Доступность ресурсов объясняет различия в микробиоме между людьми

Новое исследование, опубликованное в PLOS Computational Biology, показывает, что значительная часть вариаций в наборе микробных видов (микробиоме) от человека к человеку объясняется различиями в доступности общих ресурсов для этих микробов.

Каждый человек является носителем уникального сообщества из тысяч видов микробов — микробиоты. Экологические процессы, такие как конкуренция за ресурсы, помогают формировать этот набор. Учёные из Высшей нормальной школы в Париже под руководством Чарльза Фишера исследовали, как доступность ресурсов в организме человека влияет на состав микробиоты.

Исследователи разработали математическую модель, описывающую связь между численностью разных видов микробиоты и доступностью ресурсов, которые они используют. Модель основана на экологической идее, что популяции двух видов, зависящих от одних и тех же ресурсов, имеют тенденцию расти и снижаться синхронно.

Учёные применили эту модель вместе с новыми методами статистического анализа к данным проекта "Микробиом человека" (Human Microbiome Project). Анализ подтвердил, что различия в доступности ресурсов в разных частях тела могут объяснять относительную численность различных видов в этих участках.

Анализ также показал аналогичные результаты при сравнении людей. В пределах одного участка тела вариации между людьми в доступности общих ресурсов могут объяснять значительную часть различий в численности микробных видов.

Кроме того, анализ выявил, что виды, использующие общие ресурсы, как правило, таксономически близкородственны. В то время как большинство предыдущих исследований микробиоты человека фокусировались на прямых взаимодействиях между парами видов, новые данные показывают, что корреляция в относительной численности двух видов зависит от степени их родства.

Это исследование было сосредоточено на микробиоте здоровых людей, но в будущем можно изучить роль доступности ресурсов при заболеваниях. "Методы, разработанные в этой работе, позволят учёным изучить роль общих ресурсов при заболеваниях, связанных с микробиотой, таких как болезнь Крона, — говорит Фишер. — Потенциально эти результаты можно использовать для разработки стратегий лечения дисбиоза".