Pesquisadores descobriram que diferentes órgãos do corpo humano apresentam ritmos de envelhecimento distintos, o que pode ser avaliado por meio da análise da arquitetura microscópica dos tecidos. A pesquisa, publicada nesta sexta-feira (14) na revista científica Nature Medicine, foi conduzida por uma equipe do Centro de Pesquisa em Medicina Molecular (CeMM), vinculado à Academia Austríaca de Ciências, em parceria com o Instituto Ludwig Boltzmann de Medicina em Rede (LBI-NetMed), da Universidade de Viena. A investigação combinou tecnologias de inteligência artificial com imagens histológicas de tecidos humanos, resultando na criação dos chamados “relógios teciduais”, instrumentos capazes de estimar a idade biológica de diferentes órgãos com alta precisão.
Uma das principais conclusões do estudo foi a constatação de que o envelhecimento não ocorre de forma uniforme em todo o organismo. Órgãos como pulmões, rins, pâncreas e glândulas adrenais, localizadas acima de cada rim, demonstraram sinais de envelhecimento acelerado já na faixa entre 20 e 40 anos de idade. Em contrapartida, outros tecidos apresentaram trajetórias mais complexas, com períodos de envelhecimento mais acelerado ocorrendo somente em fases mais avançadas da vida. Destaca-se, ainda, a mudança marcante no útero, que apresenta alterações estruturais significativas por volta da menopausa.
Os pesquisadores também estabeleceram conexões entre o envelhecimento de determinados tecidos e condições clínicas específicas. Por exemplo, sinais de envelhecimento acelerado em múltiplos tecidos estiveram associados à insuficiência renal, enquanto a diabetes mostrou impacto particularmente relevante no pâncreas. Segundo Ernesto Abila, coautor principal do estudo, a arquitetura dos tecidos revela um registro detalhado do processo de envelhecimento, e os modelos de aprendizado profundo utilizados na pesquisa conseguem interpretar esses padrões espaciais, identificando o envelhecimento como uma remodelação da estrutura tecidual, além de alterações moleculares.
Os “relógios” também conseguiram detectar indivíduos cujos tecidos apresentavam alterações estruturais mais avançadas do que a idade cronológica indicaria. Essa capacidade de identificar envelhecimento atípico pode ser útil no monitoramento da saúde e na detecção precoce de doenças relacionadas ao envelhecimento.
Para realizar os estudos, a equipe utilizou dados do Projeto de Expressão Genótipo-Tecidual (GTEx), que reúne amostras de 983 pessoas, abrangendo 40 tipos de tecidos, incluindo cérebro, coração, pulmão, pâncreas, pele e intestino. Foram analisadas cerca de 25.712 imagens digitais de alta resolução, totalizando aproximadamente 480 milhões de mosaicos individuais. Os resultados mostraram que a arquitetura tecidual contém informações relevantes sobre o envelhecimento, mesmo sem instruções específicas, com os modelos de inteligência artificial identificando a idade como o principal fator relacionado às características microscópicas dos tecidos.
Com base nessas análises, os pesquisadores desenvolveram modelos capazes de estimar a idade biológica de cada órgão com uma margem de erro média de 4,9 anos. Esses modelos também conseguiram relacionar características do envelhecimento com fenômenos conhecidos, como o encurtamento dos telômeros, alterações patológicas e a presença de doenças crônicas. André Rendeiro, Investigador Principal do CeMM, destacou que a combinação de imagens histológicas com inteligência artificial permite identificar padrões de envelhecimento que não são perceptíveis ao olho humano, revelando um registro detalhado do processo biológico.
Apesar do avanço, uma dificuldade ainda enfrentada é a necessidade de obter amostras do tecido para análise direta, o que nem sempre é viável. Como alternativa, a equipe relacionou perfis de expressão gênica encontrados no sangue às diferenças entre a idade cronológica e a estimada pelos relógios teciduais. Essa abordagem possibilitou a construção de modelos capazes de prever características relacionadas ao envelhecimento a partir de exames de sangue de rotina, o que representa um avanço significativo na área.
Os indicadores derivados dessas análises sanguíneas mostraram potencial para identificar padrões de envelhecimento associados a diversas doenças, incluindo Alzheimer, doença de Crohn, fibrose cística, vasculite, diabetes e acidentes vasculares cerebrais. No caso do Alzheimer, o sinal mais forte de envelhecimento foi detectado no cérebro, enquanto na doença de Crohn, sinais de envelhecimento acelerado foram observados em todo o trato gastrointestinal.
Yimin Zheng, terceiro coautor do estudo, reforçou que o envelhecimento não é apenas uma questão de tempo cronológico, mas um processo moldado por fatores sistêmicos e específicos de cada órgão. Os autores acreditam que a arquitetura tecidual pode servir como um registro integrado de alterações moleculares e fisiológicas relacionadas ao envelhecimento e às doenças associadas. Embora ainda seja necessário aprimorar a técnica, os resultados indicam que, futuramente, ela poderá ser utilizada para monitorar o envelhecimento dos órgãos de forma menos invasiva, por meio de exames de sangue, contribuindo para uma abordagem mais eficaz na prevenção e no tratamento de doenças relacionadas ao envelhecimento.
