Cervello-Immagine credit puhblic domain.
Le candeline sulla torta di compleanno non raccontano tutta la storia. Come chiunque abbia mai partecipato a una rimpatriata di ex compagni di liceo può confermare, alcune persone invecchiano più velocemente di altre.
Chiunque abbia messo le candeline sulla tua torta probabilmente non aveva bisogno di indovinare la tua età anagrafica. Ma la ricerca ha dimostrato che abbiamo anche quella che viene chiamata “età biologica”, una misura criptica, ma più accurata delle nostre condizioni fisiologiche e della probabilità di sviluppare disturbi legati all’invecchiamento, dai problemi cardiaci all’Alzheimer.
Tutti noi indoviniamo l’età effettiva delle persone, quasi inconsciamente, scrutandone il viso alla ricerca di rughe, borse sotto gli occhi e altri segni rivelatori. Ma scoprire quanti anni hanno il cervello, le arterie o i reni di qualcuno è tutta un’altra storia. Anche gli organi nascosti nel nostro corpo invecchiano a velocità diverse, secondo un nuovo studio condotto dai ricercatori della Stanford Medicine.
“Abbiamo sviluppato un indicatore basato sul sangue per individuare l’età dei tuoi organi. Con questo indicatore, possiamo valutare l’età di un organo oggi e prevedere le probabilità di contrarre una malattia associata a quell’organo tra 10 anni“, dice Tony Wyss-Coray, PhD, Professore di neurologia e scienze neurologiche e Direttore della Knight Initiative for Brain Resilience
“Possiamo persino predire chi ha maggiori probabilità di morire a causa di patologie associate a uno o più degli 11 diversi sistemi di organi esaminati dai ricercatori: cervello, muscoli, cuore, polmoni, arterie, fegato, reni, pancreas, sistema immunitario, intestino e grasso. L’età biologica di un organo, il cervello, gioca un ruolo fondamentale nel determinare quanto tempo ci resta da vivere“, ha affermato Wyss-Coray.
“Il cervello è il custode della longevità”, ha affermato. “Se hai un cervello vecchio, hai una maggiore probabilità di mortalità. Se hai un cervello giovane, probabilmente vivrai più a lungo”.
Wyss-Coray, Professore DH Chen II, è l’autore principale dello studio, che è stato pubblicato online su Nature Medicine il 9 luglio . L’autore principale è Hamilton Oh, PhD, ex studente laureato del gruppo di Wyss-Coray.
Undici sistemi di organi, 3.000 proteine, 45.000 persone
Gli scienziati si sono concentrati su 44.498 partecipanti selezionati casualmente, di età compresa tra 40 e 70 anni, provenienti da un progetto di raccolta dati longitudinale chiamato UK Biobank. Questo progetto in corso ha raccolto numerosi campioni di sangue e cartelle cliniche aggiornate di circa 600.000 individui nell’arco di diversi anni. Questi partecipanti sono stati monitorati per un massimo di 17 anni per rilevare eventuali cambiamenti nel loro stato di salute.
Il team di Wyss-Coray si è avvalso di una tecnologia di laboratorio avanzata disponibile in commercio che ha contato la quantità di quasi 3.000 proteine nel sangue di ciascun partecipante. Circa il 15% di queste proteine è riconducibile a un singolo organo, mentre molte altre sono riconducibili a una generazione multiorgano.
I ricercatori hanno inserito i livelli di proteine presenti nel sangue di tutti i partecipanti in un computer e hanno determinato i livelli medi di ciascuna di queste proteine organo-specifiche nel sangue di quelle persone, aggiustati per età. Da questi dati, gli scienziati hanno generato un algoritmo che ha calcolato quanto la “firma” proteica composita per ciascun organo valutato differisse dalla media complessiva delle persone di quella fascia d’età.
Sulla base delle differenze tra i livelli proteici medi assegnati agli organi e quelli individuali, aggiustati per età, l’algoritmo ha assegnato un’età biologica a ciascuno degli 11 distinti organi o apparati valutati per ciascun soggetto. Ha inoltre misurato quanto la firma multiproteica di ciascun organo in un dato individuo si discostasse, in entrambe le direzioni, dalla media di persone della stessa età cronologica. Queste firme proteiche fungevano da indicatori per la condizione biologica relativa dei singoli organi. Una deviazione standard superiore a 1,5 dalla media collocava l’organo di una persona nella categoria “estremamente anziano” o “estremamente giovane”.
Un terzo dei soggetti coinvolti nello studio presentava almeno un organo con una deviazione standard pari o superiore a 1,5 rispetto alla media e i ricercatori hanno definito tali organi come “estremamente vecchi” o “estremamente giovani”. Un partecipante su quattro presentava più organi estremamente vecchi o giovani.
Per il cervello, “estremamente anziano” si traduceva nell’essere tra il 6% e il 7% dei cervelli dei partecipanti allo studio le cui firme proteiche si collocavano a un’estremità della distribuzione dell’età biologica. I cervelli “estremamente giovani” rientravano nel 6%-7% all’estremità opposta.
Risultati sanitari previsti
L’algoritmo ha anche previsto la salute futura delle persone, organo per organo, in base all’età biologica attuale dei loro organi. Wyss-Coray e i suoi colleghi hanno verificato le associazioni tra organi estremamente invecchiati e una qualsiasi delle 15 diverse patologie, tra cui l’Alzheimer e il Parkinson, malattie croniche del fegato o dei reni, diabete di tipo 2, due diverse patologie cardiache e due diverse malattie polmonari, artrite reumatoide e osteoartrite, e altro ancora.
Il rischio di molte di queste malattie era influenzato dall’età biologica di numerosi organi. Tuttavia, le associazioni più forti erano tra l’età biologica dell’organo di un individuo e la probabilità che sviluppasse una malattia associata a quell’organo. Ad esempio, avere un cuore estremamente anziano prediceva un rischio maggiore di fibrillazione atriale o insufficienza cardiaca, avere polmoni anziani prediceva un rischio maggiore di broncopneumopatia cronica ostruttiva ( BPCO ) e avere un cervello anziano prediceva un rischio maggiore di malattia di Alzheimer.
L’associazione tra un cervello estremamente invecchiato e lo sviluppo del morbo di Alzheimer era particolarmente significativa: 3,1 volte superiore a quella di una persona con un cervello che invecchia normalmente. Allo stesso tempo, avere un cervello estremamente giovane aveva un effetto particolarmente protettivo contro l’Alzheimer: appena un quarto di quello di una persona con un cervello che invecchia normalmente.
In altre parole, una persona con un cervello biologicamente vecchio ha circa 12 volte più probabilità di ricevere una nuova diagnosi di malattia di Alzheimer nel corso dei prossimi dieci anni rispetto a una persona della stessa età con un cervello biologicamente giovane.
“Inoltre“, ha affermato Wyss-Coray, “l’età cerebrale è il miglior singolo predittore di mortalità complessiva. Avere un cervello estremamente invecchiato aumentava il rischio di morte dei soggetti del 182% in un periodo di circa 15 anni, mentre gli individui con cervelli estremamente giovani presentavano una riduzione complessiva del 40% del rischio di morte nello stesso periodo“.
Prevedere la malattia, poi prevenirla
“Questo approccio potrebbe portare a esperimenti sull’uomo per testare nuovi interventi sulla longevità e i loro effetti sull’età biologica dei singoli organi nei singoli individui“, ha affermato Wyss-Coray.
“Ad esempio, i ricercatori in campo medico potrebbero riuscire a usare l’età cerebrale estrema come indicatore dell’imminente insorgenza del morbo di Alzheimer e intervenire prima della comparsa dei sintomi evidenti, quando c’è ancora tempo per arrestarlo”, ha affermato.
“Un’attenta raccolta di dati sullo stile di vita, sulla dieta e sull’assunzione di sostanze prescritte o integrative negli studi clinici, unitamente alle valutazioni dell’età degli organi, potrebbe far luce sul valore medico del contributo di tali fattori all’invecchiamento di vari organi, nonché sulla capacità dei farmaci esistenti e approvati di ripristinare la giovinezza degli organi prima che le persone sviluppino una malattia per la quale l’età biologica avanzata di un organo le espone ad alto rischio”, ha aggiunto Wyss-Coray.
“Questo è, idealmente, il futuro della medicina”, ha detto. “Oggi, si va dal medico perché si ha un dolore, e lui dà un’occhiata per vedere cosa c’è che non va. Stiamo cercando di passare dalla cura della malattia all’assistenza sanitaria e intervenire prima che le persone contraggano malattie organo-specifiche“.
Sebbene lo strumento analitico sia attualmente disponibile solo per scopi di ricerca, Wyss-Coray ha in programma di commercializzarlo. È co-fondatore e responsabile scientifico di Teal Omics e Vero Bioscience, due aziende a cui l’Ufficio Licenze Tecnologiche dell’Università di Stanford ha concesso in licenza la tecnologia sviluppata in questa e altre ricerche correlate per la commercializzazione, rispettivamente, di screening per nuovi bersagli farmacologici e di un prodotto di consumo.
Leggi anche:Cervello: meta-atlante rivela nuovi indizi su sviluppo e malattie
“Il test potrebbe essere disponibile nei prossimi due o tre anni”, ha affermato Wyss-Coray. “Il costo diminuirà man mano che ci concentreremo su un minor numero di organi chiave, come cervello, cuore e sistema immunitario, per ottenere una maggiore risoluzione e collegamenti più solidi con malattie specifiche“.
Lo studio è stato finanziato dai National Institutes of Health, dalla Milky Way Foundation, dalla Knight Initiative for Brain Resilience e dallo Stanford Alzheimer’s Disease Research Center.