Czy siatkówka może pokazać, jak się starzejemy? Luka wieku siatkówki a śmiertelność

1. Sztuczna inteligencja potrafiła oszacować wiek na podstawie zdjęć siatkówki

Model wykazał silną korelację między wiekiem siatkówki a wiekiem metrykalnym:

r = 0,81

Średni błąd bezwzględny wyniósł 3,55 roku. Oznacza to, że bezwzględna różnica między wiekiem przewidzianym na podstawie zdjęcia siatkówki a rzeczywistym wiekiem uczestnika wynosiła średnio około 3,5 roku.

Model nie był jednakowo dokładny we wszystkich grupach wiekowych. U młodszych uczestników miał tendencję do zawyżania wieku, a u starszych – do jego zaniżania.

Co ciekawe, gdy badacze sprawdzili, które obszary zdjęć siatkówki przyczyniały się do oszacowania wieku, model często koncentrował się na okolicach naczyń krwionośnych siatkówki.

Sugeruje to, że cechy naczyniowe mogą stanowić część informacji związanych z wiekiem, które wykrywa algorytm.

⸻

2. Większa luka wieku siatkówki wiązała się z wyższą śmiertelnością ogólną

W okresie obserwacji, którego mediana wyniosła 11 lat, zmarło 1871 uczestników (5,21%).

Po uwzględnieniu wieku, płci, pochodzenia etnicznego, czynników społeczno-ekonomicznych, wykształcenia, palenia tytoniu, aktywności fizycznej, ogólnego stanu zdrowia i poważnych chorób każdy dodatkowy rok luki wieku siatkówki wiązał się z około 2% wyższym ryzykiem względnym (hazardem) zgonu z jakiejkolwiek przyczyny.

Skorygowany HR: 1,02 na każdy dodatkowy rok wieku siatkówki

Nie oznacza to, że jeden dodatkowy rok wieku siatkówki bezpośrednio powoduje wzrost śmiertelności o 2%.

Oznacza to, że osoby, których siatkówka wyglądała na starszą w stosunku do ich wieku metrykalnego, miały średnio wyższe ryzyko zgonu w kolejnych latach.

⸻

3. Związek był silniejszy przy większej dodatniej luce wieku siatkówki

Badacze podzielili też uczestników na cztery grupy według wielkości luki wieku siatkówki.

W porównaniu z uczestnikami z najniższej grupy:

druga grupa nie miała istotnie wyższej śmiertelności,

trzecia grupa miała o około 21% wyższe skorygowane ryzyko zgonu,

najwyższa grupa miała o około 35% wyższe skorygowane ryzyko zgonu.

Zależność nie była po prostu liniowa.

Gdy badacze przeanalizowali pełny zakres luki wieku siatkówki, związek miał kształt litery J: ryzyko zgonu stawało się wyraźniejsze, w miarę jak wiek siatkówki coraz bardziej przewyższał wiek metrykalny.

Ma to znaczenie, ponieważ luki wieku siatkówki nie należy interpretować jako prostej skali, na której każdy dodatkowy rok wieku siatkówki ma dokładnie takie samo znaczenie.

⸻

4. Związek różnił się w zależności od przyczyny zgonu

Spośród 1871 zgonów:

321 przypisano chorobom sercowo-naczyniowym,

1018 nowotworom,

532 innym przyczynom.

Po pełnej korekcie luka wieku siatkówki nie wiązała się istotnie ze śmiertelnością sercowo-naczyniową ani nowotworową, gdy analizowano je osobno.

Związek był silniejszy w przypadku zgonów z przyczyn innych niż choroby sercowo-naczyniowe i nowotwory.

Każdy dodatkowy rok wieku siatkówki wiązał się z około 3% wyższym ryzykiem względnym zgonu z przyczyn innych niż sercowo-naczyniowe i nowotworowe.

Uczestnicy z trzeciej i najwyższej grupy luki wieku siatkówki mieli odpowiednio o około 49% i 67% wyższe skorygowane ryzyko zgonu z tych innych przyczyn w porównaniu z najniższą grupą.

Badanie nie zostało zaprojektowane tak, by wyjaśnić, skąd bierze się ten związek.

⸻

Wiele proponowanych miar starzenia biologicznego wymaga badań krwi, analiz molekularnych lub zaawansowanego obrazowania.

Fotografia siatkówki jest szybka, nieinwazyjna i już szeroko stosowana w medycynie klinicznej.

Dlatego możliwość uzyskania ze zdjęcia siatkówki dodatkowych informacji związanych ze starzeniem się jest szczególnie interesująca.

Jest jednak kilka ważnych powodów, dla których w tym badaniu wiek siatkówki nie był jeszcze gotowy do pełnienia roli samodzielnego testu wieku biologicznego.

Po pierwsze, siatkówkę każdego uczestnika oceniono tylko raz. Badacze mogli więc porównać wiek siatkówki z wiekiem metrykalnym, ale nie mogli ustalić, czy siatkówka danej osoby rzeczywiście starzała się szybciej lub wolniej w czasie. Pomiar tempa starzenia się siatkówki wymagałby powtarzanych zdjęć siatkówki przez kilka lat.

Po drugie, algorytm opracowano na danych uczestników UK Biobank i nie zweryfikowano go zewnętrznie w całkowicie niezależnej populacji. Model, który dobrze sprawdza się w jednym dużym zbiorze danych, może działać inaczej u osób z innych populacji, grup wiekowych lub warunków klinicznych.

Po trzecie, uczestnicy UK Biobank to ochotnicy, zwykle zdrowsi od ogółu populacji. Wyniki mogą więc nie przekładać się w pełni na każdą populację.

Wreszcie było to badanie obserwacyjne. Większa luka wieku siatkówki wiązała się z wyższą śmiertelnością, ale badanie nie pozwala ustalić, że starzej wyglądająca siatkówka sama w sobie powoduje gorsze zdrowie lub krótsze przeżycie. Oba zjawiska mogą odzwierciedlać inne leżące u ich podstaw procesy biologiczne lub zdrowotne.

Te ograniczenia nie umniejszają znaczenia wyniku. Określają, co badanie może nam powiedzieć – a czego nie.

Badanie stanowiło ważne potwierdzenie słuszności koncepcji (proof of concept), że informacje związane z wiekiem uzyskane ze zdjęć siatkówki mogą przyczyniać się do oceny starzenia się i ryzyka zdrowotnego.

Zanim wiek siatkówki będzie można interpretować jako ugruntowaną kliniczną miarę starzenia biologicznego, potrzebne są dalsze badania, w tym walidacja zewnętrzna i powtarzane pomiary w czasie.

⸻

Badanie wprowadziło ważną ideę: zdjęcie siatkówki może zawierać informacje o starzeniu się, które wykraczają poza samo oko.

Siatkówka jest szczególnie interesująca, ponieważ pozwala bezpośrednio i nieinwazyjnie uwidocznić naczynia krwionośne i tkankę nerwową.

Sztuczna inteligencja potrafi analizować złożone wzorce na tych zdjęciach, które mogą nie być widoczne podczas rutynowej oceny wzrokowej.

Badanie dostarcza więc dowodów na to, że obrazowanie siatkówki może generować sygnał związany z wiekiem, powiązany z przyszłymi wynikami zdrowotnymi.

Wiek siatkówki wymaga jednak ostrożnej interpretacji.

Wiek siatkówki wynoszący 65 lat u osoby 60-letniej nie oznacza, że cały organizm tej osoby ma biologicznie 65 lat.

Wiek siatkówki to szacunek wygenerowany przez konkretny model sztucznej inteligencji na podstawie zdjęcia siatkówki. Luka wieku siatkówki opisuje po prostu różnicę między tym szacunkiem a wiekiem metrykalnym.

Badanie wykazało, że ta różnica wiązała się ze śmiertelnością.

Nie wykazało, że wiek siatkówki jest bezpośrednim pomiarem wieku biologicznego całego organizmu.

⸻