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

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Isabel Vaz Belchior

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

Se vos pedir para referirem um micróbio que viva nos intestinos,

many of you would probably say E. coli.

provavelmente, a maioria dirá "E.coli".

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

Muita gente o conhece, é o micróbio intestinal mais conhecido.

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

Mas acontece que o "E.coli" é ultrapassado, nos intestinos,

about a thousand to one

em cerca de um para mil

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

por outras espécies, muitas das quais provavelmente não conhecem.

These are Bacteroides; Prevotella is another example.

São os "Bacteroides"; os "Prevotellas" são outro exemplo.

Those are the two that dominate the modern human gut.

Estas duas espécies são as que dominam os intestinos humanos modernos.

There are about a hundred trillion microbes living inside you.

Há cerca de cem biliões de micróbios que vivem dentro de nós.

We call this your microbiome,

Chamamos-lhes o nosso microbioma,

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

é um pequeno mundo que vive dentro de nós.

actually more like a universe.

ou melhor, um universo.

A hundred trillion means if you took a blade of grass

Cem biliões significam que, se agarrarmos numa erva

and planted it for every microbe living in your gut,

e a plantarmos, por cada micróbio que vive nos intestinos,

that could fill a million football fields.

isso podia encher um milhão de campos de futebol.

So it's incredibly complex.

É impressionantemente complexo.

But interestingly,

Mas, curiosamente,

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

à medida que o nosso corpo se tem adaptado à vida na sociedade moderna,

we're losing some of our normal microbes,

estamos a perder parte dos micróbios normais

and at the same time,

e, simultaneamente,

há bastantes doenças relacionadas com os intestinos

there are quite a few diseases related to the gut

that are skyrocketing in developed nations all around the world.

que aumentam drasticamente nos países desenvolvidos em todo o mundo.

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

Muitos de nós conhecemos alguém que sofre de obesidade,

diabetes, Crohn's disease or ulcerative colitis,

de diabetes, de doença de Crohn ou de colite ulcerosa,

allergies and asthma.

de alergias ou de asma.

Every one of these diseases

Cada uma destas doenças

and many others related to metabolism and autoimmunity

e muitas outras relacionadas com o metabolismo e a autoimunidade,

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

estão ligadas à perda da diversidade saudável nos intestinos.

O meu laboratório observou indícios disto, pela primeira vez,

My lab got our first indication of this

when actually we were studying non-human primates.

quando estávamos a estudar primatas não humanos.

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

Queríamos encontrar o que acontece ao microbioma de um macaco

when they move from the jungle to a zoo.

quando ele passa da selva para um jardim zoológico.

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

O microbioma muda? Arranja novos micróbios?

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

Perde outros? Fica melhor ou pior?

We tracked two different species in the jungle,

Acompanhámos duas espécies diferentes na selva,

one in Vietnam, one in Costa Rica,

uma no Vietname, outra na Costa Rica.

and then we sequenced the DNA from their stool.

Depois, sequenciámos o ADN nas suas fezes.

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

É assim que estudamos o microbioma no meu laboratório de investigação.

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

Descobrimos no ADN que, na vida selvagem,

these two species had totally different sets of microbes.

estas duas espécies tinham conjuntos de micróbios totalmente diferentes.

It was like a fingerprint for the species.

Era como uma impressão digital para as espécies.

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

Mas, no zoo, tinham perdido a maior parte dessa diversidade

and had acquired some other set of microbes.

e tinham adquirido outro conjunto de micróbios.

So this was very curious.

Isto foi muito curioso.

We've got these two different microbiomes.

Tínhamos estes dois microbiomas diferentes, na selva.

In the wild, picture a lush tropical rainforest

Imaginem uma floresta tropical, luxuriante,

living the guts of these monkeys.

a viver nos intestinos destes macacos.

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

É o tipo de diversidade de que estamos a falar.

Then in the zoo, they've lost diversity.

Depois, no zoo, perderam a diversidade.

Picture a rainforest that's been burned to the ground

Imaginem uma floresta tropical que foi arrasada por um incêndio

and taken over by a few invasive species.

e substituída por espécies invasivas.

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

É mais parecida com o microbioma de um primata em cativeiro.

Now, in the meantime,

Entretanto,

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

muitos dos animais no zoo têm problemas de saúde.

They have issues with obesity,

Têm problemas de obesidade,

wasting,

de evacuação intestinal,

gastroenteritis, diarrhea, bloating,

gastroenterites, diarreia, inchaços,

and some of them were barely holding onto their lives.

e alguns deles mal conseguem sobreviver.

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

Claro que estávamos muito interessados em descobrir

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

que espécies invasivas eram essas que predominavam no zoo.

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

Voltámos ao ADN e o ADN disse-nos

is that every monkey in the zoo

que todos os macacos no zoo

had become dominated by Bacteroides and Prevotella,

estavam dominados pelos "Bacteroides" e "Prevotellas",

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

os mesmos micróbios que todos temos nos intestinos,

enquanto seres humanos modernos.

We wanted to find a way to visualize this,

Quisemos descobrir uma forma de visualizar isto

and we used some tools from multivariate ecology

e usámos ferramentas da ecologia multivariada

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

para pôr num eixo todos os microbiomas que estávamos a estudar.

And what you're seeing here is a distance plot

O que vemos aqui é um gráfico de distância

where every point is a different animal's microbiome.

em que cada ponto é o microbioma de um animal diferente.

So every point represents a whole zoo of microbes.

Cada ponto representa um zoo completo de micróbios.

And the microbiomes that have a lot of microbes in common

Os microbiomas que têm muitos micróbios em comum

are close to each other.

estão perto uns dos outros.

The ones that are very different are farther apart.

Os que têm muito diferentes estão muito distanciados.

So this is showing you

Isto mostra-nos

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

que os dois grupos de macacos selvagens estão à esquerda.

The top left are these highly endangered monkeys

Em cima à esquerda estão os macacos em risco de extinção,

called the red-shanked douc in Vietnam.

os doucs-de-canelas-vermelhas do Vietname.

And at the bottom left are monkeys from Costa Rica.

Em baixo à esquerda estão os macacos da Costa Rica.

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

Vemos que têm microbiomas totalmente diferentes, na vida selvagem.

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

Depois, as mesmas duas espécies de macacos no zoo estão a convergir.

so their microbiomes change

Os microbiomas deles modificam-se

and they become much more similar to each other,

e tornam-se muito mais semelhantes um do outro,

even though these are zoos on different continents,

apesar de estarem em zoos em continentes diferentes,

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

em regiões geográficas diferentes e a comer dietas diferentes.

Now, we did study some other species of primate.

Também estudámos outras espécies de primatas.

What species of primate do you think is even more divergent

Que espécies de primatas acham que ainda são mais divergentes

from the wild primates than the captive primates?

dos primatas selvagens do que os primatas em cativeiro?

Modern humans.

São os seres humanos modernos.

These are humans living in developing nations.

Estes são seres humanos que vivem em países desenvolvidos.

So they were more different from the wild primates

Eram mais diferentes dos primatas na vida selvagem

than those in the zoo.

do que os no zoo.

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

O grupo final que estudámos ali à direita,

is people living in the USA.

são pessoas que vivem nos EUA.

And when I saw this figure,

Quando vi esta imagem,

the hairs raised up on the back of my neck,

fiquei com os cabelos em pé,

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

porque uma forma de pensar nisto é:

"Interessante, os macacos em cativeiro estão a ficar como os norte-americanos".

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

(Laughter)

(Risos)

But the other way to think about it

Mas outra forma de pensar nisto

is that Americans are like super-captive monkeys.

é que os norte-americanos são como supermacacos em cativeiro.

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

Eu estava a olhar para esta imagem no ecrã do computador

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

quando recebi a notícia de que quatro dos doucs-de-canelas-vermelhas

had died in the zoo of gut-related issues.

tinham morrido no zoo com problemas intestinais.

So for some of these animals,

Portanto, para alguns destes animais

having the right microbes living inside them

ter os micróbios adequados a viver dentro deles

may be a matter of survival.

pode ser uma questão de sobrevivência.

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

Isto leva-nos à parte humana da história.

Obviously, the microbiomes in the USA

Obviamente, os microbiomas nos EUA

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

não causam mortes prematuras tão frequentemente como no zoo,

but we have major risk of obesity, diabetes,

mas temos um risco maior de obesidade, de diabetes,

a number of these other diseases.

de uma série de outras doenças.

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

Isto não se aplica apenas a pessoas que vivem nos EUA

for many generations,

há muitas gerações,

but also to immigrants and refugees,

mas também a imigrantes e refugiados

who, for most immigrant and refugee groups,

que, na maior parte dos grupos de imigrantes e refugiados,

arrive in the USA metabolically healthy,

chegam aos EUA, metabolicamente saudáveis

and then within a few years,

e, ao fim de poucos anos,

they become just as high-risk for obesity and diabetes

estão sujeitos aos mesmos riscos de obesidade e diabetes

as other Americans.

que os outros norte-americanos.

And we discussed this issue with two groups

Analisámos este problema com dois grupos

that have been coming to the USA from Southeast Asia:

que tinham vindo para os EUA do sudeste asiático:

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

Os Hmong — que começaram a chegar em meados dos anos 70,

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

como refugiados da Guerra do Vietname e da guerra secreta dos EUA no Laos —

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

e os Karen — que apareceram mais recentemente como refugiados de Myanmar.

So we've been working for a few years

Temos vindo a trabalhar há uns anos

with these local communities and clinicians

com estas comunidades e clínicos locais

to study what happens to the Hmong and Karen microbiomes

para estudar o que acontece aos microbiomas dos Hmong e dos Karen

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

quando as pessoas saem dos campos de refugiados e das aldeias

na Tailândia para os EUA.

And what we found

Descobrimos que,

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

quando pessoas destes grupos chegam aos EUA,

they lose a large fraction of their microbiome,

perdem uma grande parte do seu microbioma,

somewhere around 20 percent,

cerca de 20%,

and those who come to the USA and become obese

e os que chegam aos EUA e ficam obesos

lose about a third of their microbes.

perdem cerca de um terço dos seus micróbios.

So we know that moving to the USA

Portanto, sabemos que a vinda para os EUA

is sufficient to cause a dramatic change in your microbiome,

é causa suficiente para uma drástica mudança do microbioma,

probably not for the better.

provavelmente sem ser para melhor.

Are these microbes actually causing the obesity,

Serão estes micróbios que causam a obesidade

or is the obesity causing a change in the microbes?

ou é a obesidade que causa uma alteração dos micróbios?

This is something that we're following up on,

Isto é uma coisa que estamos a estudar

and the evidence we have now in my lab

e os indícios que temos hoje no meu laboratório

combined with evidence from a number of labs around the world

aliados aos indícios de uma série de laboratórios a nível mundial

tells us that certain changes in the microbiome

dizem-nos que certas alterações no microbioma

do lead to obesity,

conduzem à obesidade

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

e a uma série de outras doenças modernas, ocidentalizadas.

The good news is that your microbiome can actually change.

Felizmente, o nosso microbioma pode alterar-se.

Unlike your own genome,

Ao contrário do nosso genoma,

it's a living, breathing thing,

é uma coisa viva, que respira,

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

e há uma ampla frente de investigação a decorrer atualmente

to better understand how we can restore our microbiomes

para compreender melhor como podemos repor os nossos microbiomas,

when something goes wrong,

quando qualquer coisa corre mal,

using diet,

usando a dieta,

using live microbes.

usando micróbios vivos.

And in fact, one of the next steps for us

Com efeito, um dos nossos próximos passos

is collecting and preserving microbes from healthy people around the world

é recolher e preservar micróbios de pessoas saudáveis em todo o mundo

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

para mantê-los como ativos culturais para esses grupos

to potentially protect them as they adapt to modern society,

e protegê-los, à medida que eles se adaptam à sociedade moderna

and to protect future generations

e proteger futuras gerações,

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

que estão atualmente a crescer, de terem um risco acrescido dessas doenças

with every generation.

em cada geração.

I'm looking forward to a future

Espero um futuro

em que tenhamos as ferramentas necessárias

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

para repor e preencher os nossos microbiomas,

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

um futuro em que os macacos tenham uma vida mais feliz e mais saudável

and so will we.

e nós também.

(Applause)

(Aplausos)