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

Fordító: Peter Pallós Lektor: Reka Lorinczy

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

Ha arra kérném, önöket,

nevezzenek meg egy bélbaktériumot, sokan valószínűleg az E. colit mondanák.

many of you would probably say E. coli.

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

Rengetegen azt említenék, mert az a legismertebb bélmikroba.

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

Ám kiderül, hogy belükben sokkal több faj él,

számuk ezerszerese az E. coliénak,

about a thousand to one

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

s amelyekről feltehetően sosem hallottak.

These are Bacteroides; Prevotella is another example.

Ezek bakteroidok; a Prevotella másik példa.

Those are the two that dominate the modern human gut.

E kettő uralja a mai ember bélrendszerét.

There are about a hundred trillion microbes living inside you.

Százbilliónyi mikroba él bennünk.

We call this your microbiome,

Mikrobiomnak nevezzük

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

ezt a bennünk létező kis világot,

actually more like a universe.

jobban mondva világegyetemet.

A hundred trillion means if you took a blade of grass

A százbilliónyi annyit tesz,

hogy ha minden fűszálra egy-egy bélmikrobánkat ültetnénk,

and planted it for every microbe living in your gut,

that could fill a million football fields.

ezzel milliónyi focipálya telne meg.

So it's incredibly complex.

Elképesztően bonyolult világ.

But interestingly,

Érdekes, hogy amint testünk alkalmazkodik

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

a modern társadalmi élethez,

we're losing some of our normal microbes,

szokásos mikrobáinkat részben elveszítjük,

and at the same time,

miközben elég sok betegségünk

there are quite a few diseases related to the gut

beleinkkel kapcsolatos.

that are skyrocketing in developed nations all around the world.

E kórok egekbe szöknek a fejlett országokban.

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

Nyilván ismernek elhízásban, cukorbajban,

diabetes, Crohn's disease or ulcerative colitis,

Crohn-betegségben vagy fekélyes vastagbélgyulladásban,

allergies and asthma.

allergiában és asztmában szenvedőket.

Every one of these diseases

E betegségek mindegyike

and many others related to metabolism and autoimmunity

s még sok más anyagcsere- és autoimmunitás-kór

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

a belek egészséges változatosságának elvesztésével függ össze.

My lab got our first indication of this

Laborom erre elsőként mutatott rá,

when actually we were studying non-human primates.

mikor főemlős állatokat tanulmányoztunk.

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

Érdekelt minket, mi megy végbe majmok mikrobiomjában,

when they move from the jungle to a zoo.

mikor őserdőből állatkertbe kerülnek.

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

Változik a mikrobiomjuk? Új mikrobáik lesznek?

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

Elveszítik valamelyiket? Javul vagy romlik az állapotuk?

We tracked two different species in the jungle,

Két fajt vizsgáltunk az őserdőben,

one in Vietnam, one in Costa Rica,

egyet Vietnámban, egyet Costa Ricán.

and then we sequenced the DNA from their stool.

Székletükből szekvenáltuk a DNS-üket.

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

Kutatólaboromban így szoktuk tanulmányozni a mikrobiomot.

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

A vadon élő két faj DNS-éből kiderült,

these two species had totally different sets of microbes.

hogy teljesen más a mikrobiomjuk.

It was like a fingerprint for the species.

Mintha ujjnyomatot vennénk róluk.

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

De az állatkertben csökkent a mikrobiom sokfélesége,

and had acquired some other set of microbes.

és kissé más mikrobák kerültek be.

So this was very curious.

Felettébb érdekes!

We've got these two different microbiomes.

Két különböző mikrobiomhoz jutottunk.

In the wild, picture a lush tropical rainforest

A vadonban – buja trópusi esőerdőt képzeljenek el,

living the guts of these monkeys.

amely e majmok belében él.

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

Ilyen sokrétűségről van szó.

Then in the zoo, they've lost diversity.

Az állatkertben azt vesztették el.

Picture a rainforest that's been burned to the ground

Porig égett őserdőt képzeljenek el,

and taken over by a few invasive species.

amelyben aztán jó pár invazív faj honosodik meg.

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

Ez inkább fogságban tartott főemlősök mikrobiomjára hasonlít.

Now, in the meantime,

Ráadásul,

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

az állatkertben tartott egyedek közül sok nincs jól.

They have issues with obesity,

Gondjaik támadnak az elhízással,

wasting,

kimerültséggel,

gastroenteritis, diarrhea, bloating,

gyomor-bélhuruttal, hasmenéssel, puffadással kapcsolatban;

and some of them were barely holding onto their lives.

némelyikük épp hogy csak tengeti életét.

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

Természetesen érdekelt bennünket,

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

mely ún. invazív fajok uralkodnak el állatkerti körülmények közt.

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

Ismét a DNS-hez fordultunk.

A DNS elárulta, hogy az állatkerti majmokban egytől egyig

is that every monkey in the zoo

had become dominated by Bacteroides and Prevotella,

bakteroidok és a Prevotella vette át az uralkodó szerepet:

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

ezek a mikrobák találhatók ma mindannyiunk belében.

We wanted to find a way to visualize this,

Láthatóvá szerettük volna tenni őket,

and we used some tools from multivariate ecology

és a többváltozós ökológia bizonyos eszközeit alkalmaztuk,

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

hogy az összes tanulmányozott mikrobiomot egy közös tengelyre vihessük fel.

And what you're seeing here is a distance plot

Ez itt távolságdiagram,

where every point is a different animal's microbiome.

amelyen minden pont egy-egy állat mikrobiomja.

So every point represents a whole zoo of microbes.

Minden pont mikrobák egész állatkertjét szemlélteti.

And the microbiomes that have a lot of microbes in common

A sok közös mikrobát tartalmazó mikrobiomok

are close to each other.

közel fekszenek egymáshoz,

The ones that are very different are farther apart.

a nagyon különbözők pedig messzebb.

So this is showing you

Ez mutatja,

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

hogy a vad majmok két csoportja a bal oldalon található.

The top left are these highly endangered monkeys

A bal felső sarokban vannak a veszélyeztetett majmok;

called the red-shanked douc in Vietnam.

Vietnámban tarka karcsúmajom a neve.

And at the bottom left are monkeys from Costa Rica.

Balra lent a Costa Rica-i majmok.

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

Látható, hogy a vadonban teljesen eltérő a mikrobiomjuk.

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

Állatkertbe kerülve e két majomfaj közeledik egymáshoz,

so their microbiomes change

ezért mikrobiomjuk megváltozik:

and they become much more similar to each other,

sokkal jobban hasonlítanak egymáshoz,

even though these are zoos on different continents,

még akkor is, ha az állatkertek más-más földrészen

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

vagy földrajzi körzetben vannak, és a majmok másként táplálkoznak.

Now, we did study some other species of primate.

Más főemlősfajokat is megvizsgáltunk.

What species of primate do you think is even more divergent

Mit gondolnak, melyik főemlősfaj tér el még jobban,

from the wild primates than the captive primates?

ha vadonban vagy fogságban él?

Modern humans.

A mai ember.

These are humans living in developing nations.

Ezek az emberek fejlődő országokban élnek.

So they were more different from the wild primates

Sokkal jobban eltértek a vadon élő főemlősöktől,

than those in the zoo.

mint az állatkertiektől.

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

Az utolsóként vizsgált csoport a jobb oldalon látható:

is people living in the USA.

az USA-ban élő emberek csoportja.

And when I saw this figure,

Mikor ezt az ábrát megláttam,

the hairs raised up on the back of my neck,

fölállt a szőr a hátamon,

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

mert egy dolog úgy gondolni erre:

"Milyen érdekes, az állatkerti majmok közelítenek az amerikaiakhoz."

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

(Laughter)

(Nevetés)

But the other way to think about it

De másrészt ez úgy is fölfogható,

is that Americans are like super-captive monkeys.

hogy az amerikaiak szuperfogságban tartott majmok.

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

Az ábrára néztem, mikor hírül vettem:

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

négy tarka karcsúmajom az állatkertben

had died in the zoo of gut-related issues.

bélrendszeri betegségben pusztult el.

So for some of these animals,

Egyes állatoknak,

having the right microbes living inside them

ha megfelelő mikrobák élnek bennük,

may be a matter of survival.

az az életben maradással egyenlő.

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

Most érünk el történetünk emberi részéhez.

Obviously, the microbiomes in the USA

Az USA-ban lévő mikrobiomok nyilvánvalóan

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

nem okoznak olyan gyakori halált, mint az állatkertekben,

but we have major risk of obesity, diabetes,

de nagy az elhízás, cukorbaj

a number of these other diseases.

és egy sor más kór kockázatának.

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

A jelenség nemcsak az USA-ban

for many generations,

sok nemzedék óta élőkre vonatkozik,

but also to immigrants and refugees,

hanem bevándorlókra és menekültekre is,

who, for most immigrant and refugee groups,

akik a legtöbb bevándorló- és menekültcsoporthoz hasonlóan

arrive in the USA metabolically healthy,

anyagcseréjüket tekintve egészségesen érkeznek,

and then within a few years,

de aztán pár év alatt náluk

they become just as high-risk for obesity and diabetes

ugyanolyan magas lesz az elhízás és a cukorbaj kockázata,

as other Americans.

mint más amerikaiaknál.

And we discussed this issue with two groups

Kimutattuk ezt a rendellenességet

that have been coming to the USA from Southeast Asia:

az USA-ba Délkelet-Ázsiából érkező hmongoknál,

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

akik először az 1970-es évek közepén jelentek meg

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

a vietnámi háború és az USA titkos laoszi háborúja menekültjeiként,

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

és a kareneknél, a nemrég Burmából jött menekülteknél.

So we've been working for a few years

Jó pár éve együttműködünk

with these local communities and clinicians

e helyi közösségekkel és klinikusokkal,

to study what happens to the Hmong and Karen microbiomes

hogy tanulmányozzuk, mi történik a hmongok és a karenok mikrobiomjával,

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

mikor thaiföldi menekülttáborokból és falvakból az USA-ba kerülnek.

And what we found

Kiderítettük,

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

hogy mikor e csoportok tagjai az USA-ba kerülnek,

they lose a large fraction of their microbiome,

mikrobiomjuk nagy részét,

somewhere around 20 percent,

úgy 20%-át elveszítik,

and those who come to the USA and become obese

és akik az USA-ba jutva elhíznak,

lose about a third of their microbes.

mikrobiomjuk harmadát vesztik el.

So we know that moving to the USA

Tudjuk, hogy az USA-ba költözés elégséges ahhoz,

is sufficient to cause a dramatic change in your microbiome,

hogy gyökeresen megváltoztassa a mikrobiomunkat,

probably not for the better.

valószínűleg rossz irányba.

Are these microbes actually causing the obesity,

A mikrobák idézik elő az elhízást,

or is the obesity causing a change in the microbes?

vagy az elhízás okozza a mikrobák változását?

This is something that we're following up on,

Ennek tisztázására törekszünk,

and the evidence we have now in my lab

és a laboromból, valamint a világ rengeteg laborjából nyert bizonyítékok

combined with evidence from a number of labs around the world

arra engednek következtetni,

tells us that certain changes in the microbiome

hogy a mikrobiomban végbement bizonyos változások

do lead to obesity,

valóban elhízáshoz

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

és számos más elnyugatiasodott modern betegséget okoznak.

The good news is that your microbiome can actually change.

De mikrobiomunk szerencsére változhat.

Unlike your own genome,

Genomunkkal ellentétben

it's a living, breathing thing,

ez élő, lélegző dolog,

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

és sok kutatás zajlik annak megértésére,

hogy állíthatjuk helyre mikrobiomunkat,

to better understand how we can restore our microbiomes

when something goes wrong,

ha valami rosszul alakul:

using diet,

étrend útján,

using live microbes.

élő mikrobák révén.

And in fact, one of the next steps for us

Az egyik következő lépésünk

is collecting and preserving microbes from healthy people around the world

egészséges emberek genomját begyűjteni és megőrizni az egész világról,

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

hogy kulturális értékként eltárolhassuk e csoportok számára,

to potentially protect them as they adapt to modern society,

megvédve őket, miközben a modern társadalomhoz alkalmazkodnak.

and to protect future generations

Hogy megvédhessük a jövendő nemzedékeket,

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

amelyek e kóroknak egyre nagyobb mértékben ki vannak téve

with every generation.

nemzedékről nemzedékre.

I'm looking forward to a future

Alig várom a jövőt,

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

amelyben meglesznek a kellő eszközeink mikrobiomunk helyreállítására,

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

és a jövő világban a majmok élete boldogabb és egészségesebb lesz,

and so will we.

akárcsak a miénk.

(Applause)

(Taps)