prévoir-les-interactions-microbiennes-dans-intestin
Nous savons tout que les microbes dans nos intestins peuvent avoir des effets très importants pour notre santé, et pour mieux comprendre les diverses interactions, des chercheurs ont décidé de vérifier comment tout cela peut se produire.

Un modèle pour prédire les interactions

L’intestin humain est constitué d’une communauté complexe de microbes qui consomment et sécrètent des centaines de petites molécules – un phénomène appelé syntrophie ». Cependant, il est difficile d’étudier ces processus de manière expérimentale. Une nouvelle étude utilise des modèles pour prédire les interactions entre les espèces microbiennes dans l’intestin. Les prédictions issues de ces méthodes de calcul pourraient éventuellement aider les médecins à mieux comprendre la santé des intestins.
La communauté microbienne, ou microbiome, de l’intestin est connue pour influencer la santé humaine. Les études précédentes se sont concentrées sur la détermination des types de microbes présents. Malheureusement, ces informations ne sont pas suffisantes pour comprendre le microbiome.
« L’environnement intestinal est façonné par de petites molécules connues sous le nom de métabolites, qui sont excrétées par la communauté microbienne », a déclaré Sergei Maslov professeur de bio-ingénierie. « Bien qu’il soit possible de mesurer ces métabolites de manière expérimentale, c’est long et coûteux ».
Les chercheurs avaient précédemment publié une étude dans laquelle ils utilisaient des données expérimentales provenant d’autres études pour modéliser le devenir des métabolites lorsqu’ils passent à travers le microbiome intestinal. Dans cette nouvelle étude, ils ont utilisé le même modèle pour prédire de nouveaux processus microbiens qui n’avaient pas été déterminés auparavant.
« Ce que nous mangeons passe dans notre intestin, et il y a une cascade de microbes qui libèrent des métabolites », a déclaré Akshit Goyal, un postdoctorant du MIT. « Les biologistes ont mesuré ces molécules dans les selles humaines, nous avons montré que l’on peut utiliser des modèles informatiques pour prédire les niveaux de certaines ».

Une précision des 65 %

Mesurer chaque métabolite et essayer de comprendre quel microbe peut le libérer peut être un défi. « Il existe un vaste univers d’interactions croisées possibles. En utilisant ce modèle, nous pouvons faciliter les expériences en prédisant celles qui sont les plus susceptibles de se produire dans l’intestin », a déclaré M. Goyal.
Ce modèle a également été nourris par des annotations génomiques, qui expliquent quels gènes microbiens sont responsables du traitement des métabolites. « Nous sommes confiants dans nos prédictions de modélisation car nous avons également vérifié si les microbes contiennent les gènes nécessaires à la réalisation des réactions associées. Environ 65% de nos prévisions ont été confirmées par ces informations », a déclaré Veronika Dubinkina, doctorante en bio-ingénierie.
Les chercheurs s’efforcent maintenant d’améliorer ce modèle en y incluant davantage de données expérimentales. « Différentes personnes ont différentes souches de microbes intestinaux. Bien que ces différentes souches aient de nombreux gènes en commun, elles diffèrent dans leurs capacités », a déclaré Veronika Dubinkina. « Nous devons recueillir davantage de données auprès des patients pour comprendre comment les différentes communautés microbiennes se comportent chez différents hôtes ».
« Nous voulons également déterminer à quelle vitesse les microbes consomment et sécrètent les métabolites », a déclaré Tong Wang, un étudiant en doctorat de physique. « Actuellement, ce modèle suppose que tous les microbes consomment les métabolites au même rythme. En réalité, les taux sont différents et nous devons les comprendre pour saisir la composition des métabolites dans l’intestin ».

Comprendre ces effets sur la santé

Ce modèle permettra de comprendre le rôle que peuvent jouer ces métabolites sur la santé humaine, et ainsi expliquer pourquoi ils peuvent conduire vers une maladie ou un autre.
Cette recherche a été publiée dans Nature Communications.
Source : University of Illinois at Urbana–Champaign
Crédit photo : StockPhotoSecrets 

Prévoir les interactions microbiennes dans l'intestinmartinBiologie
Nous savons tout que les microbes dans nos intestins peuvent avoir des effets très importants pour notre santé, et pour mieux comprendre les diverses interactions, des chercheurs ont décidé de vérifier comment tout cela peut se produire. Un modèle pour prédire les interactions L'intestin humain est constitué d'une communauté complexe de...