Aviso: Esta página é uma tradução automática da página original em inglês. Por favor note uma vez que as traduções são geradas por máquinas, não tradução tudo será perfeita. Este site e suas páginas da Web destinam-se a ler em inglês. Qualquer tradução deste site e suas páginas da Web pode ser imprecisas e imprecisos no todo ou em parte. Esta tradução é fornecida como uma conveniência.

Máquina-aprendendo a análise baseada de redes da interacção das mitocôndria avançar o diagnóstico do paládio

Em um estudo novo conduzido pelo grupo de investigação da biologia de sistemas imunitários do departamento de LIH da infecção e da imunidade, os pesquisadores adotaram uma aproximação deaprendizagem holística para explicar como as interacções entre as mitocôndria neuronal podem servir como uma ferramenta poderosa para distinguir pilhas de nervo dos pacientes de Parkinson daqueles que pertencem aos assuntos saudáveis, fornecendo desse modo introspecções novas na patogénese, diagnóstico e tratamento desta desordem neurodegenerative. Os resultados foram publicados hoje na biologia e na aplicação ilustres de sistemas dos jornais do sócio da natureza do ` do jornal'.

Máquina-aprender baseou a análise de redes da interacção das mitocôndria para avançar o diagnóstico do paládio

A doença de Parkinson (PD) é a segunda - a maioria de doença neurodegenerative comum, com os números pacientes que estão sendo esperados dobrar no mundo inteiro nos próximos 20 anos. Os mecanismos moleculars e celulares detalhados que são a base de sua patogénese permanecem obscuros, embora a evidência recente tenha aguçado para o papel da deficiência orgânica mitocondrial no início da doença. Mitocôndria -- “subunidades celulares pequenas envolvidas no metabolismo da pilha e na geração da energia -- interaja constantemente e dinâmicamente um com o otro, formando as redes perpètua em mudança conhecidas como redes da interacção das mitocôndria (MINs).

Os pesquisadores procuraram conseqüentemente compreender a correlação entre os prejuízos mitocondriais observados no paládio e todas as mudanças topológicas da rede específica nas actas, com o objectivo de avançar o diagnóstico adiantado e a classificação de pacientes do paládio.

Desde que a análise convencional que focaliza nas mitocôndria individuais não forneceu introspecções satisfying na patogénese do paládio, nosso trabalho de abertura de caminhos foi uma etapa para a frente investigando as redes da interacção entre estes organelles.”

Dr. Feng Ele, líder do grupo do grupo da biologia de sistemas imunitários do departamento de LIH do autor da infecção e da imunidade e da correspondência da publicação

Leveraging sua experiência forte na aprendizagem de análise e de máquina de rede, os cientistas analisaram um grande conjunto de dados de 700 gigas byte das imagens mitocondriais tridimensionais dos neurônios relativos ao cólon, recolhidas dos pacientes do paládio e dos controles saudáveis, e os neurônios dopaminergic, derivados das células estaminais. Encontraram que as características particulares da estrutura de rede dentro das actas estiveram alteradas nos pacientes do paládio comparados aos controles. Por exemplo, em pacientes do paládio, as mitocôndria formadas conectaram as sub-redes que eram geralmente maiores do que em indivíduos saudáveis. Na linha deste resultado, da eficiência da transmissão da energia e de informação e da distribuição entre as mitocôndria diferentes em actas pacientes do paládio era significativamente mais baixa do que nos controles, sugerir que de “os atrasos transmissão mais longos” estivessem associados com o diâmetro maior dos componentes das actas observadas em assuntos do paládio.

“Estes testes padrões topológicos diferentes nas actas podem significar que a energia e a informação possivelmente estão produzidas, compartilhadas e distribuídas menos competente nas mitocôndria neuronal de controles saudáveis relativos a dos pacientes do paládio, sugerindo sua conexão a dano mitocondrial, as deficiências e a fragmentação típicas de desordens neurodegenerative”, adicionam o Dr. Ele.

Além disso, a equipa de investigação encontrou estes testes padrões MÍNIMOS diferentes a ser correlacionados altamente com as contagens clínicas de uso geral de pacientes individuais, isto é a escala do paládio de avaliação da doença de Parkinson unificado (UPDRS). Certamente, ao aplicar uma aproximação da aprendizagem de máquina para analisar estas características MÍNIMAS, os pesquisadores observaram que o uso de uma combinação daquelas características da rede apenas permitiu que distinguissem exactamente entre pacientes do paládio e controles saudáveis.

Nossos resultados adiam o potencial de usar características mitocondriais particulares da rede como biomarkers novos para o diagnóstico adiantado e a classificação dos pacientes do paládio, que puderam ajudar a desenvolver um deslocamento predeterminado de saúde novo. Como um passo seguinte, nós exploraremos como nossos resultados podem oferecer novas perspectivas para a compreensão das várias doenças neurodegenerative caracterizadas pelo dysregulation mitocondrial, tal como a doença de Huntington e o Alzheimer, fazendo a nosso trabalho um exemplo verdadeiro da pesquisa translational e transversal.”

Prof. Rejko Krüger, director da medicina Translational Transversal em LIH e autor de contribuição do estudo.

“Esta publicação igualmente constitui uma etapa principal para a frente na aplicação de técnicas deaprendizagem avançadas para desembaraçar as interacções complexas da rede dos organelles celulares para a estratificação da doença. Certamente, a analítica dos dados e as tecnologias digitais inovativas são uma área de prioridade do núcleo para nosso departamento e para LIH no conjunto”, concluem o prof. Markus Ollert, director do departamento do autor da infecção e da imunidade e da contribuição do papel.

O estudo inter-disciplinar confiou na cooperação estreita entre clínicos, neurocientistas, biólogos da rede, dados grandes e os peritos da aprendizagem de máquina do instituto de Luxemburgo da saúde (LIH), Luxemburgo centram-se para a biologia de sistemas (LCSB) e o hospital central de Luxemburgo (CHL), particularmente através do Dr. clínico Nico Diederich do neurologista, assim como na colaboração com outros sócios internacionais tais como o Instituto de Fisica Interdisciplinar y Sistemas Complejos IFISC (Espanha).

Source:
Journal reference:

Zanin, M., et al. (2020) Mitochondria interaction networks show altered topological patterns in Parkinson’s disease. npj Systems Biology and Applications. doi.org/10.1038/s41540-020-00156-4.