Az ember mindig is
törődött testi egészségével,

ám nem mindig becsülte értékén
az egyes testrészeit.

Az ókori egyiptomiak például

nagyon ügyeltek a másvilágon
fontosnak vélt testrészeikre,

ám a többivel nem törődtek.

Ahogy ezzel sem itt.

Bár gondosan megőrizték 
a gyomrot, a tüdőt,

a májat s a többit,

a péppé zúzott agyvelőt
kiszedték az orron át,

majd egyszerűen kidobták.

Volt benne ráció,

elvégre mire való az agy?

És ha volna a testünkben 
egy alábecsült szerv,

amely az aggyal azonos súlyú,

s ha úgy vesszük, ugyanúgy
meghatározója annak, akik vagyunk,

s amelyről mégis alig tudunk valamit,
s alantas dolognak tartjuk?

És mondjuk, hogy a tudomány
csak most jutott el oda,

hogy kapiskálni kezdjük,

milyen fontos ahhoz, hogy
azok legyünk, akik vagyunk?

Nem volna jó többet tudni róla?

Nos, kiderült, hogy van is egy ilyenünk:

a bélrendszerünk,

illetve, a benne élő mikrobák.

De nemcsak a bélben élő mikrobák fontosak.

A bennünk/rajtunk élők

mind kulcsfontosságú elemei

az emberek közti különbségeknek.

Mondok egy példát. Észrevették már,

hogy a szúnyogok egyeseket
jobban csípnek, mint másokat?

Kiderült, hogy ennek a kempingi
szóbeszédnek igenis van alapja.

Például engem nemigen
bántanak a szúnyogok.

A páromra, Amandára, 
seregestül szállnak.

Azért van ez, mert más
mikrobák élnek a bőrünkön,

más kémiai anyagot termelnek,
és a szúnyognak ez nem mindegy.

A mikrobák nagyon fontosak
az orvoslásban is.

Például a beleinkben élő mikrobák

határozzák meg, hogy egy
fájdalomcsillapító káros-e a májunkra.

Rajtuk múlik az is, hogy a szívünk
kezelhető-e egy adott gyógyszerrel.

Muslicák esetében

a mikrobákon múlik az is,
ki kivel párosodna inkább.

Emberekre ezt még nem bizonyították,

de talán csak idő kérdése. 
Ami késik, nem múlik. (Nevetés)

Tehát a mikrobák sokféle
feladatot látnak el.

Segítenek az emésztésben,

az immunrendszer betanításában,

a betegségek leküzdésében,

talán még a viselkedésünket
is befolyásolják.

Hogy nézne ki vajon
a mikrobaközösségek térképe?

Nos, nem egészen így,

de ez is jó a biológiai
sokféleség megértéséhez.

A föld különböző tájain
más-másféle lények élnek,

melyek az adott helyre 
jellemzőek: erre, erre...

vagy erre.

A mikrobiológiában is hasonló a helyzet,
bár be kell valljam:

a mikroszkóp kb. minden 
mikrobát egyformának mutat.

Ezért nem szemre azonosítjuk őket,

hanem a DNS-sorrendjüket nézzük.

A Humán Mikrobiom Projekt keretében --

a NIH 173 millió dolláros támogatásával --

kutatók százai működnek együtt,

hogy feltérképezzék
az A, T, G, C sorrendeket

és ezzel az emberi test mikrobáit.

Ha összerakjuk mindezt, kb. ezt kapjuk.

Nem könnyű megmondani,
melyik hol él, igaz?

A laborunk számítógépes
eljárásokat fejleszt ki arra,

hogy a sok terabájtnyi szekvenciaadatot

minél világosabban tudjuk
térképként bemutatni.

Ha vesszük pl. az emberi 
mikrobiom projekt

250 egészséges önkéntesének adatát,

ezt az ábrát kapjuk.

Egy-egy pont a mikrobák összességét jelzi

egy teljes mikrobaközösségben.

Megmondtam, ugye -- teljesen egyformák!

Tehát mindegyik pont egy 
mikrobaközösséget jelent

egy egészséges résztvevő
egy testrészéről.

A térkép különböző részei
más-más színűek,

mintha más földrészt jelölnének.

A térképből kiderül,

hogy ezek -- a test különböző részei --

eltérő mikrobákat tartalmaznak.

A szájban élő közösség itt
fent látható, zöld színben.

A másik oldalon, a kék,
a bőrön élő közösség.

A hüvelyi közösség lila,

és középen, legalul,
a székleti közösség barna.

Az utóbbi években rájöttünk,

hogy a test különböző részein élő mikrobák

meglepően különböznek egymástól.

Ha egy egyén mikrobáit összevetjük,

mondjuk a száj- és bélflóráját,

kiderül, hogy a két közösség
közti különbség

óriási.

Nagyobb a különbség,
mint ezen a korallzátonyon

és ezen a prérin élő mikrobák között.

Ez igazán megdöbbentő, ha belegondolunk.

Félméternyi távolság az emberi testen

többet számít
mikrobaökológiai szempontból,

mint mérföldek százai a Föld felszínén.

Ami nem jelenti azt,
hogy két egyénnek azonosak

a mikrobái a megfelelő testrészen.

Bizonyára hallották már,

hogy DNS-ünket nézve
kb. mind egyformák vagyunk.

A bennünk lévő humán
DNS 99,99%-ban megegyezik

a mellettünk ülő személyével.

Ugyanez nem igaz a bélflórára.

Elképzelhető pl., hogy a mellettünk ülő

bélflórájának csak 10%-a
egyezik meg a miénkkel.

Kb. akkora különbség, 
mint a prérin s az erdőben

található baktériumok között.

Ez a sokféle mikroba,

mint mondtam, más-más feladatot lát el,

az emésztéstől kezdve,

a betegségekben játszott szerepen át,

a gyógyszerek metabolizálásáig.

Hogy mi teszi képessé őket erre?

Nos, részben az,

hogy bár csak másfél kilónyi 
mikroba él a beleinkben,

létszámfölényben vannak.

Hogy mekkora ez a fölény?

Nos, ez attól függ,
mit értünk a testünk alatt.

A sejtjeinket?

Nos, mindannyiunkban kb. 
10 billió emberi sejt van,

ugyanakkor kb. 100 billió 
mikrobasejtnek adunk élőhelyet.

Így nézve tehát tízszer annyian vannak.

De mondhatjuk azt is, hogy
a DNS-ünk tesz minket emberré.

Mindegyikünknek kb.
20 000 emberi génje van.

attól függően, mit számolunk bele.

Mikrobáinknak azonban akár
2-20 millió génjük is lehet.

Akárhogy is nézzük, 
nagy számfölényben vannak

mikrobiális szimbiontáink.

Kiderült még, hogy nemcsak
emberi DNS-ünk nyomát,

de a mikrobiáinkét is magunk után hagyjuk,

ha megérintünk valamit.

Néhány éve megmutattuk,

hogy a számítógépező
tenyerének hozzárendelése

a rutinszerűen használt egérhez

95%-os pontossággal elvégezhető.

Ezt pár éve közöltük
egy tudományos folyóiratban.

Sőt, a "Miami helyszínelők" is mutatta,

tehát a hír biztosan igaz!

(Nevetés)

De honnan is származnak a mikrobáink?

Ha tartanak kutyát, vagy van gyermekük,

akkor nyilván van erről némi elképzelésük,

és persze nem is tévednek.

Nos, nemcsak a kütyüikkel 
lehet önöket összekötni

a közös mikrobák alapján,

hanem a kutyájukkal is.

Az is kiderült, hogy a felnőtteknél

aránylag stabilak a mikrobaközösségek

Még ha együtt él is két felnőtt,

megőrzik "mikrobiális identitásukat"

heteken, hónapokon,
vagy akár éveken át is.

Az első mikrobiális közösségeink

sokban függenek a születés módjától.

Természetes úton világra jött babák

minden mikrobája a hüvelyből származik,

míg a császármetszéssel születettek

mikrobaközössége a bőréhez hasonlít.

Ez összefüggésben lehet valamelyest

a császáros babák egészségi problémáival:

a gyakoribb asztmával,
allergiával és a túlsúllyal.

Ezek mind összefüggnek a mikrobákkal.

Gondoljanak bele: nemrég
csak olyan emlősök éltek,

melyek a hüvelyen át jöttek a világra.

Az, hogy hiányzanak a védő baktériumok,

melyekkel együtt kialakultunk, oka lehet

sok olyan betegségnek, melynél 
bizonyított a mikrobiom szerepe.

Mikor pár éve a kislányom megszületett --

vészhelyzeti császármetszés volt --,

saját kezünkbe vettük a dolgot:

magunk kentük be őt hüvelyi mikrobákkal,

amelyekben normálisan részesült volna.

Persze nem lehet biztosan
tudni, hogy ez valóban

befolyásolta-e az egészségét.

Ha csak egyetlen gyermeket nézünk,
bármennyire szeretjük is,

túl kicsi a statisztikai mintaméret

általános következtetések levonására.

Nos, a lányunk két éves,
de még fülgyulladása sem volt,

és szorítunk neki, hogy ez így maradjon.

Újabban több gyermeken
végzünk klinikai vizsgálatokat,

hogy kiderítsük, van-e az 
eljárásnak védő hatása.

Születésünk módja befolyásolja,
milyen mikrobáink vannak induláskor,

de mi történik ezután?

A térkép alapja, amelyet mutatok,

most is a Humán Mikrobiom Projekt.

A pontok egy-egy testrészről
származó mintát jeleznek

a 250 egészséges felnőtt alany egyikétől.

Nyilván láttak már növekvő gyermekeket.

Tanúi lehettek mentális fejlődésüknek is.

Most pedig először lehetnek tanúi

a mikrobiális fejlődésnek a
munkatársam egyik gyerekénél.

Tehát mit fogunk látni?

Látni fogjuk baba székletét,

a fekális mikrobiótát,
mely a bélflórát képviseli,

s amelyből hetente vettünk mintát
majdnem két és fél éven át.

Az első napnál fogjuk kezdeni.

Látni fogják, amint a kisbabát
jelző sárga petty elindul:

lényegében a hüvelyi
mikrobiótától indul el,

ahogy a szülési 
mód alapján várható.

Látni fogják, amint a két és fél év alatt,

hosszú utat megtéve, lemegy alulra,

ami az egészséges felnőttek fekális
mikrobiótájának felel meg.

Elindítom, nézzék meg, 
hogyan történik mindez.

Figyeljék meg -- ne feledjék,
hogy egy lépés egy hetet jelent --

figyeljék, ahogy hétről hétre

változik a gyermek székletében
a mikrobiális közösség,

s hogy a heti változás sokkal nagyobb,

mint az egyes felnőttek közti különbség

az adott Humán Mikrobiom csoportban.

Ezek azok a barna pettyek
egészen lent.

Figyeljék: a kis srác közeledik
a felnőttek bélflórájához.

Ez van kb. két éves korig.

És most jön valami roppant érdekes.

A srác antibiotikumos kezelést
kap fülgyulladásra.

Nézzék ezt a hatalmas 
változást a közösségben,

majd a hirtelen helyreállást.

Visszatekerem, jó?

Amint látják, néhány hét alatt

gyökeres változás következik be:

több hónapos visszaesés
a normálishoz képest,

melyet aránylag gyors
helyreállás követ,

s mire elérjük a 838-ik napot,

amelyen véget ér ez a videó,

a kisfiú gyakorlatilag elérte
a felnőtt fekális közösséget,

az antibiotikumos kezelés ellenére.

Nos, ez azért érdekes, mert
alapvető kérdéseket vet fel:

Mi történik, ha más-más életkorban
avatkozunk be a folyamatba?

És ha a korai szakaszt zavarjuk meg,
amikor a mikrobiom gyorsan változik?

Számít az egyáltalán?

Vagy olyan, mintha viharos
tengerbe dobnánk követ

s elnyeli a hullám fodrait a tenger?

Kiderült pl., ha antibiotikummal
kezelünk gyerekeket

életük első hat hónapja során,

sokkal nagyobb eséllyel híznak el aztán,

mintha nem, vagy csak később
kaptak volna antibiotikumot.

Tehát a korai gyermekkori
kezelés nagy hatással lehet

a belek mikrobaközösségére,
s így az egyén későbbi egészségére.

S mindezt még csak most kezdjük megérteni.

Egy nap talán felfedezzük, hogy
azon a hatáson kívül, melyet

az antibiotikumok a rezisztens
kórokozókra gyakorolnak,

ami persze nagyon fontos,

az antibiotikumok gyengíthetik
a bélflóra ökoszisztémáit is.

Egyszer talán éppolyan borzalommal
tekintünk az antibiotikumokra,

mint ma azokra
a kezdetleges fémeszközökre,

melyekkel az egyiptomiak 
pépesítették az agyvelőt,

hogy lecsapolják a test
balzsamozása előtt.

Említettem, hogy a mikrobák
sok feladatot látnak el.

Az utóbbi pár évben

összefüggésbe hozták őket
egy sor megbetegedéssel is,

köztük a gyulladásos bélbetegségekkel,

szívbetegségekkel, végbélrákkal,

sőt, az elhízással is.

Tudjuk, hogy az elhízás mindenre kihat.

Hogy sovány vagy-e vagy elhízott, ma már

90%-os pontossággal

megállapítható a bélflórádból.

Nos, ez gyönyörűen hangzik,

de orvosi tesztnek nem valami nagy szám,

mert szerintem el tudják
dönteni, melyik hölgy túlsúlyos,

noha szikrányi ismeretük
sincs a bélflórájáról.

Ám az is kiderült, hogy ha 
feltérképeznénk a génjeiket,

akkor az emberi DNS-ükből

csak 60%-os pontossággal tudnánk
megmondani, melyikük az elhízott.

Mit szólnak ehhez?

Nos, ez azt jelenti, hogy a beleinkben
élő másfél kilónyi mikroba

fontosabb egyes betegségek kialakulásában,

mint a teljes génállományunk
összes génje együttvéve.

Az egerek esetében még többet tudunk.

Az egerek sok kóros állapota
kapcsolható a bélflórához.

Például a szklerózis multiplex,

a depresszió, az autizmus
és persze az elhízás.

De honnan tudhatjuk, hogy
a mikrobiális különbségek,

melyek a betegségekkel korrelálnak,
okok-e vagy okozatok?

Például nevelhetünk egereket

saját mikrobák nélkül,
csíramentes buborékban.

Aztán beadunk egy adag
fontosnak vélt mikrobát,

s várjuk, mi történik.

Ha mikrobákat veszünk
egy elhízott egérből,

s átültetjük egy genetikailag
normális egérbe,

melyet saját mikrobák nélkül
neveltünk buborékban,

kövérebb lesz, mintha egy 
átlagos egértől kapna mikrobákat.

Érdekes, de ennek többféle oka is lehet.

Néha az van, hogy a mikrobák

segítségével az egerek jobban
meg tudják emészteni ugyanazt,

tehát több energiát nyernek ki belőle.

Máskor a mikrobák az egér
viselkedését változtatják meg.

Ez azt jelenti, hogy többet
esznek, mint az átlag egér,

s csak akkor híznak el,
ha kedvük szerint ehetnek.

Elképesztő, nem?

Mármint, hogy a mikrobák befolyásolni 
képesek egy emlős viselkedését.

Talán az jár a fejükben, hogy vajon
fajok között is működik-e a dolog.

Kiderült, hogy igen. Ha egy
elhízott ember mikrobáit

átültetik egy csíramentes
buborékban nevelkedett egérbe,

az egér is jobban meghízik

mintha egy egészséges ember 
mikrobáiból kapott volna.

De összeállítható olyan
mikrobaközösség is, melynek beadása

megakadályozza az egerek elhízását.

Ugyanez az alultápláltságra is igaz.

Egy, a Gates Alapítvány által
támogatott projektben

olyan Malawi-beli gyerekeket vizsgáltunk,

akik kwashiorkorosak,
súlyosan alultápláltak voltak.

Az egerek, melyekbe kwashiorkoros 
közösséget ültetünk át,

testtömegük 30%-át veszítik el

röpke három hét alatt.

Felgyógyulnak azonban, ha mogyoróvaj-
alapú táplálékkiegészítőt kapnak,

olyant, mint a gyerekeket a klinikán.

Azok az egerek, melyek mikrobáikat

egy kwashiorkoros gyerek egészséges
ikrétől kapják, nem fogynak.

Ez azért érdekes, mert eszerint talán
tesztelhetnénk gyógymódokat úgy,

hogy olyan egereken próbáljuk ki őket,
melyekbe

adott személyek bélflóráját ültetjük,

s így akár személyre szabott 
kezeléseket is kifejleszthetünk.

Azt szeretnénk, ha minél többen

hasznát látnák a felfedezésünknek.

Ezért néhány éve

elindítottunk az "Amerikai Bél" projektet.

Akár önök is felkerülhetnek térképünkre!

Ez a legnagyobb internetes adakozásra
épülő tudományos projekt,

melyre eddig 8 000 személy iratkozott fel.

A résztvevők beküldik a székletmintáikat,

mi elkészítjük a mikrobáik géntérképét, 
majd visszaküldjük az eredményt.

Az eredményt -- személyi adatok
nélkül -- tudósokkal, tanárokkal,

a nagyközönség érdeklődő
tagjaival is megosztjuk,

tehát bárki hozzáférhet.

Mindazonáltal,

amikor a BioFrontiers Institute-i
laborunkban bemutatót tartunk,

s elmeséljük, hogy robotokkal
és lézerekkel vizsgáljuk a kakit,

látszik, hogy erről nem
mindenki szeretne tudni!

(Nevetés)

De úgy sejtem, önök igen.

Ezért aztán magammal hoztam
néhány készletet,

hogy kipróbálhassa, aki akarja.

Hogy mire is jó ez az egész?

Nos, kiderült, hogy a mikrobák nemcsak

egészségi állapotunk felmérésére jók,

hanem betegségek kezelésre is alkalmasak.

Ez az egyik legfrissebb
eredmény, melyet én és

a University of Minnesota-i
munkatársaim bemutathatunk.

Tehát ez itt az emberi
mikrobiom térképe.

Adjuk hozzá a térképhez

a Clostridium difficile baktériumtól 
szenvedők mikrobaközösségét.

A C. diff. borzalmas hasmenést okoz.

Akár napi 20 székletürítéssel járhat,

s ezekre a betegekre már két éve
nem hatott az antibiotikum,

ami a feltétele a tesztelhetőségnek.

Mi lenne, ha átültetnénk egy
egészséges donor székletét --

ez a csillag az, itt lent --

a hasmenésesek belébe?

Harcolnának-e a jó mikrobák
a gonoszak ellen,

s segítenék-e a betegek felgyógyulását?

Lássuk, mi is történik itt pontosan.

A hasmenésesek közül négy kap átültetést

az alul levő egészséges donortól.

Nézzék csak: szinte rögtön

gyökeres változás látható a bélflórában.

Egy nappal az átültetés után

az össze tünet eltűnik,

a hasmenés elmúlik,

s gyakorlatilag egészségesek megint,
bélflórájuk olyan, mint a donoré,

és olyan is marad.

(Taps)

És ez még csak a kezdet.

Kiderítettük, hogy a mikrobák
hatással vannak

sok-sok megbetegedésre,

a gyulladásos bélbetegségektől
az elhízásig,

sőt, talán az autizmusra
és a depresszióra is.

Jó lenne még ezenfelül

egyfajta mikrobiális GPS-t 
kifejleszteni,

amivel nemcsak azt látnánk,
most hol tartunk,

hanem azt is, ahová menni akarunk,
s amit tennünk kell,

hogy célunkat elérjük.

S olyan egyszerű legyen ez a dolog,

hogy még egy kisgyerek is tudja használni.
(Nevetés)

Köszönöm figyelmüket!

(Taps)