Vědci vytvořili AI model obezity. Může odhalit řadu problémů

Obezita zkracuje život, ničí orgány a zhoršuje dopady mnoha dalších nemocí. Jenže vědci stále neznají přesný systémový dopad na konkrétní místa v těle. Nyní by tomu mohly pomoci nové technologie.

Obezita je podle Světové zdravotnické organizace jednou z nejhorších zdravotních hrozeb současnosti. Nová generace léčiv ji sice dokáže radikálně omezovat, ale zatím se nezdá, že by to mohlo pomoci napříč populací, zejména vzhledem k ceně léčiv.

Je dobře známé, že obezita zásadně ovlivňuje metabolismus a ukládání tuku, ale pro organismus přináší mnohem více rizik. Mění k horšímu imunitní aktivitu, nervovou strukturu i uspořádání tkání v celé řadě orgánových systémů, čímž zvyšuje riziko desítek vážných onemocnění – od cukrovky druhého typu přes nemoci srdce a mozku až po rakoviny.

Vědci tohle všechno sice dobře vědí, ale přesto jim pořád ještě chybí nástroje, které by jim umožňovaly systémově sledovat, jak dopady obezity ovlivňují konkrétní tělo. Jak dotčené orgány trpí, jak se zvyšuje množství takzvaných zombie buněk, jak se organismus snaží těmto změnám přizpůsobit. Teď to mění vědci z Helmholtzova institutu v Mnichově.

Vytvořili totiž model umělé inteligence (AI), který umí zobrazovat dopady obezity na tělo, byť zatím v případě těla myší. Algoritmus se jmenuje MouseMapper a umí automaticky procházet 31 orgánů a typů tkání u myší, současně mapuje i nervy a imunitní buňky v myším těle, aniž by bylo nutné zvíře zabít a pitvat. V odborném časopise Nature, kde vědci tento revoluční model popsali, uvedli, že trénink této umělé inteligence jim zabral několik měsíců.

Pohled do nitra myši

Výzkum začal tím, že vědci překrmovali laboratorní myši, až dosáhly různé míry morbidní obezity.

Pak pořídili detailní mapy myších těl, kde pro AI označili všechny důležité orgány, tkáně a buňky. Vznikly 3D snímky zaznamenávající pohled na desítky milionů buněčných struktur napříč orgány a tkáněmi. Nástroj MouseMapper pak tato data automaticky analyzoval a identifikoval nervy, shluky imunitních buněk a anatomické oblasti v celém těle.

To vědcům umožnilo přesně určit, kde v různých tkáních – včetně tukové, svalové a jaterní a periferních nervů – dochází k zánětům a strukturálnímu poškození.

O myších a lidech

AI odhalila rozsáhlé změny jak v organizaci imunitních buněk, tak v architektuře nervů v celém těle. Jedním z nejvýraznějších výsledků byla strukturální změna části trojklaného nervu, tedy hlavního obličejového nervu, který je zodpovědný za citlivost obličeje a motorické funkce. U obézních myší měly tyto smyslové nervy mnohem méně zakončení a větví, což naznačuje ztrátu normální nervové funkce. Experimenty dále ukázaly, že tlustá zvířata reagovala na smyslové podněty méně než štíhlé myši, což ukazuje, že existuje souvislost mezi poškozením tkáně způsobeným obezitou a narušením smyslů.

Podobných změn ukázal model ještě mnohem víc. Důležité je to, že řada jich je strukturně podobná těm, které se vyskytují také u lidí. Jsou založené na stejných signálních drahách, stejných mechanismech a molekulárních signaturách.

Autoři studie se domnívají, že MouseMapper by mohl změnit studium komplexních onemocnění, která postihují více orgánových systémů současně, včetně diabetu, rakoviny, neurodegenerace a autoimunitních poruch. Na rozdíl od dřívějších metod zaměřených na vybrané orgány nebo tkáně totiž tato AI nabízí platformu pro analýzu celého těla, a tedy možnost najít problematická místa v celém organismu.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Mnohým AI chybí dostatečná opatření při dotazech vztažených k terorismu, varuje zpráva

Mnoho modelů umělé inteligence (AI) nemá dostatečné bezpečnostní mechanismy proti žádostem o „pomoc při teroristické operaci“, uvádí iniciativa Tech Against Terrorism v páteční zprávě.
před 6 hhodinami

Za padesát let zmizely tři čtvrtiny volně žijících obratlovců

Populace volně žijících obratlovců klesly v letech 1970 až 2022 v průměru o 73 procent. Největšími hrozbami pro tyto živočichy jsou ztráta a degradace stanovišť, nadměrné využívání přírodních zdrojů, klimatická změna, znečištění, invazní druhy nebo nemoci. Nejhůře jsou na tom sladkovodní populace živočichů, které poklesly průměrně o 85 procent. Vyplývá to ze Zprávy o stavu planety 2026 (Living Planet Report).
před 9 hhodinami

Emise skleníkových plynů za poslední dekádu měly dopad na sílu veder v Evropě, ukazuje studie

Když Evropu zasáhne mimořádná vlna veder, dokážou klimatologové poměrně dobře stanovit, jakou roli v ní sehrála člověkem způsobená změna klimatu. Nedávno publikovaná studie si ale klade mnohem složitější otázku – dá se v konkrétní vlně veder rozeznat vliv části skleníkových plynů, konkrétně těch, které lidstvo vypustilo teprve během posledních deseti let?
před 12 hhodinami

AI vyřešila stovky matematických problémů, tvrdí OpenAI. Vědci protestují

Společnost OpenAI zaměřená na výzkum a vývoj umělé inteligence (AI) zveřejnila rozsáhlou sbírku matematických výpočtů, které vytvořil její nový interní model. Podle deníku The New York Times (NYT) výsledky na jednu stranu odhalují, čeho jsou nejpokročilejší modely AI schopny, ale vyvolávají i otázku, do jaké míry se výsledky opírají o práci skutečných matematiků. Překotný vývoj AI také vyvolává obavy, že firmy technologii vyvíjejí rychleji, než se změně dokáže přizpůsobit akademické prostředí.
včera v 17:30‌‌

Rakovina dutiny ústní zabije ročně stovky Čechů. Člověk ji může odhalit sám, radí stomatolog

Stovky lidí ročně zbytečně zemřou na rakovinu dutiny ústní, hlavně proto, že se s touto diagnózou dostanou k lékaři pozdě. Ve skutečnosti mohou ale hodně udělat sami, tento nádor se dá totiž odhalit i pomocí samovyšetření. Včasný záchyt je pro toto zhoubné onemocnění klíčový, říká v rozhovoru pro ČT24 přednosta Stomatologické kliniky FN Plzeň Lukáš Hauer.
včera v 16:26‌‌

Větrné elektrárny mohou ochlazovat mořskou hladinu, ukázal výzkum

Spočítat dopady větrných elektráren na okolí není úplně snadné – zejména na moři, kde existuje spousta nejrůznějších vlivů, jejichž dopady komplikují vyhodnocení. Teď přišli s kvalifikovanými odhady experti ze Skotska.
včera v 13:12‌‌

Zemřela Margaret Hamiltonová, která vyvíjela programy pro NASA

Ve věku devadesáti let zemřela americká softwarová inženýrka Margaret Hamiltonová, která vedla tým, jenž vyvíjel letový software pro program Apollo amerického Národního úřadu pro letectví a vesmír (NASA). Informoval o tom její někdejší zaměstnavatel, Massachusettský technický institut (MIT).
včera v 12:13‌‌

Největší soukromá archeologická společnost na světě končí, stovky vědců jsou bez práce

„Archeologie jako byznys s růstovou strategií“ – takový byl záměr americké soukromé společnosti Chronicle Heritage, která zaměstnávala stovky archeologů, antropologů a paleontologů. Na začátku října přestala fungovat, možná i kvůli obavám z budoucího nedostatku financí.
včera v 11:08‌‌

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.