How we study the microbes living in your gut | Dan Knights

Übersetzung: Janik Thull Lektorat: Andreas Herzog

If I asked you to name a microbe that's living in your gut,

Fragte ich Sie nach dem Namen einer Mikrobenart, die in ihrem Darm lebt,

many of you would probably say E. coli.

würden viele von Ihnen wahrscheinlich E.coli sagen.

A lot of people say this. It's the best-known of the gut microbes.

Viele Leute sagen das. Es ist der bekannteste Mikroorganismus im Darm.

But it turns out that E. coli is outnumbered in your gut

Aber wie sich herausstellte, ist E.coli im Darm anderen Arten

about a thousand to one

zahlenmäßig tausend zu eins unterlegen.

by other species, many of which you probably haven't heard of.

Von vielen haben Sie wahrscheinlich noch nie etwas gehört.

These are Bacteroides; Prevotella is another example.

Das sind Bacteroides. Ein anderes Beispiel sind Prevotella.

Those are the two that dominate the modern human gut.

Das sind die zwei, die den modernen menschlichen Darm dominieren.

There are about a hundred trillion microbes living inside you.

Es leben ungefähr 100 Trillionen Mikroben in uns.

We call this your microbiome,

Wir nennen das unser Mikrobiom.

so it's like a little world living inside you --

Es ist wie eine kleine Welt, die in uns lebt --

actually more like a universe.

eigentlich mehr wie ein Universum.

A hundred trillion means if you took a blade of grass

Einhundert Trillionen heißt, wenn man für jede Mikrobe,

and planted it for every microbe living in your gut,

die in unserem Darm lebt, einen Grashalm pflanzen würde,

that could fill a million football fields.

könnte man eine Million Fußballfelder füllen.

So it's incredibly complex.

So unglaublich komplex.

But interestingly,

Aber interessanterweise,

as our bodies have been adapting to life in modern society,

während unsere Körper sich an das Leben in der modernen Gesellschaft anpassen,

we're losing some of our normal microbes,

verlieren wir einige unserer normalen Mikroben,

and at the same time,

und zur gleichen Zeit

there are quite a few diseases related to the gut

gibt es ein paar neue Krankheiten, die den Darm betreffen,

that are skyrocketing in developed nations all around the world.

und die in Industriestaaten weltweit sprunghaft ansteigen.

And many of you probably know someone who suffers from obesity,

Viele von Ihnen kennen wahrscheinlich jemanden, der unter Fettleibigkeit,

diabetes, Crohn's disease or ulcerative colitis,

Diabetes, Morbus Crohn oder Colitis ulcerosa,

allergies and asthma.

Allergien und Asthma leidet.

Every one of these diseases

Jede dieser Krankheiten

and many others related to metabolism and autoimmunity

und viele andere, die mit Metabolismus und Autoimmunität zusammenhängen,

are linked to a loss of healthy diversity in the gut.

haben mit dem Verlust der gesunden Vielfalt von Mikroben im Darm zu tun.

My lab got our first indication of this

Mein Labor bekam die ersten Hinweise darauf,

when actually we were studying non-human primates.

als wir nicht-menschliche Primaten untersuchten.

We wanted to find out what happens to a monkey's microbiome

Wir wollten herausfinden, was mit einem Affenmikrobiom geschieht,

when they move from the jungle to a zoo.

wenn er vom Dschungel in den Zoo gebracht wird.

Does their microbiome change? Do they pick up new bugs?

Ändert sich ihr Mikrobiom? Haben sie neue Krankheiten?

Do they lose some? Does it get better or worse?

Haben sie einige nicht mehr? Wird es besser oder schlechter?

We tracked two different species in the jungle,

Wir verfolgten zwei verschiedene Spezies im Dschungel,

one in Vietnam, one in Costa Rica,

eine in Vietnam, eine in Costa Rica,

and then we sequenced the DNA from their stool.

und dann sequenzierten wir die DNS aus ihrem Stuhl.

This is how we study the microbiome in my research lab.

So studieren wir Mikrobiome in unserem Forschungslabor.

And what we found in the DNA is that in the wild,

In der DNS fanden wir, dass die zwei Arten in der freien Wildbahn

these two species had totally different sets of microbes.

völlig verschiedene Sets von Mikroben hatten.

It was like a fingerprint for the species.

Es war wie ein Fingerabdruck für die Spezies.

But in the zoo, they had lost most of that diversity

Im Zoo hatten sie jedoch einen Großteil dieser Vielfalt verloren

and had acquired some other set of microbes.

und neue Sets von Mikroben entwickelt.

So this was very curious.

Das war also sehr seltsam.

We've got these two different microbiomes.

Da gibt es zwei verschiedene Mikrobiome.

In the wild, picture a lush tropical rainforest

In der freien Wildbahn, stellen Sie sich einen üppigen tropischen Regenwald vor,

living the guts of these monkeys.

der im Darm dieser Affen lebt.

That's the kind of diversity that we're talking about.

Das ist die Art von Vielfalt, über die wir hier reden.

Then in the zoo, they've lost diversity.

Im Zoo verloren sie jene Vielfalt.

Picture a rainforest that's been burned to the ground

Stellen Sie sich einen Regenwald vor, der niedergebrannt wurde und

and taken over by a few invasive species.

von wenigen invasiven Spezies übernommen wurde.

That's more like the microbiome in a captive primate.

Das ist vergleichbar mit dem Mikrobiom eines Primaten in Gefangenschaft.

Now, in the meantime,

Mittlerweile geht es vielen Tieren im Zoo nicht mehr so gut.

many of the animals in the zoo are not doing so well.

They have issues with obesity,

Sie haben Probleme mit Fettleibigkeit,

wasting,

Auszehrung,

gastroenteritis, diarrhea, bloating,

Magen-Darm-Entzündung, Durchfall, Blähungen,

and some of them were barely holding onto their lives.

und manche von ihnen halten sich gerade so am Leben.

Now, of course, we were very interested to find out

Wir waren jetzt natürlich sehr daran interessiert, herauszufinden,

what are these so-called invasive species that are taking over in the zoo.

welche diese invasiven Spezies sind, die im Zoo übernehmen.

So we went back to the DNA, and what the DNA told us

Also gingen wir zurück zur DNS, und die verriet uns,

is that every monkey in the zoo

dass das Mikrobiom jedes Affen im Zoo

had become dominated by Bacteroides and Prevotella,

jetzt von Bacteroides und Prevotella beherrscht wurde,

the same microbes that we all have in our guts as modern humans.

die gleichen Mikroben, die man als moderner Mensch in seinem Darm hat.

We wanted to find a way to visualize this,

Wir wollten einen Weg finden, um das zu visualisieren,

and we used some tools from multivariate ecology

und wir benutzten Werkzeuge aus der multivariaten Ökologie,

to put all of the microbiomes we were studying onto an axis.

um alle Mikrobiome, die wir untersuchten, auf eine Achse zu bringen.

And what you're seeing here is a distance plot

Hier sehen Sie ein Distanzdiagramm,

where every point is a different animal's microbiome.

wo jeder Punkt das Mikrobiom eines anderen Tieres darstellt.

So every point represents a whole zoo of microbes.

Jeder Punkt stellt also einen ganzen Zoo von Mikroben dar.

And the microbiomes that have a lot of microbes in common

Und die Mikrobiome, die viele Mikroben gemeinsam haben,

are close to each other.

liegen nah beieinander.

The ones that are very different are farther apart.

Die mit vielen Gegensätzen liegen weiter auseinander.

So this is showing you

Sie sehen also,

that the two groups of wild monkeys are over on the left.

dass die zwei Gruppen von wilden Affen auf der linken Seite sind.

The top left are these highly endangered monkeys

Die oben links sind diese vom Aussterben bedrohten Affen in Vietnam,

called the red-shanked douc in Vietnam.

die "Rotschenkligen Kleideraffen".

And at the bottom left are monkeys from Costa Rica.

Unten links sind Affen aus Costa Rica.

So you can see that they have totally different microbiomes in the wild.

Sie sehen, dass die wilden Affen ganz unterschiedliche Mikrobiome haben.

And then the same two species of monkey in the zoo are converging,

Dann kommen die gleichen zwei Arten von Affen im Zoo zusammen,

so their microbiomes change

also verändern sich ihre Mikrobiome

and they become much more similar to each other,

und sie ähneln sich viel mehr,

even though these are zoos on different continents,

obwohl das Zoos unterschiedlicher Kontinente

und geographischer Regionen sind und die Affen andere Speisepläne haben.

different geographical regions, and they're eating different diets.

Now, we did study some other species of primate.

Also untersuchten wir eine andere Spezies von Primaten.

What species of primate do you think is even more divergent

Bei welcher Primatenspezies denken Sie divergieren die wilden Primaten

from the wild primates than the captive primates?

sogar noch mehr von den gefangenen Primaten?

Modern humans.

Der moderne Mensch.

These are humans living in developing nations.

Das sind Menschen, die in Entwicklungsländern leben.

So they were more different from the wild primates

Also unterschieden sie sich mehr von den wilden Primaten

than those in the zoo.

als von denen im Zoo.

And the final group that we studied, all the way on the right,

Die letzte Gruppe, die wir untersuchten, ganz rechts,

is people living in the USA.

waren Menschen, die in den USA leben.

And when I saw this figure,

Als ich diese Abbildung sah,

the hairs raised up on the back of my neck,

bekam ich eine Gänsehaut,

because one way to think about it is, "Oh, that's interesting,

weil eine Art das zu sehen ist: "Oh, das ist interessant,

captive monkeys are sort of on their way to becoming like Americans."

Affen in Gefangenschaft sind auf dem Weg, wie Amerikaner zu werden."

(Laughter)

(Lachen)

But the other way to think about it

Aber man kann es auch so sehen,

is that Americans are like super-captive monkeys.

dass Amerikaner wie Affen in extremer Gefangenschaft sind.

And I was actually looking at this figure on my computer screen

Ich schaute mir gerade diese Abbildung auf meinem Computerbildschirm an,

when I got the news that four of the red-shanked doucs

als ich die Nachricht bekam, dass vier rotschenklige Kleideraffen

had died in the zoo of gut-related issues.

in einem Zoo an Darmproblemen starben.

So for some of these animals,

Für einige dieser Tiere

having the right microbes living inside them

kann es also überlebenswichtig sein,

may be a matter of survival.

die richtigen Mikroben in sich zu haben.

Now this brings us to the human part of the story.

Das bringt uns zum menschlichen Teil der Geschichte.

Obviously, the microbiomes in the USA

Die Mikrobiome in den USA verursachen offensichtlich

aren't causing premature death as frequently as in the zoo,

nicht so oft vorzeitige Tode wie im Zoo,

but we have major risk of obesity, diabetes,

aber wir haben ein erhöhtes Risiko, an Fettleibigkeit, Diabetes und anderen

a number of these other diseases.

dieser Krankheiten zu erkranken.

And this applies not just to people who have been living in the USA

Und das gilt nicht nur für die Menschen,

die bereits seit vielen Generationen in den USA leben,

for many generations,

but also to immigrants and refugees,

sondern auch für Immigranten und Flüchtlinge,

who, for most immigrant and refugee groups,

die, im Falle der meisten Immigranten- und Flüchtlingsgruppen,

arrive in the USA metabolically healthy,

mit einem gesundem Stoffwechsel ankommen,

and then within a few years,

und innerhalb weniger Jahre

they become just as high-risk for obesity and diabetes

genauso anfällig für Fettleibigkeit und Diabetes werden

as other Americans.

wie andere Amerikaner.

And we discussed this issue with two groups

Wir diskutierten diese Frage mit zwei Gruppen,

that have been coming to the USA from Southeast Asia:

die von Südostasien in die USA kommen:

the Hmong, who started coming in the mid-1970s

die Hmong, die erstmals Mitte der 1970er Jahre

as refugees from the Vietnam War and the US secret war in Laos;

als Flüchtlinge des Vietnamkrieges und des geheimen US Krieges in Laos kamen;

and the Karen, who have been coming more recently as refugees from Myanmar.

und die Karen, die seit kurzer Zeit als Flüchtlinge aus Myanmar kommen.

So we've been working for a few years

Wir arbeiten schon seit Jahren

with these local communities and clinicians

mit diesen örtlichen Gemeinschaften und Klinikern zusammen,

to study what happens to the Hmong and Karen microbiomes

um zu untersuchen,

was mit den Mikrobiomen der Hmong und Karen passiert,

when people move from refugee camps and villages in Thailand to the USA.

wenn die Leute von Flüchtlingslagern und Dörfern in Thailand in die USA kommen.

And what we found

Wir fanden heraus,

is that when people come to the USA from these groups,

dass, wenn Leute aus diesen Gruppen in die USA kommen,

they lose a large fraction of their microbiome,

sie einen Großteil ihres Mikrobioms verlieren,

somewhere around 20 percent,

etwa 20 Prozent,

and those who come to the USA and become obese

und jene, die in die USA kommen und fettleibig werden,

lose about a third of their microbes.

ein Drittel ihres Mikrobioms verlieren.

So we know that moving to the USA

Der Umzug in die USA reicht also aus,

is sufficient to cause a dramatic change in your microbiome,

um eine dramatische Veränderung unseres Mikrobioms hervorzurufen,

probably not for the better.

wahrscheinlich nicht zum Besseren.

Are these microbes actually causing the obesity,

Verursachen wirklich diese Mikroben die Fettleibigkeit,

or is the obesity causing a change in the microbes?

oder bewirkt Fettleibigkeit eine Veränderung in den Mikroben?

This is something that we're following up on,

Das ist etwas, das wir gerade verfolgen,

and the evidence we have now in my lab

und die Belege, die wir jetzt in unserem Labor haben,

combined with evidence from a number of labs around the world

zusammen mit den Belegen mehrerer Labore rund um die Welt,

tells us that certain changes in the microbiome

verraten uns, dass bestimmte Veränderungen in den Mikrobiomen

do lead to obesity,

wirklich zu Fettbleibigkeit

and a number of other modern, kind of Westernized diseases.

und einer Vielzahl anderer moderner westlicher Krankheiten führen.

The good news is that your microbiome can actually change.

Die gute Nachricht ist, dass unser Mikrobiom sich verändern kann.

Unlike your own genome,

Im Unterschied zu unserem Genom

it's a living, breathing thing,

ist es ein lebendiges, atmendes Ding,

and there's a broad front of research happening right now

und es gibt gerade eine Menge Forschungarbeiten,

to better understand how we can restore our microbiomes

die verstehen wollen, wie wir unser Mikrobiom wiederherstellen können,

when something goes wrong,

wenn etwas schief geht,

using diet,

durch Diät,

using live microbes.

durch lebende Mikroben.

And in fact, one of the next steps for us

Einer der nächsten Schritte für uns ist es,

is collecting and preserving microbes from healthy people around the world

Mikroben von gesunden Menschen weltweit zu sammeln und zu konservieren,

so that they can be kept as cultural assets for those groups

um sie als Kulturgüter für diese Gruppen aufzubewahren,

to potentially protect them as they adapt to modern society,

um sie möglicherweise zu schützen, während sie sich an das moderne Leben anpassen,

and to protect future generations

und um zukünftige Generationen zu schützen,

who are currently growing up to have increased risk of these diseases

die gerade aufwachsen und mit jeder Generation ein höheres Risiko haben,

with every generation.

diese Krankheiten zu bekommen.

I'm looking forward to a future

Ich freue mich auf eine Zukunft,

where we have the tools that we need to restore and replenish our microbiomes,

in der wir die nötigen Werkzeuge haben, um unsere Mikrobiome wiederherzustellen

und wieder aufzufüllen,

and in that world, the monkeys will live happier and healthier lives,

und in dieser Welt werden die Affen ein glücklicheres und gesünderes Leben haben.

and so will we.

Und wir auch.

(Applause)

(Applaus)