Состояние глаз может показать скорость старения
Мы отмечаем свои дни рождения в один и тот же день каждый год, но наряду с хронологическим возрастом — количеством прожитых лет — у нас также есть биологический возраст, отражающий, как быстро наши тела изнашиваются.
Определить биологический возраст человека сложнее, чем отсчитать в обратном порядке до даты рождения, хотя мы в этом плане становимся лучше. Знание этой информации может помочь в самых разных аспектах здоровья, в том числе в выявлении серьезных проблем на ранней стадии.
Теперь исследователи из Сеульского национального университета опубликовали в журнале GeroScience исследование, показывающее, что сканирование задней части глаза может предложить быстрый, неинвазивный способ оценки биологического старения — и способ, который предсказывает возраст точнее, чем более ранние модели сетчатки.
Данное исследование основано на технологии определения возрастной разницы сетчатки (RAG), которую ученые разрабатывали в течение нескольких лет.
По сути, он использует большую библиотеку обучающих изображений, чтобы определить возраст человека по его глазу — части тела, тесно связанной с мозгом и сердцем, — и выявить потенциальные различия в биологическом старении.
«У людей одного и того же хронологического возраста наблюдается существенная вариативность в биологическом старении и состоянии здоровья, обусловленная генетическими, экологическими факторами и образом жизни», — пишут исследователи. «Это подчеркивает растущую потребность в точных и доступных биомаркерах биологического возраста, которые могли бы отражать эту неоднородность, улучшать прогнозирование риска и служить основой для стратегий профилактики».
Исследователи расширили предыдущие исследования RAG, используя новые обучающие данные и некоторые доработки алгоритма. Важно отметить, что они использовали сочетание изображений здоровых глаз и глаз с заболеваниями сетчатки или зрительного нерва, чего не делалось в большинстве предыдущих исследований.
В систему было загружено в общей сложности 29 530 снимков сетчатки от 7 535 участников, после чего система была протестирована на 14 832 различных снимках от еще 7 416 участников. Модель смогла предсказать фактический хронологический возраст со средней погрешностью 2,5–2,7 года, что хорошо согласуется с предыдущими моделями RAG.
С точки зрения биологического старения, более высокие показатели RAG были связаны с различными факторами здоровья и образа жизни: +2,52 года для диабета, +0,5 года для курящих в настоящее время, +0,46 года для бывших курильщиков, +0,6 года для макулярной дегенерации и +1,86 года для катаракты.
Исследователи отмечают, что связь между катарактой и другими заболеваниями может частично отражать более мутные изображения, а не более быстрое старение сетчатки.
Стоит также отметить, что исследователи не сравнивали свой подход с другими способами измерения биологического старения. Однако связь между более высокими показателями RAG и состояниями, влияющими на биологический возраст, позволяет предположить, что его можно использовать именно таким образом.
«Таким образом, RAG, остаточный показатель прогнозирования возраста, полученный на основе данных визуализации, связан с образом жизни, общим состоянием здоровья и здоровьем глаз», — пишут исследователи.
Исследователи подчеркивают важность расширения библиотек обучающих данных за счет сканирования глаз как здоровых, так и больных, а также необходимость того, чтобы базовая модель RAG учитывала пол одновременно с оценкой возраста — то, что известно как «многозадачное обучение».
Проще говоря, проведение двух оценок одновременно потенциально снижает погрешности, которые могут быть вызваны различиями между мужчинами и женщинами.
Помимо определения биологического возраста, эта технология может быть полезна для выявления проблем со здоровьем, которые в противном случае остались бы незамеченными, хотя для этого потребуются дополнительные исследования и разработки.
«В офтальмологических клиниках, где регулярно проводится визуализация глазного дна, RAG может помочь выявить пациентов, нуждающихся в дальнейшем системном обследовании», — пишут исследователи. «Если результаты подтвердятся в ходе лонгитудинальных исследований, серийные измерения RAG могут стать средством отслеживания изменений внутри одного человека и оценки реакции на системные вмешательства».
Возможные дальнейшие шаги включают отслеживание участников в течение времени, чтобы выяснить, влияют ли методы лечения или другие изменения на «возраст» сетчатки, а также сравнение точности RAG с общепринятыми методами оценки биологического старения.
На данный момент система будет наиболее полезна для отслеживания тенденций на уровне популяции, а не отдельных лиц, поскольку многие из выявляемых ею эффектов незначительны по сравнению с погрешностью модели.
«Чтобы определить, отражает ли это биологическое старение, необходимо провести долгосрочную проверку с использованием установленных биомаркеров старения», — пишут исследователи. «В настоящее время метод RAG лучше подходит для характеристики на уровне популяции, чем для стратификации риска на индивидуальном уровне».