Возраст по микрофлоре кишечника

11.02.2019
Возраст по микрофлоре кишечника
Ученые впервые смогли спрогнозировать возраст человека с помощью анализа кишечной микрофлоры
svopi.ru

Кишечные микроорганизмы предоставляют собой очень точные биологические часы, которые показывают физический возраст человека. Связь между микробиомом кишечника и возрастом описал исследователь долголетия Алекс Жаворонков и группа его коллег из Insilico Medicine, сообщает издание Hi-News. Этот стартап специализируется на технологиях искусственного интеллекта для разработки лекарств и биомаркеров, а также для исследования старения. «Стимул» уже писал об Insilico Medicine, основанной российскими учеными в партнерстве с американской Life Extension.

Ученые исследовали 3663 образца кишечных бактерий 1165 здоровых людей в возрасте от 20 до 90 лет из стран Европы, Азии и Северной Америки. Примерно треть образцов была получена в возрастной группе 20–39 лет, треть — в группе 40–59 лет и треть — в группе 60–90 лет.

Затем в дело вступил алгоритм глубокого обучения, который был обучен на данных о 1673 различных видах микроорганизмов из 90% выборок. ИИ было поручено спрогнозировать возраст оставшихся 10% участников исключительно на основе данных об их кишечных бактериях.

Авторы впервые смогли спрогнозировать возраст человека с помощью анализа кишечной микрофлоры. Результаты исследования показали, что система способна определить возраст с точностью до четырех лет, основываясь на данных о кишечных бактериях. Кроме того, 39 из проанализированных видов микроорганизмов оказались особенно важны для точного прогнозирования возраста.

Как выяснилось, наши кишечные микробиомы со временем меняются. Численность одних бактерий сокращается с возрастом, другие, наоборот, становятся более многочисленными. Возраст не единственный фактор, влияющий на распространенность различных видов бактерий в пищеварительной системе человека. Важно также то, что человек ест, как спит и насколько он физически активен.

По словам Алекса Жаворонкова, работа его коллектива может послужить основой для будущих исследований того, как с возрастом меняется состав кишечника, и как лекарства, диета и потребление алкоголя влияют на продолжительность жизни.

Между тем бельгийские и голландские микробиологи обнаружили, что от состава кишечной микрофлоры зависит психическое здоровье человека и качество жизни. Как говорится в статье, опубликованной в Nature Microbiology, качество жизни было выше у тех, у кого в кишечной биоте содержалось повышенное количество бактерий Faecalibacterium и Coprococcus. А у людей с депрессией количество Coprococcus в кишечнике, наоборот, уменьшалось. Кроме того, кчество жизни положительно коррелировало с синтезом ДОПАК, метаболита дофамина.

Кишечная микробиота участвует в регуляции физиологии и развития мозга, бактерии влияют на поведение и психологию человека. Кишечная микробиота входит в ось «микробиота — кишечник — мозг» и регулирует работу и развитие мозга с помощью нейромедиаторов (например, серотонина и гамма-аминомасляной кислоты — ГАМК), гормонов (в частности, кортизола), модуляторов иммунной системы. Исследования уже показали связь между составом микробиоты и депрессией, болезнями Альцгеймера и Паркинсона. Но большинство этих работ только выявили бактерий-кандидатов, которые, возможно, влияют на развитие этих болезней. Как именно микроорганизмы это делают, пока неясно.