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

Translator: TTG (Tayyeb Translation Group) Reviewer: Leila Ataei

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

اگر از شما نام میکروبی را بخواهم که درون روده شما زندگی می‌کند،

many of you would probably say E. coli.

خیلی از شما می‌گویید: ای. کولی.

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

خیلی از مردم می‌گویند که این معروف‌ترین میکروب روده است.

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

ولی معلوم شده که تعداد ای. کولی در روده شما

به نسبت یک به هزار

about a thousand to one

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

از گونه‌های دیگر که احتمالا نامشان را هم نشنیده‌اید کمتر است.

These are Bacteroides; Prevotella is another example.

از آن‌ها می‌توان به باکتروئیدس و پری‌وتلا اشاره کرد.

Those are the two that dominate the modern human gut.

این‌ها میکروب‌هایی هستند که بر روده انسان مدرن چیره شده‌اند.

There are about a hundred trillion microbes living inside you.

به طور تقریبی صد تریلیون میکروب درون شما زندگی می کنند.

We call this your microbiome,

و ما به این، میکروبیوم شما می‌گوییم.

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

شبیه دنیای کوچکی است که درون شما زندگی می‌کند.

actually more like a universe.

در واقع، بیشتر به یک جهان شباهت دارد.

A hundred trillion means if you took a blade of grass

صد تریلیون یعنی اگه شما چمنی را بردارید

and planted it for every microbe living in your gut,

و برای هر میکروب درون روده‌تان یکی بکارید

that could fill a million football fields.

می‌توانید یک میلیون زمین فوتبال را پر کنید.

So it's incredibly complex.

پس بطور باور نکردنی پیچیده است.

But interestingly,

ولی جالب است که بدانید،

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

همانطور که بدنهای ما با زندگی در جامعه مدرن سازگار شده‌اند،

we're losing some of our normal microbes,

ما برخی از میکروب‌های معمول خود را از دست می‌دهیم.

and at the same time,

و در عین حال،

there are quite a few diseases related to the gut

بیماری‌های زیادی مرتبط به روده وجود دارند

that are skyrocketing in developed nations all around the world.

که به شدت در کشورهای توسعه یافته جهان رشد کردند.

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

و احتمالا خیلی از شما کسی را می‌شناسید که از چاقی مفرط رنج می‌برد،

diabetes, Crohn's disease or ulcerative colitis,

دیابت‌، بیماری کرون یا کولیت زخمی

allergies and asthma.

آلرژی و آسم.

Every one of these diseases

هر کدام از این بیماری‌ها

and many others related to metabolism and autoimmunity

و خیلی دیگر که به متابولیسم و خود ایمنی مربوط هستند

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

به ازدست دادن تنوع سالم در روده ما مرتبط هستند.

My lab got our first indication of this

در آزمایشگاه، اولین نشانه این را

when actually we were studying non-human primates.

وقتی یافتیم که روی نخستی‌سانان غیر-انسان مطالعه می‌کردیم.

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

ما می‌خواستیم بدانیم که چه اتفاقی برای میکروبیوم یک میمون می‌افتد

when they move from the jungle to a zoo.

وقتی از جنگل به باغ وحش می‌روند.

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

آیا میکروبیوم‌شان تغییر می‌کند؟ یا حشرات جدید می‌گیرند؟

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

آیا تعدادی را از دست می‌دهند؟ وضع‌شان بهترمی‌شود یا بدتر؟

We tracked two different species in the jungle,

ما دو گونه مختلف را در جنگل تعقیب کردیم

one in Vietnam, one in Costa Rica,

یکی در ویتنام، دیگری در کاستاریکا.

and then we sequenced the DNA from their stool.

بعد دی‌ان ای آنها را از روی مدفوع‌شان به توالی چیدیم.

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

این روشی است که در آزمایشگاه تحقیقاتی من میکروبیوم را مطالعه می‌کنیم.

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

و چیزی که در دی‌ان‌ای آنها پیدا کردیم این بود که در حیات وحش،

these two species had totally different sets of microbes.

این دو گونه مجموعه‌های کاملا متفاوتی از میکروب‌ها داشتند.

It was like a fingerprint for the species.

مثل اثر انگشت برای گونه‌ها است.

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

ولی در باغ وحش آنها بیشتر این تنوع را از دست داده‌اند

and had acquired some other set of microbes.

و مجموعه‌های جدیدی از میکروب‌ها را پیدا کردند.

So this was very curious.

خب این خیلی عجیب بود.

We've got these two different microbiomes.

ما دو مجموعه مختلف از میکروبیوم داشتیم.

In the wild, picture a lush tropical rainforest

در حیات وحش، یک جنگل بارانی شاداب گرمسیری را تصور کنید

living the guts of these monkeys.

که در روده میمون زندگی می‌کرد.

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

این همان تنوعی است که ما درباره‌اش صحبت می‌کنیم.

Then in the zoo, they've lost diversity.

بعد در باغ وحش، تنوع را از دست داده‌ایم.

Picture a rainforest that's been burned to the ground

جنگل بارانی را تصور کنید که کاملا سوخته

and taken over by a few invasive species.

و توسط چند گونه تهاجمی تصاحب شده.

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

این همان میکروبیومی است که در یک نخستی‌سان اسیر شده وجود دارد.

Now, in the meantime,

حال در عین حال،

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

خیلی از حیوانات باغ وحش حال‌شان خوب نیست.

They have issues with obesity,

آنها مشکلاتی مثل چاقی

wasting,

تلف شدن،

gastroenteritis, diarrhea, bloating,

التهاب روده‌، اسهال و نفخ دارند.

and some of them were barely holding onto their lives.

و بضی از آنها به سختی زنده می‌مانند.

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

البته ما خیلی مشتاق بودیم که بفهمیم

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

آن گونه‌های تهاجمی خود خوانده که باغ وحش را تصاحب می‌کنند چه گونه‌هایی هستند.

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

پس به سراغ دی‌ان‌ای رفتیم و چیزی که نشان داد این بود که

is that every monkey in the zoo

هر میمونی در باغ وحش

had become dominated by Bacteroides and Prevotella,

تحت سلطه باکتروئیدس و پری‌وتلا است.

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

همان میکروب‌هایی که ما به عنوان انسان، درون روده داریم.

We wanted to find a way to visualize this,

می‌خواستیم راهی را پیدا کنیم تا این را تجسم کنیم.

and we used some tools from multivariate ecology

از ابزارهای اکولوژی چند متغیره‌ای استفاده کردیم

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

تا همه میکروبیوم‌هایی را که مطالعه می‌کردیم روی یک محور قرار دهیم.

And what you're seeing here is a distance plot

و چیزی که اینجا می‌بینید نمودار فاصله‌ای است

where every point is a different animal's microbiome.

که هر نقطه، میکروبیوم حیوان متفاوتی را نشان می‌دهد.

So every point represents a whole zoo of microbes.

پس هر نقطه نمایانگر باغ وحش کاملی از میکروب‌هاست.

And the microbiomes that have a lot of microbes in common

و میکروبیوم‌هایی که میکروب‌های مشترک زیادی دارند

are close to each other.

نزدیک به هم هستند.

The ones that are very different are farther apart.

و میکروبیوم‌هایی که متفاوتند از هم جدا هستند.

So this is showing you

پس این به شما نشان می‌دهد

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

که دو گروه سمت چپ میمون‌های وحشی هستند.

The top left are these highly endangered monkeys

در بالا سمت چپ، میمون‌های در حال انقراض هستند

called the red-shanked douc in Vietnam.

که به نام دوک پا قرمز در ویتنام نامگذاری شده‌اند.

And at the bottom left are monkeys from Costa Rica.

و در پایین سمت چپ میمون‌هایی از کاستاریکا هستند.

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

بنابراین می‌بینید که آنها میکروبیوم کاملا متفاوتی در حیات وحش دارند.

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

سپس همان دونوع میمون در باغ وحش همگرا می‌شوند.

so their microbiomes change

بنابراین میکروبیوم آنها تغییر می‌کند و

and they become much more similar to each other,

بیشتر شبیه یکدیگر می‌شوند،

even though these are zoos on different continents,

اگر چه این باغ وحش‌ها در قاره‌های مختلف،

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

مناطق مختلف جغرافیایی هستند و رژیم غذایی مختلف هستند.

Now, we did study some other species of primate.

بعد، برخی از نخستی‌سانان را مطالعه کردیم.

What species of primate do you think is even more divergent

به نظرتان چه گروه از نخستی‌سانان حتی از

from the wild primates than the captive primates?

انواع وحشی در قیاس با آنهایی که گرفتار شده‌اند، متفاوت‌تر هستند؟

Modern humans.

انسانهای مدرن،

These are humans living in developing nations.

این‌ها انسانهایی هستند که در کشورهای درحال توسعه زندگی می‌کنند.

So they were more different from the wild primates

پس آنها متفاوت‌تر از نخستی‌سانانی هستند که در حیات وحش هستند

than those in the zoo.

تا آنهایی که در باغ وحش هستند.

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

و آخرین گروهی که مطالعه کردیم که در سمت راست است،

is people living in the USA.

اهالی ایالات متحده هستند.

And when I saw this figure,

و وقتی که این ارقام را دیدم،

the hairs raised up on the back of my neck,

مو به تنم سیخ شد.

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

چون یک راه برای فکر کردن به آن این بود که: اوه چه جالب.

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

میمون‌های در قفس در حال تبدیل شدن به آمریکایی‌ها هستند.

(Laughter)

(خنده)

But the other way to think about it

اما رویکرد دیگر این است که

is that Americans are like super-captive monkeys.

آمریکایی‌ها شبیه میمون‌های در قفس هستند.

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

وقتی داشتم به این تصویر در کامپیوترم نگاه می‌کردم

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

خبردار شدم که چهار عدد از دوک‌های پا قرمز

had died in the zoo of gut-related issues.

بر اثر بیماری روده در باغ وحش فوت کرده‌اند.

So for some of these animals,

بنابراین برای برخی از این حیوانات

having the right microbes living inside them

داشتن میکروب مناسب درون بدن‌شان

may be a matter of survival.

دلیل بقای آنها است.

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

اینجا به بخش انسانی داستان می‌رسیم.

Obviously, the microbiomes in the USA

بدیهی است که، میکروبیوم‌هایی که در ایالات متحده هستند

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

به کرات مثل میکروبیوم‌های باغ وحش باعث مرگ نمی‌شوند،

but we have major risk of obesity, diabetes,

اما خطر ابتلای بالا به چاقی‌مفرط، دیابت،

a number of these other diseases.

و تعدادی از بیماری‌های دیگر را داریم.

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

و اینها فقط برای مردمی نیست که نسل‌های طولانی در آمریکا

for many generations,

زندگی می‌کنند،

but also to immigrants and refugees,

همچنین مهاجران و پناهندگان،

who, for most immigrant and refugee groups,

که، بیشتر مهاجران و پناهندگان،

arrive in the USA metabolically healthy,

با متابولیسم سالم به آمریکا می‌رسند،

and then within a few years,

و بعد طی چند سال،

they become just as high-risk for obesity and diabetes

به اندازه سایر آمریکایی‌ها در معرض چاقی و دیابت

as other Americans.

قرار می‌گیرند.

And we discussed this issue with two groups

ما با دو گروه در مورد این موضوع بحث کردیم

that have been coming to the USA from Southeast Asia:

که از جنوب شرقی آسیا به آمریکا آمده‌اند:

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

همونگ‌ها که در اواسط دهه ۱۹۷۰ به عنوان پناهنده

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

بعد از جنگ ویتنام و جنگ مخفی ایالات متحده در لائوس به آمریکا آمده؛

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

و کارن‌ها که اخیرا به عنوان پناهنده از میانمار آمده‌اند.

So we've been working for a few years

خب ما برای چندسال

with these local communities and clinicians

با این جوامع محلی و پزشکان کار کرده‌ایم

to study what happens to the Hmong and Karen microbiomes

که اتفاقی را مطالعه کنیم که برای میکروبیوم‌های همونگ‌ها و کارن‌ها می‌افتد،

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

وقتی مردم از اردوگاه‌های پناهندگان و روستاهای تایلند به آمریکا می‌آیند.

And what we found

و آنچه که متوجه شدیم

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

این است که وقتی مردم از این گروه‌ها به آمریکا می‌آیند،

they lose a large fraction of their microbiome,

تقریبا کسر زیادی از میکروبیوم‌شان را از دست می‌دهند،

somewhere around 20 percent,

چیزی حدود ۲۰ درصد،

and those who come to the USA and become obese

و کسانی‌ که به آمریکا می‌آیند و چاق می‌شوند

lose about a third of their microbes.

حدود یک سوم میکروب‌شان را از دست می‌دهند.

So we know that moving to the USA

خب ما می‌دانیم رفتن به آمریکا

is sufficient to cause a dramatic change in your microbiome,

کافی است تا باعث تغییر چشمگیری در میکروبیوم شما شود،

probably not for the better.

احتمالا نه تغییری برای بهتر شدن.

Are these microbes actually causing the obesity,

آیا در واقع این میکروب‌ها باعث چاقی می‌شوند؟

or is the obesity causing a change in the microbes?

یا چاقی باعث تغییر میکروب‌ها می‌شود؟

This is something that we're following up on,

این چیزی است که دنبال آن هستیم،

and the evidence we have now in my lab

و شواهدی که در آزمایشگاه ما

combined with evidence from a number of labs around the world

و تعدادی از آزمایشگاه‌های سراسر جهان وجود دارد

tells us that certain changes in the microbiome

به ما می‌گوید که تغییرات خاصی در میکروبیوم

do lead to obesity,

واقعا به چاقی

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

و تعدای بیماری‌های مدرن و تقریبا غربی شده ختم می‌شوند.

The good news is that your microbiome can actually change.

خبر خوب این است که میکروبیوم شما در واقع می‌تواند تغییر می‌کند.

Unlike your own genome,

برخلاف ژنتیک شما

it's a living, breathing thing,

این موجودی زنده است که نفس می‌کشد.

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

و درحال حاضر بخش وسیعی از تحقیقات در حال انجام است

to better understand how we can restore our microbiomes

برای درک بهتر اینکه چگونه می‌توانیم میکروبیوهایمان را بازگردانی کنیم

when something goes wrong,

وقتی که از دست می‌روند.

using diet,

با استفاده از رژیم غذایی،

using live microbes.

با استفاده از میکروب‌های زنده.

And in fact, one of the next steps for us

و در واقع یکی از مراحل دیگر برای ما

is collecting and preserving microbes from healthy people around the world

جمع‌آوری و حفظ میکروب‌ها از افراد سالم در سراسر جهان است

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

تا بتوانند به عنوان دارایی‌های فرهنگی برای آن گروه‌ها حفظ شوند

to potentially protect them as they adapt to modern society,

تا بطور بالقوه از آنها حفاظت کنند درحالی که آنها با جامعه مدرن سازگارمی‌شوند،

and to protect future generations

و برای حفاظت از نسل‌های آینده

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

که در حال حاضر با هر نسل،

خطر ابتلای بیشتری به این بیماری‌ها پیدا می‌کنند.

with every generation.

I'm looking forward to a future

من مشتاق آینده‌ای هستم

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

که ابزارهای مورد نیاز برای بازگردانی و احیای میکروبیوم‌هایمان را داشته باشیم،

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

و در آن دنیا میمون‌ها شادتر و سالم‌تر زندگی خواهند کرد،

and so will we.

و ما هم همین‌طور.

(Applause)

(تشویق)