuos muy jóvenes como los muy viejos tendían a envejecer más rápido que aquellos en el grupo de edad media. Esto captura la idea de que una edad biológica extrema puede afectar negativamente la salud, llevando a un mayor número de diagnósticos de enfermedades.
Predicciones de Resultados de Salud
Los investigadores aplicaron sus modelos para predecir resultados de salud en nuevos conjuntos de datos. Por ejemplo, en un estudio de pacientes con COVID-19, el modelo de envejecimiento específico de los pulmones funcionó bien al distinguir entre aquellos infectados y no infectados. Esto refleja cómo el envejecimiento afecta la vulnerabilidad a ciertas enfermedades y enfatiza la importancia de la salud de los órganos en el contexto de problemas de salud más amplios.
En otro conjunto de datos centrado en enfermedades neurodegenerativas, los modelos específicos del cerebro fueron más exitosos que los modelos convencionales en predecir la edad. Esto confirma aún más que los modelos de envejecimiento adaptados a órganos específicos pueden proporcionar visiones más precisas sobre riesgos para la salud.
Conclusión
Este estudio ilustra el potencial de usar datos de proteómica para entender el envejecimiento y su conexión con la salud y la enfermedad. Al desarrollar modelos que tengan en cuenta la edad biológica, los investigadores pueden descubrir patrones que ayudan a predecir resultados de salud y riesgos asociados con el envejecimiento. Los hallazgos sugieren que abordar el envejecimiento a nivel de órgano, en lugar de solo mirar el envejecimiento general, puede dar lugar a estrategias de salud más efectivas. Futuras investigaciones podrían continuar explorando cómo ciertas elecciones de estilo de vida influyen en el envejecimiento y cómo las intervenciones pueden dirigirse más precisamente para mejorar los resultados de salud a medida que las personas envejecen.
El envejecimiento puede verse como un proceso natural, pero esta investigación destaca sus complejas interacciones con enfermedades y factores de estilo de vida. Entender estas conexiones puede abrir la puerta a enfoques innovadores para promover un envejecimiento más saludable y mejorar la calidad de vida de las personas a medida que crecen.
Título: Plasma-based organ-specific aging and mortality models unveil diseases as accelerated aging of organismal systems
Resumen: Aging is a complex process manifesting at the molecular, cell, organ and organismal levels. It leads to functional decline, disease and ultimately death, but the relationship between these fundamental biomedical features remains elusive. By applying machine learning to plasma proteome data of over fifty thousand human subjects in the UK Biobank and other cohorts, we report organ-specific and conventional aging models trained on chronological age, mortality and longitudinal proteome data. We show how these tools predict organ/systems-specific disease through numerous phenotypes. We find that men are biologically older and age faster than women, that accelerated aging of organs leads to diseases in these organs, and that specific diets, lifestyles, professions and medications are associated with accelerated and decelerated aging of specific organs and systems. Altogether, our analyses reveal that age-related chronic diseases epitomize accelerated organ- and system-specific aging, modifiable through environmental factors, advocating for both universal whole-organism and personalized organ/system-specific anti-aging interventions.
Autores: Vadim N. Gladyshev, L. J. E. Goeminne, A. W. Eames, A. Tyshkovskiy, M. A. Argentieri, K. Ying, M. Moqri
Última actualización: 2024-04-10 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.04.08.24305469
Fuente PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.04.08.24305469.full.pdf
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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