Search Icon
ΑΝΑΖΗΤΗΣΗ
Επιστημονικά Νέα

Τα μαθηματικά βοηθούν στην κατανόηση του ανθρώπινου μικροβίου

Τα μαθηματικά βοηθούν στην κατανόηση του ανθρώπινου μικροβίου

Η κατανόηση όσο το δυνατόν περισσότερο του ανθρώπινου μικροβίου έχει σημαντικές επιπτώσεις στην κατανόηση της υγείας και των ασθενειών. Η εξάπλωση των πολυπλοκότητας αποδεικνύεται δύσκολη και εδώ νέα μαθηματικά μοντέλα μπορούν να βοηθήσουν.

Το ανθρώπινο μικροβιακό έντερο αναφέρεται σε ένα περίπλοκο οικοσύστημα χιλιάδων μικροβιακών ειδών και των γονιδίων τους που περιέχονται στο γαστρεντερικό σωλήνα. Ο τρόπος με τον οποίο συμπεριφέρονται αυτοί οι οργανισμοί και ο βαθμός στον οποίο βρίσκονται σε ισορροπία είναι ένας βασικός παράγοντας που επηρεάζει τη γενική υγεία και σε σχέση με τις διάφορες μεταβολικές συνθήκες.

Η εξάπλωση των βασικών δεδομένων είναι σημαντική για τους τομείς της υγείας και για την ανακάλυψη νέων φαρμάκων, ωστόσο η διαδικασία είναι πολύπλοκη. Η εύρεση λύσεων για τη διεξαγωγή μεγάλων αναλύσεων δεδομένων και στη συνέχεια για την κατάρτιση προβλέψεων είναι σημαντική εάν η απαραίτητη έρευνα πρόκειται να προχωρήσει με ρυθμό που είναι χρήσιμος για την κοινωνία. Μια ερευνητική ομάδα του Ινστιτούτου Επιστήμης Carnegie έχει δημιουργήσει ένα λεπτομερές μαθηματικό πλαίσιο που μπορεί να βοηθήσει στον χαρακτηρισμό της οικολογίας του ανθρώπινου μικροβίου, μέχρι το συγκεκριμένο μικροβιοκτόνο που σχετίζεται με ένα άτομο.

Για να εκτιμηθεί η πιθανή εξελικτική τροχιά ενός οργανισμού, οι βιολόγοι εκτιμούν τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των γονιδίων για να δουν ποιοι συνδυασμοί είναι πιο «κατάλληλοι». Επομένως, ένας οργανισμός που εξελίσσεται παίρνει το πιο κατάλληλο μονοπάτι, σύμφωνα με μια βιολογική θεωρία που ονομάζεται « τοπίο γυμναστικής ». Αυτή η πορεία μπορεί να διαμορφωθεί μέσω μαθηματικών τεχνικών.

Οι ερευνητές πήραν τέτοια μοντέλα και εξέτασαν αν αυτό το μοντέλο γονιδίων μπορεί να εφαρμοστεί στους μικροοργανισμούς που συνθέτουν το ανθρώπινο μικροβιοκτόνο, εστιάζοντας στο ανθρώπινο έντερο.

Συζητώντας αυτό, ο επικεφαλής ερευνητής Will Ludington εξηγεί : “Αν κατανοήσουμε τις αλληλεπιδράσεις, μπορούμε να κάνουμε προβλέψεις για το πώς αυτά τα πολύπλοκα συστήματα θα λειτουργήσουν σε διαφορετικά σενάρια. Ωστόσο, υπάρχει πολύ μεγάλη πολυπλοκότητα στα δίκτυα αλληλεπίδρασης λόγω του μεγάλου αριθμού γονιδίων ή ειδών. Αυτές προσθέτουν διαστάσεις στο πρόβλημα και καθιστούν δύσκολη την επίλυση”.

Για να ανταποκριθούν στην πρόκληση αυτή, οι ερευνητές εφάρμοσαν ένα ελαφρώς διαφορετικό μαθηματικό πλαίσιο για την αξιολόγηση των μικροβιολογικών δεδομένων, εστιάζοντας στη συλλογή των μορφών αλληλεπιδράσεων εντός ενός δεδομένου τοπίου – του γαστρεντερικού σωλήνα.

Λόγω της μεγάλης ποικιλίας ειδών που αποτελούν το ανθρώπινο μικροβιοκτόνο, οι ερευνητές ανέπτυξαν το μοντέλο τους χρησιμοποιώντας τη μύγα καρπών. Το επόμενο βήμα είναι να δοκιμάσετε τον τρόπο με τον οποίο το μοντέλο κατέχει εναλλασσόμενα τοπία, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων. Το νέο μοντέλο περιγράφεται στο περιοδικό Journal of Mathematical Biology , με το ερευνητικό έγγραφο με τίτλο “Διαχωριστικά συστάδων και τοπία φυσικής κατάστασης του μικροβιακού μύγας Drosophila”.

Διαβάστε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις για την υγεία από την Ελλάδα και τον Κόσμο
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο κανάλι μας στο YouTube

Διαβάστε Eπίσης:

Τι είναι το σύνδρομο parent trap;

Τι σκέφτονται τα άτομα με άνοια

svg%3E svg%3E
svg%3E
svg%3E
Περισσότερα

Συκώτι: 5 Σημάδια που υποδηλώνουν ασθένεια του ήπατος

Συκώτι: Η ασθένεια του ήπατος μπορεί να αναπτυχθεί σταδιακά και τα συμπτώματα μπορεί να είναι ήπια ή ασαφή στην αρχή. Ωστόσο, υπάρχουν μερικά κοινά σημάδια που μπορεί να υποδεικνύουν ότι το ήπαρ δεν λειτουργεί σωστά.

Πονοκέφαλος: Τι θα βοηθήσει στην αναγώριση της αιτίας του πονοκέφαλου;

Πονοκέφαλος: Οι πονοκέφαλοι είναι ένα συχνό πρόβλημα που μπορεί να έχει πολλές διαφορετικές αιτίες. Κατανοώντας τα χαρακτηριστικά τους, μπορείτε να εντοπίσετε την πιθανή αιτία

Αλωπεκία: Αυτό μπορεί να προκαλέσει αλωπεκία

Αλωπεκία: Η αλωπεκία είναι η υπερβολική τριχόπτωση, που μπορεί να οδηγήσει σε αραίωση ή ακόμα και σε πλήρη απώλεια των μαλλιών σε ορισμένες περιοχές του κεφαλιού ή του σώματος. Υπάρχουν διάφοροι τύποι αλωπεκίας

Μπορεί ο παιδικός θυμός να είναι ένδειξη ευφυΐας;

Παιδικός θυμός: Ο θυμός είναι ένα φυσιολογικό συναίσθημα που όλοι μας βιώνουμε, και τα παιδιά δεν αποτελούν εξαίρεση. Ωστόσο, αν και συχνά τον συνδέουμε με αρνητικές καταστάσεις, μελέτες δείχνουν ότι ο θυμός

Ποιοι νευρώνες μας βοηθούν να θυμόμαστε καλύτερα 

Μνήμη: Εάν μπορέσουμε να κατανοήσουμε ακριβώς πώς λειτουργούν αυτοί οι νευρώνες, ίσως μπορέσουμε να αναπτύξουμε στρατηγικές ή φάρμακα που θα ενισχύσουν τη λειτουργία τους ή θα αποκαταστήσουν τη μνήμη.

6 συμπτώματα που υποδηλώνουν έλλειψη ασβεστίου

Έλλειψη ασβεστίου: Το ασβέστιο είναι ένα βασικό μέταλλο για την υγεία των οστών, των δοντιών, των μυών και του νευρικού συστήματος. Η έλλειψη ασβεστίου (υπασβεστιαιμία) μπορεί να προκαλέσει διάφορα συμπτώματα, που επιδεινώνονται

Πότε να σταματήσετε τον θηλασμό;

Θηλασμός: Ο θηλασμός είναι μια εξαιρετικά προσωπική επιλογή για κάθε μητέρα και μπορεί να διαρκέσει από λίγους μήνες έως και αρκετά χρόνια, ανάλογα με τις ανάγκες της οικογένειας.

Πότε ένας πονοκέφαλος εγείρει ανησυχία;

Πονοκέφαλοι είναι συχνά ένα κοινό πρόβλημα που μπορεί να προκληθεί από διάφορους παράγοντες, όπως άγχος, κούραση ή ακόμα και αλλαγές στη διατροφή.

Close Icon