Wissenschaftler in den USA und Großbritannien haben eine Methode zur Bestimmung des biologischen Alters von Menschen anhand der Darmflora entwickelt. Informationen zum biologischen Alter können verwendet werden, um den vorzeitigen Tod einer Person zu verhindern, wenn die Analyse Warnzeichen aufdeckt. Die Ergebnisse wissenschaftlicher Arbeiten werden im bioRxiv Preprint Repository veröffentlicht.
Bakterienkolonien leben im menschlichen Darm, die Anzahl der Zellen, in denen 10 bis 14 Potenzen erreicht werden, was etwa eine Größenordnung höher ist als die Anzahl der Zellen im Körper selbst. Es ist bekannt, dass Mikroflora eine wichtige Rolle bei der Bildung von Immunität spielt, Substanzen produziert, die für das Nervensystem wichtig sind, und auch den Alterungsprozess beeinflusst. Da sich die Zusammensetzung des Darmmikrobioms im Laufe des Lebens ändert, ist es schwierig zu bestimmen, welche Bakterien mit dem Risiko bestimmter Krankheiten und des Alterns verbunden sind.
Die neue Studie umfasste 1.165 Personen im Alter zwischen 20 und 90 Jahren sowie 3.663 Proben ihres Darmmikrobioms. Biologen haben jeweils die Zusammensetzung der Mikroflora bestimmt und mit dem biologischen Alter der Freiwilligen verknüpft. Die erhaltenen Daten, einschließlich der Eigenschaften jeder Art von Mikroorganismen, wurden zum tiefen Lernen eines neuronalen Netzwerks verwendet, das aus drei verborgenen Schichten mit jeweils 512 Knoten besteht und eingehende Informationen verarbeitet. Als Trainingssatz wurden 90 Prozent der Proben verwendet, der Rest wurde zur Verifizierung verwendet.
Tests haben gezeigt, dass das trainierte neuronale Netzwerk das Alter einer Person basierend auf der Zusammensetzung ihrer Mikroflora mit einem Fehler von 3,94 Jahren vorhersagte. Weitere Analysen zeigten, dass 39 Taxa von Mikroorganismen das biologische Alter einer Person bestimmen.
Es stellte sich heraus, dass das Altern wenig mit dem Vorhandensein nützlicher oder schädlicher Bakterien im Darm zu tun hat. Beispielsweise nahm die Anzahl der Zellen des pathogenen Mikroorganismus Campylobacter jejuni, der Durchfall verursacht, mit dem Alter ab, während die für den Menschen nützliche Art der Gattung Eubacterium im Gegensatz dazu ihre Anzahl erhöhte. Darüber hinaus tragen bei älteren Menschen häufig vorkommende Mikroorganismen nicht unbedingt zum Altern und zur Entwicklung altersbedingter Krankheiten bei.
