Cómo determinar la edad biológica y la resistencia al estrés mediante el análisis del sudor

La edad cronológica dice poco sobre el estado real del cuerpo: dos personas de la misma edad pueden diferir radicalmente en términos de resistencia, riesgos y respuesta al tratamiento. Un equipo de ETH Zúrich, Empa, Caltech y el Hospital Universitario de Basilea está lanzando el proyecto AGE RESIST (AGE clock for RESIlience in SweaT): los científicos quieren aprender a evaluar con precisión y facilidad la edad biológica y la resiliencia (resistencia al estrés y la tensión) basándose en las moléculas del sudor que se recogen continuamente mediante sensores portátiles. La idea es convertir complejos paneles de laboratorio en un práctico "reloj de la edad" en la piel para personalizar las decisiones médicas y reducir los efectos secundarios del tratamiento. El proyecto está financiado por la Fundación Nacional Suiza para la Ciencia (SNSF).

Antecedentes del estudio

La edad cronológica (del calendario) es un mal predictor del estado real del cuerpo: resistencia, vulnerabilidad a las enfermedades y tolerancia al tratamiento. Por ello, los relojes biológicos de la edad se han desarrollado rápidamente en los últimos años. Sin embargo, muchos de ellos se basan en costosos análisis de laboratorio (análisis de sangre, análisis ómicos), ofrecen resultados esporádicos y no siempre han demostrado un valor clínico añadido. En este contexto, el proyecto AGE RESIST (ETH Zúrich, Empa, Caltech, Hospital Universitario de Basilea) ofrece una alternativa: buscar nuevos biomarcadores en el sudor y leerlos continuamente con sensores portátiles para evaluar no solo la edad, sino también la resiliencia (resistencia al estrés y tasa de recuperación). Este enfoque de reloj biológico se concibe como una herramienta para personalizar la terapia: seleccionar la intensidad de las intervenciones según la condición física real del paciente y, por lo tanto, reducir los efectos secundarios. El proyecto está financiado por la Fundación Nacional Suiza para la Ciencia (SNSF).

¿Por qué sudar? Ofrece una ventana práctica a la fisiología: electrolitos, metabolitos, marcadores de estrés e inflamación que se pueden medir sin agujas y en tiempo real. Las plataformas de interfaz piel-piel han avanzado drásticamente en los últimos años, con parches electroquímicos flexibles, colectores microfluídicos y sensores de varias horas capaces de rastrear la dinámica de los analitos, no solo los valores estáticos. Esto es importante para la resiliencia: no se predicen tanto las concentraciones absolutas, sino el perfil de la respuesta al calor/carga y la forma de la «curva de recuperación» en conjunto con la frecuencia cardíaca, la respiración y la temperatura central.

En AGE RESIST, esta idea se está poniendo en práctica: el equipo desarrolla un sensor de sudor portátil, prueba prototipos en una cámara climática y combina señales moleculares con la fisiología (frecuencia cardíaca, frecuencia respiratoria, temperatura central, etc.) para entrenar un modelo de edad y resiliencia. El proyecto está dirigido por Noé Brasier (ETH Zúrich); por parte de Empa, Simon Annaheim está a cargo del departamento de sensórica. El resultado esperado es una escala de edad práctica para la clínica, que ayude a planificar el tratamiento y la rehabilitación según la edad fisiológica en lugar de la edad de pasaporte.

El contexto abarca más que un solo proyecto: los "relojes" clásicos —epigenéticos, transcriptómicos y proteómicos— se están desarrollando rápidamente, pero en 2024-2025 se debatirán activamente sus limitaciones y su recalibración (dependencia de la composición de las células sanguíneas, reconfiguración de modelos para diferentes poblaciones y portabilidad clínica). La idea de los "relojes de sudor" o portátiles, propuesta sistemáticamente por primera vez en la agenda académica en 2023, simplemente acorta la distancia entre los biomarcadores de laboratorio y la monitorización diaria: busca captar el lado dinámico del envejecimiento: la capacidad del sistema para responder a un desafío y recuperarse.

Cómo funcionará

Los investigadores están desarrollando un sensor de sudor portátil que detecta simultáneamente nuevos biomarcadores moleculares y los combina con parámetros fisiológicos (frecuencia cardíaca, frecuencia respiratoria, temperatura corporal central, etc.). Según Simon Annaheim, del laboratorio de Membranas y Textiles Biomiméticos (Empa), la precisión de los sensores cutáneos permite obtener datos continuos y fiables sobre el estado del cuerpo. El equipo está probando prototipos en una cámara climática donde se puede dosificar el calor y la carga. A partir de estos datos, se entrenará un algoritmo de relojería que vincula la capacidad de afrontar la carga y recuperarse con la edad biológica y la resiliencia.

¿Quién está detrás del proyecto y qué cambiará?

El impulsor es el Dr. Noé Brazier (ETH Zúrich, Instituto de Medicina Traslacional); el proyecto involucra a especialistas clínicos, sensoriales y materiales de los hospitales ETH, Empa, Caltech y Basilea. Si el "reloj" demuestra reproducibilidad y valor predictivo, podrá utilizarse para seleccionar la intensidad de la terapia y la rehabilitación según la edad fisiológica, en lugar de un pasaporte, desde oncología y cardiología hasta ortopedia y geriatría. Idealmente, esto reduce el sobretratamiento, los efectos secundarios y la pérdida de oportunidades de intervenciones oportunas.

Reclutamiento de voluntarios: qué experimentarán los participantes

El reclutamiento para un estudio piloto está actualmente en curso. Se buscan hombres y mujeres dispuestos a completar aproximadamente una hora de ejercicio, de entre 44 y 54 años o de entre 60 y 70 años, con un IMC < 30 y dominio del alemán o inglés. La participación tendrá un coste: evaluación de la condición física (espiroergometría), evaluación de la edad biológica, resultados de análisis de sangre y una compensación de 200 CHF (incluidos los gastos de viaje). El estudio se realizará en Empa, St. Gallen. El procedimiento incluye tres visitas (aproximadamente 6 horas en total): evaluación; visita principal con ejercicio de ciclismo con calentamiento suave y pausas (se toma la sudoración, mientras se registran los parámetros con sensores no invasivos); una visita final breve para comprobar la retirada de la cápsula del sensor para monitorizar la temperatura del núcleo. Los datos son confidenciales; no se garantiza ningún beneficio médico a los participantes.

¿Por qué sudar?

El sudor es una ventana al metabolismo: contiene electrolitos, metabolitos, marcadores de inflamación y estrés, que pueden medirse de forma continua y sin agujas. A diferencia de los análisis de sangre episódicos, el sudor de los sensores portátiles proporciona información dinámica: cómo reacciona el cuerpo a un estímulo (calor, carga) y con qué rapidez se recupera. Para un "observador de la edad", no solo importa la cantidad de moléculas a la vez, sino también el perfil de respuesta: la amplitud, la velocidad y la forma de la curva de recuperación. Junto con la frecuencia cardíaca, la respiración y la temperatura central, esto se convierte en un "retrato" digital de la resiliencia, clave para un tratamiento personalizado.

¿Qué se mide exactamente y cómo se interpreta?

En el piloto, el equipo compara:

• Moléculas en el sudor: un nuevo conjunto de biomarcadores candidatos de la edad biológica y la respuesta al estrés.
• Fisiología: frecuencia cardíaca, respiración, temperatura central (a través de la cápsula sensorial ingerida), parámetros de la piel.
• Resistencia y resistencia al calor: ciclismo y recuperación controlados térmicamente.
  Los datos se combinan para crear un modelo de resistencia a la edad validado en diferentes grupos de edad y repeticiones. El objetivo es crear una herramienta con valor clínico añadido, fácil de usar y comprender para los profesionales sanitarios.

¿Dónde puede resultar útil esto mañana?

• Planificación de la intervención. Evaluación de la edad fisiológica y la reserva antes de la cirugía o la unidad de cuidados intensivos para dosificar el riesgo con mayor precisión.
• Rehabilitación y medicina deportiva. Monitorización de la resiliencia a lo largo del tiempo, ajuste de las cargas a tiempo y monitorización de la sobrecarga.
• Geriatría y Enfermedades Crónicas: Identificar ‘brechas’ en resiliencia mucho antes de los eventos clínicos y personalizar el tratamiento.

En resumen - lo principal

• AGE RESIST busca biomarcadores de edad biológica y resiliencia en el sudor y entrena sensores portátiles para “leerlos” continuamente.
• El proyecto, liderado por la ETH de Zúrich, Empa, Caltech y las Clínicas de Basilea, está financiado por el SNSF. El objetivo es crear un reloj específico para la edad para la medicina personalizada.
• En el piloto - 3 visitas, carga cíclica a calor suave, cápsula sensorial para temperatura central, compensación 200 CHF.

Fuente: Página de Empa sobre el proyecto AGE RESIST.