Возраст человека можно определить по его… микрофлоре
Ученые в сотрудничестве с программистами создали* алгоритм, который с удивительной точностью может определить календарный возраст человека. Для этого алгоритму достаточно ознакомиться с результатами анализа кишечной микрофлоры
Кишечная микрофлора (микробиом) человека – это сотни видов микроорганизмов, содержащие миллионы генов. Хотя известно, что кишечный микробиом играет важную роль в функционировании организма, а нарушения в его составе могут привести к серьезным заболеваниям, до сих пор никто вам не скажет, каким должен быть правильный микробиом.
Уже не раз высказывалось предположение, что кишечные бактерии являются своеобразными биологическими часами, которые «показывают» возраст своего хозяина. Этапы становления микрофлоры у младенцев после рождения изучены хорошо, однако о развитии микробиомов взрослых людей информации недостаточно. Все предпринимавшиеся ранее попытки компьютерными методами определить возраст человека по его кишечным микроорганизмам были неубедительными: точность предсказания «стар» или «молод» хозяин бактерий была всего на 10-15% выше, чем при случайном угадывании.
Новую программу создали сотрудники стартапа, работающего в сфере IT. Они использовали публично доступные данные 1663 анализов кишечной микрофлоры людей в возрасте от 20 до 90 лет: примерно треть анализов приходилась на людей 20-39 лет, треть – на 40-59 лет, треть – на 60-90 лет. Данные 90% пациентов они использовали для машинного обучения, а оставшиеся 10% – для тестирования возможностей «самообучившейся» программы.
Читайте также: Кишечная микрофлора помогает организму в борьбе с вирусом гриппа
Из 95 видов кишечных бактерий, присутствующих в результатах анализов, программа выделила 39 видов, наиболее важных для определения возраста хозяина.
Интересно, что не было обнаружено связи между возрастом человека и количеством полезных или патогенных бактерий в кишечнике.
Например, у взрослых отмечается низкая концентрация бактерии Campylobacter jejuni, которая, как известно, вызывает кишечную инфекцию кампилобактериоз. Инфекция чаще поражает детей, чем взрослых. Это связано с тем, что с годами в организме формируется память о предыдущих встречах с C. jejuni (в иммунной система и/или в составе микрофлоры), и это препятствует колонизации кишечника патогенной бактерией. У молодых же защита против C. jejuni еще не сформирована, что позволяет бактерии активно размножаться.
Следует отметить, что задачей данной работы не был поиск бактерий, которые способствуют долголетию или «бактерий молодости». В действительности состав кишечного микробиома может значительно колебаться в зависимости от питания, режима сна, физической активности человека. Поэтому трудно сказать, зависят ли изменения микробиома у пожилых людей от процессов старения или от неизбежных изменений в питании и образе жизни у людей после 50 лет. Однако авторы работы полагают, что дальнейшее исследование 39 видов бактерий, наиболее явно связанных с возрастом хозяина, поможет разобраться в том, как изменяется микробиом человека с возрастом.
Читайте также: Как определить свой биологический возраст?
* Статья, где представлены результаты работы, размещена на сайте BioRxiv и в данный момент проходит процедуру рецензирования.
