Rob Knight: How our microbes make us who we are

410,490 views ・ 2015-02-23

TED


Моля, кликнете два пъти върху английските субтитри по-долу, за да пуснете видеото.

Translator: Hristina Petrova Reviewer: Anton Hikov
00:13
We humans have always been very concerned about the health of our bodies,
0
13089
3980
Ние хората винаги сме били много загрижени за здравето на телата си,
00:17
but we haven't always been that good at figuring out what's important.
1
17069
4216
но не винаги сме успявали да разберем кое е важно.
00:21
Take the ancient Egyptians, for example:
2
21285
2392
Да вземем за пример древните египтяни:
00:23
very concerned about the body parts they thought they'd need in the afterlife,
3
23677
3947
били са много загрижени за частите на тялото си, от които мислели,
00:27
but they left some parts out.
4
27624
2090
че се нуждаят в задгробния живот,
00:29
This part, for example.
5
29714
2623
но оставяли някои други. Тази, например.
00:32
Although they very carefully preserved the stomach, the lungs,
6
32337
2997
Въпреки че внимателно са запазили стомаха, дробовете,
00:35
the liver, and so forth,
7
35334
1165
черния дроб и т. н.,
00:36
they just mushed up the brain, drained it out through the nose,
8
36499
3036
те просто унищожили мозъка, дренирали го през ноздрите
00:39
and threw it away,
9
39535
1724
и го изхвърлили,
00:41
which makes sense, really,
10
41259
1341
което всъщност е логично,
00:42
because what does a brain do for us anyway?
11
42600
2009
защото какво прави един мозък за нас?
00:45
But imagine if there were a kind of neglected organ in our bodies
12
45439
3198
Но представете си, че съществува един пренебрегнат орган
00:48
that weighed just as much as the brain
13
48637
2136
в телата ни, който тежи колкото мозъка
00:50
and in some ways was just as important to who we are,
14
50773
2926
и по някакъв начин е също толкова важен за това кои сме,
00:53
but we knew so little about and treated with such disregard.
15
53699
3552
но ние знаем толкова малко за него и проявяваме подобна липса на отношение.
00:57
And imagine if, through new scientific advances,
16
57251
2903
Представете си, че чрез нови научни открития
01:00
we were just beginning to understand
17
60154
1741
ние започваме да разбираме
01:01
its importance to how we think of ourselves.
18
61895
2902
значимостта му по отношение на това как мислим за себе си.
01:04
Wouldn't you want to know more about it?
19
64797
2206
Не бихте ле искали да знаете повече за него?
01:07
Well, it turns out that we do have something just like that:
20
67003
3226
Оказва се, че имаме точно такова нещо -
01:10
our gut,
21
70959
1682
червата си
01:12
or rather, its microbes.
22
72641
2662
или по-скоро микробите им.
01:15
But it's not just the microbes in our gut that are important.
23
75303
2893
Но не само микробите в червата ни са важни.
01:18
Microbes all over our body
24
78196
1508
Микробите в цялото ни тяло
01:19
turn out to be really critical to a whole range of differences
25
79704
2913
се оказват от критично значение за наличието на куп различия,
01:22
that make different people who we are.
26
82617
2497
които правят различните хора такива, каквито са.
01:25
So for example, have you ever noticed
27
85114
2314
Например, забелязвали ли сте,
01:27
how some people get bitten by mosquitos way more often than others?
28
87428
4183
че някои хора биват ухапвани от комари много по-често от други?
01:31
It turns out that everyone's anecdotal experience out camping is actually true.
29
91611
4579
Оказва се, че преживяванията на хората на къмпинга са всъщност достоверни.
01:36
For example, I seldom get bitten by mosquitos,
30
96190
2809
Например мен рядко ме хапят комари,
01:38
but my partner Amanda attracts them in droves,
31
98999
2277
но партньорката ми Аманда привлича цели ята
01:41
and the reason why is that we have different microbes on our skin
32
101276
3063
и причината за това е в наличието на различни микроби по кожата,
01:44
that produce different chemicals that the mosquitos detect.
33
104339
3722
които произвеждат различни химикали, които комарите забелязват.
01:48
Now, microbes are also really important in the field of medicine.
34
108061
3506
Микробите са много важни в областта на медицината.
01:51
So, for example, what microbes you have in your gut
35
111567
2465
Например микробите в червата ви
01:54
determine whether particular painkillers are toxic to your liver.
36
114032
4462
определят дали определени аналгетици са токсични за черния ви дроб.
01:58
They also determine whether or not other drugs will work for your heart condition.
37
118494
4245
Те определят дали други лекарства ще действат за сърдечните ви заболявания.
02:02
And, if you're a fruit fly, at least,
38
122739
2687
А ако сте плодова мушица,
02:05
your microbes determine who you want to have sex with.
39
125426
3182
микробите ви определят с кой искате да правите секс.
02:08
We haven't demonstrated this in humans yet
40
128608
2159
Все още не сме открили това при хората,
02:10
but maybe it's just a matter of time before we find out. (Laughter)
41
130767
4296
но е само въпрос на време преди да го разберем. (Смях)
02:15
So microbes are performing a huge range of functions.
42
135063
2623
Микробите изпълняват широк диапазон от функции.
02:17
They help us digest our food.
43
137686
1766
Те ни подпомагат в храносмилането,
02:19
They help educate our immune system.
44
139452
2274
в развитието на имунната система
02:21
They help us resist disease,
45
141726
1950
и в резистентността ни към болести,
02:23
and they may even be affecting our behavior.
46
143676
2508
а може би оказват и влияние върху поведението ни.
02:26
So what would a map of all these microbial communities look like?
47
146184
3947
Тогава как ли ще изглежда една карта от всички тези микробни общности?
02:30
Well, it wouldn't look exactly like this,
48
150131
2276
Няма да е точно така, но тази карта е полезна
02:32
but it's a helpful guide for understanding biodiversity.
49
152407
2879
за разбирането на биоразнообразието.
02:35
Different parts of the world have different landscapes of organisms
50
155286
3924
Различните части на света имат различни видове организми,
02:39
that are immediately characteristic of one place or another
51
159210
4571
които имат отличителни характеристики за едно, второ
02:43
or another.
52
163781
2037
или трето място.
02:45
With microbiology, it's kind of the same, although I've got to be honest with you:
53
165818
3865
В микробиологията е почти същото, въпреки че трябва да съм честен с вас -
02:49
All the microbes essentially look the same under a microscope.
54
169683
3103
общо взето всички микроби изглеждат еднакво под микроскоп.
02:52
So instead of trying to identify them visually,
55
172786
2529
Вместо да се опитваме да ги разпознаем визуално,
02:55
what we do is we look at their DNA sequences,
56
175315
2486
това, което правим, е да видим техните ДНК секвенции
02:57
and in a project called the Human Microbiome Project,
57
177801
2924
в един проект - Човешкия Микробиомен Проект.
03:00
NIH funded this $173 million project
58
180725
3339
Институтът по Здравеопазване го финансира със 173 милиона долара.
03:04
where hundreds of researchers came together
59
184064
2409
В него стотици учени работят заедно,
03:06
to map out all the A's, T's, G's, and C's,
60
186473
2779
за да отбележат на картата локациите на A, T, G, C
03:09
and all of these microbes in the human body.
61
189252
2176
и всички микроби в човешкото тяло.
03:11
So when we take them together, they look like this.
62
191428
3361
Когато ги съберат заедно, те изглеждат по този начин.
03:14
It's a bit more difficult to tell who lives where now, isn't it?
63
194789
3931
Сега става малко по-трудно да разберем кой къде живее, нали?
03:18
What my lab does is develop computational techniques that allow us
64
198720
3548
Това, което моят екип прави, е да разработва компютърни техники,
03:22
to take all these terabytes of sequence data
65
202268
2611
които да ни позволят да превърнем всички терабайтове
03:24
and turn them into something that's a bit more useful as a map,
66
204879
3013
от секвенции в един вид по-онагледена карта,
03:27
and so when we do that with the human microbiome data
67
207892
2753
и когато правим това с данните от човешкия микробиом,
03:30
from 250 healthy volunteers,
68
210645
2095
взети от 250 здрави доброволци,
03:32
it looks like this.
69
212740
2644
тя изглежда така.
03:35
Each point here represents all the complex microbes
70
215384
3180
Всяка точка тук представлява всички комплексни микроби
03:38
in an entire microbial community.
71
218564
2183
в една цяла микробна общност.
03:40
See, I told you they basically all look the same.
72
220747
2330
Виждате, че те изглеждат еднакво.
03:43
So what we're looking at is each point represents one microbial community
73
223077
3889
Виждаме точки, всяка от които представлява една микробна общност
03:46
from one body site of one healthy volunteer.
74
226966
2260
от дадено място в тялото на здрав доброволец.
03:49
And so you can see that there's different parts of the map in different colors,
75
229226
3796
Различните части на картата са в различни цветове,
03:53
almost like separate continents.
76
233022
1799
почти като отделни континенти.
03:54
And what it turns out to be
77
234821
1458
И се оказва, че те,
03:56
is that those, as the different regions of the body,
78
236279
2440
така както различните части на тялото,
03:58
have very different microbes in them.
79
238719
2078
имат много различни микроби.
04:00
So what we have is we have the oral community up there in green.
80
240797
3683
Виждаме оралната общност в зелено,
04:04
Over on the other side, we have the skin community in blue,
81
244480
2814
отсреща е кожната общност в синьо,
04:07
the vaginal community in purple,
82
247294
2287
вагиналната е в лилаво,
04:09
and then right down at the bottom, we have the fecal community in brown.
83
249581
3701
а съвсем в дъното виждаме фекалната общност в кафяво.
04:13
And we've just over the last few years
84
253416
1883
Едва в последните няколко години
04:15
found out that the microbes in different parts of the body
85
255299
2799
разбрахме, че микробите в различните части на тялото
04:18
are amazingly different from one another.
86
258098
2198
са изключително различни едни от други.
04:20
So if I look at just one person's microbes
87
260296
2832
Ако погледна в един човек
04:23
in the mouth and in the gut,
88
263128
2114
микробите в устата и в червата,
04:25
it turns out that the difference between those two microbial communities
89
265242
3460
разликата между тези две микробни общности
04:28
is enormous.
90
268702
1531
е огромна.
04:30
It's bigger than the difference between the microbes in this reef
91
270233
3165
По-голяма е от разликата между микробите в този риф
04:33
and the microbes in this prairie.
92
273398
2733
и микробите в тази прерия.
04:36
So this is incredible when you think about it.
93
276131
2531
Невероятно е, когато си помислим за това.
04:38
What it means is that a few feet of difference in the human body
94
278662
3366
Това означава, че няколко фута разлика в човешкото тяло
04:42
makes more of a difference to your microbial ecology
95
282028
2694
дават по-голяма разлика в микробната екология
04:44
than hundreds of miles on Earth.
96
284722
2245
отколкото стотици мили на Земята.
04:46
And this is not to say that two people look basically the same
97
286967
3020
Но това не означава, че двама души изглеждат общо взето еднакво
04:49
in the same body habitat, either.
98
289987
1852
в един хабитат на тялото.
04:51
So you probably heard
99
291839
1606
Вероятно сте чували,
04:53
that we're pretty much all the same in terms of our human DNA.
100
293445
3008
че сме почти еднакви по отношение на човешката си ДНК.
04:56
You're 99.99 percent identical in terms of your human DNA
101
296453
4089
Вие сте 99,99 процента идентични с човека до вас
05:00
to the person sitting next to you.
102
300542
1867
по отношение на човешката си ДНК.
05:02
But that's not true of your gut microbes:
103
302409
2242
Но това не се отнася до чревните ви микроби -
05:04
you might only share 10 percent similarity
104
304651
2487
може да имате едва 10 процента сходност
05:07
with the person sitting next to you in terms of your gut microbes.
105
307138
3510
със седящия до вас по отношение на чревните ви микроби.
05:10
So that's as different as the bacteria on this prairie
106
310648
2796
Това е разликата между бактериите в тази прерия
05:13
and the bacteria in this forest.
107
313444
2056
и бактериите в тази гора.
05:16
So these different microbes
108
316460
1449
Тези различни микроби
05:17
have all these different kinds of functions that I told you about,
109
317909
3167
имат всички тези различни функции, за които ви разказах,
05:21
everything from digesting food
110
321076
1696
всичко от храносмилането
05:22
to involvement in different kinds of diseases,
111
322772
2555
до въвличането в най-различни болести,
05:25
metabolizing drugs, and so forth.
112
325327
1866
усвояването на лекарства и т. н.
05:27
So how do they do all this stuff?
113
327193
2106
Как постигат всичко това?
05:29
Well, in part it's because
114
329299
1896
Отчасти това се дължи на факта,
05:31
although there's just three pounds of those microbes in our gut,
115
331195
3330
че въпреки че има само 1,36 кг от тези микроби в червата ни,
05:34
they really outnumber us.
116
334525
1760
те ни надминават числено.
05:36
And so how much do they outnumber us?
117
336285
2220
С колко?
05:38
Well, it depends on what you think of as our bodies.
118
338505
3112
Зависи от това как мислим за телата си.
05:41
Is it our cells?
119
341617
1485
Дали това са клетките ни?
05:43
Well, each of us consists of about 10 trillion human cells,
120
343102
3413
Всеки от нас се състои от 10 трилиона човешки клетки,
05:46
but we harbor as many as 100 trillion microbial cells.
121
346515
3231
но ние приютяваме и 100 трилиона микробни клетки.
05:49
So they outnumber us 10 to one.
122
349746
2774
В такъв случай те ни надминават 10 към 1.
05:52
Now, you might think, well, we're human because of our DNA,
123
352520
3911
Може да си мислите, че сме хора на базата на нашата ДНК,
05:56
but it turns out that each of us has about 20,000 human genes,
124
356431
3321
но се оказва, че всеки от нас има около 20 000 човешки гени,
05:59
depending on what you count exactly,
125
359752
1956
в зависимост от това какво точно броите,
06:01
but as many as two million to 20 million microbial genes.
126
361708
4492
но от 2 до 20 милиона микробни гени.
06:06
So whichever way we look at it, we're vastly outnumbered
127
366200
2759
По който и начин да го погледнем, ние биваме надминати
06:08
by our microbial symbionts.
128
368959
2832
от микробните си симбионти.
06:11
And it turns out that in addition to traces of our human DNA,
129
371791
3227
Оказва се, че освен от човешката си ДНК,
06:15
we also leave traces of our microbial DNA
130
375018
2227
ние оставяме следи и от микробна ДНК
06:17
on everything we touch.
131
377245
1780
по всичко, което докосваме.
06:19
We showed in a study a few years ago
132
379025
1792
Преди няколко години
06:20
that you can actually match the palm of someone's hand up
133
380817
2795
показахме в изследване, че можете да съпоставите
06:23
to the computer mouse that they use routinely
134
383612
2277
нечия длан с компютърната мишка,
06:25
with up to 95 percent accuracy.
135
385889
2297
която рутинно използва с до 95 процента точност.
06:28
So this came out in a scientific journal a few years ago,
136
388186
2856
Това излезе в научно списание преди няколко години,
06:31
but more importantly, it was featured on "CSI: Miami,"
137
391042
2553
но още по-важното е, че беше показано по "CSI: Miami,"
06:33
so you really know it's true.
138
393595
1787
така че сега знаете, че е истина.
06:35
(Laughter)
139
395382
1595
(Смях)
06:36
So where do our microbes come from in the first place?
140
396977
3397
Откъде най-вече идват нашите микроби?
06:40
Well if, as I do, you have dogs or kids,
141
400374
2647
Ако имате кучета или деца, като мен,
06:43
you probably have some dark suspicions about that,
142
403021
2363
вероятно имате някои съмнения за това,
06:45
all of which are true, by the way.
143
405384
1979
които, между другото, са основателни.
06:47
So just like we can match you to your computer equipment
144
407363
2758
Точно както можем да направим съответствие ръка-компютър
06:50
by the microbes you share,
145
410121
1703
чрез микробите, които споделяте,
06:51
we can also match you up to your dog.
146
411824
2208
можем да направим това и с вашето куче.
06:54
But it turns out that in adults,
147
414032
2107
Оказва се, че при възрастните хора
06:56
microbial communities are relatively stable,
148
416139
2299
микробните общности са сравнително стабилни,
06:58
so even if you live together with someone,
149
418438
2134
така че дори и ако живеете заедно с някой,
07:00
you'll maintain your separate microbial identity
150
420572
2398
вие ще запазите отделната си микробна идентичност
07:02
over a period of weeks, months, even years.
151
422970
3014
за период от седмици, месеци, даже години.
07:05
It turns out that our first microbial communities
152
425984
2891
Оказва се, че нашите първи микробни общности
07:08
depend a lot on how we're born.
153
428875
2150
много зависят от това как сме се родили.
07:11
So babies that come out the regular way,
154
431025
2181
При бебетата родени по естествен път
07:13
all of their microbes are basically like the vaginal community,
155
433206
3060
всички микроби са като във вагиналната общност,
07:16
whereas babies that are delivered by C-section,
156
436266
2365
докато при тези с цезарово сечение
07:18
all of their microbes instead look like skin.
157
438631
2906
всички микроби имат вид като тези в кожната общност.
07:21
And this might be associated with some of the differences
158
441537
3037
Можем да направим асоциация с някои от различията в здравето
07:24
in health associated with Cesarean birth,
159
444574
2788
при цезаровото сечение
07:27
such as more asthma, more allergies, even more obesity,
160
447362
3216
като по-голямо наличие на астма, алергии, дори и затлъстяване,
07:30
all of which have been linked to microbes now,
161
450578
2530
всички от които вече се асоциират с микроби.
07:33
and when you think about it, until recently, every surviving mammal
162
453108
3897
Когато се замислите за това, доскоро всеки оцелял бозайник
07:37
had been delivered by the birth canal,
163
457005
2556
е бил раждан през родилния канал,
07:39
and so the lack of those protective microbes
164
459561
2276
така че липсата на тези предпазни микроби,
07:41
that we've co-evolved with might be really important
165
461837
2450
с които сме ко-еволюирали може да е критична
07:44
for a lot of these different conditions that we now know involve the microbiome.
166
464287
4509
за най-различните заболявания, в които вече знаем, че участва микробиома.
07:48
When my own daughter was born a couple of years ago
167
468796
2737
Когато собствената ми дъщеря беше родена преди години
07:51
by emergency C-section,
168
471533
2435
чрез цезарово сечение,
07:53
we took matters into our own hands
169
473968
1841
ние поехме нещата, за да сме сигурни
07:55
and made sure she was coated with those vaginal microbes
170
475809
2680
че ще бъде в контакт с вагинални микроби,
07:58
that she would have gotten naturally.
171
478489
2040
които трябваше да получи по естествен път.
08:00
Now, it's really difficult to tell whether this has had an effect
172
480529
3384
Наистина е трудно да разберем дали точно това е оказало влияние
08:03
on her health specifically, right?
173
483913
2002
върху здравето ѝ.
08:05
With a sample size of just one child, no matter how much we love her,
174
485915
3681
Съдейки само по едно дете, независимо колко я обичаме,
08:09
you don't really have enough of a sample size
175
489596
2217
нямаме достатъчен брой деца,
08:11
to figure out what happens on average,
176
491813
1946
за да разберем какво се случва,
08:13
but at two years old, she hasn't had an ear infection yet,
177
493759
2897
но тя е на две години и още не е имала ушна инфекция,
08:16
so we're keeping our fingers crossed on that one.
178
496656
2285
така че стискаме палци.
08:18
And what's more, we're starting to do clinical trials with more children
179
498941
3457
Започваме да правим клинични изпитвания с повече деца,
08:22
to figure out whether this has a protective effect generally.
180
502398
2922
за да разберем дали това има предпазващ ефект като цяло.
08:27
So how we're born has a tremendous effect on what microbes we have initially,
181
507031
5323
Как се раждаме има огромно значение за това какви микроби имаме в началото,
08:32
but where do we go after that?
182
512354
1917
но какво се случва след това?
08:34
What I'm showing you again here is this map
183
514271
2270
Това, което пак ви показвам, е картата
08:36
of the Human Microbiome Project Data,
184
516541
1998
на данни от Човешкия Микробиомен Проект:
08:38
so each point represents a sample from one body site
185
518539
2763
всяка точка представлява едно място от тялото
08:41
from one of 250 healthy adults.
186
521302
2540
на един от 250 здрави възрастни хора.
08:43
And you've seen children develop physically.
187
523842
2067
Виждали сте как децата
08:45
You've seen them develop mentally.
188
525909
2056
се развиват физически, ментално.
08:47
Now, for the first time, you're going to see
189
527965
2075
Сега за първи път ще видите как
08:50
one of my colleague's children develop microbially.
190
530040
3358
децата на един от колегите ми се развиват микробно.
08:53
So what we are going to look at
191
533398
1565
Сега ще видим
08:54
is we're going to look at this one baby's stool,
192
534963
2687
изпражненията на едно бебе -
08:57
the fecal community, which represents the gut,
193
537650
2449
фекалната общност, която представлява червата -
09:00
sampled every week for almost two and a half years.
194
540099
3169
проби, взимани всяка седмица в продължение на 2,5 години.
09:03
And so we're starting on day one.
195
543268
1663
Започваме от първия ден.
09:04
What's going to happen is that the infant is going to start off as this yellow dot,
196
544931
3918
Това, което ще се случи, е че детето ще стартира от тази жълта точка
09:08
and you can see that he's starting off basically in the vaginal community,
197
548849
3480
и можете да видите, че започва от вагиналната общност,
09:12
as we would expect from his delivery mode.
198
552329
2026
както очакваме спрямо начина на раждане.
09:14
And what's going to happen over these two and a half years
199
554355
2714
Това, което ще се случи през тези две години и половина,
09:17
is that he's going to travel all the way down
200
557069
2142
е че то ще пропътува целия път надолу
09:19
to resemble the adult fecal community from healthy volunteers down at the bottom.
201
559211
3814
за да наподоби фекалната общност на възрастните доброволци долу в дъното.
09:23
So I'm just going to start this going and we'll see how that happens.
202
563025
3348
Така че аз ще започна този път и ще видим как това се случва.
09:26
What you can see, and remember each step in this is just one week,
203
566913
4036
Това, което ще видите, и помнете, че всяка стъпка е само една седмица,
09:30
what you can see is that week to week,
204
570949
1866
ще видите, че седмица след седмица,
09:32
the change in the microbial community of the feces of this one child,
205
572815
4683
промяната в микробната общност на изпражненията на това дете,
09:37
the differences week to week are much greater
206
577498
2551
седмичните разлики са много по-големи
09:40
than the differences between individual healthy adults
207
580049
2531
от разликите между отделните здрави възрастни хора
09:42
in the Human Microbiome Project cohort,
208
582580
1950
в групата на Човешкия Микробиомен Проект,
09:44
which are those brown dots down at the bottom.
209
584530
2476
представени от кафявите точки в дъното.
09:47
And you can see he's starting to approach the adult fecal community.
210
587006
3197
Можете да видите, че започва да доближава
09:50
This is up to about two years.
211
590203
1515
фекалната общност на възрастните
09:51
But something amazing is about to happen here.
212
591718
2170
(до 2-та год.) Но нещо невероятно ще се случи.
09:53
So he's getting antibiotics for an ear infection.
213
593888
3088
То взима антибиотици за ушна инфекция.
09:56
What you can see is this huge change in the community,
214
596976
2554
Можете да видите огромната промяна в общността,
09:59
followed by a relatively rapid recovery.
215
599530
2058
следвана от сравнително бързо възстановяване.
10:01
I'll just rewind that for you.
216
601588
2182
Отново ще върна този момент за вас.
10:05
And what we can see is that just over these few weeks,
217
605340
3589
Вижда се, че за тези няколко седмици
10:08
we have a much more radical change,
218
608929
1933
има много по-радикална промяна -
10:10
a setback of many months of normal development,
219
610862
2530
забавяне на нормалното развитие с месеци,
10:13
followed by a relatively rapid recovery,
220
613392
2252
следвано от сравнително бързо възстановяване
10:15
and by the time he reaches day 838,
221
615644
4133
и когато детето стане на 838 дена,
10:19
which is the end of this video,
222
619777
1719
което е края на този клип,
10:21
you can see that he has essentially reached the healthy adult stool community,
223
621496
3697
може да видите, че е настигнало фекалната общност на здравите възрастни хора
10:25
despite that antibiotic intervention.
224
625193
2448
въпреки антибиотичната интервенция.
10:27
So this is really interesting because it raises fundamental questions
225
627641
3328
Това е наистина интересно, защото повдига фундаментални въпроси за това
10:30
about what happens when we intervene at different ages in a child's life.
226
630969
4099
какво се случва в различните възрасти на детето при интервенция от наша страна.
10:35
So does what we do early on, where the microbiome is changing so rapidly,
227
635068
3611
Дали това, което правим в ранна възраст, когато микробиомът се променя бързо,
10:38
actually matter,
228
638679
1300
всъщност има значение
10:39
or is it like throwing a stone into a stormy sea,
229
639979
2483
или е по-скоро като хвърляне на камък в бурно море,
10:42
where the ripples will just be lost?
230
642462
1742
където вълничките ще се изгубят?
10:45
Well, fascinatingly, it turns out that if you give children antibiotics
231
645044
4291
Учудващо е, но се оказва, че ако давате антибиотици на децата
10:49
in the first six months of life,
232
649335
1650
през първите им шест месеца,
10:50
they're more likely to become obese later on
233
650985
2785
имат по-голяма вероятност от затлъстяване по-късно,
10:53
than if they don't get antibiotics then or only get them later,
234
653770
3127
отколкото ако не взимат антибиотици или ги взимат по-късно,
10:56
and so what we do early on may have profound impacts
235
656897
2946
така че това, което правим в ранните години може да има голямо влияние
10:59
on the gut microbial community and on later health
236
659843
3497
върху чревната микробна общност и върху по-нататъшното здраве
11:03
that we're only beginning to understand.
237
663340
2326
и едва сега започваме да го разбираме.
11:05
So this is fascinating, because one day, in addition to the effects
238
665666
4156
Учудващо е, защото един ден освен влиянието,
11:09
that antibiotics have on antibiotic-resistant bacteria,
239
669822
2646
което антибиотиците имат върху резистентни бактерии,
11:12
which are very important,
240
672468
1696
което е много важно,
11:14
they may also be degrading our gut microbial ecosystems,
241
674164
2903
може би те нарушават и чревните ни микробни екосистеми.
11:17
and so one day we may come to regard antibiotics with the same horror
242
677067
3272
Един ден може да гледаме на антибиотиците със същия ужас,
11:20
that we currently reserve for those metal tools
243
680339
2463
с който в момента гледаме на металните оръдия,
11:22
that the Egyptians used to use to mush up the brains
244
682802
2459
които египтяните използвали, за да унищожат мозъците
11:25
before they drained them out for embalming.
245
685261
2064
преди да ги дренират за балсамиране.
11:27
So I mentioned that microbes have all these important functions,
246
687325
3021
Споменах, че микробите имат всички тези важни функции
11:30
and they've also now, just over the past few years,
247
690346
2649
и от няколко години вече се асоциират
11:32
been connected to a whole range of different diseases,
248
692995
2833
с най-различни болести,
11:35
including inflammatory bowel disease,
249
695828
2085
вкл. синдром на раздразненото дебело черво,
11:37
heart disease, colon cancer,
250
697913
1724
сърдечни заболявания,
11:39
and even obesity.
251
699637
1830
рак на дебелото черво и затлъстяване.
11:41
Obesity has a really large effect, as it turns out,
252
701467
2646
Затлъстяването е наистина голям проблем,
11:44
and today, we can tell whether you're lean or obese
253
704113
2393
но вече можем да разберем дали сте с нормално тегло
11:46
with 90 percent accuracy
254
706506
1879
или затлъстели с 90 % точност
11:48
by looking at the microbes in your gut.
255
708385
2112
само като погледнем чревните ви микроби.
11:50
Now, although that might sound impressive,
256
710497
2289
Въпреки че това откритие звучи впечатляващо,
11:52
in some ways it's a little bit problematic as a medical test,
257
712786
3331
малко е проблематично да се направи медицински тест.
11:56
because you can probably tell which of these people is obese
258
716117
2997
Вероятно ще познаете по вида кой е затлъстял,
11:59
without knowing anything about their gut microbes,
259
719114
2752
без да знаете нищо за чревните микроби,
12:01
but it turns out that even if we sequence their complete genomes
260
721866
3043
но дори и да декодираме напълно генома
12:04
and had all their human DNA,
261
724909
1657
и човешката му ДНК,
12:06
we could only predict which one was obese with about 60 percent accuracy.
262
726566
4366
можем да кажем кой е затлъстял с 60 % точност.
12:10
So that's amazing, right?
263
730932
1374
Невероятно е, нали?
12:12
What it means that the three pounds of microbes that you carry around with you
264
732306
3812
Това означава, че тези 1,36 кг микроби, които носите
12:16
may be more important for some health conditions
265
736118
2342
е по-важен за някои заболявания
12:18
than every single gene in your genome.
266
738460
3665
от всеки ген в генома.
12:23
And then in mice, we can do a lot more.
267
743555
2237
Можем да направим много повече с мишките.
12:25
So in mice, microbes have been linked to all kinds of additional conditions,
268
745792
3645
При мишките микробите се свързват с всякакви други заболявания,
12:29
including things like multiple sclerosis,
269
749437
2716
включително множествена склероза,
12:32
depression, autism, and again, obesity.
270
752153
3738
депресия, аутизъм и затлъстяване.
12:35
But how can we tell whether these microbial differences
271
755891
2764
Но как да разберем дали тези микробни различия,
12:38
that correlate with disease are cause or effect?
272
758655
2763
при които има корелация със заболявания
12:41
Well, one thing we can do is we can raise some mice
273
761418
2647
са причина или следствие? Можем да отгледаме мишки
12:44
without any microbes of their own in a germ-free bubble.
274
764065
2647
без собствени микроби в стерилна среда.
12:46
Then we can add in some microbes that we think are important,
275
766712
2953
След това можем да прибавим микроби, които смятаме за важни
12:49
and see what happens.
276
769665
2082
и да видим какво ще се случи.
12:51
When we take the microbes from an obese mouse
277
771747
2279
Когато вземем микробите от затлъстяла мишка
12:54
and transplant them into a genetically normal mouse
278
774026
2504
и ги трансплантираме в генетично нормална мишка,
12:56
that's been raised in a bubble with no microbes of its own,
279
776530
2859
която е била отглеждана стерилно без собствени микроби,
12:59
it becomes fatter than if it got them from a regular mouse.
280
779389
3353
тогава тя става по-дебела, отколкото ако ги получи
13:04
Why this happens is absolutely amazing, though.
281
784142
2319
от мишка с нормално тегло. Това е поразително.
13:06
Sometimes what's going on is that the microbes
282
786461
2200
Понякога това, което става, е че микробите
13:08
are helping them digest food more efficiently from the same diet,
283
788661
3058
им помагат в по-ефикасното храносмилане на една и съща храна,
13:11
so they're taking more energy from their food,
284
791719
2204
така че те извличат повече енергия от нея,
13:13
but other times, the microbes are actually affecting their behavior.
285
793923
3231
но друг път микробите всъщност засягат поведението им.
13:17
What they're doing is they're eating more than the normal mouse,
286
797154
3040
Мишките започват да поемат повече храна от нормалното,
13:20
so they only get fat if we let them eat as much as they want.
287
800194
3170
така че те надебеляват ако ги оставим да се хранят колкото искат.
13:24
So this is really remarkable, right?
288
804614
2686
Забележително е, нали?
13:27
The implication is that microbes can affect mammalian behavior.
289
807300
4364
Заключението е, че микробите могат да засегнат поведението на бозайниците.
13:33
So you might be wondering whether we can also do this sort of thing across species,
290
813224
4158
Може би се чудите дали можем да приложим това и от един вид на друг.
13:37
and it turns out that if you take microbes from an obese person
291
817382
3270
Ако вземете микробите от затлъстял човек
13:40
and transplant them into mice you've raised germ-free,
292
820652
3063
и ги присадите на мишки, отгледани в стерилна среда,
13:43
those mice will also become fatter
293
823715
2090
то тези мишки също ще станат затлъстели,
13:45
than if they received the microbes from a lean person,
294
825805
3041
но не и ако те получат микроби от хора с нормално тегло.
13:48
but we can design a microbial community that we inoculate them with
295
828846
3345
Но ние можем да направим микробна общност, с която да ги инокулираме -
13:52
that prevents them from gaining this weight.
296
832191
2554
тя ще им попречи да наддават тегло.
13:55
We can also do this for malnutrition.
297
835545
2055
Можем да направим това и за недохранването.
13:57
So in a project funded by the Gates Foundation,
298
837600
3088
В един проект финансиран от Фондация Гейтс,
14:00
what we're looking at is children in Malawi
299
840688
2183
това, което изследваме, са деца от Малави,
14:02
who have kwashiorkor, a profound form of malnutrition,
300
842871
2658
които имат квашиоркор - тежка форма на недохранване.
14:05
and mice that get the kwashiorkor community transplanted into them
301
845529
3123
Мишките, на които присаждаме общността квашиоркор
14:08
lose 30 percent of their body mass
302
848652
2370
губят 30 % от телесната си маса
14:11
in just three weeks,
303
851022
1179
само за три седмици,
14:12
but we can restore their health by using the same peanut butter-based supplement
304
852201
3818
но ние можем да възстановим здравето им като използваме същата добавка
с фъстъчено масло, която се дава на децата в клиниката
14:16
that is used for the children in the clinic,
305
856019
2113
14:18
and the mice that receive the community
306
858132
1856
и мишките, които получават общността
14:19
from the healthy identical twins of the kwashiorkor children do fine.
307
859988
3247
от здравите идентични близнаци от децата с квашиоркор, се оправят.
14:24
This is truly amazing because it suggests that we can pilot therapies
308
864035
3941
Това е невероятно, защото предполага, че можем да измислим терапии
14:27
by trying them out in a whole bunch of different mice
309
867976
2507
като ги изпробваме на най-различни мишки,
14:30
with individual people's gut communities
310
870483
1930
използвайки индивидуалните
14:32
and perhaps tailor those therapies all the way down to the individual level.
311
872413
4599
чревни човешки общности, и може би да ги сведем
до индивидуално ниво. Мисля, че е наистина важно,
14:38
So I think it's really important that everyone has a chance
312
878262
2915
14:41
to participate in this discovery.
313
881177
2706
че всеки има възможността да участва в това откритие.
14:43
So, a couple of years ago,
314
883883
1248
Преди няколко години
14:45
we started this project called American Gut,
315
885131
2071
започнахме проекта Американски Черва,
14:47
which allows you to claim a place for yourself on this microbial map.
316
887202
4204
който ви позволява да си намерите мястото на тази микробна карта.
14:51
This is now the largest crowd-funded science project that we know of --
317
891406
3357
Сега той е най-големият проект, финансиран от "тълпата" -
14:54
over 8,000 people have signed up at this point.
318
894763
2888
над 8000 души са се включили до този момент.
14:57
What happens is, they send in their samples,
319
897651
2578
Те изпращат пробите си,
15:00
we sequence the DNA of their microbes and then release the results back to them.
320
900229
3785
ние извършваме секвениране на ДНК на микробите им и им пращаме резултатите.
15:04
We also release them, de-identified, to scientists, to educators,
321
904014
3691
Ние ги споделяме, но без лични данни, и с учени, преподаватели,
15:07
to interested members of the general public, and so forth,
322
907705
3019
други заинтересовани лица и т. н.,
15:10
so anyone can have access to the data.
323
910724
3155
така че всеки може да има достъп до резултатите.
15:13
On the other hand,
324
913879
1171
От друга страна,
15:15
when we do tours of our lab at the BioFrontiers Institute,
325
915050
3282
когато с екипа ми правим посещения
15:18
and we explain that we use robots and lasers to look at poop,
326
918332
3560
в Института BioFrontiers и обясняваме, че използваме роботи и лазери,
15:21
it turns out that not everyone wants to know.
327
921892
3112
за да изследваме изпражненията, не всеки иска да знае.
15:25
(Laughter)
328
925004
1282
(Смях) Аз предполагам,
15:26
But I'm guessing that many of you do,
329
926286
1921
че много от вас искат да знаят,
15:28
and so I brought some kits here if you're interested
330
928207
2659
затова донесох някои материали, ако ви е интересно,
15:30
in trying this out for yourself.
331
930866
2730
за да може да се включите.
15:35
So why might we want to do this?
332
935046
1947
Защо бихте искали да го направите?
15:36
Well, it turns out that microbes are not just important
333
936993
2570
Оказва се, че микробите са важни не само за разбирането
15:39
for finding out where we are in terms of our health,
334
939563
2901
колко сме здрави,
15:42
but they can actually cure disease.
335
942464
2408
но и защото те могат да помогнат в лечението.
15:44
This is one of the newest things we've been able to visualize
336
944872
2925
Това е едно от най-новите неща, които можем да онагледим
15:47
with colleagues at the University of Minnesota.
337
947797
2739
с колеги от Университета в Минесота.
15:50
So here's that map of the human microbiome again.
338
950536
2617
Ето я отново картата на човешкия микробиом.
15:53
What we're looking at now --
339
953153
1457
Това, което сега ще видим,
15:54
I'm going to add in the community of some people with C. diff.
340
954610
3370
е добавянето на общността от хора с C. diff. -
15:57
So, this is a terrible form of diarrhea
341
957980
2279
ужасна форма на диария, при която
16:00
where you have to go up to 20 times a day,
342
960259
2345
трябва да се изхождате около 20 пъти на ден
16:02
and these people have failed antibiotic therapy for two years
343
962604
3111
и тези хора са взимали неуспешно антибиотици за две години,
16:05
before they're eligible for this trial.
344
965715
2299
преди да бъдат одобрени за това изпитване.
16:08
So what would happen if we transplanted some of the stool from a healthy donor,
345
968014
4413
Какво би станало ако присадим проби от изпражненията на здрав донор,
16:12
that star down at the bottom,
346
972427
1857
тази звезда долу в дъното,
16:14
into these patients.
347
974284
1416
на тези пациенти?
16:15
Would the good microbes do battle with the bad microbes
348
975700
2609
Дали добрите микроби ще победят лошите
16:18
and help to restore their health?
349
978309
2079
и ще помогнат за възстановяването?
16:20
So let's watch exactly what happens there.
350
980388
2316
Нека да видим точно какво се случва.
16:22
Four of those patients are about to get a transplant
351
982704
2516
Четирима от тези пациенти ще получат трансплантация
16:25
from that healthy donor at the bottom,
352
985220
1904
от здравия донор в дъното,
16:27
and what you can see is that immediately,
353
987124
1957
и това, което веднага можете да видите,
16:29
you have this radical change in the gut community.
354
989081
2405
е радикалната промяна в чревната общност.
16:31
So one day after you do that transplant,
355
991486
2069
Един ден след трансплантацията
16:33
all those symptoms clear up,
356
993555
1649
всички симптоми се изчистват,
16:35
the diarrhea vanishes,
357
995204
1555
диарията изчезва
16:36
and they're essentially healthy again, coming to resemble the donor's community,
358
996759
3772
и те отново са здрави, на път да наподобят общността на донора си
16:40
and they stay there.
359
1000531
2062
и остават здрави.
16:42
(Applause)
360
1002593
4797
(Аплодисменти)
16:49
So we're just at the beginning of this discovery.
361
1009290
2375
Все още сме в началото на това откритие.
16:51
We're just finding out that microbes have implications
362
1011665
2540
Сега разбираме, че микробите имат влияние
16:54
for all these different kinds of diseases,
363
1014205
2173
върху най-различни болести,
16:56
ranging from inflammatory bowel disease to obesity,
364
1016378
2468
от раздразненото дебело черво до затлъстяването,
16:58
and perhaps even autism and depression.
365
1018846
3083
може би дори аутизъм и депресия. Това, което трябва да направим,
17:01
What we need to do, though,
366
1021929
1338
е да развием някакъв вид
17:03
is we need to develop a kind of microbial GPS,
367
1023267
2258
микробна GPS система,
17:05
where we don't just know where we are currently
368
1025525
2321
с която не само да знаем къде сме в момента,
17:07
but also where we want to go and what we need to do
369
1027846
3551
но също къде искаме да отидем и какво трябва да направим,
17:11
in order to get there,
370
1031397
1486
за да стигнем там,
17:12
and we need to be able to make this simple enough
371
1032883
2345
и трябва да можем да я направим просто,
17:15
that even a child can use it. (Laughter)
372
1035228
2601
за да може и едно дете да я използва (Смях).
17:17
Thank you.
373
1037829
2229
Благодаря ви
17:20
(Applause)
374
1040058
3204
(Аплодисменти)
Относно този уебсайт

Този сайт ще ви запознае с видеоклипове в YouTube, които са полезни за изучаване на английски език. Ще видите уроци по английски език, преподавани от първокласни учители от цял свят. Кликнете два пъти върху английските субтитри, показани на всяка страница с видеоклипове, за да възпроизведете видеото оттам. Субтитрите се превъртат в синхрон с възпроизвеждането на видеото. Ако имате някакви коментари или искания, моля, свържете се с нас, като използвате тази форма за контакт.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7