میلیاردها باکتری که روده‌ی شما را خانه‌ی خودشان می‌دانند، در همه‌ی اعمالتان دخالت دارند؛ از کمک به هضم غذا گرفته تا عملکرد سیستم ایمنی. ولی ما از آن‌ها چه می‌دانیم؟ بسیار کم! این جامعه که میکروبیوم نام دارد در طول زمان تغییر می‌کند و حتی ما نمی‌دانیم “نرمال” آن چه شکلی است. اکنون، محققان با مطالعه‌ی باکتری‌های روده‌ی هزاران نفر در جهان به یک اجماع رسیده‌اند: میکروبیوم یک ساعت بیولوژیک دقیق شگفت‌انگیز است که می‌تواند سن بیشتر افراد را تا تقریب سال پیش‌بینی نماید.
به منظور کشف چگونگی تغییر میکروبیوم در گذر زمان، محققان طول عمر، Alex Zhavoronkov و همکارانش در InSilico Medicine (یک استارتاپ هوش مصنوعی در مریلند)، بیش از ۳,۶۰۰ نمونه‌ی باکتری روده را از ۱۱۶۵ فرد سالم از سراسر جهان مورد بررسی قرار دادند. از بین این نمونه‌ها، تقریباً یک سوم متعلق به افراد ۲۰ تا ۳۹ ساله، یک سوم ۴۰ تا ۵۹ ساله و یک سوم دیگر برای افراد ۶۰ تا ۹۰ ساله بود.
دانشمندان در مرحله‌ی بعدی از یادگیری ماشین برای آنالیز دیتا استفاده کردند. آن‌ها اول برنامه‌ی کامپیوتری خود (یک الگوریتم یادگیری عمیق بر پایه‌ی کارکرد نورون‌های مغز) را با ۹۵ گونه‌ی باکتری مختلف از ۹۰ درصد نمونه‌ها همراه با سنشان تمرین دادند. سپس سن آن ۱۰ درصد باقیمانده را با الگوریتم پیش‌بینی نمودند. برنامه‌ی آن‌ها قادر شد که سن دقیق افراد را تا ۴ سال پیش‌بینی نماید. از بین ۹۵ گونه‌ی باکتریایی، ۳۹ تا از آن‌ها بیشتر از بقیه در این امر مهم تلقی شدند.
بیشتر بخوانید:
- شریک زندگیتان می‌تواند بر میکروبیوم شما اثر بگذارد!
- آیا می‌خواهید باکتری‌های خطرناک خانه خود را نابود کنید؟ سردوش خود را تمیز کنید
- میکروبیوم واژینال احتمالاً بر سطح استرس نوزاد تازه متولد شده تأثیر دارد
Zhavoronkov و همکارانش به این نتیجه رسیدند که برخی از میکروب‌ها با پا به سن گذاشتن افراد، فراوان‌تر می‌شوند؛ مثل یوباکتریوم هالی که احتمالاً در متابولیسم روده مهم است. سایر گونه‌ها مثل باکتریوئید وولگاتوس که با کولیت زخمی مرتبط شناخته شده، کاهش می‌یابند. تغییرات در رژیم غذایی، عادات خواب و فعالیت بدنی احتمالاً در این جابه‌جایی‌های گونه‌ای دخیل هستند.
این “ساعت پیری میکروبیومی” می‌تواند شاخص خوبی برای تست سرعت پیری روده‌ی شخص و تأثیرات الکل، آنتی‌بیوتیک‌ها، پروبیوتیک‌ها یا رژیم غذایی روی طول عمر انسان باشد. همچنین می‌توان با آن افراد سالم را با مبتلایان به بیماری‌هایی نظیر آلزایمر، به منظور تشخیص غیرعادی شدن میکروبیوم‌شان، مقایسه نمود.
اگر این نظریه معتبر شناخته شود، به نشانگرهای دیگری که دانشمندان برای پیش‌بینی سن زیستی، علاوه بر طول تلومرها و تغییرات بیان DNA، استفاده می‌کنند، اضافه خواهد شد. ترکیب این ساعت پیری جدید با متدهای در دسترس، تصویر بسیار دقیق‌تری از سن زیستی و سلامت فرد می‌تواند ارائه دهد. همچنین می‌تواند به محققان در تست بهتر مداخلات خاص، مثل داروها یا سایر درمان‌ها، و تأثیرشان روی روند پیری کمک کند. “لازم نیست که صبر کنیم تا طرف بمیرد، بعد آزمایش‌های طول عمر را شروع کنیم”!
با این حال، یکی از چالش‌های پیش رو برای ایجاد چنین ساعتی، این است که تفاوت‌های عظیمی بین باکتری‌های روده‌ی انسان‌ها وجود دارد. تکرار این مطالعات با جمعیت‌های مختلف بسیار مهم می‌باشد.
همچنین پی بردن به رابطه‌ی علت و معلولی نیز سخت است؛ یعنی از کجا بفهمیم تغییرات باکتری‌های روده حاصل پیری است یا عامل آن. InSilico Medicine در حال ساخت چندین ساعت پیری بر اساس یادگیری ماشین است که می‌تواند با میکروبیوم ترکیب گردد. سن همواره پارامتر مهمی در تمام بیماری‌ها بوده و هست. ما هر لحظه تغییر می‌کنیم.
