Investigadores entrenan una IA para determinar la esperanza de vida de una persona por sus ojos

La diferencia entre la edad biológica de la retina —las capas fotosensibles del tejido nervioso en la parte posterior del ojo— y la edad real (cronológica) de una persona está relacionada con su riesgo de muerte. Así se afirma en un estudio publicado en el British Journal of Ophthalmology.

El objetivo de los científicos era desarrollar un modelo de aprendizaje profundo que prediga la edad a partir de una imagen del fondo de ojo (edad de la retina), y estudiar la relación entre la brecha de edad de la retina (la edad de la retina predicha por el modelo de aprendizaje profundo menos la edad cronológica) y el riesgo de mortalidad. 

Los investigadores sugieren que esta «brecha de edad de la retina» podría utilizarse como herramienta de cribado. Cada vez hay más datos que indican que la red de pequeños vasos (lecho microcirculatorio) de la retina podría ser un indicador fiable del estado general del sistema circulatorio y del cerebro.

Aunque el riesgo de enfermedad y muerte aumenta con la edad, está claro que estos riesgos varían considerablemente entre personas de la misma edad, lo que significa que el «envejecimiento biológico» es único para cada persona y podría ser un mejor indicador de la salud actual y futura, according to los investigadores.

Se han desarrollado varios indicadores tisulares, celulares, químicos y de imagen para determinar el envejecimiento biológico, que no coincide con el envejecimiento cronológico. Sin embargo, estos métodos plantean problemas éticos y de privacidad, y además suelen ser invasivos, caros y laboriosos.

Por ello, los investigadores recurrieron al aprendizaje profundo para comprobar si puede predecir con precisión la edad de la retina a partir de imágenes del fondo de ojo, la superficie interna posterior del ojo, y para ver si existe alguna diferencia entre esta y la edad real de la persona, denominada «brecha de edad de la retina», y si esta puede asociarse con un mayor riesgo de muerte.

El aprendizaje profundo es un tipo de aprendizaje automático e inteligencia artificial (IA) que imita la forma en que las personas adquieren ciertos tipos de conocimiento. Pero, a diferencia de los algoritmos clásicos de aprendizaje automático, que son lineales, los algoritmos de aprendizaje profundo se organizan en una jerarquía de complejidad creciente.

Los investigadores utilizaron 80 169 imágenes del fondo de ojo obtenidas de 46 969 adultos de entre 40 y 69 años, todos ellos parte del UK Biobank, un gran estudio poblacional en el que participaron más de medio millón de residentes del Reino Unido de mediana y avanzada edad.

Unas 19 200 imágenes del fondo de ojo del ojo derecho de 11 052 participantes con una salud relativamente buena en el chequeo sanitario inicial se usaron para comprobar la precisión del modelo de aprendizaje profundo al predecir la edad de la retina.

Esto mostró una fuerte relación entre la edad de la retina prevista y la edad real, con una precisión general de hasta 3,5 años. Después, a los 35 917 participantes restantes se les evaluó la brecha de edad de la retina durante un período medio de seguimiento de 11 años.

Durante ese tiempo fallecieron 1871 participantes (5%): 321 (17%) por enfermedades cardiovasculares, 1018 (54,5%) por cáncer y 532 (28,5%) por otras causas, incluida la demencia.

La proporción de personas que «envejecen rápidamente» —aquellas cuya retina parecía mayor que su edad real— con una diferencia de edad de la retina superior a 3, 5 y 10 años fue, respectivamente, del 51%, el 28% y el 4,5%. Una mayor diferencia de edad de la retina en años se asoció significativamente con un riesgo de muerte un 49–67% más alto, excluyendo las enfermedades cardiovasculares y el cáncer.

Además, cada año de aumento en la diferencia de edad de la retina se asoció con un incremento del 2% en el riesgo de muerte por cualquier causa y del 3% en el riesgo de muerte por causas específicas, excluidas las enfermedades cardiovasculares y el cáncer, tras tener en cuenta factores potencialmente influyentes como la hipertensión, el peso, el estilo de vida y la etnia. El mismo proceso aplicado al ojo izquierdo arrojó resultados similares.

Se trata de un estudio observacional, por lo que no es posible establecer una causa. Los investigadores también reconocen que las imágenes de la retina se tomaron en un momento concreto y que los participantes podrían no reflejar a la población del Reino Unido en su conjunto.

No obstante, señalaron: «Nuestros nuevos resultados han determinado que la diferencia de edad de la retina es un predictor independiente de un mayor riesgo de mortalidad, especialmente la mortalidad no relacionada con enfermedades cardiovasculares o cáncer. Estos resultados muestran que la edad de la retina puede ser un biomarcador del envejecimiento clínicamente significativo».

Añadieron: «La retina ofrece una ventana única y accesible para evaluar los procesos patológicos subyacentes de las enfermedades vasculares y neurológicas sistémicas, asociadas a un mayor riesgo de muerte. Esta hipótesis está respaldada por estudios previos, que sugerían que la imagen de la retina contiene información sobre factores de riesgo de enfermedades cardiovasculares, enfermedades renales crónicas y biomarcadores sistémicos».

Los nuevos resultados, junto con estudios anteriores, dan peso a la «hipótesis de que la retina desempeña un papel importante en el proceso de envejecimiento y es sensible a los daños acumulativos del envejecimiento que aumentan el riesgo de muerte».