Estadísticas de ensamblaje del microbioma para obtener perspectivas, pronósticos y gestión a escala de ecosistemas

Resumen Los microbiomas son cada vez más reconocidos como clave para abordar los desafíos globales en salud y sostenibilidad, ya que pueden proporcionar funciones biológicas emergentes que no se pueden alcanzar con especies microbianas individuales. Sin embargo, las comunidades microbianas ocasionalmente experimentan cambios abruptos en la composición de especies a pesar de su estabilidad intrínseca, lo que dificulta mantener estados altamente funcionales del microbioma. Aquí, esbozamos marcos estadísticos emergentes que integran la teoría de estabilidad ecológica con análisis empíricos de la estructura y función del microbioma. Los enfoques inspirados en el concepto de “paisajes de estabilidad” ahora permiten inferir cómo la relación entre la estructura de la comunidad y el potencial de ensamblaje cambia a lo largo de gradientes ambientales. Dichos análisis empíricos ofrecen perspectivas generales para mantener o restaurar los estados comunitarios con funciones deseables del microbioma. Además, identificar los atractores de la dinámica del microbioma facilita la previsión de transiciones abruptas a estados disfuncionales (es decir, disbiosis). Conectar la teoría ecológica clásica y los análisis empíricos del microbioma profundizará nuestra comprensión de los principios que rigen el ensamblaje de comunidades ricas en especies, ampliando el alcance de las soluciones basadas en microbiomas en ciencias médicas, industriales, agrícolas y ambientales.