2024-06-10 10:51:18
Regístrate gratis para escuchar este artículo.
Gracias. Escuche este artículo usando el reproductor de arriba. ✖
Los recién nacidos tienen características metabólicas únicas que favorecen su crecimiento y desarrollo saludables.
«Los bebés necesitan más energía para regular la temperatura corporal debido, por ejemplo, a su alta relación superficie-masa, pero no pueden temblar durante los primeros seis meses de vida, por lo que los procesos metabólicos deben garantizar que el bebé se mantenga caliente», Elaine dijo Zaunseder, investigador del Laboratorio de Ingeniería, Matemáticas y Computación de la Universidad de Heidelberg.
Los modelos de cuerpo entero (WBM) son modelos computacionales que integran diferentes tipos de datos multiómicos, como conocimientos genómicos, metabólicos y proteómicos, y se han creado para simular y estudiar la fisiología y las enfermedades de los adultos. Sin embargo, actualmente faltan WBM para recién nacidos.
Continúe leyendo a continuación…
Investigadores dirigidos por la profesora Ines Thiele, investigadora principal del grupo de Fisiología de Sistemas Moleculares de la Universidad de Galway, han creado los primeros WBM específicos por sexo que representan el metabolismo de recién nacidos y bebés en 26 órganos, 6 tipos de células y más de 80.000 reacciones metabólicas.
El estudio, publicado en Cell Metabolism, “permitirá a los investigadores investigar el metabolismo de bebés sanos, así como de bebés que padecen enfermedades metabólicas hereditarias, incluidas las investigadas en exámenes de detección de recién nacidos”, dijo Thiele.
Traducir procesos metabólicos en conceptos matemáticos.
Thiele y sus colegas crearon 360 modelos resueltos de órganos en total, utilizando datos sobre sexo, peso al nacer y concentraciones de metabolitos de 10.000 recién nacidos para su validación.
“Una parte esencial de este trabajo de investigación fue identificar estos procesos metabólicos y traducirlos en conceptos matemáticos que pudieran aplicarse en el modelo computacional. Captamos el metabolismo de una manera específica de un órgano, lo que ofrece la oportunidad única de modelar las demandas de energía específicas de un órgano que son muy diferentes en los bebés en comparación con los adultos”, dijo Zaunseder, autor principal del estudio.
“Dado que la nutrición es el combustible del metabolismo, podemos utilizar datos de la leche materna de recién nacidos reales en nuestros modelos para simular el metabolismo asociado en todo el cuerpo del bebé, incluidos varios órganos. Basándonos en su nutrición, simulamos el desarrollo de bebés digitales durante seis meses y demostramos que crecerán al mismo ritmo que los bebés del mundo real”, añadió.
Los WBM se pueden personalizar, lo que permite a los científicos investigar el metabolismo de un bebé individual para investigaciones de medicina de precisión.
«Al simular el metabolismo de los bebés con una enfermedad, los modelos demostraron que podemos predecir biomarcadores conocidos para estas enfermedades», dijo Thiele. «Además, los modelos predijeron con precisión las respuestas metabólicas a diversas estrategias de tratamiento, lo que demuestra su potencial en entornos clínicos».
La integración de datos del microbioma, que se presenta en los WBM de adultos, es el siguiente paso natural para hacer avanzar los WBM infantiles, dijeron los investigadores. Estos datos podrían permitir a los científicos analizar los efectos del modo de nacimiento en el desarrollo temprano. Un creciente conjunto de investigaciones sugiere que los bebés que nacen por vía vaginal poseen una microbiota intestinal similar a la del microbioma vaginal, mientras que los bebés que nacen por cesárea tienen una microbiota intestinal similar al medio ambiente y a la piel de su madre.
“Este trabajo es un primer paso hacia el establecimiento de gemelos metabólicos digitales para bebés, proporcionando una visión detallada de sus procesos metabólicos. Estos gemelos digitales tienen el potencial de revolucionar la atención médica pediátrica al permitir un manejo de enfermedades personalizado para las necesidades metabólicas únicas de cada bebé”, concluyó Zaunseder.
Referencia: Zaunseder E, Mütze U, Okun JG, et al. Los modelos metabólicos personalizados de todo el cuerpo para recién nacidos y lactantes predicen el crecimiento y los biomarcadores de enfermedades metabólicas hereditarias. Metabolismo celular. 2024. doi:10.1016/j.cmet.2024.05.006
#Bebés #digitales #creados #para #simular #los #primeros #días #vida