„A bélbaktériumok fontos szerepet játszanak az egészség megőrzésében és a betegségek kialakulásában, így az új matematikai modellünk rendkívül hasznos lehet ezeken a területeken”- mondta Jens Nielsen, a Chalmers rendszerbiológiai professzora, a kutatás vezetője.
A tanulmányokban az egészségügyi mutatók rendszeres méréseit hasonlították össze a matematikai modell által kreált előrejelzésekkel – a modell több változó előrejelzésében is nagyon pontosnak bizonyult, többek között azt is jól becsülte meg, hogy a svéd csecsemőknél a folyadékról szilárd táplálékra való áttérés hogyan befolyásolta a bélbaktériumok összetételét.
„Ezek nagyon biztató eredmények, amelyek lehetővé tehetik egy nagyon összetett rendszer számítógépes tervezését. Ezért modellünket személyre szabott étrend kialakításában is felhasználhatjuk, annak lehetőségével, hogy megjósoljuk, a konkrét baktériumok új probiotikumként történő hozzáadása miként befolyásolhatja a páciens egészségét „- mondja Jens Nielsen.
Sok dolog befolyásolja a különböző baktériumok növekedését és működését a bélrendszerben. Például, az, hogy mely más baktériumok vannak már jelen, és milyen módon lépnek kölcsönhatásba egymással, illetve a szervezettel.
Mindezek a változók előre jelzik azokat a következményeket, amelyeket a baktériumok hozzáadása vagy az étrend megváltoztatása okozhat.
Először meg kell érteni, hogy ezek a baktériumok hogyan fejtik ki a hatásukat, amikor belépnek a bélbe, illetve azt, hogy az étrend változása hogyan befolyásolja a bélösszetételt. Képesek lesznek ott növekedni vagy sem? Hogyan fognak kölcsönhatásba lépni a bélben már jelen lévő baktériumokkal és esetleg befolyásolni azokat? Hogyan befolyásolják a különböző étrendek a bél mikrobiomját?
„Az általunk kifejlesztett modell egyedülálló, mert figyelembe veszi ezeket a változókat.
Ezenkívül adatokat tartalmaz arról, hogy az élelmiszer hogyan halad át a gyomor-bél traktusban, és hogyan befolyásolja a baktériumokat az úton.”
A modell felépítéséhez szükséges adatokat sok éves, már meglévő klinikai vizsgálatokból gyűjtötték össze. Ahogy a jövőben még több adat gyűlik össze, úgy a modell új funkciókkal frissíthető, olyanokkal, mint például az étrendi bevitelre adott hormonális válaszok leírása.
„A baktériumok összetételének megváltozása számos betegséghez társulhat, például az elhízáshoz, cukorbetegséghez vagy kardiovaszkuláris megbetegedéshez. Továbbá befolyásolhatja azt is, hogy a szervezet hogyan reagál bizonyos típusú rákkezelésekre vagy speciálisan kidolgozott étrendekre.”
A baktériumok összetételével való együttműködés tehát potenciálisan befolyásolja a betegségek lefolyását és az általános egészségi állapotot. A modell felhasználható még az antitestekkel végzett rákkezelésben a mikrobiom elemzésére, mely segíthet megérteni azt, hogy egyes betegek miért reagálnak jobban, illetve mások rosszabbul az immunterápiára.