Джонатан Айзен Джонатан Айзен Знайте вашите TED микроби за говорене Субтитри и TED транскрипция
Ще започна с малка история. Израснах в този квартал. Когато бях на 15, станах, от това, което беше енергичен млад спортист, само за четири месеца, бавно поглъщайки себе си, практически жертва на глад с постоянна жажда. Почти бях усвоил цялото си тяло. Всичко кулминира, когато бях на пътешествие с раници, първото ми пътуване до връх Олд Раг в Западна Вирджиния и сложих лицето си в локвите и пих като куче.
Същата вечер ме откараха в спешното отделение и ми поставиха диагноза диабет тип 1 с остра кетоацидоза. Възстанових се, благодарение на чудесата на съвременната медицина, инсулин и други лечения, възвърнах цялото си първоначално тегло и дори повече.
И нещо вътре в мен ме смазваше след всичко това. Чудех се какво е причинило диабета? Знаете, че диабетът е автоимунно заболяване, при което тялото се бори със себе си и тогава хората са си помислили, че може би някакво излагане на патоген е причинило имунната ми система да се бори с патогена и след това да убие клетките, произвеждащи инсулин. Това е, което си мисля от дълго време и всъщност това е, върху което медицината и хората бяха съсредоточени в голяма степен, микробите, които вършат лоши неща. Ето защо сега ми трябва медицинска сестра. Може би я познавате.
И така, отидох вчера, съжалявам, загубих няколко речи, отидох в сградата на Националната академия на науките, където се продават играчки, огромни микроби. И. Ето го! Свързахте се с месоядната болест, ако сте я хванали. Трябва да възстановя своите бейзболни умения.
Така че, за съжаление, не е изненадващо, че повечето от микробите, продавани в сградата на Националната академия, са патогенни. Всички се фокусират върху нещата, които ни убиват и на това се фокусирах. И се оказва, че сме покрити с облак от микроби и тези микроби всъщност ни правят добро през повечето време, вместо да ни убиват. Знам това от известно време. Хората използваха микроскопи, за да гледат микробите, които ни покриват. Знам, че не ми обръщаш внимание, но .
Микробите, които ни покриват, ако ги погледнете през микроскоп, ще видите, че всъщност имаме 10 пъти повече микробни клетки върху себе си, отколкото човешките клетки. В микробите има повече маса, отколкото масата на нашия мозък.
Ние буквално подкрепяме екосистема, заразена с микроорганизми. За съжаление, ако искате да научите за микроорганизмите, просто да ги погледнете през микроскоп не е достатъчно. И така чух за секвенирането на ДНК. Един от най-добрите начини за разглеждане и разбиране на микробите е да се разгледа тяхната ДНК. И ние правим това в продължение на 20 години, като използваме ДНК секвениране, събираме проби от различни места, включително човешкото тяло, четем ДНК секвениране и след това използваме ДНК секвениране, за да ни каже какви са микробите на определени места.
Удивителното е, че когато използвате технология, например, гледайки хората, ние не сме просто покрити с море от микроби. Има хиляди и хиляди различни видове микроби върху нас. Имаме милиони микробни гени в човешкия микробиом, които ни покриват. Това микробно разнообразие се различава между хората и това, което хората са мислили за тези 10, може би 15 години, е, че вероятно тези микроби, това множество микроби вътре и над нас и тяхното разнообразие от един на друг, може да са отговорни. за здравните разлики между нас.
И това ни връща към историята за диабета, за която ви разказвах. Сега хората вярват, че един от причинителите на диабет тип 1 не е борбата с патоген, а опитът за борба, причинен от липсата на комуникация с микробите, които живеят в и върху нас. И по някакъв начин микробната общност вътре в мен и върху мен изчезна и това предизвика някакъв вид имунен отговор, който ме накара да убия клетките, произвеждащи инсулин в тялото ми.
И така, това, което искам да ви кажа за няколко минути, е това, което хората са научили от използването на техники за секвениране на ДНК, особено за изследване на множеството микроби, които живеят в нас и нас. Искам да ви разкажа история за личен проект. Първият ми опит в изучаването на микробите на човешкото тяло имах след реч, която изнесох, от другата страна на пътя, в Джорджтаун.
Изнесох реч и семеен приятел, деканът на Медицинското училище в Джорджтаун, беше на лекцията и той дойде при мен след речта, като ми каза, че правят проучване за трансплантация на илеум при хора. Искаше да погледна микробите след трансплантацията.
Затова започнах да работя с този човек, Майкъл Заслов и Томас Фишбейн, за да разгледам микробите, които са колонизирали този илеум, след като е бил трансплантиран в реципиент. Мога да ви разкажа всички подробности от това микробно проучване, което направих, но причината, поради която искам да ви разкажа тази история, е нещо невероятно, което те направиха в началото на този проект. Те взеха дарения илеум, пълен с микроби от донора и имат бенефициент, който може да има проблем с микробната си общност, да речем болест на Crohn, и стерилизираха дарения илеум. Почистиха всички микроби и след това го сложиха в бенефициента. Те направиха това, защото това беше обичайна практика в медицината, въпреки че очевидно не беше добра идея.
За щастие, по време на този проект, трансплантаторите и други хора решиха да пренебрегнат обичайната практика. Трябва да постъпим иначе. По принцип те решиха да оставят част от микробната общност в илеума. Те оставиха микробите на донора и теоретично това би помогнало на тези, които получават тази трансплантация на илеум.
И това е проучване, което знаех. През последните години се наблюдава значително разширяване на използването на ДНК технология при изследване на микроби в и върху хора. Има нещо, наречено Human Microbiome Project, което се провежда в Съединените щати, и MetaHIT, в Европа и много други проекти.
И когато хората са направили различни проучвания, те са научили например, че когато се роди бебе, по време на вагинално изгонване, то се колонизира от микроби от майка си. Съществуват рискови фактори, свързани с цезарово сечение, някои рискови фактори може да се дължат на неправилна колонизация, когато бебето се отстранява от матката на майката, вместо да се отстранява през родовия канал. Различни други проучвания показват, че множеството микроби, които живеят в и върху нас, ни помагат да развием имунната система, да ни помогнат да се борим с патогените, да помогнем на нашия метаболизъм и да определим скоростта на метаболизма ни, вероятно определят нашата миризма, може би дори ни променят. поведение по най-различни начини.
По този начин тези проучвания са документирали или предложили редица важни функции на микробната общност, този непатогенен облак, който живее вътре и извън нас. Една област, която намирам за много интересна, много от вас знаят, че съм хвърлял микроби в тълпата, е нещо, което бих нарекъл „гермофобия“. Хората са обсебени от чистотата, нали? Имаме антибиотици в кухненските чекмеджета, хората непрекъснато измиват всяка частица от тях, изпомпваме антибиотици в храната си, в нашите общности, приемаме прекомерни антибиотици.
Унищожаването на патогени е добро нещо, ако сте болни, но трябва да разберем, че когато изпомпваме химикали и антибиотици в нашия свят, ние също така убиваме множеството микроби, които живеят в нас или нас. И е доказано, че прекомерната употреба на антибиотици, особено при деца, е свързана с рискови фактори при затлъстяване, при автоимунни заболявания, при различни проблеми, вероятно причинени от разрушаването на микробната общност.
Така че микробната общност може да се разгради, независимо дали искаме или не, или да я убием с антибиотици. Но какво можем да направим, за да го възстановим? Сигурен съм, че много от присъстващите са чували за пробиотици. Пробиотиците могат да се използват за възстановяване на микробната общност във или извън вас. Те определено бяха ефективни в някои случаи. В UC Davis има текущ проект, където пробиотиците се използват за лечение и предотвратяване на некротизиращ ентероколит при недоносени бебета. Бебетата, родени преждевременно, имат истински проблем с микробната си общност. Може би пробиотиците могат да помогнат да се предотврати развитието на този ужасен некротизиращ ентероколит при тези недоносени бебета.
Но пробиотиците са много просто решение. Повечето хапчета, които приемате, или киселите млека, които ядете, съдържат един, два, може би пет вида, а човешката общност се състои от хиляди и хиляди видове. И така, какво можем да направим, за да възстановим микробната общност, когато имаме хиляди и хиляди видове върху себе си?
Едно нещо, което правят животните, ядат изпражнения - копрофагия. Много ветеринарни лекари, особено ветеринарни лекари от старата школа, са направили това, което се нарича „фекален чай“, за лечение на колики и други заболявания при коне, крави и т.н. където правите чай от изпражненията на определено здраво животно и храните с него нездравословно животно. Въпреки че, ако нямате крава с фистула, голяма дупка от едната страна и не можете да пъхнете ръка в стомаха й, трудно е да си представите, че предаването на микроби директно през устата и цялата горна част на храносмилателния тракт е най-много добра система за предаване, така че може би сте чували, че някои хора правят фекални трансплантации, вместо да предават няколко пробиотични микроби през устата си, те администрират общност от пробиотици, общност от микроби от здрав донор, от другата страна.
Доказано е, че е много ефективен при лечението на някои безкомпромисни инфекциозни заболявания като Clostridium difficile, инфекции, които могат да продължат при хората много години подред. Доказано е, че трансплантацията на изпражнения, микроби от изпражнения от здрав донор напълно лекува инфекции с Clostridium difficile при някои хора.
Това, което предполагат тези трансплантации, тези фекални трансплантации, че фекалният чай - и много други хора излязоха със същата идея - е, че тази микробна общност в и върху нас е орган. Трябва да го считаме за функционално тяло, което е част от нас. Трябва да се отнасяме с внимание и уважение и не е добре да го нарушаваме, например чрез цезарово сечение или чрез антибиотици или прекомерно почистване, без наистина добра обосновка.
Това, което технологиите за ДНК секвениране позволяват на хората да постигнат сега, се дължи на подробни проучвания на 100 пациенти с болестта на Crohn и 100 души, които нямат болестта на Crohn. Или 100 души, които са приемали антибиотици, когато са били малки, и 100 души, които не са приемали антибиотици. Сега можем да сравним микробните общности и техните гени и да видим дали има някакви разлики. И в крайна сметка бихме могли да разберем дали има само корелативни или причинно-следствени разлики. Проучванията върху системи на морски свинчета като мишки и други животни също ни помагат, но сега хората използват тези технологии, защото е станало много евтино да се изследват микроби във и извън различни хора.
Така че, за да поставя черта, това, което исках да кажа по този въпрос, не ви разказах част от историята за това как се разболях от диабет. Баща ми беше лекар и изучаваше хормони. Много пъти му казвах, че съм уморен, жаден, че не се чувствам добре. Той сви рамене, мислейки, че прекалено стенех. Или беше казаното от лекарите: „Нищо не може да се обърка с децата ми“. Дори отидох в Международното дружество на ендокринолозите, срещайки се със семейството си в Квебек. И ставах на всеки пет минути, за да се облекча и пиех водата на всички от масата и мисля, че всички ме смятаха за наркоман.
Но причината да ви казвам това е, че медицинската общност, баща ми например, понякога не вижда какво се случва. Микробната тълпа е точно пред нас. Не можем да я видим. Тя е невидима. Те са микроби. Те са малки. Но можем да ги видим чрез тяхната ДНК, можем да ги видим чрез ефектите, които имат върху нас.
И това, от което се нуждаем сега, е да започнем да мислим за тази микробна общност в контекста на всички аспекти на човешката медицина. Това не означава, че засяга всяка част от нас, но би могло. Нуждаем се от пълна база данни на микробите, които живеят върху и в хората, за да разберем какво правят с живота ни. Ние сме тях. Те са нови.