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

תרגום: Zeeva Livshitz עריכה: hila scherba

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

לו ביקשתי מכם לציין שם של חיידק שחי במערכת העיכול שלכם,

many of you would probably say E. coli.

רבים מכם היו כנראה אומרים אי-קולי.

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

וזאת, כי הוא הידוע ביותר מבין חיידקי מערכת העיכול.

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

אבל מתברר שחיידקים רבים עולים עליו במספרם במערכת העיכול שלכם,

about a thousand to one

ביחס של בערך אלף לאחד על ידי מינים אחרים,

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

שעל רבים מהם לבטח לא שמעתם.

These are Bacteroides; Prevotella is another example.

אלה הם בקטרואידים; פרבוטלה הוא דוגמה נוספת.

Those are the two that dominate the modern human gut.

הם השניים השולטים במערכת העיכול האנושית המודרנית.

There are about a hundred trillion microbes living inside you.

יש בערך 100 טריליון חיידקים החיים בתוככם.

We call this your microbiome,

אנו קוראים לזה המיקרוביום שלכם,

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

אז זה כמו עולם קטן שחי בתוככם --

actually more like a universe.

למעשה יותר כמו יקום.

A hundred trillion means if you took a blade of grass

מאה טריליון משמעו, שאם לוקחים פיסת דשא

and planted it for every microbe living in your gut,

ושותלים אותה כנגד כל חיידק שחי במערכת העיכול שלכם,

that could fill a million football fields.

זה יוכל למלא מיליון מגרשי כדורגל.

So it's incredibly complex.

אז זה מורכב מאוד.

But interestingly,

אבל מעניין,

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

שבזמן שהגוף שלנו מסתגל לחיים בחברה המודרנית,

we're losing some of our normal microbes,

אנו מאבדים חלק מהחיידקים הרגילים שלנו,

and at the same time,

ובו בזמן,

there are quite a few diseases related to the gut

מופיעות לא מעט מחלות שקשורות למערכת העיכול

that are skyrocketing in developed nations all around the world.

שמרקיעות שחקים במדינות מפותחות בכל רחבי העולם.

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

ורבים מכם וודאי מכירים מישהו שסובל מהשמנה,

diabetes, Crohn's disease or ulcerative colitis,

סוכרת, מחלת קרוהן או קוליטיס כיבי,

allergies and asthma.

אלרגיות ואסתמה.

Every one of these diseases

כל אחת מהמחלות האלה

and many others related to metabolism and autoimmunity

ורבות אחרות הקשורות למטבוליזם ולאוטואימוניות

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

נזקפות להפסד של מגוון בריא במערכת העיכול.

My lab got our first indication of this

במעבדה שלי צצה אינדיקציה ראשונה לכך

when actually we were studying non-human primates.

כאשר למעשה חקרנו פרימטים לא אנושיים.

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

רצינו לברר מה קורה למיקרוביום של קוף

when they move from the jungle to a zoo.

כשהוא מועבר מהג'ונגל לגן החיות.

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

האם המיקרוביום שלהם משתנה? האם הם קולטים חיידקים חדשים?

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

האם הם מאבדים כמה? האם מצבם משתפר או מחמיר?

We tracked two different species in the jungle,

עקבנו אחר שני מינים שונים בג'ונגל,

one in Vietnam, one in Costa Rica,

אחד בווייטנאם, ואחד בקוסטה ריקה,

and then we sequenced the DNA from their stool.

ואז סידרנו את ה-DNA ברצף מתוך הצואה שלהם.

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

כך אנו חוקרים את המיקרוביום במעבדת המחקר שלי.

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

ומה שמצאנו בדנ"א זה שבטבע,

these two species had totally different sets of microbes.

לשני המינים האלה היו מערכות שונות לחלוטין של חיידקים.

It was like a fingerprint for the species.

זה היה כמו טביעת אצבע עבור המינים.

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

אבל בגן החיות הם איבדו את רוב המגוון הזה

and had acquired some other set of microbes.

ורכשו מערכת אחרת של חיידקים.

So this was very curious.

אז זה היה מאוד מסקרן.

We've got these two different microbiomes.

יש לנו את שני המיקרוביומים השונים האלה.

In the wild, picture a lush tropical rainforest

בטבע, דמיינו יער גשם טרופי שופע

living the guts of these monkeys.

שחי במערכת העיכול של הקופים האלה.

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

זה סוג הגיוון שעליו אנחנו מדברים.

Then in the zoo, they've lost diversity.

ובגן החיות, הם איבדו את המגוון.

Picture a rainforest that's been burned to the ground

דמיינו יער גשם שנשרף עד היסוד

and taken over by a few invasive species.

והשתלטו עליו כמה מינים פולשניים.

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

זה יותר כמו המיקרוביום אצל פרימט שבוי.

Now, in the meantime,

עכשיו, בינתיים,

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

מצבן של הרבה חיות בגן החיות אינו כל כך טוב.

They have issues with obesity,

יש להם בעיות השמנה,

wasting,

תשישות,

gastroenteritis, diarrhea, bloating,

דלקת קיבה ומעיים, שלשול, נפיחות,

and some of them were barely holding onto their lives.

וכמה מהם בקושי נאחזים בחייהם.

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

כמובן, שהיינו מאוד מעוניינים לגלות

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

מה הם אלה שנקראים מינים פולשניים שמשתלטים בגן החיות.

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

אז חזרנו לדנ"א, ומה שהדנ"א סיפר לנו

is that every monkey in the zoo

זה שכל קוף בגן החיות

had become dominated by Bacteroides and Prevotella,

הפך להיות נשלט על ידי בקטרואידים ופרבוטלה,

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

אותם חיידקים שיש לכולנו, כבני אדם מודרניים, במערכת העיכול.

We wanted to find a way to visualize this,

רצינו למצוא דרך לצפות בהם,

and we used some tools from multivariate ecology

השתמשנו בכמה כלים מאקולוגיה רבת משתנים

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

כדי לשים את כל המיקרוביומים שחקרנו על ציר בגרף.

And what you're seeing here is a distance plot

ומה שאתם רואים כאן הוא תרשים מרחק

where every point is a different animal's microbiome.

שבו כל נקודה היא מיקרוביום של חיה אחרת.

So every point represents a whole zoo of microbes.

כך שכל נקודה מייצגת גן חיות שלם של חיידקים.

And the microbiomes that have a lot of microbes in common

והמיקרוביומים שיש להם הרבה חיידקים במשותף

are close to each other.

קרובים זה לזה.

The ones that are very different are farther apart.

אלה שמאוד שונים מרוחקים זה מזה.

So this is showing you

אז זה מראה לכם

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

ששתי הקבוצות של קופי בר הם מצד שמאל.

The top left are these highly endangered monkeys

בצד השמאלי העליון אלו הם קופים בסכנת הכחדה חמורה

called the red-shanked douc in Vietnam.

שנקראים בווייטנאם, קופי דוק אדומי שוקיים.

And at the bottom left are monkeys from Costa Rica.

ולמטה משמאל הם קופים מקוסטה ריקה.

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

אז ניתן לראות שיש להם מיקרוביום שונה לחלוטין בטבע.

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

ואז אותם שני מיני קוף נפגשים בגן החיות,

so their microbiomes change

וכך המיקרוביום שלהם משתנה

and they become much more similar to each other,

והם נעשים הרבה יותר דומים זה לזה,

even though these are zoos on different continents,

למרות שאלה הם גני חיות ביבשות שונות

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

באזורים גיאוגרפיים שונים, והם ניזונים מדיאטות שונות.

Now, we did study some other species of primate.

בנוסף, חקרנו מינים אחרים של פרימאטים.

What species of primate do you think is even more divergent

איזה מין של פרימאטים לדעתכם אפילו יותר חורג

from the wild primates than the captive primates?

מהפרימאטים הפראיים מאשר הפרימאטים בשבי?

Modern humans.

בני אדם מודרניים.

These are humans living in developing nations.

אלה הם בני אדם המתגוררים במדינות מתפתחות.

So they were more different from the wild primates

אז הם היו שונים יותר מן הפרימאטים הפראיים

than those in the zoo.

מאשר מאלה בגן החיות.

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

והקבוצה האחרונה שחקרנו, כל הדרך מימין,

is people living in the USA.

היא של אנשים החיים בארה"ב.

And when I saw this figure,

וכשראיתי את הממצאים האלה,

the hairs raised up on the back of my neck,

שערותי סמרו על עורפי,

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

כי אחת הדרכים לחשוב על זה היא,

"או זה מעניין, קופים שבויים הם איכשהו בדרך להפוך לאמריקאים".

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

(Laughter)

(צחוק)

But the other way to think about it

אבל הדרך האחרת לחשוב על זה

is that Americans are like super-captive monkeys.

היא שאמריקאים דומים לקופים סופר-שבויים.

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

ואני ממש הסתכלתי על דמות זו שעל מסך המחשב שלי

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

כשקיבלתי את החדשות שארבעה קופי דוק אדומי שוקיים

had died in the zoo of gut-related issues.

מתו בגן החיות בגלל בעיות הקשורות למערכת העיכול.

So for some of these animals,

אז בשביל חלק מהחיות האלה,

having the right microbes living inside them

קיום של החיידקים הנכונים בתוכם

may be a matter of survival.

עשוי להיות עניין של הישרדות.

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

וזה מביא אותנו לחלק האנושי של הסיפור.

Obviously, the microbiomes in the USA

אין ספק, שהמיקרוביום בארה"ב

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

אינם גורמים למוות בטרם עת כמו בגן החיות,

but we have major risk of obesity, diabetes,

אבל יש לנו סיכון גדול של השמנת יתר, סוכרת,

a number of these other diseases.

ומספר של מחלות אחרות.

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

וזה חל לא רק על אנשים שמתגוררים בארה"ב

for many generations,

לאורך דורות רבים,

but also to immigrants and refugees,

אלא גם למהגרים ולפליטים,

who, for most immigrant and refugee groups,

כאשר רוב קבוצות המהגרים והפליטים,

arrive in the USA metabolically healthy,

מגיעים לארה"ב בריאים מבחינה מטבולית,

and then within a few years,

ואז בתוך כמה שנים,

they become just as high-risk for obesity and diabetes

הם הופכים להיות בסיכון גבוה להשמנת יתר וסוכרת

as other Americans.

כמו אמריקנים אחרים.

And we discussed this issue with two groups

ואנחנו דנו בבעיה זו עם שתי קבוצות

that have been coming to the USA from Southeast Asia:

שהגיעו לארה"ב מדרום מזרח אסיה:

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

אנשי ההמונג שהתחילו להגיע באמצע שנות השבעים

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

כפליטים ממלחמת וייטנאם והמלחמה החשאית האמריקאית בלאוס;

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

ואנשי הקארן, שהגיעו לאחרונה כפליטים ממיאנמר.

So we've been working for a few years

אז אנחנו עובדים כבר כמה שנים

with these local communities and clinicians

עם קהילות המקומיים האלה, ועם קלינאים

to study what happens to the Hmong and Karen microbiomes

כדי לחקור מה קורה למיקרוביום של אנשי המונג והקארן

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

כשהם עוברים ממחנות פליטים וכפרים בתאילנד לארה"ב.

And what we found

ומה שגילינו זה

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

שכשאנשים מקבוצות אלו מגיעים לארה"ב,

they lose a large fraction of their microbiome,

הם מאבדים חלק גדול מהמיקרוביום שלהם,

somewhere around 20 percent,

משהו בסביבות 20 אחוזים,

and those who come to the USA and become obese

ואלה שמגיעים לארה"ב והופכים להיות שמנים

lose about a third of their microbes.

מאבדים כשליש מהחיידקים שלהם.

So we know that moving to the USA

אז אנחנו יודעים שהמעבר לארה"ב

is sufficient to cause a dramatic change in your microbiome,

די בו כדי לגרום לשינוי דרמטי במיקרוביום שלכם,

probably not for the better.

וכנראה לא לטובה.

Are these microbes actually causing the obesity,

האם חיידקים אלה למעשה גורמים להשמנת יתר,

or is the obesity causing a change in the microbes?

או שהשמנת היתר גורמת לשינוי בחיידקים?

This is something that we're following up on,

זה משהו שאנחנו עוקבים אחריו,

and the evidence we have now in my lab

והראיות שיש לנו עכשיו במעבדה שלי

combined with evidence from a number of labs around the world

בשילוב עם ראיות ממספר מעבדות ברחבי העולם

tells us that certain changes in the microbiome

מצביעים על כך ששינויים מסוימים במיקרוביום

do lead to obesity,

אכן מובילים להשמנת יתר,

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

ולמספר סוגים אחרים של מחלות מערבית מודרניות.

The good news is that your microbiome can actually change.

החדשות הטובות הן שהמיקרוביום שלכם יכול למעשה להשתנות.

Unlike your own genome,

שלא כמו הגנום שלכם.

it's a living, breathing thing,

זה דבר חי ונושם,

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

וחזית רחבה של מחקר מתבצעת עכשיו

to better understand how we can restore our microbiomes

כדי להבין טוב יותר כיצד נוכל לשחזר את המיקרוביום שלנו

when something goes wrong,

כאשר משהו משתבש,

using diet,

באמצעות דיאטה,

using live microbes.

באמצעות חיידקים חיים.

And in fact, one of the next steps for us

ולמעשה, אחד הצעדים הבאים עבורנו

is collecting and preserving microbes from healthy people around the world

הוא איסוף ושימור חיידקים מאנשים בריאים ברחבי העולם

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

כדי שניתן יהיה לשמור אותם כנכסים תרבותיים עבור קבוצות אלה

to potentially protect them as they adapt to modern society,

כדי שנוכל להגן עליהם בזמן שהם מסתגלים לחברה המודרנית,

and to protect future generations

וכדי להגן על הדורות הבאים

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

שגדלים עכשיו עם סיכון להגברת המחלות האלה

with every generation.

עם כל דור.

I'm looking forward to a future

אני מצפה לעתיד

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

שבו יהיו לנו הכלים הנחוצים כדי לשחזר ולחדש את המיקרוביום שלנו,

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

ובעולם כזה, הקופים יחיו חיים מאושרים ובריאים יותר

and so will we.

וכך גם אנחנו.

(Applause)

(מחיאות כפיים)