Rob Knight: How our microbes make us who we are

Übersetzung: Katrin Linke Lektorat: Nadine Hennig

Die Gesundheit unseres Körpers war uns schon immer wichtig,

We humans have always been very concerned about the health of our bodies,

but we haven't always been that good at figuring out what's important.

aber wir wussten nicht immer, worauf es ankommt.

Nehmen wir etwa die alten Ägypter,

Take the ancient Egyptians, for example:

very concerned about the body parts they thought they'd need in the afterlife,

die bestimmte Körperteile für das Jenseits konservierten,

während sie andere Teile entfernten, wie zum Beispiel dieses.

but they left some parts out.

This part, for example.

Während sie Magen, Lungen, Leber etc. sorgfältig konservierten,

Although they very carefully preserved the stomach, the lungs,

the liver, and so forth,

they just mushed up the brain, drained it out through the nose,

zerstückelten sie das Gehirn, entfernten es durch die Nase und warfen es weg.

and threw it away,

Ergibt ja auch Sinn, wer braucht schon ein Gehirn?

which makes sense, really,

because what does a brain do for us anyway?

Was wäre, wenn wir eine Art vernachlässigtes Organ hätten,

But imagine if there were a kind of neglected organ in our bodies

von gleichem Gewicht wie das Gehirn

that weighed just as much as the brain

and in some ways was just as important to who we are,

und in mancher Hinsicht ebenso individuell charakteristisch,

but we knew so little about and treated with such disregard.

das wir jedoch kaum verstehen und folglich unterschätzt wird?

Würden neue Erkenntnisse andeuten,

And imagine if, through new scientific advances,

we were just beginning to understand

dass dieses Organ entscheidend für uns ist,

its importance to how we think of ourselves.

Wouldn't you want to know more about it?

würden Sie nicht mehr darüber erfahren wollen?

Tatsächlich haben wir so etwas: unseren Darm --

Well, it turns out that we do have something just like that:

our gut,

genauer gesagt, dessen Mikroben.

or rather, its microbes.

Nicht nur die Darmmikroben sind wichtig,

But it's not just the microbes in our gut that are important.

sondern Mikroben im ganzen Körper

Microbes all over our body

turn out to be really critical to a whole range of differences

beeinflussen viele unserer charakteristischen Merkmale.

that make different people who we are.

Zum Beispiel werden einige von uns

So for example, have you ever noticed

how some people get bitten by mosquitos way more often than others?

wesentlich häufiger als andere von Mücken gestochen.

Tatsächlich ist diese Campinglegende wahr.

It turns out that everyone's anecdotal experience out camping is actually true.

Mich stechen Mücken z. B. selten,

For example, I seldom get bitten by mosquitos,

but my partner Amanda attracts them in droves,

doch meine Partnerin Amanda zieht ganze Schwärme an.

and the reason why is that we have different microbes on our skin

Grund sind unterschiedliche Hautmikroben

that produce different chemicals that the mosquitos detect.

und deren ausgeschiedene Substanzen, die von Mücken wahrgenommen werden.

Now, microbes are also really important in the field of medicine.

Weiterhin sind Mikroben aus medizinischer Sicht sehr wichtig.

So, for example, what microbes you have in your gut

So entscheiden unsere Darmmikroben,

determine whether particular painkillers are toxic to your liver.

ob bestimmte Schmerzmittel giftig für die Leber sind

oder ob ein Medikament Herzerkrankungen heilt.

They also determine whether or not other drugs will work for your heart condition.

Bei Fruchtfliegen entscheiden Mikroben,

And, if you're a fruit fly, at least,

your microbes determine who you want to have sex with.

mit wem sie Sex haben wollen.

We haven't demonstrated this in humans yet

Bei Menschen haben wir das noch nicht nachgewiesen,

but maybe it's just a matter of time before we find out. (Laughter)

aber das ist vielleicht nur eine Frage der Zeit. (Lachen)

Mikroben führen unzählige Funktionen aus.

So microbes are performing a huge range of functions.

Sie unterstützen unsere Verdauung,

They help us digest our food.

They help educate our immune system.

stimulieren unser Immunsystem,

They help us resist disease,

helfen uns Krankheiten abzuwehren,

and they may even be affecting our behavior.

und vielleicht beeinflussen sie sogar unser Verhalten.

So what would a map of all these microbial communities look like?

Wie sieht eine Landkarte all dieser Mikrobenverbände aus?

Nicht gerade wie diese, die eigentlich dessen Biodiversität veranschaulicht.

Well, it wouldn't look exactly like this,

but it's a helpful guide for understanding biodiversity.

Verschiedene Regionen unserer Welt

Different parts of the world have different landscapes of organisms

zeichnen sich durch charakteristische Landschaften und Organismen aus,

that are immediately characteristic of one place or another

wie in diesen 3 Beispielen gezeigt.

or another.

With microbiology, it's kind of the same, although I've got to be honest with you:

Mikrobiologie ist ähnlich, auch wenn ich zugeben muss,

All the microbes essentially look the same under a microscope.

dass alle Mikroben unter dem Mikroskop gleich aussehen.

So instead of trying to identify them visually,

Statt sie visuell zu bestimmen,

what we do is we look at their DNA sequences,

betrachten wir ihre DNA-Sequenz.

and in a project called the Human Microbiome Project,

Im "Human Microbiome Project",

NIH funded this $173 million project

vom NIH mit 155 Millionen Euro gefördert,

where hundreds of researchers came together

kommen Hunderte Forscher zusammen,

to map out all the A's, T's, G's, and C's,

um die As, Ts, Gs und Cs aller menschlichen Mikroben zu kartieren.

and all of these microbes in the human body.

Alle zusammen gefasst, sieht das so aus.

So when we take them together, they look like this.

It's a bit more difficult to tell who lives where now, isn't it?

Schwer zu sagen, wer wo lebt, oder?

What my lab does is develop computational techniques that allow us

Mein Labor entwickelt computergestützte Technologien,

um die Terabytes an DNA-Sequenzen in eine anschauliche Form zu bringen.

to take all these terabytes of sequence data

and turn them into something that's a bit more useful as a map,

and so when we do that with the human microbiome data

Die Daten des menschlichen Mikrobioms von 250 gesunden Freiwilligen sehen so aus.

from 250 healthy volunteers,

it looks like this.

Jeder Punkt repräsentiert alle komplexen Mikroben

Each point here represents all the complex microbes

in an entire microbial community.

eines gesamten Mikrobenverbandes.

See, I told you they basically all look the same.

Ich sagte ja, die sehen alle gleich aus.

Jeder einzelne Punkt steht für den Mikrobenverband

So what we're looking at is each point represents one microbial community

from one body site of one healthy volunteer.

einer Körperregion eines gesunden Teilnehmers.

And so you can see that there's different parts of the map in different colors,

Sie sehen verschiedene Bereiche der Darstellung in verschiedenen Farben,

fast wie getrennte Kontinente.

almost like separate continents.

And what it turns out to be

Verschiedene Körperregionen weisen verschiedene Mikroben auf.

is that those, as the different regions of the body,

have very different microbes in them.

So what we have is we have the oral community up there in green.

Wir haben hier die Mundflora in Grün;

die Hautflora gegenüber in Blau;

Over on the other side, we have the skin community in blue,

die Vaginalflora in Violett

the vaginal community in purple,

and then right down at the bottom, we have the fecal community in brown.

und ganz unten die Darmflora in Braun.

And we've just over the last few years

Erst in den letzten Jahren haben wir herausgefunden,

found out that the microbes in different parts of the body

dass die Mikroben der verschiedenen Körperregionen sehr unterschiedlich sind.

are amazingly different from one another.

So if I look at just one person's microbes

Vergleicht man die Mikroben von Mund und Darm einer Person,

in the mouth and in the gut,

it turns out that the difference between those two microbial communities

findet man enorme Unterschiede zwischen diesen Mikrobenverbänden.

is enormous.

Der Unterschied ist größer als zwischen Mikroben dieses Riffs und dieser Prärie.

It's bigger than the difference between the microbes in this reef

and the microbes in this prairie.

Das ist ziemlich bemerkenswert.

So this is incredible when you think about it.

What it means is that a few feet of difference in the human body

Ein halber Meter Abstand im menschlichen Körper

weist größere mikrobiologische Unterschiede auf

makes more of a difference to your microbial ecology

than hundreds of miles on Earth.

als Hunderte Kilometer auf der Erde.

And this is not to say that two people look basically the same

Weiterhin sind die Bakterien gleicher Körperregionen

in the same body habitat, either.

bei jedem Menschen verschieden.

So you probably heard

Sie wissen sicher, dass alle Menschen eine sehr ähnliche DNA haben.

that we're pretty much all the same in terms of our human DNA.

You're 99.99 percent identical in terms of your human DNA

Ihre DNA ist zu 99,99 % identisch mit der Ihres Sitznachbars.

to the person sitting next to you.

But that's not true of your gut microbes:

Das trifft nicht auf Ihre Darmflora zu;

you might only share 10 percent similarity

die nur zu 10 % mit der Darmflora Ihres Nachbars übereinstimmt.

with the person sitting next to you in terms of your gut microbes.

So that's as different as the bacteria on this prairie

Das entspricht dem Unterschied zwischen Bakterien dieser Prärie und dieses Waldes.

and the bacteria in this forest.

Die verschiedenen Mikroben erfüllen, wie erwähnt, verschiedene Funktionen:

So these different microbes

have all these different kinds of functions that I told you about,

Nahrungsverdauung, Einfluss auf verschiedene Krankheiten,

everything from digesting food

to involvement in different kinds of diseases,

den Abbau von Medikamenten usw.

metabolizing drugs, and so forth.

So how do they do all this stuff?

Aber wie machen sie all das?

Well, in part it's because

Unsere Darmmikroben machen zwar nur 1,5 kg aus,

although there's just three pounds of those microbes in our gut,

aber sie sind uns zahlenmäßig überlegen.

they really outnumber us.

Wie hoch sind sie in der Überzahl?

And so how much do they outnumber us?

Well, it depends on what you think of as our bodies.

Das hängt davon ab, wie wir unseren Körper definieren.

Is it our cells?

Nehmen wir die Zellen.

Well, each of us consists of about 10 trillion human cells,

Jeder von uns besteht aus ca. 10 Billionen Zellen,

but we harbor as many as 100 trillion microbial cells.

während wir bis zu 100 Billionen Mikrobenzellen beherbergen.

So they outnumber us 10 to one.

Sie sind uns also 10 : 1 überlegen.

Now, you might think, well, we're human because of our DNA,

Oder wir sagen, dass uns die menschliche DNA prägt.

but it turns out that each of us has about 20,000 human genes,

Jeder von uns hat ca. 20 000 Gene, je nachdem, wie man zählt,

depending on what you count exactly,

but as many as two million to 20 million microbial genes.

und 2 bis 20 Millionen mikrobieller Gene.

So whichever way we look at it, we're vastly outnumbered

Egal, wie man es betrachtet,

by our microbial symbionts.

unsere mikrobischen Symbionten sind gewaltig in der Überzahl.

And it turns out that in addition to traces of our human DNA,

Wir hinterlassen nicht nur menschliche DNA, sondern auch mikrobielle DNA,

we also leave traces of our microbial DNA

auf allem, was wir berühren.

on everything we touch.

Vor ein paar Jahren zeigten wir in einer Studie,

We showed in a study a few years ago

that you can actually match the palm of someone's hand up

dass die Handfläche einer Person mit 95 % Genauigkeit

to the computer mouse that they use routinely

deren regelmäßig genutzter Computermaus zugeordnet werden kann.

with up to 95 percent accuracy.

Dies wurde vor ein paar Jahren wissenschaftlich veröffentlicht

So this came out in a scientific journal a few years ago,

und kam außerdem in der Serie "CSI: Miami" vor,

but more importantly, it was featured on "CSI: Miami,"

so you really know it's true.

dann muss es ja stimmen.

(Laughter)

(Lachen)

So where do our microbes come from in the first place?

Woher kommen unsere Mikroben eigentlich?

Wenn Sie, wie ich, Hunde und Kinder haben,

Well if, as I do, you have dogs or kids,

you probably have some dark suspicions about that,

hegen Sie sicher schlimme Vermutungen,

all of which are true, by the way.

die übrigens alle wahr sind.

So just like we can match you to your computer equipment

Nicht nur die Mikroben ihrer Computerausrüstung

by the microbes you share,

stimmen mit Ihnen überein, sondern auch die Ihres Hundes.

we can also match you up to your dog.

But it turns out that in adults,

Mikrobenverbände in Erwachsenen sind jedoch relativ stabil,

microbial communities are relatively stable,

selbst wenn Sie mit jemandem zusammen wohnen,

so even if you live together with someone,

you'll maintain your separate microbial identity

behalten Sie Ihre mikrobische Identität

over a period of weeks, months, even years.

über Wochen, Monate, sogar Jahre hinweg.

It turns out that our first microbial communities

Unsere ersten Mikrobenverbände werden durch die Art unserer Geburt bestimmt.

depend a lot on how we're born.

Babys, die normal geboren werden,

So babies that come out the regular way,

all of their microbes are basically like the vaginal community,

haben Mikroben der Vaginalflora,

während Babys, die per Kaiserschnitt auf die Welt kommen,

whereas babies that are delivered by C-section,

all of their microbes instead look like skin.

Hautmikroben haben.

And this might be associated with some of the differences

Es könnte ein Zusammenhang zwischen Gesundheitsproblemen

in health associated with Cesarean birth,

und der Geburt per Kaiserschnitt bestehen.

Zum Beispiel werden erhöhte Fälle von Asthma, Allergien

such as more asthma, more allergies, even more obesity,

und gar Fettleibigkeit mit Mikroben in Verbindung gebracht.

all of which have been linked to microbes now,

Bis vor Kurzem kamen Säugetiere

and when you think about it, until recently, every surviving mammal

nur über den Geburtskanal auf die Welt.

had been delivered by the birth canal,

Das Fehlen dieser schützenden Mikroben,

and so the lack of those protective microbes

that we've co-evolved with might be really important

mit denen wir uns im Laufe der Evolution entwickelt haben,

for a lot of these different conditions that we now know involve the microbiome.

könnte Grund für diverse Symptome sein, die mit dem Mikrobiom zusammenhängen.

When my own daughter was born a couple of years ago

Als meine Tochter vor ein paar Jahren per Notfall-Kaiserschnitt auf die Welt kam,

by emergency C-section,

we took matters into our own hands

beschlossen wir, ihren Körper der Vaginalflora auszusetzen,

and made sure she was coated with those vaginal microbes

wie im Fall einer natürlichen Geburt.

that she would have gotten naturally.

Now, it's really difficult to tell whether this has had an effect

Es ist schwer zu sagen, ob dies ihre Gesundheit beeinflusste.

on her health specifically, right?

With a sample size of just one child, no matter how much we love her,

Auch wenn wir sie lieben,

you don't really have enough of a sample size

ihr Einzelfall erlaubt keine allgemeingültige Aussage.

to figure out what happens on average,

but at two years old, she hasn't had an ear infection yet,

Sie ist nun 2 Jahre und hatte noch keine Ohrentzündung.

so we're keeping our fingers crossed on that one.

Drücken wir weiterhin die Daumen.

And what's more, we're starting to do clinical trials with more children

Nun untersuchen wir weitere Kinder in klinischen Studien

und prüfen, ob dies generell einen schützenden Effekt hat.

to figure out whether this has a protective effect generally.

So how we're born has a tremendous effect on what microbes we have initially,

Die Art der Geburt bestimmt unsere ersten Mikroben.

Wie geht es danach weiter?

but where do we go after that?

What I'm showing you again here is this map

Hier sind wieder die Daten des Human Microbiome Projects.

of the Human Microbiome Project Data,

Jeder Punkt steht für eine Körperregion

so each point represents a sample from one body site

eines der 250 gesunden erwachsenen Teilnehmer.

from one of 250 healthy adults.

And you've seen children develop physically.

Man weiß, wie sich Kinder körperlich und geistig entwickeln.

You've seen them develop mentally.

Now, for the first time, you're going to see

Hier sehen Sie zum ersten Mal,

wie sich das Kind meines Kollegen mikrobiell entwickelt.

one of my colleague's children develop microbially.

Wir sehen, wie sich die Stuhlmikroben dieses Babys, die Darmflora,

So what we are going to look at

is we're going to look at this one baby's stool,

the fecal community, which represents the gut,

über fast 2½ Jahren im wöchentlich Abstand verändern.

sampled every week for almost two and a half years.

And so we're starting on day one.

Beginnend am 1. Tag, dem gelben Punkt,

What's going to happen is that the infant is going to start off as this yellow dot,

and you can see that he's starting off basically in the vaginal community,

sehen wir zunächst Vaginalflora,

wie es durch die Geburt zu erwarten war.

as we would expect from his delivery mode.

And what's going to happen over these two and a half years

Im Laufe der 2½ Jahre bewegt er sich nach unten

is that he's going to travel all the way down

und gleicht am Ende der Darmflora eines gesunden Erwachsenen.

to resemble the adult fecal community from healthy volunteers down at the bottom.

So I'm just going to start this going and we'll see how that happens.

Jetzt geht es los. Beobachten Sie, was passiert.

What you can see, and remember each step in this is just one week,

Jeder Sprung entspricht einer Woche.

what you can see is that week to week,

Die wöchentliche Veränderung der Stuhlmikroben dieses Kindes ist größer,

the change in the microbial community of the feces of this one child,

the differences week to week are much greater

als der Unterschied zwischen gesunden Erwachsenen,

than the differences between individual healthy adults

in the Human Microbiome Project cohort,

der Human Microbiome Project-Kohorte, unten in Braun dargestellt.

which are those brown dots down at the bottom.

Wie Sie sehen, erreicht er nun die Darmflora eines Erwachsenen.

And you can see he's starting to approach the adult fecal community.

This is up to about two years.

Jetzt sind es ungefähr 2 Jahre.

But something amazing is about to happen here.

Nun passiert etwas Bemerkenswertes,

So he's getting antibiotics for an ear infection.

wegen einer Ohrenentzündung bekommt er Antibiotika

What you can see is this huge change in the community,

und es folgt eine enorme Veränderung seiner Darmflora,

followed by a relatively rapid recovery.

die sich schnell wieder normalisiert.

I'll just rewind that for you.

Ich zeige es Ihnen noch einmal.

And what we can see is that just over these few weeks,

Innerhalb dieser wenigen Wochen sehen wir einen starken Rückschlag,

we have a much more radical change,

a setback of many months of normal development,

größer als in monatelanger Entwicklung, der sich sofort wieder normalisiert.

followed by a relatively rapid recovery,

and by the time he reaches day 838,

Bis zum Tag 838, dem Ende des Videos,

which is the end of this video,

besitzt er die Darmflora eines gesunden Erwachsenen,

you can see that he has essentially reached the healthy adult stool community,

trotz der Wirkung des Antibiotikums.

despite that antibiotic intervention.

So this is really interesting because it raises fundamental questions

Das ist sehr interessant, denn es wirft grundlegende Fragen auf.

about what happens when we intervene at different ages in a child's life.

Welchen Effekt haben Antibiotika auf Kinder? Welche Rolle spielt das Alter?

Sind Behandlungen von Kleinkindern kritisch,

So does what we do early on, where the microbiome is changing so rapidly,

da sich das Mirkobiom so stark verändert,

actually matter,

or is it like throwing a stone into a stormy sea,

oder ist es wie ein Steinwurf ins stürmische Meer,

where the ripples will just be lost?

wo ziehende Kreise von Wellen verwischt werden?

Well, fascinatingly, it turns out that if you give children antibiotics

Behandelt man Babys in den ersten 6 Monaten mit Antibiotika,

in the first six months of life,

they're more likely to become obese later on

neigen sie später wahrscheinlicher zu Fettleibigkeit,

than if they don't get antibiotics then or only get them later,

als ohne oder nach späterer Behandlung.

and so what we do early on may have profound impacts

Die Wirkung von frühen Behandlungen auf die Darmflora und spätere Gesundheit

on the gut microbial community and on later health

ist vermutlich enorm und wird noch kaum verstanden.

that we're only beginning to understand.

So this is fascinating, because one day, in addition to the effects

Das ist beeindruckend.

Antibiotika verursachen somit nicht nur resistente Bakterien,

that antibiotics have on antibiotic-resistant bacteria,

which are very important,

was ein wichtiges Problem ist,

sondern sie zerstören vielleicht auch unsere Darmflora.

they may also be degrading our gut microbial ecosystems,

Es ist zu befürchten, dass wir Antibiotika eines Tages ebenso verachten

and so one day we may come to regard antibiotics with the same horror

that we currently reserve for those metal tools

wie die Metallwerkzeuge der alten Ägypter,

that the Egyptians used to use to mush up the brains

mit denen sie das Gehirn der Leichen vor der Mumifizierung zerstückelten.

before they drained them out for embalming.

So I mentioned that microbes have all these important functions,

Ich erwähnte all die wichtigen Funktionen von Mikroben.

Seit den letzten Jahren werden sie

and they've also now, just over the past few years,

been connected to a whole range of different diseases,

mit einer weiten Palette von Krankheiten verbunden,

including inflammatory bowel disease,

wie chronisch-entzündliche Darmerkrankung,

heart disease, colon cancer,

Herzerkrankung, Darmkrebs und sogar Fettleibigkeit.

and even obesity.

Fettleibigkeit wird vermutlich stark davon beeinflusst.

Obesity has a really large effect, as it turns out,

and today, we can tell whether you're lean or obese

Eine Untersuchung der Darmflora

with 90 percent accuracy

kann heute zu 90 % voraussagen,

by looking at the microbes in your gut.

ob eine Person fettleibig ist oder nicht.

Now, although that might sound impressive,

Das ist zwar beeindruckend,

in some ways it's a little bit problematic as a medical test,

als medizinischer Test jedoch vernachlässigbar,

denn man erkennt fettleibige Menschen

because you can probably tell which of these people is obese

without knowing anything about their gut microbes,

auch ohne Analyse ihrer Darmflora.

but it turns out that even if we sequence their complete genomes

Doch selbst die Sequenz des kompletten Genoms, der menschlichen DNA,

and had all their human DNA,

we could only predict which one was obese with about 60 percent accuracy.

würde Fettleibigkeit mit nur 60 % Wahrscheinlichkeit voraussagen.

So that's amazing, right?

Beeindruckend, oder?

What it means that the three pounds of microbes that you carry around with you

Die 1,5 kg Mikroben, die wir in uns herumtragen,

sind wichtiger für manche Krankheiten

may be more important for some health conditions

than every single gene in your genome.

als jedes Gen unseres Genoms.

And then in mice, we can do a lot more.

In Mäusen ist viel mehr möglich.

So in mice, microbes have been linked to all kinds of additional conditions,

In Mäusen werden diverse Krankheiten mit Mikroben verbunden,

including things like multiple sclerosis,

u. a. Multiple Sklerose, Depression, Autismus und Fettleibigkeit.

depression, autism, and again, obesity.

But how can we tell whether these microbial differences

Aber sind die mikrobiellen Unterschiede

that correlate with disease are cause or effect?

Ursache oder Konsequenz dieser Krankheiten?

Well, one thing we can do is we can raise some mice

Um das zu klären, können wir Mäuse

in einer sterilen Umwelt ohne eigene Mikroben heranziehen.

without any microbes of their own in a germ-free bubble.

Then we can add in some microbes that we think are important,

Dann können wir potentiell interessante Mikroben hinzufügen

and see what happens.

und die Entwicklung beobachten.

When we take the microbes from an obese mouse

Nehmen wir Mikroben von einer fettleibigen Maus

and transplant them into a genetically normal mouse

und transplantieren sie in eine genetisch normale Maus,

that's been raised in a bubble with no microbes of its own,

die in einer Umwelt ohne Mikroben herangewachsen ist,

it becomes fatter than if it got them from a regular mouse.

wird die Maus dicker als mit Mikroben von einer normalen Maus.

Der Grund dafür ist faszinierend.

Why this happens is absolutely amazing, though.

Sometimes what's going on is that the microbes

Manchmal helfen die Mikroben mit einer effizienteren Verdauung der Nahrung,

are helping them digest food more efficiently from the same diet,

so they're taking more energy from their food,

sodass der Energiegewinn größer ist.

but other times, the microbes are actually affecting their behavior.

In anderen Fällen verändern die Mikroben das Verhalten der Mäuse,

What they're doing is they're eating more than the normal mouse,

sodass sie mehr als eine normale Maus essen

so they only get fat if we let them eat as much as they want.

und nur bei unbegrenzter Nahrungszufuhr dick werden.

So this is really remarkable, right?

Sehr beachtlich, nicht wahr?

The implication is that microbes can affect mammalian behavior.

Mikroben beeinflussen also das Verhalten von Säugetieren.

So you might be wondering whether we can also do this sort of thing across species,

Funktioniert dieses Experiment auch zwischen verschiedenen Arten?

and it turns out that if you take microbes from an obese person

Nimmt man die Mikroben einer fettleibigen Person

and transplant them into mice you've raised germ-free,

und transplantiert sie in mikrobenfreie Mäuse,

those mice will also become fatter

werden die Mäuse auch dicker als bei Mikroben von einer schlanken Person.

than if they received the microbes from a lean person,

but we can design a microbial community that we inoculate them with

Wir können auch einen Mikrobenverband erstellen,

that prevents them from gaining this weight.

der keine Gewichtszunahme verursacht

We can also do this for malnutrition.

oder der gegen Mangelernährung hilft.

So in a project funded by the Gates Foundation,

Die Gates-Stiftung finanziert ein Projekt,

what we're looking at is children in Malawi

das Kinder in Malawi untersucht, die Kwashiorkor haben,

who have kwashiorkor, a profound form of malnutrition,

eine schwere Form von Mangelernährung.

and mice that get the kwashiorkor community transplanted into them

Transplantiert man die Kwashiorkor-Mikroben in Mäuse,

lose 30 percent of their body mass

verlieren diese in 3 Wochen 30 % ihres Gewichtes.

in just three weeks,

Erhalten sie die gleiche Diät mit Erdnussbutter, wie Kinder in der Klinik,

but we can restore their health by using the same peanut butter-based supplement

that is used for the children in the clinic,

erlangen sie ihr normales Gewicht zurück.

and the mice that receive the community

Erhalten die Mäuse jedoch Mikroben

from the healthy identical twins of the kwashiorkor children do fine.

eines gesunden Zwillings der Kwashiorkor-Gemeinde, passiert nichts.

This is truly amazing because it suggests that we can pilot therapies

Das ist toll, denn es ermöglicht vielleicht Therapieversuche

by trying them out in a whole bunch of different mice

mit der Darmflora einzelner Personen in zahlreichen Mäusen

with individual people's gut communities

and perhaps tailor those therapies all the way down to the individual level.

und folglich die Entwicklung individueller Therapien.

So I think it's really important that everyone has a chance

Jeder sollte die Möglichkeit haben,

to participate in this discovery.

sich an dieser Entwicklung zu beteiligen.

So, a couple of years ago,

Vor ein paar Jahren starteten wir das Projekt "American Gut [Darm]",

we started this project called American Gut,

which allows you to claim a place for yourself on this microbial map.

in dem jeder seinen Platz auf der mikrobiellen Karte finden kann.

This is now the largest crowd-funded science project that we know of --

Heute ist es mit mehr als 8 000 gemeldeten Teilnehmern

over 8,000 people have signed up at this point.

das größte wissenschaftliche Crowdfunding-Projekt.

What happens is, they send in their samples,

Man schickt seine Probe ein, wir bestimmen die DNA der Mikroben

we sequence the DNA of their microbes and then release the results back to them.

und senden das Ergebnis zurück.

We also release them, de-identified, to scientists, to educators,

Außerdem veröffentlichen wir die Ergbnisse für Wissenschaftler, Erzieher

to interested members of the general public, and so forth,

und interessierte Bürger anonymisiert, um Zugang zu den Daten zu ermöglichen.

so anyone can have access to the data.

On the other hand,

Besuchern unseres Labors am BioFrontiers-Institut erklären wir,

when we do tours of our lab at the BioFrontiers Institute,

and we explain that we use robots and lasers to look at poop,

dass wir mit Lasern und Robotern Kot untersuchen,

it turns out that not everyone wants to know.

doch das interessiert nicht unbedingt jeden.

(Lachen)

(Laughter)

Sie interessiert es bestimmt,

But I'm guessing that many of you do,

and so I brought some kits here if you're interested

deshalb habe ich ein paar Päckchen zum Teilnehmen mitgebracht,

in trying this out for yourself.

falls Sie es selbst probieren wollen.

So why might we want to do this?

Warum tun wir das?

Well, it turns out that microbes are not just important

Anhand der Mikroben können wir nicht nur unsere Gesundheit bewerten,

for finding out where we are in terms of our health,

sondern auch Krankheiten heilen können.

but they can actually cure disease.

This is one of the newest things we've been able to visualize

Das konnten wir vor Kurzem grafisch darstellen,

with colleagues at the University of Minnesota.

zusammen mit Kollegen der Universität Minnesota.

So here's that map of the human microbiome again.

Hier ist wieder die Darstellung des menschlichen Mikrobioms.

What we're looking at now --

Diesmal füge ich die Mikroben von Leuten mit C. difficile hinzu,

I'm going to add in the community of some people with C. diff.

So, this is a terrible form of diarrhea

einer starken Durchfallerkrankung, bei der man bis zu 20-mal täglich muss.

where you have to go up to 20 times a day,

and these people have failed antibiotic therapy for two years

Eine 2 Jahre dauernde Antibiotika-Therapie war erfolglos,

before they're eligible for this trial.

bevor sie Kandidaten für diesen Versuch wurden.

So what would happen if we transplanted some of the stool from a healthy donor,

Was passiert, wenn wir etwas Stuhl eines gesunden Spenders,

that star down at the bottom,

ganz unten als Stern gezeigt, in die Patienten transplantieren?

into these patients.

Would the good microbes do battle with the bad microbes

Bekämpfen die guten Mikroben die schlechten und fördern die Heilung?

and help to restore their health?

So let's watch exactly what happens there.

Schauen Sie, was passiert.

Four of those patients are about to get a transplant

Vier dieser Patienten erhalten nun ein Transplantat

from that healthy donor at the bottom,

des gesunden Spenders ganz unten,

und man sieht, wie sich die Darmflora sofort radikal verändert.

and what you can see is that immediately,

you have this radical change in the gut community.

So one day after you do that transplant,

Einen Tag nach der Transplantation klingen alle Symptome ab, der Durchfall ist weg,

all those symptoms clear up,

the diarrhea vanishes,

and they're essentially healthy again, coming to resemble the donor's community,

die Patienten sind wieder gesund und ähneln der Darmflora des Spenders.

and they stay there.

Und es gibt keinen Rückfall.

(Applause)

(Beifall)

So we're just at the beginning of this discovery.

Wir sind ganz am Anfang dieser Entdeckung.

We're just finding out that microbes have implications

Wir beginnen zu verstehen, dass sich Mikroben auf diese Krankheiten auswirken,

for all these different kinds of diseases,

von chronischen Darmerkrankungen bis hin zu Fettleibigkeit,

ranging from inflammatory bowel disease to obesity,

and perhaps even autism and depression.

vielleicht sogar Autismus und Depression.

What we need to do, though,

Wir müssen eine Art mikrobielles GPS entwickeln,

is we need to develop a kind of microbial GPS,

where we don't just know where we are currently

dass uns nicht nur zeigt, wo wir uns im Moment befinden,

but also where we want to go and what we need to do

sondern auch, was unser Ziel ist und wie wir es erreichen können.

in order to get there,

and we need to be able to make this simple enough

Und es muss so einfach sein, dass selbst ein Kind es verwenden kann.

that even a child can use it. (Laughter)

(Lachen)

Thank you.

Danke.

(Beifall)

(Applause)