Investigadores en Alemania han desarrollado un sistema de análisis e imagen basado en IA capaz de mapear nervios, células inmunitarias y decenas de órganos en ratones intactos y transparentes. En experimentos sobre obesidad inducida por la dieta, la herramienta detectó daños estructurales en las ramas del nervio trigémino (sensorial facial) junto con cambios generalizados en las células inmunitarias; el equipo informó además de firmas moleculares relacionadas en tejido trigeminal humano de personas con obesidad.
Investigadores de Helmholtz Munich y la Universidad Ludwig Maximilians (LMU) de Múnich, en colaboración con expertos internacionales, han desarrollado "MouseMapper", un marco de aprendizaje profundo diseñado para analizar imágenes tridimensionales de cuerpo completo de ratones a escala celular.
El sistema segmenta automáticamente 31 tipos de órganos y tejidos, y mapea redes de nervios periféricos y distribuciones de células inmunitarias en todo el animal, lo que permite a los investigadores cuantificar cambios sin limitar el análisis a regiones preseleccionadas.
Para construir los conjuntos de datos, los investigadores marcaron los nervios y las células inmunitarias con marcadores fluorescentes, utilizaron métodos de aclaramiento de tejidos para hacer que los cuerpos de los ratones fueran ópticamente transparentes preservando dichas señales, y luego capturaron imágenes 3D de alta resolución mediante microscopía de lámina de luz (light-sheet microscopy).
En una aplicación de prueba de concepto sobre la obesidad inducida por la dieta, el equipo informó de cambios generalizados en la organización de las células inmunitarias y la estructura nerviosa. Un hallazgo destacado fue una reducción marcada en la ramificación y las terminaciones nerviosas en la rama infraorbitaria del nervio trigémino, que está involucrada en la sensibilidad facial; el estudio publicado en Nature vinculó estos cambios estructurales con déficits sensoriales en la detección de bigotes.
Los investigadores también reportaron cambios proteómicos en los ganglios trigeminales consistentes con inflamación y remodelación nerviosa, y señalaron haber observado una firma molecular relacionada en tejido trigeminal de humanos con obesidad. El equipo ha anunciado que pondrá los conjuntos de datos de cuerpo completo a disposición en línea para que otros investigadores puedan explorarlos.
