Jonathan Eisen: Meet your microbes

Translator: Morton Bast Reviewer: Thu-Huong Ha

Traduttore: Laura Pasquale Revisore: Anna Cristiana Minoli

I'm going to start with a little story.

Inizierò con una piccola storia.

So, I grew up in this neighborhood. When I was 15 years old,

Sono cresciuto in questo quartiere. Quando avevo 15 anni,

I went from being what I think was a strapping young athlete,

nell'arco di 4 mesi sono lentamente deperito, passando

over four months, slowly wasting away until

da quello che considero fosse un giovane e robusto atleta,

I was basically a famine victim

all'equivalente di un ragazzo malnutrito,

with an unquenchable thirst.

con una sete inestinguibile.

I had basically digested away my body.

In pratica avevo autodigerito il mio corpo.

And this all came to a head when I was on a backpacking trip,

E la crisi subentrò durante il mio primo viaggio in zaino e sacco a pelo

my first one ever actually, on Old Rag Mountain

sull'Old Rag Mountain in West Virginia,

in West Virginia, and was putting my face into puddles

dove mi ritrovai a buttare la faccia nelle pozzanghere

of water and drinking like a dog.

d'acqua e bere come un cane.

That night, I was taken into the emergency room

Quella notte fui ricoverato al pronto soccorso e mi fu diagnosticato

and diagnosed as a type 1 diabetic in full-blown ketoacidosis.

un diabete di tipo 1 con chetoacidosi in fase conclamata.

And I recovered, thanks to the miracles of modern medicine,

Riuscii a guarire, grazie ai miracoli della medicina moderna,

insulin and other things, and gained all my weight back and more.

grazie all'insulina e ad altre cose, ripresi tutti i miei chili e altri ancora.

And something festered inside me after this happened.

Dopo questo episodio, iniziai a covare risentimento.

What I thought about was, what caused the diabetes?

Continuavo a chiedermi che cosa avesse causato il diabete.

You see, diabetes is an autoimmune disease

Vedete, il diabete è una malattia autoimmune,

where your body fights itself, and at the time people thought

nella quale il corpo attacca se stesso, e a quel tempo la gente pensava

that somehow maybe exposure to a pathogen

che forse l'esposizione ad un agente patogeno

had triggered my immune system to fight the pathogen

avesse scatenato il mio sistema immunitario a combattere l'agente patogeno

and then kill the cells that make insulin.

e poi ad uccidere le cellule che creano l'insulina.

And this is what I thought for a long period of time,

Questo è quello che ho creduto per tanto tempo,

and that's in fact what medicine and people have focused on quite a bit,

che è poi quello su cui la medicina si è parecchio focalizzata

the microbes that do bad things.

e cioè i microbi che fanno cose cattive.

And that's where I need my assistant here now.

A questo punto ho bisogno della mia assistente.

You may recognize her.

Forse la riconoscete.

So, I went yesterday, I apologize, I skipped a few of the talks,

Ieri sono andato, chiedo scusa, ho saltato un paio di presentazioni,

and I went over to the National Academy of Sciences building,

sono andato alla National Academy of Sciences,

and they sell toys, giant microbes.

dove vendono giocattoli, dei microbi giganti.

And here we go!

Ecco qua!

So you have caught flesh-eating disease if you caught that one.

Se avete preso quello, vi siete beccati una fascite necrotizzante.

I gotta get back out my baseball ability here.

Devo ritrovare la tecnica di quando giocavo a baseball.

(Laughter)

(Risate)

So, unfortunately or not surprisingly, most of the microbes

Così, purtroppo o forse non c'è da meravigliarsi, la maggior parte dei microbi

they sell at the National Academy building are pathogens.

in vendita alla National Academy sono agenti patogeni.

Everybody focuses on the things that kill us,

Tutti si focalizzano sulle cose che ci uccidono,

and that's what I was focusing on.

che poi era quello che facevo anche io.

And it turns out that we are covered in a cloud of microbes,

Invece siamo coperti da una nuvola di microbi,

and those microbes actually do us good much of the time,

e quei microbi in realtà molto spesso ci fanno del bene,

rather than killing us.

invece di ucciderci.

And so, we've known about this for some period of time.

Ormai è un po' che siamo a conoscenza di questo fatto.

People have used microscopes to look at the microbes that cover us,

I microbi che ci ricoprono sono stati osservati al microscopio,

I know you're not paying attention to me, but ...

so che non state prestando attenzione a me, ma...

(Laughter)

(Risate)

The microbes that cover us.

I microbi che ci ricoprono.

And if you look at them in the microscope,

Se li osservate attraverso il microscopio,

you can see that we actually have 10 times as many cells

vedrete che il numero di cellule microbiali che abbiamo addosso

of microbes on us as we have human cells.

è 10 volte maggiore del numero di cellule umane.

There's more mass in the microbes than the mass of our brain.

La massa microbica è più densa di quella del nostro cervello.

We are literally a teeming ecosystem of microorganisms.

Siamo letteralmente un ecosistema che brulica di microrganismi.

And unfortunately, if you want to learn about the microorganisms,

E purtroppo, se si vuole studiare i microrganismi,

just looking at them in a microscope is not sufficient.

osservarli attraverso un microscopio non è sufficiente.

And so we just heard about the DNA sequencing.

Abbiamo appena sentito parlare del sequenziamento del DNA.

It turns out that one of the best ways to look at microbes

Si è scoperto che uno dei modi migliori per osservare

and to understand them is to look at their DNA.

e capire i microbi è attraverso il loro DNA.

And that's what I've been doing for 20 years,

Questo è quello che sto facendo da 20 anni a questa parte,

using DNA sequencing, collecting samples from various places,

mediante il sequenziamento del DNA, la raccolta di campioni da varie fonti,

including the human body, reading the DNA sequence

compreso il corpo umano, la lettura della sequenza del DNA

and then using that DNA sequencing to tell us about

e poi l'uso del sequenziamento per conoscere

the microbes that are in a particular place.

i microbi che si trovano in un posto particolare.

And what's amazing, when you use this technology,

La cosa stupefacente è che quando si utilizza questa tecnologia,

for example, looking at humans, we're not just covered

per esempio nel caso degli esseri umani, non siamo semplicemente ricoperti

in a sea of microbes.

da un mare di microbi.

There are thousands upon thousands of different kinds of microbes on us.

Siamo ricoperti da migliaia e migliaia di diversi tipi di microbi.

We have millions of genes of microbes in our human

Il microbioma umano che ci ricopre

microbiome covering us.

consiste di milioni di diversi geni batterici.

And so this microbial diversity differs between people,

Dunque, questa diversità microbica cambia da persona a persona,

and what people have been thinking about in the last 10,

e quello che gli studiosi hanno pensato negli ultimi 10,

maybe 15 years is, maybe these microbes,

forse 15 anni, è che forse questi microbi,

this microbial cloud in and on us,

questa nube microbica che ci avvolge,

and the variation between us, may be responsible

e la variazione tra di noi, potrebbero essere responsabili

for some of the health and illness differences between us.

di alcune delle differenze individuali tra salute e malattia.

And that comes back to the diabetes story I was telling you.

E qui ritorniamo alla storia di diabete che vi stavo raccontando.

It turns out that people now think that one of the triggers

Gli studiosi ora pensano che uno degli elementi scatenanti

for type 1 diabetes is not fighting a pathogen,

del diabete di tipo 1 non sia la lotta contro un agente patogeno,

but is in fact trying to -- miscommunicating with the microbes

bensì una cattiva comunicazione con i microbi

that live in and on you.

che vivono su di voi e dentro di voi.

And somehow maybe the microbial community that's

Forse la comunità microbica che stava su di me e dentro di me

in and on me got off, and then this triggered some sort

è sparita, e questo potrebbe avere attivato una sorta

of immune response and led to me killing the cells

di risposta immunitaria e portato il mio corpo ad uccidere le cellule

that make insulin in my body.

che producono l'insulina nel mio corpo.

And so what I want to tell you about for a few minutes is,

Quindi, quello che voglio raccontarvi in pochi minuti

what people have learned using DNA sequencing techniques

è ciò che di è scoperto utilizzando le tecniche di sequenziamento del DNA,

in particular, to study the microbial cloud

in particolare, per studiare la nube microbica

that lives in and on us.

che vive dentro di noi e su di noi.

And I want to tell you a story about a personal project.

E vi voglio raccontare la storia di un progetto personale.

My first personal experience with studying the microbes

La mia prima esperienza personale di studio dei microbi

on the human body actually came from a talk that I gave,

del corpo umano in realtà risale a una presentazione che feci

right around the corner from here at Georgetown.

proprio qui dietro l'angolo, a Georgetown.

I gave a talk, and a family friend who happened to be

Ho fatto una presentazione ed un amico di famiglia, che per caso era

the Dean of Georgetown Medical School was at the talk,

il preside della Georgetown Medical School, era presente.

and came up to me afterwards saying, they were doing

Alla fine venne da me e mi disse che stavano facendo

a study of ileal transplants in people.

una ricerca sui trapianti d'ileo nelle persone.

And they wanted to look at the microbes after the transplants.

E volevano studiare i microbi dopo i trapianti.

And so I started a collaboration with this person,

Così iniziai una collaborazione con questa persona,

Michael Zasloff and Thomas Fishbein, to look at the microbes

con Michael Zassloff e Thomas Fishbein, per osservare i microbi

that colonized these ilea after they were transplanted into a recipient.

che colonizzavano questi ilei dopo che erano stati trapiantati nei riceventi.

And I can tell you all the details about the microbial study

E posso raccontarvi tutti i dettagli dello studio microbico

that we did there, but the reason I want to tell you this story

che abbiamo condotto, ma il motivo per il quale voglio raccontarvi questa storia

is something really striking that they did at the beginning

è qualcosa di davvero eclatante che fecero all'inizio

of this project.

di questo progetto.

They take the donor ileum, which is filled with microbes from a donor

Prendevano l'ileo del donatore, che era pieno dei suoi microbi

and they have a recipient who might have a problem

e avevano un ricevente che poteva avere un problema

with their microbial community, say Crohn's disease,

con la sua comunità microbica, diciamo il morbo di Crohn,

and they sterilized the donor ileum.

e sterilizzavano l'ileo del donatore.

Cleaned out all the microbes, and then put it in the recipient.

Rimuovevano tutti i microbi e poi lo mettevano nel ricevente.

They did this because this was common practice

Veniva fatto perché era pratica comune

in medicine, even though it was obvious

in medicina, anche se era ovvio

that this was not a good idea.

che non fosse una buona idea.

And fortunately, in the course of this project,

Fortunatamente, nel corso di questo progetto

the transplant surgeons and the other people

i chirurghi dei trapianti e gli altri partecipanti decisero

decided, forget common practice. We have to switch.

di abbandonare la pratica comune. Decisero di cambiare.

So they actually switched to leaving some of the microbial

Quindi cambiarono la procedura, lasciando una parte della

community in the ileum. They leave the microbes with the donor,

comunità batterica nell'ileo. Teoricamente, lasciare i microbi

and theoretically that might help the people who are

nell'organo del donatore potrebbe aiutare i riceventi

receiving this ileal transplant.

del trapianto intestinale.

And so, people -- this is a study that I did now.

E quindi, questo è uno studio che ho fatto ora.

In the last few years there's been a great expansion

Negli ultimi anni c'è stato un forte aumento nell'utilizzo

in using DNA technology to study the microbes in and on people.

della tecnologia del DNA per studiare i microbi che ci circondano.

There's something called the Human Microbiome Project

Negli Stati Uniti, c'è un'iniziativa chiamata

that's going on in the United States,

progetto Human Microbiome,

and MetaHIT going on in Europe, and a lot of other projects.

in Europa c'è MetaHIT, e poi tanti altri progetti.

And when people have done a variety of studies,

Attraverso tutta una gamma di studi scientifici,

they have learned things such as, when a baby is

i ricercatori hanno scoperto, ad esempio, che durante

born, during vaginal delivery you get colonized by the

il parto vaginale, il bambino viene colonizzato

microbes from your mother.

dai microbi della madre.

There are risk factors associated with cesarean sections,

Ci sono fattori di rischio associati al parto cesareo,

some of those risk factors may be due to mis-colonization

alcuni dei quali possono essere causati dalla mancata colonizzazione

when you carve a baby out of its mother

quando un bambino viene fatto nascere col bisturi,

rather than being delivered through the birth canal.

piuttosto che attraverso il canale del parto.

And a variety of other studies have shown that the

E una varietà di altri studi hanno dimostrato che la

microbial community that lives in and on us

comunità microbica che vive dentro e su di noi

helps in development of the immune system,

aiuta nello sviluppo del sistema immunitario,

helps in fighting off pathogens, helps in our metabolism,

aiuta a combattere gli agenti patogeni, aiuta il nostro metabolismo,

and determining our metabolic rate, probably

a determinare il nostro tasso metabolico, probabilmente

determines our odor, and may even shape our behavior

determina il nostro odore e può anche modellare il nostro comportamento

in a variety of ways.

in una varietà di modi.

And so, these studies have documented or suggested

E così, questi studi hanno documentato o suggerito

out of a variety of important functions for the microbial community,

una varietà di funzioni importanti per la comunità microbica,

this cloud, the non-pathogens that live in and on us.

questa nube di non-patogeni che vive dentro e su di noi.

And one area that I think is very interesting,

Un'area che penso sia molto interessante, e

which many of you may have now that we've thrown

che molti di voi possono avere, ora che abbiamo seminato

microbes into the crowd, is something that I would call "germophobia."

i microbi in mezzo alla folla, è qualcosa che chiamerei "germofobìa."

So people are really into cleanliness, right?

La gente è veramente interessata all'igiene, no?

We have antibiotics in our kitchen counters,

Nelle nostre cucine abbiamo antibiotici,

people are washing every part of them all of the time,

la gente si lava continuamente ogni parte del corpo,

we pump antibiotics into our food, into our communities,

pompiamo antibiotici nel nostro cibo, nelle nostre comunità,

we take antibiotics excessively.

li somministriamo in modo eccessivo.

And killing pathogens is a good thing if you're sick,

Uccidere gli agenti patogeni è una buona cosa se siete malati,

but we should understand that when we pump chemicals

ma dovremmo capire che quando ci imbottiamo

and antibiotics into our world, that we're also killing

di prodotti chimici e antibiotici, uccidiamo anche

the cloud of microbes that live in and on us.

la nuvola di microbi che vive dentro e su di noi.

And excessive use of antibiotics, in particular in children,

Ed e stato dimostrato che l'uso eccessivo di antibiotici,

has been shown to be associated with, again, risk factors

in particolare nei bambini, è associato con i fattori di rischio

for obesity, for autoimmune diseases, for a variety

per l'obesità, le malattie autoimmuni e per una varietà

of problems that are probably due to disruption

di problemi che sono probabilmente dovuti a sconvolgimenti

of the microbial community.

della comunità microbica.

So the microbial community can go wrong

Quindi la comunità microbica può degenerare

whether we want it to or not,

che lo vogliamo o no,

or we can kill it with antibiotics,

o la possiamo uccidere con gli antibiotici,

but what can we do to restore it?

ma cosa possiamo fare per ripristinarla?

I'm sure many people here have heard about probiotics.

Sono certo che molti di voi hanno sentito parlare dei probiotici.

Probiotics are one thing that you can try and do to restore

I probiotici sono una cosa che si può provare per ripristinare

the microbial community that is in and on you.

la comunità microbica che è dentro e su di voi.

And they definitely have been shown to be effective in some cases.

E sicuramente hanno dimostrato di essere efficaci in alcuni casi.

There's a project going on at UC Davis where people are using

C'è un progetto in corso presso la UC Davis, dove i ricercatori stanno usando

probiotics to try and treat, prevent,

i probiotici per cercare di curare e prevenire

necrotizing enterocolitis in premature infants.

l'enterocolite necrotizzante nei neonati prematuri.

Premature infants have real problems with their microbial community.

I neonati prematuri hanno problemi seri con le loro comunità microbiche.

And it may be that probiotics can help prevent

I probiotici potrebbero davvero aiutare a prevenire

the development of this horrible necrotizing enterocolitis

lo sviluppo di questa orribile enterocolite necrotizzante

in these premature infants.

in questi neonati prematuri.

But probiotics are sort of a very, very simple solution.

Ma i probiotici sono un tipo di soluzione molto semplice.

Most of the pills that you can take or the yogurts that you can eat

La maggior parte delle pillole che si possono prendere o dello yogurt che si può mangiare

have one or two species in them, maybe five species in them,

contengono una o due specie, forse cinque specie al massimo,

and the human community is thousands upon thousands of species.

e la comunità umana consiste di migliaia e migliaia di specie.

So what can we do to restore our microbial community

Quindi, cosa possiamo fare per ripristinare la nostra comunità microbica

when we have thousands and thousands of species on us?

quando abbiamo migliaia e migliaia di specie su di noi?

Well, one thing that animals seem to do is,

Beh, una cosa che sembrano fare gli animali è

they eat poo -- coprophagia.

di mangiare la cacca - la coprofagia.

And it turns out that many veterinarians,

A quanto pare, molti veterinari

old school veterinarians in particular,

specialmente quelli della vecchia scuola,

have been doing something called "poo tea,"

hanno continuato a fare una cosa chiamata "tè di cacca",

not booty, but poo tea, to treat colic and other

un tè di cacca per il trattamento di coliche e altri

ailments in horses and cows and things like that,

disturbi simili in cavalli e mucche,

where you make tea from the poo from a healthy

in pratica si fa un tè con la cacca di un animale

individual animal and you feed it to a sick animal.

sano e lo si somministra ad un animale malato.

Although, unless you have a fistulated cow with a big hole in its side,

A meno che non abbiate una mucca con la fistola e un grande buco sul fianco,

and you can put your hand into its rumen,

attraverso il quale mettere la mano nel suo rumine,

it's hard to imagine that the delivery of microbes

è difficile immaginare che la somministrazione dei microbi

directly into the mouth and through the entire

direttamente in bocca e attraverso l'intera

top of the digestive tract is the best delivery system,

parte superiore del tubo digerente sia il sistema migliore,

so you may have heard in people they are now doing

dunque potreste aver sentito parlare trapianti di feci

fecal transplants, where rather than delivering

da una persona all'altra, nei quali, invece di somministrare

a couple of probiotic microbes through the mouth,

un paio di microbi probiotici attraverso la bocca,

they are delivering a community of probiotics,

viene somministrata una comunità di probiotici,

a community of microbes from a healthy donor,

una comunità di microbi presi da un donatore sano,

through the other end.

attraverso l'altra estremità.

And this has turned out to be very effective in fighting

E questo si è rivelato essere molto efficace nella lotta contro

certain intransigent infectious diseases

alcune ostinate malattie infettive

like Clostridium difficile infections that can stay

come il Clostridium difficile, infezioni che possono affliggere

with people for years and years and years.

le persone per anni ed anni.

Transplants of the feces, of the microbes from the feces,

I trapianti fecali, dei microbi derivanti dalle feci,

from a healthy donor has actually been shown to cure

da donatori sani hanno effettivamente dimostrato di poter curare

systemic C. dif infections in some people.

infezioni sistemiche da C. difficile in alcune persone.

Now what these transplants, these fecal transplants, or

Ora, quello che questi trapianti, questi trapianti fecali, o

the poo tea suggest to me, and many other people

il tè di cacca mi suggeriscono, e molti altri studiosi

have come up with this same idea, is that

sono arrivati alla stessa conclusione, è che

the microbial community in and on us, it's an organ.

la comunità microbica dentro e su di noi sia un organo.

We should view it as a functioning organ, part of ourselves.

Dovremmo considerarlo come un organo funzionante, una parte di noi stessi.

We should treat it carefully and with respect,

Dovremmo trattarlo con cura e con rispetto,

and we do not want to mess with it, say by C-sections

e cercare di non rovinarlo, con cose come i parti cesarei,

or by antibiotics or excessive cleanliness,

o con gli antibiotici o la pulizia eccessiva,

without some real good justification.

senza avere qualche buona giustificazione.

And what the DNA sequencing technologies are allowing people to do now

Adesso le tecnologie di sequenziamento del DNA ci stanno permettendo

is do detailed studies of, say, 100 patients who have Crohn's disease

di fare studi dettagliati, come ad esempio 100 pazienti

and 100 people who don't have Crohn's disease.

afflitti dalla malattia di Crohn e 100 persone sane.

Or 100 people who took antibiotics when they were little,

Oppure 100 persone che hanno preso antibiotici da piccoli

and 100 people who did not take antibiotics.

e 100 persone che non hanno preso antibiotici.

And we can now start to compare the community of microbes

E possiamo iniziare a paragonare le comunità microbiche

and their genes and see if there are differences.

e loro geni e vedere se ci sono differenze.

And eventually we may be able to understand if they're not

E alla fine potremmo essere in grado di capire se le differenze

just correlative differences, but causative.

sono solo correlative, oppure causative.

Studies in model systems like mouse and other animals

Studi su sistemi modello come con i topi e altri animali

are also helping do this, but people are now using

servono anche a questo, ma ora i ricercatori stanno usando

these technologies because they've gotten very cheap,

queste tecnologie perché studiare i microbi dentro e

to study the microbes in and on a variety of people.

su una varietà di persone è diventato molto economico.

So, in wrapping up, what I want to tell you about is,

Così, per concludere, quello che voglio dirvi è,

I didn't tell you a part of the story of coming down with diabetes.

non vi ho raccontato una parte della storia di quando mi sono ammalato di diabete.

It turns out that my father was an M.D.,

In effetti mio padre era un dottore, laureato in medicina,

actually studied hormones. I told him many times

aveva davvero studiato gli ormoni. Gli ho detto molte volte

that I was tired, thirsty, not feeling very good.

che ero stanco, assetato, che non mi sentivo molto bene.

And he shrugged it off, I think he either thought

E lui l'ha sempre preso sottogamba, credo che abbia pensato

I was just complaining a lot, or it was the typical

che mi lamentavo troppo, o forse era il tipico atteggiamento

M.D. "nothing can be wrong with my children."

del medico: "i miei figli non possono stare male".

We even went to the International Society of Endocrinology

Tutta la famiglia è persino andata al meeting della

meeting as family in Quebec.

Società Internazionale di Endocrinologia a Québec.

And I was getting up every five minutes to pee,

Ogni cinque minuti io mi alzavo per andare a fare pipì

and drinking everybody's water at the table,

e bevevo l'acqua di tutte le persone sedute a tavola con me,

and I think they all thought I was a druggie.

e credo che tutti abbiano pensato che io fossi un drogato.

(Laughter)

(Risate)

But the reason I'm telling you this is that

Ma il motivo per il quale vi sto raccontando questa storia

the medical community, my father as an example,

è che la comunità medica, mio padre ad esempio,

sometimes doesn't see what's right in front of their eyes.

a volte non vedono quello che sta davanti ai loro occhi.

The microbial cloud, it is right in front of us.

La nube microbica è proprio davanti a noi.

We can't see it most of the time. It's invisible.

Di solito non la vediamo. È invisibile.

They're microbes. They're tiny.

Sono microbi. Sono piccolissimi.

But we can see them through their DNA,

Ma li possiamo vedere attraverso il loro DNA,

we can see them through the effects that they have on people.

li vediamo attraverso gli effetti che hanno sulle persone.

And what we need now

Quello di cui abbiamo bisogno adesso

is to start thinking about this microbial community in the context

è di iniziare a pensare a questa comunità microbica nel contesto

of everything in human medicine.

globale della medicina umana.

It doesn't mean that it affects every part of us,

Questo non significa che colpisca ogni parte di noi,

but it might.

ma potrebbe.

What we need is a full field guide to the microbes

Abbiamo bisogno di una guida pratica completa sui microbi

that live in and on people, so that we can understand

che vivono dentro e su di noi, così da poter capire

what they're doing to our lives.

come incidono sulla nostra vita.

We are them. They are us.

Noi siamo loro. Loro sono noi.

Thank you.

Grazie.

(Applause)

(Applausi)