Un creciente cuerpo de evidencia indica que los billones de microbios que viven en y dentro de nuestros cuerpos afectan nuestra salud. Colectivamente, estos microbios residentes forman nuestro microbioma.
Investigaciones anteriores han encontrado, por ejemplo, que los cambios en la composición de especies de comunidades bacterianas que viven en nuestros intestinos conducen a desequilibrios en el conjunto de procesos metabólicos que puede realizar el microbioma. Estos desequilibrios están asociados con varias afecciones, incluida la obesidad, tipo 2diabetes, cáncer y enfermedades autoinmunes.
Estas observaciones sugieren que podría ser posible prevenir o tratar estas afecciones alterando la composición de las especies en nuestro microbioma a través de la dieta, las drogas u otras técnicas y restaurando su capacidad funcional.
Para hacer esto, es necesario determinar qué especies bacterianas son responsables de qué desequilibrios funcionales. Esto no es una hazaña, ya que cientos de miles de especies bacterianas pueblan el microbioma humano.
en un nuevo artículo que aparece en el diario célula huésped y microbio , los investigadores de la Universidad de Washington informan que han desarrollado un nuevo método computacional que revela cuánto las especies bacterianas diferentes contribuyen a los desequilibrios funcionales asociados a la enfermedad en el microbioma.
"Este método nos permite determinar qué especies microbianas en nuestro microbioma son responsables de cada desequilibrio funcional para que puedan ser el objetivo de la terapia", dijo Elhanan Borenstein, autor principal de este artículo y profesor asociado de ciencias del genoma en la Universidadde la Escuela de Medicina de Washington. El laboratorio de Borenstein estudia el microbioma humano y desarrolla nuevos métodos computacionales para modelar y analizar el microbioma. Borenstein coescribió el documento con Ohad Manor, un ex becario postdoctoral en su laboratorio que encabezó este método.
El método, llamado FishTaco, abreviatura de "Contribuyentes taxonómicos de los cambios funcionales", integra los dos enfoques más comunes que usan los científicos para perfilar el microbioma y para identificar asociaciones con enfermedades. Estos son el enfoque taxonómico y el enfoque funcional.
Brevemente, el enfoque taxonómico analiza qué especies, o taxones, de microbios forman el microbioma. El enfoque funcional, por el contrario, analiza todos los genes presentes en un microbioma.
Debido a que los genes codifican las proteínas que determinan la actividad del microbioma, el contenido genético total del microbioma revela qué funciones es capaz de realizar su población microbiana. Dicho de otro modo, el enfoque taxonómico pregunta: "¿Quién está allí?", Mientras que el funcionalconsultas de acercamiento, "¿Qué están haciendo?"
El problema, sin embargo, es que ninguno de estos dos enfoques cuenta toda la historia, porque muchas enfermedades están asociadas con cambios tanto en el contenido taxonómico como funcional del microbioma. Más importante, no estaba claro cómo combinar estos dosenfoques o cómo determinar la relación exacta entre las asociaciones de enfermedades taxonómicas y funcionales.
"FishTaco integra los enfoques taxonómicos y funcionales, vinculando los cambios en las especies y las composiciones genéticas del microbioma e identificando los taxones que generan los desequilibrios funcionales observados en diferentes enfermedades", dijo Borenstein.
En su estudio, Borenstein y Manor también usaron FishTaco para analizar los microbiomas de individuos con diabetes tipo 2 y enfermedad inflamatoria intestinal e identificar los taxones que contribuyen a los desequilibrios funcionales en estas enfermedades. Descubrieron que los cambios funcionales a menudo son impulsados por diversas combinacionesde especies. Sorprendentemente, descubrieron que desequilibrios funcionales muy similares observados en diferentes enfermedades pueden de hecho ser impulsados por un conjunto de especies completamente diferente.
"Nuestros hallazgos demuestran que el vínculo entre la dinámica taxonómica y funcional del microbioma es increíblemente complejo y específico de la enfermedad", dijo Borenstein. "Identificar las especies que provocan tales desequilibrios en cada enfermedad es, por lo tanto, un paso esencial hacia intervenciones específicas con el objetivo de manipularla capacidad funcional del microbioma y promover la salud ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Ciencias de la Salud de Washington / Medicina de la Universidad de Washington . Original escrito por Michael McCarthy. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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