Do przeczytania #41

Dieta i środowisko, biomarkery demencji, deep learning w nauce, gender gap w zarobkach, jadowite gąsienice i tricki na poprawę nastroju.

• Artykuł w Nature Food opisuje efekty jakie różne rodzaje diety mają wpływ na środowisko: od emisji gazów cieplarnianych po utratę bioróżnorodności. Zupełnie nieintuicyjne wyniki (not): dieta mięsożerna, zwłaszcza “wysokomięsożerna” (> 100g na dzień, czyli dwa razy mniej niż przeciętnie zjadają Polacy) wielokrotnie bardziej obciąża środowisko niż w zasadzie każda inna, popatrzcie:

  

  Na powyższej ilustracji przedstawiono wartości względne w stosunku do wpływu diety wysokomięsożernej (ustalonej na “1”)

  Ograniczenie konsumpcji mięsa do poniżej 100g na dzień zmniejsza produkcję gazów cieplarnianych o 1/4. Wydaje mi się, że w tym akurat wypadku to nie jest przenoszenie odpowiedzialności z big corpo na konsumentów (jak to jest w wielu innych wypadkach), bo jednak produkcja żywności to np. jest 1/3 emisji gazów cieplarnianych.

• Biomarkery demencji. Badacze przeanalizowali próbki krwi pobrane od tysięcy osób wiele lat nim te osoby zachorowały na demencję. Okazało się, że można wykryć różnice między osobami, które w przyszłości - za dziesięć, dwadzieścia lat – będą cierpieć na demencję a pozostałymi. Tylko to jest jeszcze dalekie od jakiejkolwiek diagnostyki, to że są istotne różnice między grupami nie oznacza jeszcze, że da się te różnice wykorzystać w przyszłości.

• Piękny przykład użycia Deep Learning w nauce. Badacze wzięli pod lupę zmienność w budowie naszego szkieletu: np. stosunek różnych proporcji. Chodziło o zbadanie podstaw genetycznych tej zmienności. Wykorzystali w tym celu bazę danych z 30,000 zdjęciami rentgenowskimi. Uczenie maszynowe wykorzystane było do obróbki tych zdjęć i zamieniania ich na dane, które można wykorzystać w analizie (jak wiadomo, komputery służą do robienia bardzo nudnych rzeczy bardzo szybko). Potem pomiary zostały połączone z informacjami o genomie osób na zdjęciach i presto, artykuł w Science. Ponad sto mutacji, głównie związanych (niespodzianka) z rozwojem szkieletu okazało się istotnie związanych z obserwowaną zmiennością fenotypową. Co może ciekawsze – w przeciwieństwie do innych genów, geny w których były te mutacje należą również do tych, które uległy największym zmianom od czasu, gdy nasza ludzka linia rozdzieliła się od innych gatunków małp człekokształtnych.

  

  Na obrazku: które geny i w jakim stopniu korelują z jakim parametrem. h² to jest odziedziczalność, np. dla szerokości ramion h² = 0.34, co oznacza że ponad jedna trzecia zmienności cechy jest odziedziczalna.

• Poznano strukturę białka UCP1. OK, to nie brzmi bardzo ciekawie. Ale: białko UCP1 to jest fascynująca sprawa, bo inna nazwa brzmi: termogenina. Pamiętacie, że ssaki mają coś, co się nazywa “bezdreszczową termogenezą”? Tzn. potrafimy wytwarzać ciepło bez uciekania się do pracy mięśni (np. w postaci dreszczy). Białko UCP1 to niemal dosłownie odpowiednik grzałki, czyli kawałka druta oporowego podpiętego do prądu. Nasze mitochondria ciężko pracują nad wytworzeniem gradientu protonowego, pompując protony z jednej strony membrany na drugą. Wracając protony przechodzą normalnie przez syntazę ATP i prowadzą do wytworzenia cząstki ATP, która potem jest wykorzystywana do wszelkich możliwych rzeczy.

  A termogenina? Termogenina robi krótkie spięcie: po prostu przepuszcza protony przez membranę. W ten sposób rozdziela transport protonów i mechanizm tworzenia ATP: pompa protonowa wówczas pracuje na okrągło, wytwarzając tylko ciepło. To jest jej jedyne zadanie: regulacja temperatury ciała. Termogenina występuje w BAT, czyli tłuszczu brunatnym - brunatnym właśnie dlatego, że w tej tkance jest wyjątkowo dużo mitochondriów. Do tej pory nie było jednak wiadomo, jak UCP1 to robi. A teraz już tak; co więcej, dzięki temu lepiej rozumiemy też działanie innych, pokrewnych UCP1 białek służących do transportu przeróżnych cząsteczek.

  

• Kobiety płacą za swoje macierzyństwo - całkiem dosłownie, tzn. zarobkami. Nic nowego – ale teraz jest to czarno na białym na podstawie zestawu danych z USA liczącego ponad 800,000 historii finansowych. Dzięki temu, że zestaw jest duży, można było wziąć pod uwagę inne czynniki.

  

  Ilustracja z innej pracy - Kleven, Henrik, et al. “Child penalties across countries: Evidence and explanations.”.

  Koszt macierzyństwa jest duży, wyraźny i powszechny, mało zależny od edukacji, rodzaju wykonywanej pracy czy nawet tego, czy firma ma szefową czy szefa. Faceci zarabiają mniej więcej tyle samo, kobietom zarobki spadają o prawie połowę, a różnica zwiększa się jeszcze z czasem. Okazało się też, że największe koszta ponoszą te kobiety, które przed porodem zarabiały więcej od swoich mężów (“female-breadwinner”, żeby zacytować artykuł). Jak piszą badacze, wyniki są rozczarowujące nawet w kontekście dotychczasowej wiedzy. Oczywiście, to nie jest pełna historia, bo chodzi o USA, a chociaż w innych krajach te koszta również istnieją, to np. w Szwecji gender gap w zarobkach maleje z czasem i znika w kilka / kilkanaście lat po porodzie. Ale i tak - makabryczne.

• Podobno mało jest rzeczy tak bolesnych, jak jad gąsienic z rodzaju Megalopyge. Naukowcy sprawdzili, jaki jest dokładnie mechanizm działania toksyn tych gąsienic. Odpowiedzialne białko nazwali “megalizyną” - jest spokrewnione z innymi białkami (niekoniecznie toksycznymi) niektórych motyli, ale, jak twierdzą autorzy, motyle otrzymały je w drodze poziomego transferu genów od bakterii kodujących aerolizyny. Nie tylko motyle mają białka przypominające aerolizyny, bo występują one również u innych organizmów, w tym innych bezkręgowców (np. stułbii), grzybów i roślin. Wszystkie one chyba są rezultatem poziomego transferu genów.

  

• Wiele tricków zalecanych do poprawy nastroju nie działa. Elisabeth Dunn i Dunigan Folk przeprowadzili metaanalizę kilkudziesięciu badań psychologicznych w których badano wpływ różnego rodzaju interwencji na samopoczucie. Spośród kilkuset prac poświęconych poprawie nastroju wybrano tylko te oparte na badaniach pojedynczych czynników, z randomizacją. Wykluczono również badania na pacjentach cierpiących na raka czy depresję. To jest w sumie pierwszy ciekawy wniosek z tej pracy: tylko niewielka część takich badań jest wystarczająco rygorystyczna, bo badania korelacyjne czy ad hoc mają znacznie mniejszą wartość.

  Nie znaleziono dowodów na skuteczność medytacji czy “mindfulness” (w tym w szczególności MSBR, które teoretycznie jest oparte na naukowych podstawach) ani uprawiania sportu / ćwiczeń fizycznych. Bardzo ograniczone dowody są na wpływ obcowania z naturą. Natomiast z dobrych wieści: działa pisanie podziękowań i rozmawianie z obcymi ludźmi. Oczywiście, brak dowodów na istnienie efektu to jeszcze nie dowód na jego brak.