Штучний інтелект діагностував аутизм за кишковою мікрофлорою

Штучному інтелекту вдалося з точністю до 91 відсотка визначити розлади аутистичного спектра (РАС) у дітей за складом кишкової мікрофлори. Дослідження виявило, що у кишківнику дітей з аутизмом були присутні бактерії, гриби, віруси та археї, які відрізняли їх від дітей без РАС. Метод діагностики, заснований на аналізі мікрофлори, дозволить своєчасно виявляти РАС та надавати необхідну допомогу дітям і їхнім батькам. Про це повідомили у журналі Nature Microbiology.

3D-візуалізація кишкових ворсинок людини та мікробіома. Getty

Як кишкова мікрофлора може впливати на розвиток аутизму?

Причини розвитку розладів аутистичного спектра до кінця не вивчені, однак, як вважають науковці, до появи РАС залучені як генетична схильність, так і чинники довкілля. Одним із таких факторів може бути склад кишкової мікрофлори, яку все частіше пов’язують із порушенням сигналювання між кишківником та мозком. Це, своєю чергою, впливає на роботу мозку та навіть може порушувати розвиток нормальної соціальної поведінки. Тож науковці з Університету Гонконга вирішили дослідити, чи можливо за складом мікрофлори передбачити розвиток аутизму.

Що вдалося з’ясувати про розлади аутистичного спекра?

Щоб виявити зв’язок між кишковою мікрофлорою та розвитком розладів аутистичного спектра, науковці дослідили кал 1627 дітей з та без РАС на вміст у ньому типових мікроорганізмів. Надалі дані про склад кишкової мікрофлори представили алгоритму машинного навчання, який проаналізував закономірності для дітей, що мали або не мали РАС.

Виявилося, що 14 видів архей, тобто давніх прокаріотів, 51 вид бактерій, 7 видів грибів, 18 видів вірусів, 27 генів мікробів та 12 метаболічних шляхів відрізнялися у дітей з аутизмом порівняно з дітьми без РАС. За цими мікроорганізмами вони розробили набори маркерів для визначення РАС.

Відтак, набір бактеріальних маркерів виявився найефективнішим, показавши точність у 85 відсотків, а найменш точним виявилося визначення РАС за вірусною складовою — всього 68 відсотків. Імовірно, це пов’язано зі значною варіабельністю геному вірусів. Утім, коли науковці об’єднали 31 маркер за різними мікроорганізмами, вони змогли створити набір маркерів, за яким із точністю в 91 відсоток визначали РАС за допомогою штучного інтелекту.

Як це відкриття допоможе людям з аутизмом?

Використання такої моделі діагностики розладів аутистичного спектра допоможе зі своєчасним їх виявленням, що є не менш важливим, ніж підбір методів підтримки людей із цими розладами. Наразі багато людей з РАС отримують діагноз уже в дорослому віці, утім використання маркерів мікробіоти кишківника як неінвазивного інструмента для ранньої діагностики аутизму зможе допомогти покращити якість їхнього життя.

На що ще впливає кишкова мікрофлора

👶 Дослідивши вибірку зразків калу 34 малюків, американські дослідники дійшли висновку, що кишковий мікробіом здатен впливати навіть на те, чи буде немовля боязким.

💩 Із порушенням сигналювання між кишківником та мозком, як вважають науковці, пов’язана також хвороба Паркінсона, а тепер пацієнтів з цією хворобою вдалося полікувати за допомогою пересадки мікрофлори з калу.

📊 Американські дослідники із застосуванням «метода лійки» встановили зв’язок між мікрофлорою кишківника та порушеннями обміну речовин у людини, гіпертонією, інфекційними процесами і неврологічними станами.

Джерело