Matemáticas para mejorar la salud humana: mapeo y control de comunidades microbianas.

Autor: Marco Tulio Angulo Ballesteros
Coautor(es): Este trabajo es en colaboración con: Yandong Xiao (China), Yang-Yu Liu (Harvard), y Claude H. Moog (Francia).
Los microbios alojados en nuestro cuerpo tienen una estrecha relación con la fisiología y el desarrollo de enfermedades humanas, regulando desde nuestra nutrición hasta nuestra susceptibilidad a enfermedades. Esta estrecha relación ofrece nuevas posibilidades para prevenir y tratar enfermedades complejas a través de “bacterioterapias” que alteran estas comunidades microbianas conduciéndolas de un estado disbiótico (i.e., “enfermo”) a un estado “sano”. Sin embargo, la complejidad de estas comunidades microbianas en términos del número de especies que las constituyen (>1000) y las muy diversas dinámicas poblacionales que pueden exhibir, han hecho muy difícil diseñar sistemáticamente estas bacterioterapias. En esta platica, describiré como las matemáticas pueden proveer un formalismo para solucionar este problema. En la primera parte, presentare un nuevo algoritmo matemáticamente riguroso que permite mapear las redes ecológicas subyacentes a comunidades microbianas sin necesidad de conocer su dinámica poblacional. En la segunda parte, introduciré un nuevo formalismo matemático que permite encontrar las “especies conductoras” de una comunidad microbiana, permitiendo conducir una comunidad microbiana entera a un estado deseado a través de manipular un subconjunto mínimo de sus especies.