Ποια όργανα του σώματος γερνούν πρώτα

Πρόσφατη μελέτη, που ήρθε στη δημοσιότητα, ανέπτυξε τον επιστημονικό ισχυρισμό ότι τα όργανα του ανθρώπινου σώματος γερνούν με διαφορετικό ρυθμό.

Οι ερευνητές που συμμετείχαν στη μελέτη, μεταξύ άλλων, ανέπτυξαν με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης ένα «ρολόι ιστών», το οποίο στο μέλλον και χρησιμοποιώντας δείγματα αίματος, θα εκτιμάει τη βιολογική τους ηλικία και την πρώιμη πρόβλεψη ασθενειών.

Στο ίδιο επιστημονικό τους κείμενο, αναφέρουν αρχικά ότι η ηλικία του ανθρώπου που αναγράφεται στο πιστοποιητικό γέννησής του, αποτελεί στην πραγματικότητα ένα μικρό μέρος της ευρύτερης κατανόησης για τη διαδικασία της γήρανσης.

Στη μελέτη τους, που διεξήχθη στην Αυστρία, στάθηκαν και απέδειξαν ότι διαφορετικά όργανα του σώματος, όπως οι πνεύμονες, τα νεφρά, το πάγκρεας και ο εγκέφαλος, γερνούν με διαφορετικούς, συγκριτικά, ρυθμούς μεταξύ τους, την ώρα που η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί πλέον να εντοπίσει ορισμένες αλλαγές που σχετίζονται με τη γήρανση μέσω μικροσκοπικών δειγμάτων ανθρώπινων ιστών.

Το «ρολόι των ιστών» και τα όργανα

Συγκεκριμένα, ερευνητική ομάδα από το Κέντρο Μοριακής Ιατρικής της Αυστριακής Ακαδημίας Επιστημών (CeMM) και το Ινστιτούτο Ιατρικών Επιστημών Ludwig Boltzmann του Πανεπιστημίου της Βιέννης ανέπτυξε ένα σύστημα τεχνητής νοημοσύνης, το οποίο χαρακτήρισε ως «ρολόι ιστών». Μέσω αυτού, μπορεί να εκτιμηθεί η βιολογική ηλικία των οργάνων του σώματος με βάση ειδικές ιστολογικές εικόνες.

Εξετάζοντας περισσότερες από 25.000 εικόνες που περιλάμβαναν δείγματα από 40 διαφορετικούς τύπους ανθρώπινων ιστών, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα ανθρώπινα όργανα δεν γερνούν με τον ίδιο ρυθμό και ότι είναι δυνατή η παρακολούθηση του ρυθμού γήρανσης μέσω δειγμάτων αίματος.

Για την εξαγωγή αυτών των επιστημονικών συμπερασμάτων, ο επικεφαλής της μελέτης, André Rendeiro, και η ερευνητική του ομάδα συνδύασαν τεχνικές βασισμένες στην τεχνητή νοημοσύνη με μία από τις μεγαλύτερες συλλογές ανθρώπινων ιστών στον κόσμο.

Προηγούμενες μελέτες σχετικά με τη βιολογική γήρανση επικεντρώνονταν σε αλλαγές που συμβαίνουν στους ιστούς σε μοριακό επίπεδο, όπως οι μεταβολές στο DNA και το γενετικό αποτύπωμα. Ωστόσο, η νέα μελέτη ρίχνει φως κυρίως στη φυσική δομή του ιστού και στο κατά πόσο αυτή περιέχει ένα «αρχείο» που επιτρέπει τον προσδιορισμό της ηλικίας των διαφορετικών οργάνων.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν δεδομένα από το έργο GTEx (Genotype-Tissue Expression), το οποίο περιέχει δείγματα από 983 άτομα για 40 διαφορετικούς τύπους ιστών, όπως ο εγκέφαλος, η καρδιά, οι πνεύμονες, το πάγκρεας, το δέρμα και τα έντερα. Στο πλαίσιο της μελέτης, τα δείγματα αυτά μετατράπηκαν σε ψηφιακές εικόνες υψηλής ποιότητας που αποκαλύπτουν τη μικροσκοπική δομή κάθε οργάνου.

Ανέλυσαν χιλιάδες εικόνες για την ηλικία των οργάνων

Οι ερευνητές ανέλυσαν 25.712 διαφορετικές εικόνες, χρησιμοποιώντας εξαιρετικά προηγμένα υπολογιστικά μοντέλα απεικόνισης.

Αν και τα υπολογιστικά μοντέλα που χρησιμοποιήθηκαν στη μελέτη δεν είχαν εκπαιδευτεί για τον προσδιορισμό του παράγοντα της ηλικίας στα δείγματα της δοκιμής, αποδείχθηκε ότι η ηλικία αποτελεί τον σημαντικότερο παράγοντα που επηρεάζει τη μορφή του ιστού στα διάφορα όργανα που εξετάστηκαν.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τα ευρήματά τους για να διαμορφώσουν το «ρολόι ιστών», το οποίο μπορεί να προσδιορίσει τη βιολογική ηλικία κάθε ανθρώπινου οργάνου ξεχωριστά, με βάση τη μορφή του κάτω από το μικροσκόπιο.

Τα αποτελέσματα έδειξαν την ύπαρξη διαφορετικών πορειών γήρανσης για κάθε τύπο ζωντανού ιστού. Συγκεκριμένα, σε ορισμένα όργανα, όπως οι πνεύμονες, τα νεφρά, το πάγκρεας και τα επινεφρίδια, η επιτάχυνση της γήρανσης ξεκινά σε πρώιμο στάδιο της ζωής, μεταξύ 20 και 40 ετών.

Σε άλλα όργανα, η γήρανση επιταχύνεται σε μεταγενέστερα στάδια της ζωής.

Η δοκιμή αποκάλυψε επίσης ότι η επιταχυνόμενη γήρανση ορισμένων οργάνων μπορεί να συνδέεται με παθολογικές καταστάσεις ή φυσιολογικές μεταβολές, όπως η νεφρική ανεπάρκεια για τα νεφρά, η εμμηνόπαυση για τη μήτρα ή ο διαβήτης στην περίπτωση του παγκρέατος.

Η ερευνητική ομάδα προσπάθησε επίσης να προσδιορίσει την ηλικία ορισμένων ανθρώπινων οργάνων μέσω δειγμάτων αίματος. Συνέκριναν τη γενετική έκφραση που βασίζεται σε δείγματα αίματος με τις ηλικίες που μετρήθηκαν μέσω της εξέτασης εικόνων ζωντανών ιστών στα ίδια άτομα. Στη συνέχεια, χρησιμοποίησαν τα αποτελέσματα της σύγκρισης για να δημιουργήσουν δείκτες μέτρησης της βιολογικής ηλικίας των οργάνων αποκλειστικά μέσω δειγμάτων αίματος.

Αυτοί οι δείκτες που βασίζονται στο αίμα μπορέσαν να προσδιορίσουν τις ηλικίες των ιστών σε ασθενείς που πάσχουν από νόσους όπως το Αλτσχάιμερ, η κυστική ίνωση, οι αγγειακές φλεγμονές και ο διαβήτης. Οι ερευνητές σημειώνουν ότι οι μεγαλύτεροι δείκτες γήρανσης εμφανίστηκαν, για παράδειγμα, στους ιστούς του εγκεφάλου.

Με πληροφορίες από Sky News Arabia