به گزارش یورکالرت، جنس نیلسن، پروفسور زیست‌شناسی سیستم‌ها در دانشگاه چالمرز و سرپرست این تحقیق اظهار کرد: «باکتری‌های روده نقش مهمی در سلامتی و توسعه بیماری‌ها دارند و مدل جدید ریاضی ما می‌تواند در این زمینه‌ها بسیار مفید باشد.»
مقاله جدید، نحوه عملکرد مدل ریاضی، هنگام پیش‌بینی مربوط به دو مطالعه بالینی، یکی شامل نوزادان سوئدی و دیگری بزرگسالان چاق در فنلاند را توصیف می‌کند. این مطالعات شامل اندازه‌گیری منظم شاخص‌های سلامتی بود که محققان آنها را با پیش‌بینی‌های ارائه شده از مدل ریاضی مقایسه کردند، همچنین قابلیت آن در پیش‌بینی متغیرهای متعدد ازجمله چگونگی تاثیر تغییر غذای مایع به جامد بر ترکیب باکتریایی روده در نوزادان سوئدی، بسیار دقیق است. محققان نحوه تغییر باکتری‌های روده بزرگسالان چاق را پس از یک رژیم غذایی محدودتر اندازه‌گیری کردند و دوباره ثابت شد که پیش‌بینی‌های مدل به‌طور قابل اعتمادی دقیق هستند.
جنس نیلسن می‌گوید: «این نتایج بسیار دلگرم‌کننده است و می‌تواند طراحی مبتنی بر رایانه را برای یک سیستم بسیار پیچیده امکان‌پذیر کند. بنابراین مدل ما می‌تواند برای ایجاد رژیم‌های غذایی سالم شخصی با امکان پیش‌بینی چگونگی افزودن باکتری‌های خاص به عنوان پروبیوتیک‌های جدید و تاثیر آن بر سلامت بیمار مورد استفاده قرار گیرد.»
عوامل مختلف
موارد مختلفی ازجمله باکتری‌های دیگر روده و چگونگی تعامل آنها با یکدیگر و ارتباط آنها با میزبان وجود دارند که بر نحوه رشد و عملکرد باکتری‌های مختلف در سیستم روده تاثیر می‌گذارند. این باکتری‌ها همچنین بیشتر تحت تاثیر عوامل محیطی خود مانند رژیم غذایی قرار می‌گیرند.
همه این متغیرها تاثیر افزودن باکتری یا تغییرات غذایی را پیش‌بینی می‌کنند اما ابتدا باید درک کرد که این باکتری‌ها هنگام ورود به روده چگونه عمل می‌کنند یا اینکه چگونه تغییر رژیم غذایی بر ترکیب روده تاثیر می‌گذارد. آیا آنها قادر به رشد در آنجا خواهند بود یا خیر؟ چگونه آنها با باکتری‌هایی که از قبل در روده وجود دارند تعامل می‌کنند و احتمال دارد بر آنها تاثیر گذارند؟ چگونه رژیم‌های مختلف میکروبیوم روده را تحت تاثیر قرار می‌دهند؟
وی در ادامه افزود: مدلی که ما توسعه داده‌ایم بی‌نظیر است زیرا تمام این متغیرها را در بر می‌گیرد. این مدل داده‌های مربوط به باکتری‌های منفرد و همچنین نحوه تعامل آنها را ترکیب می‌کند و شامل داده‌هایی در مورد نحوه عبور غذا از دستگاه گوارش و تاثیر بر باکتری‌های موجود در طول مسیر است. جنس نیلسن گفت: مورد دوم را می‌توان با بررسی نمونه‌های خون و متابولیت‌ها، محصولات نهایی که هنگام تجزیه باکتری‌ها به انواع مختلف مواد غذایی تشکیل می‌شوند، اندازه‌گیری کرد.
داده‌های ساخت این مدل از سال‌ها مطالعات بالینی باارزشی که از قبل موجود بوده، جمع‌آوری شده است. با کسب اطلاعات بیشتر در آینده، این مدل می‌تواند با ویژگی‌های جدید مانند توصیف پاسخ‌های هورمونی به رژیم غذایی به‌روز شود.
اهمیت تحقیقات رژیم غذایی و میکروبیوم در آینده
تحقیقات در مورد رژیم غذایی و میکروبیوم انسان یا ترکیب باکتری‌های روده‌ای، یک زمینه تحقیقاتی است که علاقه زیادی در بین محققان و عموم افراد ایجاد می‌کند.
جنس نیلسن توضیح داد: «تغییر در ترکیب باکتریایی می‌تواند نشان‌دهنده یا مرتبط با تعداد زیادی از بیماری‌ها مانند چاقی، دیابت یا بیماری‌های قلبی عروقی باشد. همچنین می‌تواند بر نحوه پاسخ بدن به انواع خاصی از درمان‌های سرطان یا رژیم‌های غذایی پیشرفته و خاص تاثیر بگذارد.»
بنابراین کار با ترکیب باکتریایی امکان تاثیر در روند بیماری‌ها و سلامت کلی را فراهم می‌کند. این را می‌توان از طریق درمان با پروبیوتیک‌ها انجام داد، باکتری‌هایی که با دقت انتخاب شده‌اند و اعتقاد بر این است که در بهبود سلامت نقش دارند.
در کارهای آینده، نیلسن و گروه تحقیقاتی وی از این مدل به‌طور مستقیم در مطالعات بالینی استفاده خواهند کرد. آنان قبل از این در یک مطالعه با بیمارستان دانشگاه سالگرنسکا در سوئد مشارکت کرده‌اند، در این بیمارستان زنان مسن برای درمان پوکی استخوان با باکتری لاکتوباسیلوس روتری تحت درمان قرار می‌گیرند. مشاهده شده است که برخی از بیماران نسبت به بقیه به درمان واکنش بهتری نشان می‌دهند و می‌توان از مدل جدید به عنوان بخشی از تجزیه‌وتحلیل استفاده کرد تا دلیل این امر را یافت.
درمان سرطان با آنتی‌بادی‌ها حوزه دیگری است که می‌توان از این مدل برای تجزیه‌وتحلیل میکروبیوم استفاده کرد و به درک نقش آن در اینکه چرا برخی از بیماران به خوبی به ایمنی درمانی واکنش نشان می‌دهند و برخی کمتر کمک کرد.
نیلسن افزود: «این یک مدل باورنکردنی خواهد بود، اگر مدل ما بتواند باکتری‌هایی را که می‌توانند درمان بیماران سرطانی را بهبود ببخشند، شناسایی کند. ما معتقدیم که می‌تواند تفاوت زیادی در این زمینه ایجاد کند.»
نتایج این تحقیق اخیرا در مجله PNAS منتشرشده است.
انتهای پیام