Des chercheurs de Stanford créent une « horloge » du système immunitaire alimentée par l’IA, qui permet de prédire l’état de votre vieillissement

Des chercheurs de la faculté de médecine de l’université de Stanford et du Buck Institute for Research ont mis au point une méthode permettant de prédire la force de votre système immunitaire, la rapidité avec laquelle vous deviendrez fragile et si une personne a des problèmes cardiovasculaires non découverts qui pourraient entraîner une maladie grave à terme.

« Tous les humains ne vieillissent pas biologiquement au même rythme. On le constate en clinique : certaines personnes âgées sont extrêmement sujettes aux maladies, tandis que d’autres sont en parfaite santé », a déclaré l’auteur principal, David Furman, qui dirige le projet 1.000 Immunomes de Stanford.

Publiée le 12 juillet dans la revue Nature Aging, cette étude menée par 26 auteurs a révélé que les marqueurs d’inflammation présents dans le sang sont la clé du vieillissement d’une personne.

« Selon M. Furman, cette divergence s’explique en grande partie par les différences de vitesse de déclin du système immunitaire des individus. Le système immunitaire – un ensemble soigneusement coordonné de cellules, de substances et de stratégies dont l’évolution nous a dotés pour faire face à des menaces telles que des blessures ou des invasions d’agents pathogènes microbiens – excelle dans l’élaboration d’une réponse rapide, intense, localisée, à court terme, de résistance et de réparation, appelée inflammation aiguë. Cette ” bonne inflammation ” fait généralement son travail, puis s’estompe en quelques jours. (Par exemple, le doigt rouge et gonflé que vous voyez lorsque vous avez une écharde, et la guérison rapide qui s’ensuit).

Avec l’âge, une ” mauvaise inflammation ” de faible intensité, constante et généralisée commence à se manifester. Cette inflammation systémique et chronique endommage les organes et favorise la vulnérabilité à un ensemble de maladies qui touchent pratiquement tous les systèmes organiques de l’organisme, notamment le cancer, les crises cardiaques, les accidents vasculaires cérébraux, la neurodégénérescence et l’auto-immunité.

” Jusqu’à présent, il n’existait aucune mesure permettant d’évaluer avec précision l’état inflammatoire des individus de manière à prédire ces problèmes cliniques et à trouver des moyens de les traiter ou de les éviter “, a déclaré M. Furman. “ Mais maintenant “, a-t-il ajouté, “ l’étude a produit une mesure quantitative à un seul chiffre qui semble faire exactement cela. ” – Stanford Medicine

Pour l’étude, des échantillons de sang ont été prélevés sur 1.001 personnes en bonne santé, âgées de 8 à 96 ans, entre 2009 et 2016. Les échantillons ont été « soumis à un barrage de procédures analytiques déterminant les niveaux de protéines de signalisation immunitaire appelées cytokines, le statut d’activation de nombreux types de cellules immunitaires en réponse à divers stimuli, et les niveaux d’activité globale de milliers de gènes dans chacune de ces cellules », selon le rapport.

Grâce à l’intelligence artificielle, les données ont été introduites dans une analyse composite appelée par les chercheurs « horloge inflammatoire », qui révèle que les meilleurs prédicteurs de l’âge inflammatoire sont contenus dans 50 protéines de signalisation immunitaire appelées cytokines. Lorsqu’ils ont été soumis à l’« algorithme complexe », les marqueurs ont suffi à générer un score inflammatoire à un seul chiffre qui reflète la réponse immunologique d’une personne, y compris la probabilité de souffrir de diverses maladies liées au vieillissement.

Les chercheurs ont notamment suivi 30 participants au projet « 1.000 Immunomes » de Furman, âgés de 65 ans ou plus et dont le sang a été prélevé en 2010. Ils ont mesuré la rapidité avec laquelle les participants étaient capables de se lever d’une chaise et de marcher sur une distance fixe, ainsi que leur capacité à vivre de manière autonome au moyen d’un questionnaire (« Pouvez-vous marcher seul ? Avez-vous besoin d’aide pour vous habiller ? »). Ils ont ainsi découvert que l’« âge inflammatoire » était un meilleur indicateur que l’âge chronologique pour prédire la fragilité sept ans plus tard.

Furman a également étudié une population à la longévité exceptionnelle à Bologne, en Italie – en comparant les âges inflammatoires de 28 centenaires et d’un sub-centenaire à 18 sujets dont l’âge variait entre 50 et 79 ans, et a constaté que les Italiens âgés avaient des âges inflammatoires inférieurs de 40 ans en moyenne à leur âge civil. Un participant âgé de 105 ans avait un âge inflammatoire de seulement 25 ans, selon Furman.

« Pour évaluer plus précisément l’effet de l’âge inflammatoire sur la mortalité, l’équipe de Furman s’est tournée vers l’étude de Framingham, qui suit l’évolution de la santé de milliers de personnes depuis 1948. L’étude Framingham ne disposait pas de données suffisantes sur les niveaux de protéines dans le sang, mais les gènes dont les niveaux d’activité dictent en grande partie la production des cytokines de l’horloge inflammatoire sont bien connus. Les chercheurs ont mesuré les niveaux d’activité de ces gènes codant pour les cytokines dans les cellules des sujets de Framingham. Cette mesure de substitution des niveaux de cytokines a été corrélée de manière significative avec la mortalité toutes causes confondues chez les participants de Framingham. » – Stanford Medicine

Gardez à l’esprit que de nombreux scientifiques pensent que le COVID-19 devrait être traité comme une maladie inflammatoire aiguë, dans laquelle les patients critiques subissent souvent une « tempête de cytokines ».

Plus d’informations via Stanford Medicine :

Une substance clé

Les scientifiques ont observé que les niveaux sanguins d’une substance, le CXCL9, contribuaient plus puissamment que tout autre composant de l’horloge au score inflammatoire-âge. Ils ont constaté que les niveaux de CXCL9, une cytokine sécrétée par certaines cellules immunitaires pour attirer d’autres cellules immunitaires sur le site d’une infection, commencent à augmenter précipitamment après 60 ans, en moyenne.

Parmi une nouvelle cohorte de 97 personnes âgées de 25 à 90 ans, sélectionnées dans le cadre du projet 1.000 Immunomes pour leur santé apparemment excellente, sans aucun signe de maladie, les chercheurs ont recherché des signes subtils de détérioration cardiovasculaire. À l’aide d’un test sensible de la rigidité artérielle, qui augmente le risque d’accident vasculaire cérébral, d’infarctus et d’insuffisance rénale, ils ont établi un lien entre les scores élevés de l’âge inflammatoire – et les niveaux élevés de CXCL9 – et une rigidité artérielle inattendue ainsi qu’un autre signe précurseur de conséquences cardiaques fâcheuses : une épaisseur excessive de la paroi de la principale station de pompage du cœur, le ventricule gauche.

Le CXCL9 a été impliqué dans les maladies cardiovasculaires. Une série d’expériences menées en laboratoire a montré que CXCL9 est sécrété non seulement par les cellules immunitaires mais aussi par les cellules endothéliales – les principaux composants des parois des vaisseaux sanguins. Les chercheurs ont montré que l’âge avancé est à la fois corrélé à une augmentation significative des niveaux de CXCL9 des cellules endothéliales et diminue la capacité de ces dernières à former des réseaux microvasculaires, à se dilater et à se contracter.

Cependant, lors d’expériences menées en laboratoire sur des tissus de souris et sur des cellules humaines, la réduction des niveaux de CXCL9 a rétabli la fonction des cellules endothéliales jeunes, ce qui suggère que le CXCL9 contribue directement au dysfonctionnement de ces cellules et que son inhibition pourrait s’avérer efficace pour réduire le risque de maladie cardiovasculaire chez les personnes sensibles.

« La capacité de notre horloge du vieillissement inflammatoire à détecter un vieillissement cardiovasculaire accéléré subclinique laisse entrevoir son impact clinique potentiel », a déclaré M. Furman. « Tous les troubles se traitent mieux lorsqu’ils sont traités à un stade précoce ».

yogaesoteric
12 novembre 2021