Obezitatea nu afectează doar acumularea de grăsime, ci produce modificări complexe în întregul organism, inclusiv la nivelul sistemului nervos, arată un nou studiu. Cercetătorii au dezvoltat un instrument bazat pe inteligență artificială care poate analiza simultan efectele obezității asupra mai multor organe și țesuturi, oferind o imagine detaliată a modului în care boala influențează corpul la nivel celular.
Pe lângă efectele asupra metabolismului și depozitării grăsimii, obezitatea modifică activitatea sistemului imunitar, structura nervilor și organizarea țesuturilor în mai multe organe, crescând riscul unor afecțiuni precum diabetul de tip 2, bolile cardiovasculare, accidentul vascular cerebral, neuropatiile și cancerul.
Până acum, cercetătorii puteau studia aceste schimbări doar separat, organ cu organ. O echipă de la Institutul pentru Inteligență Biologică (iBIO) din cadrul Helmholtz Munich și Universitatea Ludwig Maximilian din München a creat însă un nou sistem AI capabil să cartografieze întregul organism într-o singură analiză complexă. Studiul a fost publicat în revista Nature.
Cum funcționează noul sistem AI
Platforma, denumită MouseMapper, folosește algoritmi de deep learning pentru a analiza imagini biologice ale întregului corp. Sistemul poate identifica automat 31 de organe și tipuri de țesut și poate urmări distribuția nervilor și a celulelor imune în organism.
MouseMapper creează un atlas tridimensional extrem de detaliat al organismului, identificând simultan organe, nervi și celule imune în milioane de structuri biologice.
Pentru realizarea atlasului, cercetătorii au marcat nervii și celulele imune la șoareci folosind markeri fluorescenți. Ulterior, țesuturile au fost făcute transparente prin tehnici speciale, fără pierderea semnalelor fluorescente.
Imaginile 3D de înaltă rezoluție au fost obținute prin microscopie cu fascicul luminos plan, iar inteligența artificială a analizat automat datele și a cartografiat organele și țesuturile din întregul corp.
Ce au descoperit cercetătorii
Sistemul a fost testat pe șoareci hrăniți cu o dietă bogată în grăsimi, care au dezvoltat obezitate și tulburări metabolice similare celor observate la oameni.
Rezultatele au arătat inflamații extinse și modificări structurale în mai multe organe, inclusiv în țesutul adipos, ficat și mușchi. Cele mai surprinzătoare schimbări au fost observate însă la nivelul sistemului nervos. Cercetătorii au identificat modificări importante ale nervului trigemen, responsabil de sensibilitatea feței.
La șoarecii obezi, nervul prezenta mai puține ramificații și terminații nervoase, ceea ce sugerează o diminuare a funcției senzoriale normale. Testele comportamentale au confirmat că animalele reacționau mai slab la atingere și la alți stimuli.
Modificări similare observate și la oameni
Echipa a analizat ulterior probe de țesut uman provenite de la persoane cu obezitate și a identificat modificări moleculare similare în ganglionul trigeminal, structura nervoasă implicată în sensibilitatea feței. Rezultatele sugerează că afectarea nervoasă observată la șoareci ar putea apărea și la oameni.
Autorii studiului spun că noua platformă ar putea schimba modul în care sunt analizate bolile complexe. În locul studiilor separate pentru fiecare organ, cercetătorii pot urmări acum modul în care bolile afectează organismul ca sistem integrat.
În viitor, echipa intenționează să dezvolte și „gemeni digitali” ai organismelor, care ar putea permite simularea evoluției bolilor și testarea tratamentelor înainte de experimentele biologice propriu-zise.
Potrivit cercetătorilor, astfel de instrumente bazate pe inteligență artificială ar putea accelera dezvoltarea medicamentelor și reduce numărul experimentelor pe animale.
Tu ce măsuri iei pentru a preveni obezitatea?
„Responsabilitatea se construiește împreună.
Intră pe canalul nostru de WhatsApp Responsabil și fii parte dintr-o comunitate care vrea să schimbe România în bine.
Leave a comment