Το υπολογιστικό εργαλείο προβλέπει πώς αλλάζει το μικροβιοκτόνο του εντέρου με την πάροδο του χρόνου
Το μικροβιοκτόνο του ανθρώπινου εντέρου είναι μια πολύπλοκη κοινότητα τρισεκατομμυρίων βακτηρίων, ιών και άλλων μικροοργανισμών που ζουν στα έντερα. Αυτά τα μικρόβια διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο στην ανθρώπινη υγεία βοηθώντας στην αφομοίωση των τροφίμων, την καταπολέμηση των λοιμώξεων και τη ρύθμιση του ανοσοποιητικού συστήματος.
Ωστόσο, το μικροβιοκτόνο του εντέρου επηρεάζεται επίσης από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης της διατροφής, του τρόπου ζωής και της γενετικής. Ως αποτέλεσμα, το μικροβιοκτόνο του εντέρου μπορεί να αλλάξει με την πάροδο του χρόνου και αυτές οι αλλαγές μπορούν να έχουν σημαντικό αντίκτυπο στην ανθρώπινη υγεία.
Για παράδειγμα, μελέτες έχουν δείξει ότι οι άνθρωποι που είναι παχύσαρκοι ή έχουν διαβήτη τύπου 2 τείνουν να έχουν διαφορετικά μικροβιώματα του εντέρου από ό, τι οι άνθρωποι που είναι άπαχοι και υγιείς. Επιπλέον, οι άνθρωποι που λαμβάνουν αντιβιοτικά ή άλλα φάρμακα μπορούν να βιώσουν αλλαγές στο μικροβιοκτόνο του εντέρου τους.
Η πρόβλεψη του τρόπου με τον οποίο το μικροβιοκτόνο του εντέρου θα αλλάξει με την πάροδο του χρόνου είναι ένα πολύπλοκο έργο, αλλά ένα νέο υπολογιστικό εργαλείο που αναπτύχθηκε από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, το Σαν Ντιέγκο μπορεί να είναι σε θέση να βοηθήσει.
Το εργαλείο, που ονομάζεται Simulator Microbiome Time Series (MITSS), χρησιμοποιεί μια ποικιλία μαθηματικών μοντέλων για την προσομοίωση της ανάπτυξης και των αλληλεπιδράσεων διαφορετικών μικροβιακών ειδών στο έντερο. Αυτά τα μοντέλα λαμβάνουν υπόψη ορισμένους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης της διαθεσιμότητας θρεπτικών ουσιών, την παρουσία αντιβιοτικών και την ανοσοαπόκριση του ξενιστή.
Με την προσομοίωση του μικροβίου του εντέρου με την πάροδο του χρόνου, τα MITS μπορούν να βοηθήσουν τους ερευνητές να εντοπίσουν τους παράγοντες που είναι πιθανότερο να προκαλέσουν αλλαγές στο μικροβιοκτόνο. Αυτές οι πληροφορίες θα μπορούσαν στη συνέχεια να χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη στρατηγικών για την πρόληψη ή τη θεραπεία ασθενειών που σχετίζονται με αλλαγές στο μικροβιοκτόνο του εντέρου.
Σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Microbiology Nature , οι ερευνητές χρησιμοποίησαν MITSS για να προσομοιώσουν το μικροβιακό έντερο ποντικών σε μια περίοδο αρκετών εβδομάδων. Διαπίστωσαν ότι το εργαλείο ήταν σε θέση να προβλέψει με ακρίβεια πώς άλλαξε το μικροβιοκτόνο σε απάντηση σε διαφορετικές δίαιτες και θεραπείες αντιβιοτικών.
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι το MITS θα μπορούσε να είναι ένα πολύτιμο εργαλείο για τη μελέτη του μικροβίου του εντέρου και για την ανάπτυξη στρατηγικών για την πρόληψη ή τη θεραπεία ασθενειών που σχετίζονται με αλλαγές στο μικροβιοκτόνο.
"Το μικροβιοκτόνο του εντέρου είναι ένα πολύπλοκο σύστημα, αλλά πιστεύουμε ότι το MITS μπορεί να μας βοηθήσει να καταλάβουμε πώς λειτουργεί και πώς μπορεί να επηρεαστεί από τη διατροφή, τον τρόπο ζωής και άλλους παράγοντες", δήλωσε ο ανώτερος συγγραφέας Dr. Rob Knight, καθηγητής βιοϊατρικής στο UC San Diego. "Αυτές οι πληροφορίες θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε νέους τρόπους για την πρόληψη και τη θεραπεία ασθενειών που σχετίζονται με αλλαγές στο μικροβιοκτόνο του εντέρου".
