Conferencia del ciclo Fronteras de la Física a cargo del profesor Miguel A. Muñoz (Departamento de Electromagnetismo y Física de la Materia de la UGR).
Los microbiomas son comunidades microbianas intrincadas y dinámicas que influyen de manera crucial en múltiples aspectos de la vida, la salud y el medio ambiente. Desde la Física, pueden entenderse como sistemas complejos: muchos componentes que interactúan de forma no lineal y generan comportamiento emergente, colectivo y adaptativo. En esta charla describiré los principales retos para explicar su dinámica colectiva mediante enfoques cuantitativos.
En primer lugar, discutiré la existencia de patrones estadísticos que describen la abundancia relativa de especies y que resultan sorprendentemente universales: aparecen en microbiomas muy diversos. También mostraré que las correlaciones entre especies siguen regularidades comunes y analizaré cómo pueden surgir tanto de interacciones biológicas como de respuestas compartidas al entorno. A partir de ahí, conectaremos estas observaciones con preguntas a nivel de comunidad —estabilidad, resiliencia y cambios de régimen— que motivan el uso de herramientas de sistemas dinámicos, teoría del caos, teoría de redes, e incluso métodos inspirados en la teoría de campos. Discutiré además enfoques estadísticos para inferir interacciones a partir de datos, de manera análoga a los métodos de inferencia en sistemas colectivos, así como la posibilidad de que estas redes operen cerca de puntos críticos, al borde de transiciones entre regímenes ordenados y caóticos.
Finalmente, presentaré resultados recientes de nuestro grupo que sugieren que las redes microbianas del intestino humano exhiben una estructura balanceada, y que esta organización puede alterarse en situaciones de desequilibrio o disbiosis asociadas a enfermedad. En particular, inspirados en modelos físico-matemáticos, hemos propuesto un indicador que permite detectar, a partir de datos metagenómicos, la presencia de disbiosis y discriminar entre sujetos sanos y pacientes en distintos estadios de enfermedades como el síndrome de intestino irritable, la enfermedad de Crohn o el cáncer colorrectal. Esto ilustra el salto desde problemas fundamentales, guiados por la curiosidad y apoyados en herramientas teóricas y computacionales, hacia resultados con aplicaciones clínicas inmediatas.
- Fecha: viernes 6 de marzo de 2026
- Lugar: Facultad de Ciencias – Aula F-01
- Retransmisión en línea: enlace meet
- Horario: 12:30h
- Organiza: Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional