Роб Најт Нашите микроби нè прават она што сме титлови за TED Talk и ТЕД препис
Ние луѓето отсекогаш сме загрижени за нашето здравје, но не секогаш сме разбрале што е важно. Египќаните, на пример, се грижеа за органите, верувајќи дека тие се корисни во задгробниот живот, но изоставија некои. Овој, на пример. Иако внимателно ги зачуваа стомакот, белите дробови, црниот дроб и сл., Тие го исецкаа мозокот, го извадија преку носот и го фрлија. Со право, затоа што што прави мозокот за нас? Но, што ако станува збор за друг запоставен орган, важен како мозокот и, некаде, исто толку важно за тоа кои сме, но за кого знаеме толку малку и со кого се однесуваме рамнодушно? Замислете дека преку напредокот на науката, ние само што започнавме да ја разбираме нејзината важност во начинот на кој се перципираме себеси. Вие не би сакале да знаете повеќе за него?
Изгледа дека имаме таков орган. Црево. Всушност, микробите во цревата. Не се важни само микробите од цревата. Микробите по целото тело се чини дека се исклучително важни за разликите што ги карактеризираат секоја од нив. На пример, забележавте дека некои ги каснуваат комарците почесто од другите?
Ова анегдотско искуство на зелена трева е вистина. Ме каснуваат и комарци, но сопругата Аманда привлекува рој и причина се различни микроби на нашата кожа кои произведуваат различни супстанции што ги откриваат комарците.
Микробите се многу важни во медицината. Цревните микроби можат да направат одредени лекови против болки токсични за црниот дроб. Тие исто така можат да направат лекови за срце да го решат вашиот проблем или не. Ако сте комарец оцет, вашите микроби ќе одредат со кого сакате да имате секс. Не знаеме дали ова важи за луѓето, но можеби е само прашање на време. (Смеа)
Микробите имаат многу улоги: тие ни помагаат да вариме храна, го едуцираат нашиот имунолошки систем, ни помагаат да се одбраниме од болести, па дури може да влијаат и на нашето однесување. Како изгледа мапата на овие микробиолошки заедници? Не би изгледало така, но тоа е корисен водич за разбирање на биодиверзитетот. Различни делови на светот имаат различни пејзажи на организми кои се карактеристични за едно или друго место. или друг. Во микробиологијата е приближно исто, иако, искрено, сите се исти под микроскоп. Наместо да се обидуваме да го идентификуваме визуелното, ги анализираме ДНК секвенците. Во Проектот за човечки микробиом, финансиран од НИХ со 173 милиони долари, стотици истражувачи соработуваа за мапирање на ДНК нуклеотиди: А, Т, Г и Ц кои припаѓаат на сите микроби во човечкото тело. Кога ќе им се придружиме, изгледа вака. Малку е потешко да се открие кој каде живее, не?
Веројатно сте слушнале дека имаме скоро идентични ДНК структури. Вашата ДНК е 99,99% идентична со онаа на личноста до вас. Но, кога станува збор за микробите во цревата, вие изгледате само 10% како оној од соседството. Разликата е како помеѓу бактериите во овој преран и оние во оваа шума. Овие различни микроби имаат многу различни функции како што се:
варење, појава на болест, метаболизам на лекови, итн. Како го прават сето ова? Делумно затоа што, иако во цревата имаме околу 1,35 кг микроби, тие се побројни од нас. Колку? Тоа зависи од тоа што мислите дека го формира човечкото тело. Дали е составено од нашите клетки? Секој од нас има 10 трилиони клетки, но вдомиме 100 трилиони микроби. Значи, тие се 10 пати повеќе од нас. Можеби мислите дека сме луѓе поради нашата ДНК, но секој од нас има околу 20 000 гени - во зависност од тоа кои точни бројки - и помеѓу 2 и 20 милиони микробиолошки гени. Во секој случај, ние сме побројни од микробите со кои живееме во симбиоза. Оставаме траги кои содржат и човечка и микробна ДНК на сè што допираме. Во една студија пред неколку години покажавме дека можете да ја поврзете вашата дланка со нечиј глушец со точност од 95%. За тоа беше напишано пред неколку години, во научно списание, но се појави во „ЗНД: Мајами“, така што дефинитивно е точно. (Смеа) Каде добиваме микроби?
Ако имате деца или кучиња како мене, веројатно имате некои сомневања. И тоа е точно. Исто како што ве поврзуваме со глувчето, можеме да ве поврземе и со вашето куче. Кај возрасните, микробиолошките заедници се релативно стабилни. Ако живеете со некого, го чувате вашиот микробен идентитет со недели, месеци, па дури и со години. Првите микробиолошки заедници зависат од тоа како сме родени.
Бебињата родени по природен пат имаат микроби во вагиналната микробна заедница, додека оние родени со царски рез имаат микроби слични на оние на кожата. Корелирајќи го ова со болести поврзани со породување со царски рез: астма, алергии и почеста дебелина, - сето тоа е поврзано со микроби - особено затоа што, до неодамна, секој преживеан цицач се роди преку вагината, заклучуваме дека отсуството на заштитни микроби со кои ко-еволуиравме може да биде клучно бидејќи многу од овие состојби за кои сега знаеме се поврзани со микробиомот. Пред неколку години, мојата ќерка се роди со итен царски рез,
и се уверивме дека е заштитена од слојот на вагинални микроби што природно би ги стекнала. Тешко е да се цени точниот ефект врз нејзиното здравје. Со примерокот составен од едно дете, колку и да ја сакаме, немате доволно информации за да можете да заклучите за општ случај. Тој има 2 години и сè уште нема инфекција на увото и се надеваме дека нема. Започнавме клинички испитувања со деца за да видиме дали ова има заштитен ефект. Како сме родени, има огромно влијание врз микробите што ги имаме,
но што се случува понатаму? Еве мапа на податоци обезбедени од Проектот за човечки микробиом. Секоја точка е примерок од истата област на телото на 250 здрави возрасни лица. Видовте како се развиваат децата, физички и психички. Сега ќе го видите микробиолошкиот развој на детето на колегата. Ја анализиравме цревната флора во столицата на ова дете, земајќи примероци неделно, 2 и пол години. Прв ден: бебето е претставено со оваа жолта точка. Може да се види дека започнува со вагинални микроби, како што е нормално по природно раѓање. За 2 и пол години, точката ќе се спушти на дното и ќе личи на цревната флора на здрави возрасни лица, претставена таму. Го пуштив да види што ќе се случи. Noticeе забележите - имајте на ум дека секој чекор е една недела -
дека разликите од една недела до друга во цревната флора на ова дете се поголеми од разликите помеѓу здрави возрасни лица според податоците од Проектот за микробиом на човекот, претставени со кафени точки подолу. На 2-годишна возраст, таа почнува да личи на цревната флора кај возрасните. Сега доаѓа нешто неверојатно. Детето прима антибиотици за инфекција на увото. Има огромна промена во заедницата, проследена со прилично брзо закрепнување. Resе продолжам. За само неколку недели имаме порадикална промена, регресија во нормалниот развој проследено со прилично брзо закрепнување. На 838 ден, - на крајот од овој клип - изгледа како нормална цревна флора за возрасни, и покрај интервенцијата со антибиотици. Ова покренува фундаментални прашања за тоа што се случува
кога интервенираме на различна возраст во животот на детето. Дали е важно што правиме на многу мала возраст, кога флората брзо се менува, или е како да фрламе камен во вител море, а брановите не се ни видливи? Ако му дадете антибиотици на дете во првите 6 месеци од животот, тој е повеќе склон кон дебелеење отколку ако ги дадете подоцна. Значи, она што се случува многу рано, може да има големо влијание врз микробиолошката флора и врз последователното здравје, со ефекти што само што почнавме да ги разбираме. Покрај најголемиот ефект на антибиотиците врз резистентни бактерии, може да откриеме дека тие го деградираат екосистемот на цревната флора и ги гледаат со ист ужас како и металните инструменти со кои Египќаните го допреа мозокот за да го отстранат пред да се балсамираат. Микробите ги имаат овие важни функции само во последниве години
Тие се поврзани со широк спектар на болести: Кронова болест, срцеви заболувања, рак на дебелото црево, па дури и дебелина. Дебелината има важни ефекти и денес можеме да кажеме со 90% точност ако сте премногу слаб или дебел, само по микробите во цревата. Иако е импресивно, нема никаква вредност како медицински тест, затоа што гледате кој е дебел без да знаете кои цревни микроби ги има. И, ако целосно го секвенцираме нивниот геном, со целата нивна ДНК, точноста е само 60%. Неверојатно, нели? Тоа може да значи дека 1,3 кг микроби што ги носите со себе се поважни во одредени услови од кој било ген во ДНК. Можеме да дознаеме повеќе за глувците.
Кај глувците, микробите биле во корелација со сите видови состојби, вклучувајќи: мултиплекс склероза, депресија, аутизам и дебелина. Како да знаеме дали микробните разлики поврзани со тие состојби се причина или последица? Може да растеме глувци без свои микроби во стерилен балон. Потоа додаваме некои микроби за кои сметаме дека се важни и гледаме што ќе се случи. Кога ќе ги земеме микробите на дебел глушец и ќе ги трансплантираме на генетски нормален, израснат во балон без свои микроби, станува подебело отколку ако ги земеме микробите од нормален глушец. Неверојатно е зошто се случува ова. Понекогаш микробите им помагаат да ја варат истата храна поефикасно, што значи дека земаат повеќе енергија од храната, но во други времиња, тоа влијае на нивното однесување: тие јадат повеќе од нормалното глувче, па затоа добиваат на тежина само ако им дозволиме да јадат колку што сакаат. Важно е, не?
Излегува дека микробите можат да влијаат на однесувањето на цицачите. Се прашувате дали можеме да го направиме тоа и меѓу различни видови. Ако земеме микроби на дебела личност и ги трансплантираме на стерилни пораснати глувци, а потоа глувците добиваат поголема тежина отколку ако микробите потекнуваат од слаба индивидуа. Можеме да создадеме микробиолошка заедница што можеме да ја инокулираме за да спречиме зголемување на телесната тежина. Тоа можеме да го направиме и при неухранетост.
Во проект финансиран од Фондацијата Гејтс, проучувавме деца во Малави кои страдаат од квашиоркор - екстремна форма на неухранетост - и глувците кои добиваат типична флора на оваа болест губат околу 30% од својата тежина за само три недели, но ние им го враќаме нивното здравје со употреба на истиот додаток со путер од кикирики што се користи за деца во клиниката и глувците кои примаат флора на идентичен близнак на болното дете, немаат ништо. Ова е фантастично, затоа што значи дека ќе можеме да водиме терапии, проучувајќи ги во цели групи глувци со цревна флора на поединци и можеби ќе можеме дури и да ги индивидуализираме терапиите. Мислам дека е важно секој да учествува во ова откритие.
Пред неколку години, го започнавме американскиот проект Гут, кој ви овозможува да побарате место на микробиолошката мапа. Тоа е најголемиот научно проект финансиран од социјално ниво. Повеќе од 8.000 луѓе веќе се пријавиле. Тие ги испраќаат своите примероци, ние го редоследуваме нивниот микробен геном и им ги испраќаме резултатите. Исто така, ги испраќаме де-идентификувани до истражувачи, наставници и заинтересирана јавност, така што секој има пристап до информации. Од друга страна, кога имаме посетители во лабораторијата на Институтот „Биограници“ на кои ќе им објасниме дека користиме роботи и ласери за испитување на измет, се чини дека не сакаат сите да знаат. (Смеа) Мислам дека многумина од вас сакаат, сепак, затоа со вас донесов неколку комплети што можете да ги пробате ако ве интересира. Зошто сакаме да го направиме ова?
Нашите микроби се важни за да откриеме како сме здрави, но тие можат да лекуваат дури и болести. Ова е една од најновите работи што ги видов од моите колеги на Универзитетот во Минесота. Еве ја картата за човечкиот микробиом повторно. Ја додавам микробната флора кај некои индивидуи кои страдаат од псевдомембранозен колитис. Ова е страшна форма на дијареја во која излегувате во В.Ц. 20 пати на ден. Кај овие пациенти, третманот со антибиотици не успеал 2 години се додека не станале подобни за оваа студија. Што се случува ако на овие пациенти им пресадиме фекална материја од здрав донатор - долната starвезда? Дали добрите микроби ќе се борат против лошото и ќе го вратат здравјето на пациентите? Да видиме што ќе се случи таму. 4 пациенти ќе добијат трансплантација од здравиот донатор подолу. Цревната заедница се менува радикално, веднаш. Ден по трансплантацијата, симптомите исчезнуваат, дијареата исчезнува и пациентите се здрави, со заедница слична на онаа на донаторот, која останува стабилна. (Аплауз) Ние сме на почетокот на овие откритија.
Само сега откривме дека микробите се вклучени во разни болести: од синдром на нервозно дебело црево до дебелина и можеби од аутизам до депресија. Сепак, треба да направиме еден вид микробен ГПС, кој ја зема предвид моменталната состојба и посакуваниот резултат и што треба да сториме за да го добиеме. Треба да го направиме доволно едноставно за да може детето да го користи. (Смеа) Ви благодарам. (Аплауз)