Un nuevo modelo computacional sugiere que la red alimentaria del microbioma intestinal humano sigue una estructura jerárquica similar a la de los ecosistemas a mayor escala. Tong Wang de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign y sus colegas presentan el modelo en PLOS Biología Computacional .
En el intestino humano, cientos de especies de microbios intercambian nutrientes en una red alimentaria compleja. Las redes alimentarias a gran escala, como las de los bosques tropicales, generalmente siguen una jerarquía en la que la energía fluye de las plantas, a los herbívoros, a los carnívoros.Wang y sus colegas se preguntaron si se podría considerar que el microbioma intestinal sigue una jerarquía similar, desde los microbios que consumen nutrientes en los alimentos ingeridos por el huésped humano, hasta los que comen nutrientes producidos por los primeros microbios, y así sucesivamente.
Para abordar esta pregunta, los investigadores desarrollaron un modelo computacional que utiliza las especies conocidas de microbios en el intestino de una persona para predecir los metabolitos microbianos: las sustancias que los microbios generan como parte de sus actividades biológicas y que pueden servir como nutrientes para otrosmicrobios intestinales. Las predicciones de metabolitos generadas por el modelo están en línea con los datos experimentales, lo que respalda su precisión.
El nuevo modelo de hecho predice una jerarquía de cuatro niveles para la red alimenticia del microbioma intestinal. Esto sugiere que la composición de las especies cambia sistemáticamente a lo largo de la tripa. Cerca de la entrada a la tripa inferior, uno podría encontrar bacterias de la parte más altanivel jerárquico: aquellos que consumen nutrientes en los alimentos que consume el ser humano. Cerca del final del intestino, uno puede encontrar bacterias del nivel más bajo.
dice Wang. "Los metabolitos son mejores que la composición de las especies para predecir aspectos importantes de la función intestinal, pero la secuenciación del genoma es más rápida y barata".que medir perfiles metabólicos "
Los investigadores ahora están trabajando para refinar su modelo utilizando un enfoque de aprendizaje automático para inferir importantes relaciones competitivas entre los microbios intestinales. Hacerlo podría mejorar la precisión del modelo, reduciendo potencialmente la necesidad de mediciones costosas de los perfiles metabólicos en la investigación sobre la función intestinal.
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Materiales proporcionados por PLOS . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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