Ученые смоделировали поведение бактерий кишечника
Logo
Cover

Внутренний мир кишечника чрезвычайно богат и разнообразен — в нем изобилуют триллионы микроорганизмов, которые влияют на здоровье человека. Американские ученые создали динамическую модель микробиоты кишечника и учатся ею управлять.

352

Кишечник человека переполнен триллионами микроорганизмов, которые в совокупности формируют уникальную для каждого человека микробиоту. И если одни микроорганизмы служат пищей для других, то некоторые производят вредные токсины. В новом исследовании Висконсинского университета в Мадисоне и Калифорнийского университета в Беркли ученые предсказывают поведение микробиоты кишечника.

Для исследования были выбраны 12 бактериальных типов, которые присутствуют в кишечнике каждого человека и значительно влияют на здоровье, поскольку имеют ассоциации с такими заболеваниями, как диабет, синдром раздраженного кишечника, болезнь Крона и рак толстой кишки, пишет сайт Висконсинского университета.

Микроорганизмы были изучены по отдельности и попарно, чтобы в результате собрать данные в динамическую модель. В итоге, анализ парного соединения проиллюстрировал дальнейшее формирование более крупного сообщества. Этого оказалось достаточно, чтобы спрогнозировать дальнейшее поведение микроорганизмов.

«Модель дает понимание и возможность делать прогнозы о микробиоте кишечника с меньшим количеством измерений — не нужно анализировать каждое сообщество разных видов, достаточно просто измерить все пары и спрогнозировать динамику всей микробиоты», — говорит исследователь Офелия Вентурелли.

Ученые также оценили, какие виды микроорганизмов наиболее важны в сообществе, однако предсказать главные и второстепенные «роли» кишечных бактерий пока не смогли.

С другой стороны, команда ученых обнаружила позитивные и негативные взаимодействия между микроорганизмами и кишечнике — был выявлен баланс между этими взаимодействиями, который позволил приблизиться к формулированию принципа «стабильности микробиоты» кишечника.

«Созданная модель — это первый шаг к управлению экосистемой кишечника для пользы человека» — говорит Вентурелли. Она позволяет исследователям получать ответы о составе и динамике тысяч сообществ микроорганизмов.

Полученные данные позволяют ученым разработать пробиотик, который сможет адаптировать питание человека или оставаться в кишечнике для сохранения здоровья человека.

Кстати, одним из главных врагов полезных микроорганизмом остаются антибиотики, которые уничтожают все хорошее и плохое на своем пути. И если раньше вред от антибиотиков нельзя было избежать, то сейчас появилась надежда, что полезные бактерии будут спасены благодаря новому виду антибиотиков.