Estudo analisou 25.712 imagens de 40 tipos de tecidos humanos e criou “relógios teciduais” capazes de estimar a idade biológica de diferentes órgãos
Envelhecer não significa que todas as partes do corpo envelheçam da mesma maneira. Um novo estudo publicado na revista Nature Medicine mostra que diferentes órgãos e tecidos humanos podem seguir ritmos próprios de envelhecimento, apresentando alterações estruturais em momentos distintos da vida.
Para chegar a essa conclusão, pesquisadores utilizaram inteligência artificial para analisar 25.712 imagens microscópicas de 40 tipos de tecidos humanos, provenientes de 983 pessoas. A partir das imagens, foram desenvolvidos modelos chamados de “relógios teciduais”, capazes de estimar a idade biológica dos tecidos com base em características de sua arquitetura microscópica.
Os modelos apresentaram um erro médio de previsão de aproximadamente 4,9 anos, mostrando que as imagens dos tecidos carregam informações suficientes para que a inteligência artificial reconheça padrões relacionados ao envelhecimento.
O trabalho foi realizado por pesquisadores do Centro de Pesquisa em Medicina Molecular da Academia Austríaca de Ciências (CeMM), do Instituto Ludwig Boltzmann de Medicina em Rede (LBI-NetMed) e da Universidade de Viena.
Os resultados reforçam uma ideia importante para a ciência do envelhecimento: a idade registrada no documento de identidade não necessariamente corresponde à idade biológica de todos os órgãos do corpo.
Cada órgão tem seu próprio ritmo de envelhecimento
A análise mostrou que o envelhecimento acontece de maneira diferente entre os tecidos.
Pulmões, rins, pâncreas e glândulas adrenais, por exemplo, apresentaram sinais de envelhecimento acelerado principalmente entre os 20 e 40 anos. Outros tecidos seguiram trajetórias diferentes, com alterações mais intensas aparecendo apenas em fases posteriores da vida.
O útero apresentou uma mudança particularmente marcante em sua trajetória de envelhecimento em torno do período associado à menopausa.
Na prática, isso significa que duas pessoas com a mesma idade cronológica podem apresentar órgãos em estágios biológicos diferentes de envelhecimento.
Os pesquisadores também encontraram relações entre o envelhecimento acelerado de determinados tecidos e algumas doenças. A insuficiência renal, por exemplo, esteve associada a sinais de envelhecimento acelerado em diferentes tecidos. No caso da diabetes, os efeitos foram especialmente significativos no pâncreas.
Inteligência artificial identificou padrões microscópicos
Para desenvolver os modelos, os cientistas utilizaram dados do projeto GTEx (Genotype-Tissue Expression), que reúne informações de tecidos humanos.
As imagens histológicas foram analisadas por modelos de aprendizado profundo, capazes de identificar padrões complexos que podem passar despercebidos pela observação humana.
Mesmo sem receber uma orientação específica para procurar a idade, os modelos identificaram a idade como um dos principais fatores associados à aparência dos tecidos analisados.
A partir desses padrões, os pesquisadores criaram os chamados relógios teciduais. Eles permitem estimar a idade biológica de cada tecido e identificar situações em que determinada parte do organismo apresenta características de envelhecimento diferentes do esperado para a idade cronológica.
A idade estimada pelos modelos também apresentou relação com características conhecidas do processo de envelhecimento, como encurtamento dos telômeros, alterações patológicas e presença de doenças crônicas.
Tecidos podem guardar um registro do envelhecimento
Segundo os pesquisadores, a arquitetura dos tecidos funciona como uma espécie de registro integrado das alterações provocadas pelo envelhecimento.
Em vez de observar apenas mudanças moleculares isoladas, a inteligência artificial consegue analisar a organização espacial das células e outras estruturas microscópicas, identificando padrões associados à passagem do tempo.
Essa abordagem pode ajudar a compreender por que alguns órgãos envelhecem mais rapidamente do que outros e como determinadas doenças podem alterar esse processo.
Também pode permitir identificar pessoas cujos tecidos apresentam sinais de envelhecimento acelerado antes do que seria esperado para sua idade cronológica.
Exame de sangue pode ampliar a aplicação da técnica
Um dos principais desafios da pesquisa é que a análise direta da arquitetura dos tecidos depende da obtenção de amostras dos órgãos. Na prática, seria inviável coletar tecidos de diferentes partes do corpo apenas para avaliar o envelhecimento.
Por isso, os pesquisadores buscaram uma alternativa menos invasiva.
A equipe relacionou os padrões observados nos tecidos com informações de expressão gênica presentes no sangue. Com isso, foi possível desenvolver modelos capazes de estimar características relacionadas à idade biológica de determinados tecidos a partir de uma amostra sanguínea.
Essa etapa chamou a atenção porque pode abrir caminho para uma futura forma de acompanhar o envelhecimento dos órgãos sem a necessidade de obter diretamente uma amostra de cada tecido.
Os modelos baseados em sangue também identificaram padrões associados a diferentes doenças, entre elas Alzheimer, doença de Crohn, fibrose cística, vasculite, diabetes e acidente vascular cerebral (AVC).
Na doença de Alzheimer, o sinal mais forte de envelhecimento foi observado especificamente no cérebro. Já na doença de Crohn, os pesquisadores identificaram sinais de envelhecimento acelerado em diferentes regiões do trato gastrointestinal.
O que a descoberta pode significar para a medicina?
Apesar dos resultados promissores, a técnica ainda está em fase de pesquisa e não significa que já exista um exame de sangue disponível na prática clínica capaz de informar a idade de cada órgão de uma pessoa.
São necessários novos estudos para validar os modelos em diferentes populações e determinar como eles poderiam ser utilizados com segurança no diagnóstico, acompanhamento ou prevenção de doenças.
A principal contribuição da pesquisa está em mostrar que o envelhecimento não deve ser compreendido apenas como uma consequência uniforme da passagem dos anos.
Cada órgão parece possuir uma trajetória própria, influenciada tanto por características específicas do tecido quanto por fatores que afetam o organismo como um todo.
No futuro, essa abordagem poderá ajudar a transformar a maneira como a medicina acompanha o envelhecimento. Em vez de perguntar apenas “quantos anos você tem?”, os pesquisadores poderão investigar uma questão ainda mais específica: “como cada órgão do seu corpo está envelhecendo?”
