количество зарегистрированных пользователей: 62719

Rumedo Медицинский образовательный портал

МЕДИЦИНСКИЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ПОРТАЛ

Академия инновационного образования

Новости

Искусственный интеллект помог найти причину развития осложнений сахарного диабета

Российские ученые предложили новый подход, который поможет выяснить молекулярные пути развития осложнений при сахарном диабете. С помощью технологии интеллектуального анализа текстов и математического моделирования авторы воссоздали сложную сеть взаимодействия между основными генами, участвующими в развитии этого заболевания и связанных с ним заболеваний – сообщает сайт «Научная Россия» со ссылкой на статью в International Journal of Molecular Sciences1.

Высокая вариабельность гликемии признана фактором риска сосудистых и неврологических осложнений сахарного диабета. Гипергликемия запускает различные патологические процессы: окислительный стресс, воспаление, патологическое образование новых сосудов, повреждение имеющихся и многие другие. Прием препаратов помогает нормализовать содержание глюкозы, но, если человек введет их неправильно или забудет поесть, или физически перенапряжется, или уже есть иные нарушения метаболизма и опухоли, может возникнуть гипогликемия, то есть уровень сахара снизится. При этом прежде всего страдает головной мозг, требующий очень много энергии. В результате получаются качели: ткани то страдают от переизбытка сахара, то голодают.

Хотя общие принципы развития избыточной вариабельности глюкозы и гипогликемии известны, до конца не изучены молекулярные механизмы их воздействия на разные органы человека. «В этой работе мы воссоздали систему генов, продукты которых участвуют в процессах, связанных с избыточной вариабельностью гликемии, гипогликемией, сосудистыми и неврологическими осложнениями сахарного диабета. В этом нам помогла программа ANDSystem — инструмент, разработанный в Институте цитологии и генетики СО РАН. Он проанализировал тексты научных статей, посвященных изучению молекулярных путей развития диабета и связанных с ним недугов и осложнений», — рассказывает руководитель проекта по гранту РНФ Вадим Климонтов, доктор медицинских наук, профессор РАН.

Ученые из Научно-исследовательского института клинической и экспериментальной лимфологии — филиала Института цитологии и генетики СО РАН (Новосибирск) сочетали биоинформационный анализ и искусственный интеллект, чтобы объяснить, на какие метаболические пути влияют изменения гликемии и как это может спровоцировать развитие тяжелых заболеваний. Сначала ANDSystem анализировала тексты статей и распознавала названия биологических объектов — генов, участвующих в целевых процессах. Далее она выявляла связи между ними, и на основании этого можно предположить механизмы появления осложнений при диабете. В результате были реконструированы и проанализированы генные сети вариабельности гликемии, гипогликемии, сосудистых осложнений диабета и болезни Альцгеймера, каждая из которых содержала сотни генов и тысячи взаимодействий между ними.

Анализ выявил молекулярные изменения и обменные процессы, которые в условиях резких колебаний уровня глюкозы или гипогликемии способны вызвать нарушения функции клеток сосудов, почек, сердца и нервной системы.

«В результате наша гипотеза подтвердилась — влияя на активность многих генов и интенсивность физиологических процессов, высокая вариабельность уровня глюкозы, а также гипогликемия могут играть важную роль в развитии сосудистых заболеваний, связанных с диабетом, а также когнитивной дисфункции. В будущем полученные нами данные помогут найти ключевые молекулы, отвечающие за поражения органов при диабете, и определить новые мишени для терапии», — отметил Вадим Климонтов.

Список литературы:

1. Усик И. Искусственный интеллект поможет объяснить высокий риск поражений сердечно-сосудистой и нервной систем у людей с диабетом // Научная Россия (28.12.2021)

Вернуться к новостям