Den mänskliga tarmmikrobiomet är en komplex gemenskap av biljoner bakterier, virus och andra mikroorganismer som lever i tarmarna. Dessa mikrober spelar en viktig roll för människors hälsa genom att hjälpa till att smälta mat, bekämpa infektioner och reglera immunsystemet.

Men tarmmikrobiomet påverkas också av ett antal faktorer, inklusive kost, livsstil och genetik. Som ett resultat kan tarmmikrobiomet förändras över tiden, och dessa förändringar kan ha en betydande inverkan på människors hälsa.

Till exempel har studier visat att personer som är överviktiga eller har typ 2-diabetes tenderar att ha andra tarmmikrobiomer än människor som är magra och friska. Dessutom kan personer som tar antibiotika eller andra mediciner uppleva förändringar i deras tarmmikrobiom.

Att förutsäga hur tarmmikrobiomet kommer att förändras över tiden är en komplex uppgift, men ett nytt beräkningsverktyg utvecklat av forskare vid University of California, San Diego kan kanske hjälpa.

Verktyget, kallat Microbiome Time Series Simulator (MiTSS), använder en mängd olika matematiska modeller för att simulera tillväxten och interaktionerna mellan olika mikrobiella arter i tarmen. Dessa modeller tar hänsyn till ett antal faktorer, inklusive tillgången på näringsämnen, förekomsten av antibiotika och värdens immunsvar.

Genom att simulera tarmmikrobiomet över tid kan MiTSS hjälpa forskare att identifiera de faktorer som med största sannolikhet orsakar förändringar i mikrobiomet. Denna information kan sedan användas för att utveckla strategier för att förebygga eller behandla sjukdomar som är associerade med förändringar i tarmmikrobiomet.

I en studie publicerad i tidskriften Nature Microbiology , använde forskarna MiTSS för att simulera tarmmikrobiomet hos möss under en period av flera veckor. De fann att verktyget kunde exakt förutsäga hur mikrobiomet förändrades som svar på olika dieter och antibiotikabehandlingar.

Forskarna tror att MiTSS kan vara ett värdefullt verktyg för att studera tarmmikrobiomet och för att utveckla strategier för att förebygga eller behandla sjukdomar som är förknippade med förändringar i mikrobiomet.

"Tarmmikrobiomet är ett komplext system, men vi tror att MiTSS kan hjälpa oss att förstå hur det fungerar och hur det kan påverkas av kost, livsstil och andra faktorer", säger seniorförfattaren i studien Dr. Rob Knight, professor i bioteknik vid UC San Diego. "Denna information kan leda till nya sätt att förebygga och behandla sjukdomar som är förknippade med förändringar i tarmmikrobiomet."