Микробиом может выдать ваш возраст точнее, чем паспорт

Состав нашего микробиома — сложного сообщества микробов — меняется с возрастом и влияет на здоровье, связываясь с развитием воспалительных заболеваний кишечника, аутоиммунных расстройств, ожирения и даже неврологических состояний.

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего и IBM разработали инструмент на основе машинного обучения, который по образцу микробиома (кожи, полости рта или фекалий) может предсказать хронологический возраст человека. Точность прогноза варьируется в зависимости от источника образца:

• Кожа: наиболее точный прогноз, с погрешностью ~3.8 года.
• Ротовая полость: погрешность ~4.5 года.
• Кишечник (фекалии): погрешность ~11.5 лет.

У молодых людей (18–30 лет) микробное сообщество в полости рта и кишечнике, как правило, более разнообразно и обильно, чем у пожилых (60+ лет).

Масштабное исследование и перспективы

Это самое масштабное на сегодня исследование связи микробиома и возраста. Для обучения модели использовались анонимизированные данные 4 434 образцов фекалий, 2 550 образцов слюны и 1 975 кожных образцов от участников 18–90 лет из проектов гражданской науки, таких как American Gut Project.

Ключевые выводы:

• Обнаружены гендерные различия в микробиоме кишечника, но не в микробиомах кожи и полости рта.
• Место забора кожного образца (лоб или руки) не повлияло на точность прогноза, что упрощает будущие исследования.
• Одно из объяснений высокой точности кожного прогноза — предсказуемые возрастные изменения физиологии кожи (снижение выработки кожного сала, повышенная сухость).

Будущее «микробных» диагнозов

Цель исследователей — создать аналогичные модели для корреляции микробиома с клиническими состояниями (например, воспалением при аутоиммунных заболеваниях). Это может стать основой для неинвазивных диагностических тестов, оценивающих риск развития болезни.

«Эта новая способность коррелировать микробы с возрастом поможет нам продвинуться в изучении роли микробов в процессе старения и возрастных заболеваниях», — Чжэньцзян Зеч Сюй, соавтор исследования.

Точность модели демонстрирует потенциал искусственного интеллекта для понимания влияния микробиома на общее состояние здоровья, неврологические, сердечно-сосудистые и иммунные заболевания.