Совокупность микробных видов, обнаруживаемых в организме человека, варьируется от человека к человеку, и новое исследование, опубликованное в PLOS Computational Biology, предполагает, что значительная часть этих различий может быть объяснена изменчивостью общих ресурсов, доступных микробам.
Каждый человек является домом для коллекции тысяч разнообразных видов микробов, известных как микробиота. Экологические процессы, такие как конкуренция за ресурсы, помогают определить уникальную коллекцию видов каждого человека. В новом исследовании Чарльз Фишер и его коллеги из Высшей нормальной школы в Париже изучают, как наличие ресурсов в организме человека влияет на микробиоту.
Ученые разработали математическую модель, описывающую взаимосвязь между обилием различных видов микробиоты и доступностью ресурсов, которые они используют. Модель основана на экологической идее о том, что популяции двух видов, зависящих от одних и тех же ресурсов, имеют тенденцию расти и сокращаться одновременно.
Исследователи использовали модель вместе с новыми методами статистического анализа для повторного анализа данных проекта «Микробиом человека», в котором использовались данные сотен людей для выявления видов микробов, которые живут в разных частях человеческого тела или на них. Этот анализ подтвердил, что различия в ресурсах, доступных в разных участках тела, могут объяснить относительную численность разных видов в этих местах.
Анализ также показал аналогичные результаты у людей. В пределах одного участка тела различия в доступности общих ресурсов от человека к человеку могут объяснить большую часть различий в численности различных микробных видов между людьми.
Кроме того, анализ показал, что виды, имеющие общие ресурсы, как правило, таксономически тесно связаны. В то время как большинство предыдущих исследований микробиоты человека были сосредоточены на прямом взаимодействии между парами микробных видов, эти новые результаты показывают, что корреляция между относительной численностью двух видов зависит от того, насколько тесно они связаны между собой.
Это исследование было сосредоточено на микробиоте здоровых людей, но в будущих исследованиях можно было бы изучить роль доступности ресурсов при заболеваниях. «Методы, которые мы разработали в этой статье, позволят ученым изучить роль общих ресурсов в заболеваниях, связанных с микробиотой, таких как болезнь Крона», - говорит Фишер.«Потенциально эти результаты можно было бы использовать для разработки стратегий лечения дисбактериоза».