Chemikálie v jejich nábytku mohou ovlivnit jejich metabolismus
Chemikálie v jejich nábytku mohou ovlivnit jejich metabolismus
Vědci z Boston University School of Medicine and Public Health vyvinuli metody strojového učení, které jsou schopny identifikovat a charakterizovat metabolismus rušivých chemikálií. Její výzkum byl publikován v perspektivě zdraví životního prostředí.
obesogenní
Pokud sedíte příliš mnoho na pohovce, můžete přibrat na váze. Zní to jako zdravý rozum, že? Přírůstek na váze však může být nejen výsledkem nadměrného způsobu života. Spíše by to mohlo být způsobeno kontaktem s určitými chemikáliemi, které mohou být k dispozici v jejich nábytku.
Tyto chemikálie jsou známé jako metabolické interferující chemikálie (MDC) nebo „obesogenní“ a lze je nalézt v různých domácnostech a v celém prostředí. Jak název napovídá, MDC mohou vyvolat změny v metabolických procesech osoby a vytvořit predispozici k přírůstku hmotnosti stimulací tukových buněk (obocytů).
Vědecký výzkum teprve nedávno začal zkoumat, jaký typ tukových buněk - existují různé typy - se vytvářejí v důsledku účinku takových chemikálií. „To je důležitá otázka, protože ne všechny tukové buňky jsou„ vytvořeny stejně “,“ říká Dr. Stefano Monti z oddělení lékařské univerzity na Bostonské univerzitě. „Buňky z bílého tuku ukládají energii, a proto přispívají k obezitě. Buňky hnědé a brite tukové buňky (hnědé na bílém) popálení energie a snižování obezity. Naše předchozí práce naznačuje, že environmentální chemikálie spíše stimulují tvorbu buněk bílého tuku.“
Monti vysvětluje, že existuje souvislost mezi zvýšenou produkcí MDC z prostředí (a stresem z nich) a rychlým zvýšením obezity a metabolických onemocnění pozorovaných u lidí. „Nejnovější studie ukázaly, že nárůst BMI v posledních letech jednoduše nepřipisoval nadměrný příjem kalorií a/nebo nedostatečnou spotřebu energie,“ dodává.
Abychom omezili naši expozici naší expozici a použití těchto potenciálně škodlivých chemikálií, musíme vědět, co a kde jsou, co se ukázalo jako obtížné. Monti a jeho kolegové, včetně Dr. Jennifer Schlezinger, však zveřejnili novou studii, která použila přístupy mechanického učení k úspěšné identifikaci a charakterizaci MDC v řadě neklasifikovaných chemikálií.
Co je to strojové učení? Strojové učení, větev umělé inteligence (AI), používá data a algoritmy k reprodukci způsobu, jakým se lidé učí. Například, aby se naučili úkol, lidé je opakují a provádějí úkol, dokud nejsou optimalizovány. Totéž se stane při výuce stroje; čímž se přesnost pokaždé zlepšuje.
Proč strojové učení?
Proč používat strojové učení v této souvislosti? Rozhodnutí bylo založeno na žádosti Monti a jeho kolegů o vývoji nestranného a datového přístupu. S pomocí strojového učení se tým mohl „učit“ efektivně z předchozích výzkumných studií. „Profilovali jsme řadu více než 60 chemikálií se známými účinky (tj. Známý buď obesogenním nebo neobezogenním), abychom„ trénovali “počítačový model, který předpovídá jejich metabolický potenciál,“ popisuje Monti.
Fáze profilování experimentu zahrnovala léčbu preadipocytových buněk - které pocházejí od myší - s každou chemikálií a extrakcí mRNA z nich. Dále byla mRNA sekvenována pro analýzu transkripce pomocí postupů sekvenování RNA (RNA-seq). Tento proces poskytl vědcům informace o tom, jak geny buněk reagovaly na chemický stres. „Tyto profily sekvenování RNA byly přiváděny do počítačového modelu spolu se známými chemickými značkami, které byly vyškoleny k rozlišení mezi oběma třídami, a poté aplikovány na klasifikaci neznačených chemikálií,“ říká Monti.
Profily RNA-Seq poskytly informace o účincích krátkodobé expozice chemikáliím, zatímco jména (např. Esogenogenní nebo neabsoducenty) byly použity k poskytování dlouhodobých expozičních účinků. Proto byl model strojového učení vyškolen k používání krátkodobých profilů exprese, aby se předpovídaly možné dlouhodobé expoziční účinky neoznačených chemikálií. Monti zdůrazňuje, že se jedná o jemný, ale důležitý bod.
Konstrukce experimentu vytváří na předchozí práci, projektu karcinogenomu, jehož cílem bylo identifikovat potenciální karcinogenní. „Obě studie společně nabízejí koncepční, experimentální a aritmetický rámec (tj. Komplexní„ recept “) s obecnou použitelností pro screening velkých skupin chemikálií na jejich potenciálním dlouhodobém vedlejším účincích, včetně, ale ne omezených, metabolických poruch a karcinogenity,“ vysvětluje Monti.
Účinek expozice MDC
Výzkumná skupina by chtěla zdůraznit, že aplikace jejich nejnovější studie přesahují zvláštní rysy použité metody a její dovednosti. Profilované chemikálie ve studii zahrnovaly také léky, které se používají k léčbě metabolických onemocnění. Vědci umožnili jejich metodice blíže se podívat na to, jak tyto léky ovlivňují metabolismus buňky. „Toto porozumění bude zase zásadně důležité pro rozvoj účinnějších a cílenějších léků s minimálními vedlejšími účinky,“ říká Monti.
Identifikace chemické látky jako MDC je pouze prvním krokem, vysvětluje Monti: „Vybrali jsme dva z předpovědí s vysokým počtem předávání (tonalid a chinoxy, dva často používané pesticidy) a provedli jsme komplexní funkční validaci, což však potvrdilo jejich nepříznivé účinky na formování lidského tuku.
Zdroje:
Kommentare (0)