كتب : دينا كمال
اختبار دم بالذكاء الاصطناعي يكشف علامات الشيخوخة
اكتشف باحثون من جامعتي فيينا ونانكاي بالصين اختبار دم جديد يستطيع قياس مؤشرات الشيخوخة الداخلية في الجسم، وذلك بدمج علم الأيض المتطور مع تقنيات الذكاء الاصطناعي الحديثة.
وأشارت مجلة Systems Biology and Applications إلى أن ممارسة الرياضة تحمي الحركة وتقلل خطر الأمراض المزمنة، لكن التفاصيل الجزيئية التي تترجم النشاط البدني إلى شيخوخة صحية ما زالت غير واضحة. لذا سعى الباحثون لمعرفة ما إذا كان يمكن رصد فوائد أسلوب الحياة النشط لدى كبار السن مباشرة في الدم وتحديد الجزيئات الأهم.
في البداية صمّم فريق البحث «مؤشر نشاط الجسم» (BAI) من خلال دمج نتائج اختبارات المشي، والنهوض من الكرسي، وقوة القبضة، وتقييم التوازن، ليصبح هذا المؤشر مركبًا يقيس القدرة على التحمل والقوة والتنسيق في مقياس واحد.
وفي خطوة منفصلة، استخلصوا «مؤشر الأيض» من تركيزات الدم لـ 35 مستقلبًا صغيرًا لدى 263 من كبار السن، وأظهرت النتائج أن البصمة الجزيئية في الدم تعكس المؤشر المركب للياقة البدنية.
وللتعامل مع الأنماط المعقدة وغير الخطية، تم تدريب خمسة نماذج للتعلم الآلي، بدءًا من الأساليب الإحصائية البسيطة، مع ضبط كل نموذج عبر عمليات تحقق متبادلة متكررة واختباره على بيانات مستقلة لضمان دقة النتائج.
أظهرت طريقتا التعزيز أعلى دقة، حيث نجحتا في تمييز المشاركين الأكثر نشاطًا عن الأقل نشاطًا بنسبة تجاوزت 91%، وبرزت ثمانية مستقلبات كمؤشرات لمستوى النشاط، منها: الأسبارتات، البرولين، الفركتوز، حمض الماليك، البيروفات، الفالين، السترات، والأورنيثين. وظهر الأسبارتات بمستوى أعلى بضعفين إلى ثلاثة أضعاف، ما يؤكد دوره المحوري كمؤشر جزيئي للشيخوخة النشطة.
كما استخدم الفريق أداة COVRECON لتحديد الروابط الأنزيمية الأكثر تغيرًا بين المجموعتين، ليكشف التحليل عن إنزيمي ناقلة أمين الأسبارتات (AST) وناقلة أمين الألانين (ALT) المعروفين كعلامات في فحوصات الكبد السريرية، لكنهما ظهرا هنا كمؤشرات على تأثير النشاط البدني في الأيض.
وأكّدت الفحوصات الروتينية هذه النتائج، حيث تذبذبت مستويات AST وALT بشكل أكبر لدى المشاركين النشطين خلال فترة الدراسة البالغة ستة أشهر، ما يشير إلى مرونة أيضية أعلى في وظائف الكبد والعضلات.
يمثل الأسبارتات أكثر من مجرد وسيط أيضي، إذ يسهم في الدماغ بتفعيل مستقبلات NMDA الضرورية للتعلم والذاكرة، ما يربط بين اللياقة البدنية والصحة الإدراكية.
وبإثبات أن النشاط البدني يحدث تغييرات ديناميكية في أيض الأسبارتات، تُظهر الدراسة رابطًا جزيئيًا بين صحة العضلات والكبد ومرونة الدماغ. وتشير النتائج إلى رسالة واضحة: النشاط البدني يساعد على الحفاظ على القوة والقدرة على الحركة، وقد يساهم أيضًا في حماية الدماغ من الخرف من خلال تحولات قابلة للقياس في مسارات الأحماض الأمينية.
ولا يقتصر النشاط البدني على بناء العضلات فحسب، بل يعيد تنظيم الأيض على المستوى الجزيئي، ومن خلال فك هذه التغييرات يمكن تتبع وتوجيه مدى التقدم في العمر.