Naukowcy z USA i Wielkiej Brytanii opracowali metodę określania wieku biologicznego ludzi na podstawie mikroflory jelitowej. Informacje o wieku biologicznym można wykorzystać, aby zapobiec przedwczesnej śmierci osoby, jeśli analiza ujawni znaki ostrzegawcze. Wyniki prac naukowych są publikowane w repozytorium bioRxiv preprint.
W jelicie człowieka żyją kolonie bakterii, których liczba komórek sięga 10 do 14 potęgi, czyli o rząd wielkości więcej niż liczba komórek w samym organizmie. Wiadomo, że mikroflora odgrywa ważną rolę w kształtowaniu odporności, wytwarza substancje ważne dla układu nerwowego, a także wpływa na procesy starzenia. Ponieważ skład mikrobiomu jelitowego zmienia się w trakcie życia, trudno jest określić, które bakterie są związane z ryzykiem wystąpienia niektórych chorób i starzenia.
W nowym badaniu wzięło udział 1165 osób w wieku od 20 do 90 lat i 3663 próbki ich mikrobiomu jelitowego. Biolodzy określili skład mikroflory w każdym przypadku i powiązali go z wiekiem biologicznym ochotników. Uzyskane dane, w tym właściwości każdego rodzaju mikroorganizmu, posłużyły do głębokiego uczenia sieci neuronowej składającej się z trzech warstw ukrytych po 512 węzłów w każdej, przetwarzających przychodzące informacje. Jako zbiór uczący wykorzystano 90 procent próbek, resztę wykorzystano do weryfikacji.
Testy wykazały, że wytrenowana sieć neuronowa przewidywała wiek człowieka na podstawie składu jego mikroflory z błędem 3,94 roku. Dalsza analiza wykazała, że 39 taksonów mikroorganizmów determinuje wiek biologiczny człowieka.
Okazało się, że starzenie się niewiele ma wspólnego z obecnością w jelitach pożytecznych lub szkodliwych bakterii. Na przykład liczba komórek drobnoustroju chorobotwórczego Campylobacter jejuni, wywołującego biegunkę, malała wraz z wiekiem, a wręcz przeciwnie - zwiększała się liczba użytecznych dla człowieka gatunków z rodzaju Eubacterium. Ponadto mikroorganizmy powszechne u osób starszych niekoniecznie przyczyniają się do starzenia się i rozwoju chorób związanych z wiekiem.