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Sabemos que el envejecimiento provoca que los órganos ‘fallen’, que surjan las enfermedades crónicas y, como no, que se avecine la muerte. Si bien intervenciones como la restricción calórica, el plasma joven y la rapamicina prolongan la longevidad en organismos modelo, como se documenta en 'Cell', su eficacia en humanos no está clara. Se necesitan biomarcadores moleculares de la edad biológica humana vinculados a la salud y la enfermedad.

Estudios recientes muestran que los órganos humanos envejecen a diferentes ritmos, como se observa en animales, lo que requiere medidas de edad biológica específicas de cada órgano. Las estimaciones anteriores de la edad de los mismos utilizaron métricas clínicas y bioquímica sanguínea, imágenes por resonancia magnética (IRM), metilación del ADN o proteínas plasmáticas. Sin embargo, su reproducibilidad en ensayos, su sensibilidad a enfermedades específicas de órganos y factores ambientales y sus asociaciones con enfermedades incidentes y mortalidad independientes entre sí y biomarcadores de envejecimiento establecidos no están claras. Además, no está tampoco claro qué órganos son clave para la longevidad en humanos. La proteómica plasmática, posibilitada por la accesibilidad clínica de la sangre y las tecnologías avanzadas, es ideal para obtener conocimientos moleculares sobre la salud de los órganos y estimar la edad biológica específica de cada órgano. 

Nuevas evidencias 

Ahora, sin embargo, un nuevo estudio, publicado en 'Nature Medicine' arroja luz a este enigma. Los invesigadores se han basado en un estudio previo basado en SomaScan (5.678 individuos, 5.000 proteínas), donde introdujeron modelos de aprendizaje automático para estimar la edad de los órganos. En el presente estudio han probado su enfoque en 44 498 individuos (edad 40-70 años), del Biobanco del Reino Unido (UKB). 

La cohorte UKB más amplia y el fenotipado longitudinal ampliado han permitido explorar las asociaciones de la edad orgánica con una gama más amplia de enfermedades (por ejemplo, enfermedad renal crónica, enfermedad pulmonar obstructiva crónica [EPOC], insuficiencia cardíaca y demencias) y centrarse en la incidencia futura de enfermedades, que es un mejor indicador de la edad biológica que la prevalencia de patologías. También evaluaron la sensibilidad a factores ambientales, como el estilo de vida, los factores socioeconómicos y el uso de medicamentos. Por último, realizaron un examen matizado del riesgo de mortalidad, comparando las estimaciones de la edad orgánica con biomarcadores de envejecimiento establecidos, como PhenoAge y la tasa de filtración glomerular estimada, y evaluaron las asociaciones entre la juventud orgánica extrema frente a la aceleración de la edad en la longevidad frente a la mortalidad precoz.

Cumplir años no lo es todo

Sabemos, por tanto, que las velas de tu tarta de cumpleaños no lo cuentan todo. Como suele decir cualquiera que haya asistido a una reunión de exalumnos, algunas personas envejecen más rápido que otras. Quien puso las velas de tu pastel probablemente no tuvo que adivinar tu edad cronológica. Pero las investigaciones han demostrado que también tenemos lo que se llama "edad biológica", una medida críptica pero más precisa de nuestro estado fisiológico y la probabilidad de desarrollar trastornos asociados al envejecimiento, desde problemas cardíacos hasta la enfermedad de Alzheimer.

Todos adivinamos la edad real de las personas, casi inconscientemente, al observar sus rostros en busca de arrugas, ojeras y otros signos reveladores. Pero determinar la edad del cerebro, las arterias o los riñones de alguien es otra historia. Los órganos internos de nuestro cuerpo también envejecen a diferentes velocidades, según el nuevo estudio realizado por científicos de Stanford Medicine.

"Hemos desarrollado un indicador sanguíneo de la edad de los órganos. Con él podemos evaluar la edad de un órgano hoy y predecir la probabilidad de padecer una enfermedad asociada al mismo 10 años después", ha afirmado en un comunicado Tony Wyss-Coray, doctor en Filosofía, profesor de neurología y ciencias neurológicas y director de la Iniciativa Knight para la Resiliencia Cerebral. Incluso pueden predecir quién tiene más probabilidades de morir por afecciones médicas asociadas con uno o más de los 11 sistemas de órganos separados que analizaron los investigadores: cerebro, músculos, corazón, pulmones, arterias, hígado, riñones, páncreas, sistema inmunológico, intestino y grasa.

El guardían de la longevidad

La edad biológica de un órgano —el cerebro— juega un papel enorme a la hora de determinar cuánto tiempo nos queda de vida, ha recalcado Wyss-Coray. "El cerebro es el guardián de la longevidad. Si tienes un viejo, tienes una mayor probabilidad de mortalidad. Si tienes uno joven, probablemente vivirás más tiempo".

Los científicos se centraron en 44.498 participantes seleccionados al azar, de entre 40 y 70 años, provenientes de un proyecto longitudinal de recopilación de datos denominado UK Biobank, que hemos mencionado anteriormente. Este proyecto continuo ha recolectado múltiples muestras de sangre e informes médicos actualizados de unas 600.000 personas a lo largo de varios años. Se monitoreó a todos durante un máximo de 17 años para detectar cambios en su estado de salud.

El equipo de Wyss-Coray empleó una tecnología de laboratorio avanzada disponible comercialmente que contabilizó la cantidad de casi 3.000 proteínas en la sangre de cada participante. Alrededor del 15% de ellas se pueden rastrear hasta su origen en un solo órgano, y muchas de las restantes, hasta su generación en múltiples órganos.

Los investigadores ingresaron los niveles de proteínas presentes en la sangre de todos los participantes en una computadora y determinaron los niveles promedio de cada proteína específica de cada órgano en la sangre de esas personas, ajustados por edad. A partir de esto, los científicos generaron un algoritmo que determinó en qué medida la "firma" protéica compuesta de cada órgano evaluado difería del promedio general para personas de esa edad.

Basándose en las diferencias entre los niveles de proteína promedio asignados a cada órgano, ajustados por edad e individuales, el algoritmo asignó una edad biológica a cada uno de los 11 órganos o sistemas orgánicos evaluados en cada sujeto. Además, midió en qué medida la firma multiprotéica de cada órgano en un individuo dado se desviaba en cualquier dirección del promedio para personas de la misma edad cronológica. Estas firmas sirvieron como indicadores indirectos del estado biológico relativo de cada órgano. Una desviación estándar superior a 1,5 del promedio clasificaba el órgano de una persona en la categoría de "extremadamente envejecido" o "extremadamente joven".

Extremadamente envejecido o exremadamente joven

Un tercio de los participantes del estudio presentaba al menos un órgano con una desviación estándar de 1,5 o más respecto al promedio, y los investigadores lo clasificaron como 'extremadamente envejecido' o 'extremadamente joven'. Uno de cada cuatro participantes presentaba múltiples órganos extremadamente envejecidos o jóvenes. En el caso del cerebro, 'extremadamente envejecido' se refería a estar entre el 6% y el 7% de los cerebros de los participantes del estudio cuyas firmas protéicas se ubicaban en un extremo de la distribución de la edad biológica. Los cerebros 'extremadamente jóvenes' se ubicaban entre el 6% y el 7% en el extremo opuesto.

El algoritmo también predijo la salud futura de las personas, órgano por órgano, basándose en la edad biológica actual de los mismos. Wyss-Coray y sus colegas buscaron asociaciones entre órganos extremadamente envejecidos y 15 trastornos diferentes, como el alzhéimer y el párkinson, enfermedades hepáticas o renales crónicas, diabetes tipo 2, dos cardiopatías y dos enfermedades pulmonares, artritis reumatoide y osteoartritis, entre otros.

El riesgo de padecer varias de estas enfermedades se vio afectado por la edad biológica de numerosos órganos. Sin embargo, las asociaciones más sólidas se dieron entre la edad biológica de un órgano y la probabilidad de que este desarrollara una enfermedad asociada a dicho órgano. Por ejemplo, tener un corazón extremadamente envejecido predijo un mayor riesgo de fibrilación auricular o insuficiencia cardíaca; tener pulmones envejecidos predijo un mayor riesgo de enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC); y tener un cerebro envejecido predijo un mayor riesgo de enfermedad de Alzheimer.

La asociación entre un cerebro extremadamente envejecido y el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer fue particularmente contundente: 3,1 veces mayor que la de una persona con un cerebro con un envejecimiento normal. Por otro lado, tener un cerebro extremadamente joven fue especialmente protector contra el Alzheimer: apenas una cuarta parte de la de una persona con un cerebro con un envejecimiento normal. En otras palabras, alguien con un cerebro biológicamente viejo tiene aproximadamente 12 veces más probabilidades de recibir un nuevo diagnóstico de enfermedad de Alzheimer durante la próxima década que alguien de la misma edad con un cerebro biológicamente joven.

Además, según Wyss-Coray, la edad cerebral fue el mejor predictor individual de la mortalidad general. Tener un cerebro extremadamente envejecido aumentó el riesgo de muerte de los sujetos en un 182 % durante un período de aproximadamente 15 años, mientras que las personas con cerebros extremadamente jóvenes tuvieron una reducción general del 40 % en su riesgo de muerte durante el mismo período.

Predecir la enfermedad y luego prevenirla

"Este enfoque podría conducir a experimentos en humanos que prueben nuevas intervenciones de longevidad para determinar sus efectos sobre las edades biológicas de los órganos individuales en personas individuales", ha recalcado Wyss-Coray.

Los investigadores médicos podrían, por ejemplo, utilizar la edad cerebral extrema como indicador de la inminente enfermedad de Alzheimer e intervenir antes de la aparición de los síntomas externos, cuando todavía hay tiempo para detenerla, ha comentado. 

La recopilación cuidadosa de datos sobre el estilo de vida, la dieta y la ingesta de sustancias recetadas o suplementarias en ensayos clínicos, combinada con evaluaciones de la edad de los órganos, podría arrojar luz sobre el valor médico de las contribuciones de esos factores al envejecimiento de varios órganos, así como sobre si los medicamentos existentes y aprobados pueden restaurar la juventud de los órganos antes de que las personas desarrollen una enfermedad para la cual la edad biológica avanzada de un órgano los pone en alto riesgo, ha agregado el investigador.

Y ha insistido: "Este es, idealmente, el futuro de la medicina. Hoy en día, vas al médico porque te duele algo, y te revisan para ver qué está roto. Estamos intentando pasar de la atención médica a la atención médica e intervenir antes de que las personas desarrollen enfermedades específicas de un órgano”.

Aunque la herramienta analítica actualmente solo está disponible para fines de investigación, Wyss-Coray planea comercializarla. Es cofundador y director científico de Teal Omics y Vero Bioscience, dos empresas a las que la Oficina de Licencias de Tecnología de la Universidad de Stanford, ha licenciado la tecnología desarrollada en esta investigación y otras relacionadas para la comercialización, respectivamente, de pruebas de detección de nuevos objetivos farmacológicos y un producto de consumo.

La prueba podría estar disponible en los próximos dos o tres años, ha adelantado Wyss-Coray. "El costo disminuirá a medida que nos centremos en menos órganos clave, como el cerebro, el corazón y el sistema inmunitario, para obtener una mayor resolución y vínculos más sólidos con enfermedades específicas".