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

Traduttore: Anna Cristiana Minoli Revisore: Eleonora Cavallo

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

Se vi chiedessi di citare un microbo che vive nel vostro intestino,

many of you would probably say E. coli.

molti di voi probabilmente direbbero E. coli.

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

Molti citano questo. È il più noto tra i microbi dell'intestino.

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

Ma sembra che l'E. coli sia ampiamente superato nell'intestino

about a thousand to one

mille a uno

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

da altre specie, molte delle quali non avete forse mai sentito.

These are Bacteroides; Prevotella is another example.

Sto parlando dei Batteroidi; il Prevotella è un altro esempio.

Those are the two that dominate the modern human gut.

Questi sono i due che prevalgono nell'intestino umano moderno.

There are about a hundred trillion microbes living inside you.

Dentro di noi vivono circa cento trilioni di microbi.

We call this your microbiome,

Si chiama microbioma,

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

è come un piccolo mondo che vive dentro di voi --

actually more like a universe.

in realtà è più come un universo.

A hundred trillion means if you took a blade of grass

Cento trilioni significa che se prendete un filo d'erba

and planted it for every microbe living in your gut,

e ne piantate uno per ogni microbo che vive nel vostro intestino,

that could fill a million football fields.

potete riempire un milione di campi da football.

So it's incredibly complex.

È incredibilmente complesso.

But interestingly,

Ma è interessante

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

che mentre i nostri corpi si adattano alla vita della società moderna,

we're losing some of our normal microbes,

perdiamo alcuni dei normali microbi,

and at the same time,

e nello stesso tempo,

there are quite a few diseases related to the gut

molte malattie legate all'intestino

that are skyrocketing in developed nations all around the world.

stanno aumentando vertiginosamente nei paesi sviluppati di tutto il mondo.

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

Molti di voi probabilmente conoscono qualcuno che soffre di obesità,

diabetes, Crohn's disease or ulcerative colitis,

diabete, malattia di Crohn o colite ulcerosa,

allergies and asthma.

allergie e asma.

Every one of these diseases

Ciascuna di queste malattie

and many others related to metabolism and autoimmunity

e molte altre collegate al metabolismo e all'autoimmunità

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

sono legate alla perdita di una sana diversità nell'intestino.

My lab got our first indication of this

Il mio laboratorio ha colto i primi indizi di questo

when actually we were studying non-human primates.

mentre studiavamo i primati non umani.

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

Volevamo scoprire cosa succede al microbioma di una scimmia

when they move from the jungle to a zoo.

quando vengono trasferite dalla giungla a uno zoo.

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

Il loro microbioma cambia? Acquisiscono nuovi microbi?

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

Ne perdono? È una cosa positiva o negativa?

We tracked two different species in the jungle,

Abbiamo monitorato due diverse specie della giungla,

one in Vietnam, one in Costa Rica,

una in Vietnam, una in Costa Rica,

and then we sequenced the DNA from their stool.

e poi abbiamo sequenziato il DNA delle feci.

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

È così che studiamo il microbioma nel mio laboratorio di ricerca.

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

Dal DNA abbiamo scoperto che in natura

these two species had totally different sets of microbes.

queste due specie avevano due serie di microbi diverse.

It was like a fingerprint for the species.

Era come un'impronta digitale delle due specie.

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

Ma nello zoo avevano perso gran parte di quella diversità

and had acquired some other set of microbes.

e avevano acquisito altri microbi.

So this was very curious.

Era una cosa davvero singolare.

We've got these two different microbiomes.

Abbiamo questi due diversi microbiomi.

In the wild, picture a lush tropical rainforest

In natura, immaginate questa lussuriosa foresta tropicale

living the guts of these monkeys.

che vive nell'intestino di queste scimmie.

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

Questo è il tipo di diversità di cui parliamo.

Then in the zoo, they've lost diversity.

Ma nello zoo, perdono quella diversità.

Picture a rainforest that's been burned to the ground

Immaginate una foresta tropicale rasa al suolo

and taken over by a few invasive species.

e sostituita da una manciata di specie invasive.

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

Il microbioma di un primate in cattività è più simile a questo.

Now, in the meantime,

Nel frattempo,

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

molti animali dello zoo non stanno molto bene.

They have issues with obesity,

Hanno problemi di obesità,

wasting,

debilità,

gastroenteritis, diarrhea, bloating,

gastroenteriti, diarrea, gonfiori,

and some of them were barely holding onto their lives.

e alcuni riescono a malapena a sopravvivere.

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

Ovviamente eravamo molto curiosi di capire

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

cosa sono queste "specie invasive" che stanno prendendo piede allo zoo.

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

Siamo tornati al DNA, e il DNA ci ha detto

is that every monkey in the zoo

che tutte le scimmie dello zoo

had become dominated by Bacteroides and Prevotella,

avevano sviluppato una prevalenza di Batteroidi e Prevotella,

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

gli stessi microbi che abbiamo noi umani moderni nell'intestino.

We wanted to find a way to visualize this,

Volevamo capire come visualizzare questo,

and we used some tools from multivariate ecology

e abbiamo usato gli strumenti dell'ecologia multivariata

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

per mettere tutti i microbiomi oggetto di studio su un asse.

And what you're seeing here is a distance plot

Quello che vediamo qui è un grafico a dispersione

where every point is a different animal's microbiome.

in cui ogni punto è un microbioma animale diverso.

So every point represents a whole zoo of microbes.

Ogni punto rappresenta un intero zoo di microbi.

And the microbiomes that have a lot of microbes in common

E i microbiomi che hanno tanti microbi in comune

are close to each other.

sono vicini l'un l'altro.

The ones that are very different are farther apart.

Quelli molto diversi tra loro sono più lontani.

So this is showing you

Questo mostra

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

che i due gruppi di scimmie in natura sono sulla sinistra.

The top left are these highly endangered monkeys

Le scimmie in alto a sinistra sono una specie a rischio

called the red-shanked douc in Vietnam.

chiamata langur duca in Vietnam.

And at the bottom left are monkeys from Costa Rica.

In basso a sinistra ci sono le scimmie del Costa Rica.

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

Vedete che in natura hanno microbiomi completamente diversi.

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

E le stesse due specie di scimmie nello zoo convergono,

so their microbiomes change

i loro microbiomi cambiano

and they become much more similar to each other,

e diventano molto simili tra loro,

even though these are zoos on different continents,

anche se gli zoo sono in continenti diversi,

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

regioni geografiche diverse, dove seguono una dieta diversa.

Now, we did study some other species of primate.

Abbiamo studiato altre specie di primati.

What species of primate do you think is even more divergent

Quale specie di primati pensate che si differenzi ancora più

from the wild primates than the captive primates?

dai primati in natura rispetto ai primati in cattività?

Modern humans.

Gli esseri umani moderni.

These are humans living in developing nations.

Questi sono esseri umani che vivono in paesi in via di sviluppo.

So they were more different from the wild primates

Erano più diversi dai primati in natura

than those in the zoo.

che da quelli nello zoo.

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

Il gruppo finale che abbiamo studiato, all'estrema destra,

is people living in the USA.

sono gli abitanti degli USA.

And when I saw this figure,

Quando ho visto i numeri,

the hairs raised up on the back of my neck,

mi si sono rizzati i capelli in testa,

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

perché possiamo vederla così: "Oh, interessante,

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

le scimmie in cattività stanno diventando come gli Americani."

(Laughter)

(Risate)

But the other way to think about it

Ma la si può vedere in un altro modo,

is that Americans are like super-captive monkeys.

gli Americani sono come delle super scimmie in cattività.

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

Stavo guardando questi numeri sullo schermo

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

quando ho ricevuto la notizia che quattro langur duca

had died in the zoo of gut-related issues.

erano morte nello zoo per problemi intestinali.

So for some of these animals,

Per alcuni di questi animali,

having the right microbes living inside them

avere i microbi giusti dentro di loro

may be a matter of survival.

è una questione di sopravvvivenza.

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

Questo ci porta alla parte umana della storia.

Obviously, the microbiomes in the USA

Ovviamente, i microbiomi negli USA

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

non stanno causando morti premature così frequenti come succede negli zoo,

but we have major risk of obesity, diabetes,

ma corriamo grossi rischi di contrarre obesità, diabete,

a number of these other diseases.

e tutta una serie di altre malattie.

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

Questo vale non solo per chi vive negli USA

for many generations,

da molte generazioni,

but also to immigrants and refugees,

ma anche per immigrati e rifugiati.

who, for most immigrant and refugee groups,

Gran parte dei gruppi di immigrati e rifugiati

arrive in the USA metabolically healthy,

arriva negli USA sano sul fronte metabolico,

and then within a few years,

e nel giro di pochi anni,

they become just as high-risk for obesity and diabetes

diventa ad alto rischio di sviluppare obesità e diabete

as other Americans.

come gli altri Americani.

And we discussed this issue with two groups

Abbiamo discusso questo problema con due gruppi etnici

that have been coming to the USA from Southeast Asia:

che sono venuti negli USA dal Sud-est asiatico:

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

gli Hmong, che hanno iniziato ad arrivare a metà anni '70,

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

erano profughi dalla guerra del Vietnam e la guerra segreta statunitense nel Laos;

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

e i Karen arrivati più di recente come rifugiati dal Myanmar.

So we've been working for a few years

Abbiamo lavorato per qualche anno

with these local communities and clinicians

con queste comunità locali insieme a dei medici

to study what happens to the Hmong and Karen microbiomes

per studiare quello che succede ai microbiomi degli Hmong e dei Karen

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

quando la gente si sposta

da campi e villaggi profughi in Thailandia agli USA.

And what we found

Abbiamo scoperto

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

che quando le persone di questi gruppi vengono negli USA,

they lose a large fraction of their microbiome,

perdono una larga parte del proprio microbioma,

somewhere around 20 percent,

circa il 20 per cento,

and those who come to the USA and become obese

e coloro che vengono negli USA e diventano obesi

lose about a third of their microbes.

perdono circa un terzo dei microbi.

So we know that moving to the USA

Sappiamo che trasferirsi negli USA

is sufficient to cause a dramatic change in your microbiome,

è sufficiente a causare un cambiamento radicale nel microbioma,

probably not for the better.

probabilmente non in meglio.

Are these microbes actually causing the obesity,

Sono questi microbi che stanno causando l'obesità,

or is the obesity causing a change in the microbes?

o è l'obesità che causa un cambiamento nei microbi?

This is something that we're following up on,

È un punto che stiamo studiando,

and the evidence we have now in my lab

e le prove che abbiamo al momento nel mio laboratorio

combined with evidence from a number of labs around the world

insieme alle prove di altri laboratori nel mondo

tells us that certain changes in the microbiome

ci dicono che certi cambiamenti nel microbioma

do lead to obesity,

portano all'obesità,

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

e un certo numero di altre malattie moderne, tipicamente occidentali.

The good news is that your microbiome can actually change.

La buona notizia è che il microbioma può cambiare.

Unlike your own genome,

Contrariamente al genoma,

it's a living, breathing thing,

è una cosa viva,

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

e un ampio fronte di ricerca è attivo proprio ora

to better understand how we can restore our microbiomes

per capire meglio come ripristinare i microbiomi

when something goes wrong,

quando qualcosa va storto,

using diet,

attraverso la dieta,

using live microbes.

usando i microbi vivi.

And in fact, one of the next steps for us

Infatti, uno dei prossimi passi che faremo

is collecting and preserving microbes from healthy people around the world

sarà raccogliere e conservare i microbi di persone sane da tutto il mondo

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

in modo da tenerli come risorse culturali per quei gruppi etnici

to potentially protect them as they adapt to modern society,

e usarli eventualmente per proteggerli nel loro adattamento alla società moderna,

and to protect future generations

e per proteggere le future generazioni

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

che oggi crescono con un maggior rischio di sviluppare queste malattie

with every generation.

ad ogni generazione che passa.

I'm looking forward to a future

Guardo con ottimismo al futuro

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

in cui avremo gli strumenti necessari

per ripristinare e ricostituire i nostri microbiomi,

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

e in quel mondo le scimmie vivranno più felici e più sane,

and so will we.

e anche noi.

(Applause)

(Applausi)