Ожирение может наносить организму гораздо более серьёзный и масштабный вред, чем считалось раньше. Учёные впервые смогли увидеть, как лишний вес влияет не только на отдельные органы, а буквально на всё тело сразу — от печени и мышц до нервной системы. Сделать это удалось благодаря новому ИИ-инструменту, который создал детальный трёхмерный "атлас" организма и показал скрытые повреждения на клеточном уровне. Исследователи уверены: это открытие может полностью изменить подход к изучению сложных заболеваний и ускорить разработку новых методов лечения, передает inbusiness.kz со ссылкой на Euro News.
Новый инструмент на основе искусственного интеллекта показал, как ожирение влияет на весь организм на клеточном уровне, выявив масштабные повреждения далеко за пределами жировой ткани.
Исследование, опубликованное в журнале Nature, возглавили учёные из центра Helmholtz Munich, Мюнхенского университета имени Людвига-Максимилиана и сотрудничающих институтов.
"Платформа ИИ под названием MouseMapper создаёт подробный 3D-"атлас" всего тела. Она одновременно распознаёт органы, нервные волокна и клетки иммунной системы в десятках миллионов структур", - пояснили авторы эксперимента.
До сих пор учёные могли изучать изменения при заболеваниях лишь по отдельным органам. Эта система даёт возможность увидеть весь организм целиком в рамках одного анализа.
Для создания такого атласа исследователи использовали сложную комбинацию современных технологий.
"У мышей специально маркировали нервы и клетки иммунной системы при помощи флуоресцентных меток. После этого к животным применили методы просветления тканей, благодаря которым тела становились оптически прозрачными, но при этом сохраняли необходимые сигналы", - так описали детали опыта его авторы.
Затем учёные использовали специальную микроскопию с листовым освещением. Она позволила получить трёхмерные изображения всего организма в высоком разрешении. После этого искусственный интеллект автоматически обработал полученные снимки и нанёс на карту 31 орган и тип ткани.
Благодаря этому исследователи смогли одновременно увидеть, где именно в организме возникают воспалительные процессы и структурные повреждения.
Работу системы протестировали на мышах, которых кормили пищей с высоким содержанием жиров. У животных развилось ожирение и метаболические нарушения, похожие на те, которые наблюдаются у людей.
Результаты оказались тревожными. Учёные обнаружили обширные воспаления и изменения тканей сразу в нескольких органах, включая жировую ткань, печень и мышцы.
Однако самым неожиданным открытием стали изменения в нервной системе.
Исследователи выявили серьёзные структурные нарушения в тройничном нерве, который отвечает за чувствительность лица. У мышей с ожирением оказалось значительно меньше нервных разветвлений и окончаний.
По словам учёных, это свидетельствовало об утрате нормальной чувствительности. Позже поведенческие тесты подтвердили эти выводы: мыши значительно слабее реагировали на прикосновения и внешнюю стимуляцию.
Особый интерес вызвало то, что похожие признаки специалисты нашли и у людей.
После экспериментов на животных исследователи проанализировали образцы тканей людей с ожирением. В результате, были обнаружены сходные молекулярные изменения в тройничном ганглии — нервном узле, связанном с чувствительностью лица.
Учёные считают, что это может говорить о схожем механизме повреждения нервов у людей и мышей при ожирении. Фактически исследование показало, что лишний вес способен влиять не только на обмен веществ или работу внутренних органов, но и на состояние нервной системы.
Авторы работы уверены, что новая технология способна серьёзно изменить подход к изучению заболеваний.
Если раньше исследователи были вынуждены рассматривать организм по частям, то теперь появилась возможность анализировать болезнь как единый процесс, затрагивающий сразу множество систем организма.
Кроме того, команда рассчитывает в будущем создавать так называемых "цифровых двойников" организма. С помощью таких моделей можно будет заранее прогнозировать развитие заболеваний, и проверять потенциальные методы лечения ещё до проведения реальных экспериментов.
По мнению специалистов, подобные технологии способны ускорить создание новых лекарств, повысить точность исследований и сократить потребность в опытах на животных.
Фото: авторское право Erturk Lab/Helmholtz Munich
Читайте по теме:
У молодой девушки нашли заболевание, которое поразило даже врачей
