Un nuovo metodo di modellazione computazionale prevede come i microbi intestinali cambiano nel tempo

Un nuovo metodo di modellazione computazionale utilizza istantanee di quali tipi di microbi si trovano nell'intestino di una persona per prevedere come la comunità microbica cambierà nel tempo. Lo strumento, sviluppato da Liat Shenhav, Leah Briscoe e Mike Thompson del laboratorio Halperin, Università della California, Los Angeles, e colleghi del laboratorio Mizrahi della Ben-Gurion University, Israele, è presentato in PLOS Biologia Computazionale .

Attestazione:sbtlneet/pixabay, CC0

I tipi e le relative quantità di microbi presenti nell'intestino di una persona possono riflettere e influenzare lo stato di salute. Sapere come cambia la composizione di questa comunità microbica nel tempo potrebbe fornire informazioni chiave su salute e malattia. Però, non è chiaro fino a che punto la composizione della comunità microbica dell'intestino di una persona in un dato momento determina la sua composizione futura.

Per rispondere a questa domanda, Shenhav e colleghi hanno sviluppato il modello misto lineare della variabilità temporale della comunità microbica (MTV-LMM), un nuovo metodo per modellare i cambiamenti temporali nella composizione microbica dell'intestino. Quando viene testato con dati del mondo reale, il nuovo strumento effettua previsioni più accurate rispetto ad altri modelli precedentemente sviluppati per lo stesso scopo.

I ricercatori hanno quindi utilizzato MTV-LMM per far emergere nuove intuizioni sulle dinamiche del microbioma. Ad esempio, hanno dimostrato che, sia nei neonati che negli adulti, La composizione della comunità del microbioma intestinale può infatti essere prevista con precisione sulla base di precedenti osservazioni della comunità. Hanno anche applicato il modello ai dati di 39 neonati e hanno rivelato un cambiamento chiave intorno all'età di 9 mesi nel modo in cui il microbioma intestinale cambia nel tempo.

Guardare avanti, MTV-LMM potrebbe essere applicato per esplorare le dinamiche temporali del microbioma intestinale nel contesto della malattia, che potrebbe portare a una migliore diagnosi e trattamento. Potrebbe anche essere utile per comprendere altri tipi di processi del microbioma temporale, come quelli che si verificano durante la digestione.

Il nostro approccio fornisce molteplici progressi metodologici, ma questa è ancora solo la punta dell'iceberg”.

Liat Shenhav, dal laboratorio Halperin, Università della California Los Angeles

Nel futuro, lei e i suoi colleghi lavoreranno per migliorare ulteriormente l'accuratezza della previsione del modello ed esplorare ulteriori applicazioni. “La modellazione del comportamento temporale del microbioma è una questione scientifica fondamentale, con potenziali applicazioni in medicina e oltre”.

• Una nuova strategia può rafforzare la comunicazione intestino-cervello
• I ricercatori probabilmente hanno trovato il modo di far crescere nuovo tessuto dentale per i pazienti