Nós, humanos, sempre fomos muito preocupados com a saúde do nosso corpo,
mas nunca fomos bons em descobrir o que é importante.
Pegue os antigos egípcios, por exemplo:
bem preocupados com as partes do corpo que achavam que precisariam no pós-vida,
porém deixavam algumas partes de lado.
Esta parte, por exemplo.
Embora fossem bem cuidadosos em preservar o estômago, os pulmões,
o fígado, e assim por diante,
eles esmagavam o cérebro, drenavam-o pelo nariz
e o jogavam fora.
O que faz sentido, na verdade,
afinal, o que o cérebro faz por nós?
Mas, imagine se houvesse um tipo de órgão negligenciado em nosso corpo,
que pesasse tanto quanto o cérebro
e, de algum modo, ele fosse tão importante para nós,
mas soubéssemos pouco sobre ele e o tratássemos com descaso.
E imagine se, por meio dos novos avanços científicos,
começássemos a entender
a sua importância para a forma como pensamos sobre nós.
Você não gostaria de saber mais sobre isso?
Bem, acontece que temos algo exatamente assim:
nosso intestino,
ou melhor, seus micróbios.
Mas não são apenas os micróbios em nossos intestinos que são importantes.
Os micróbios, por todo nosso corpo,
são decisivos para toda uma série de diferenças
que nos tornam quem somos.
Por exemplo, já notou
como algumas pessoas são mais picadas por mosquitos do que outras?
Acontece que aquela experiência que todos têm num acampamento é real.
Por exemplo, raramente sou picado por mosquitos,
mas minha companheira, Amanda, os atrai em massa,
e o motivo é porque nós temos micróbios diferentes em nossa pele
que produzem substâncias químicas diferentes que os mosquitos detectam.
Agora, os micróbios também são importantes no campo da medicina.
Então, por exemplo, os micróbios do seu intestino
determinam se um analgésico em particular é tóxico para o seu fígado.
Também determinam se remédios funcionam ou não para o seu problema cardíaco.
E, se você for uma mosca da fruta, pelo menos,
os micróbios determinarão com quem você vai querer transar.
Não demonstramos isto em humanos ainda,
mas talvez seja só uma questão de tempo até descobrirmos. (Risos)
Os micróbios exercem uma gama enorme de funções.
Eles nos ajudam a digerir a comida,
ajudam a educar o nosso sistema imunológico,
ajudam a resistir a doenças
e podem até afetar o nosso comportamento.
Então, como seria um mapa de todas essas comunidades microbianas?
Bem, não seria exatamente assim,
mas é um guia útil para compreender a biodiversidade.
Diferentes partes do mundo têm diferentes panoramas de organismos,
que são especificamente característicos de um lugar, ou outro
ou outro.
Com a microbiologia é bem parecido, porém, devo ser honesto:
todos os micróbios, na essência, são iguais sob um microscópio.
Então, em vez de tentar identificá-los visualmente,
o que fazemos é analisar a sequência de DNA,
e num projeto chamado "Projeto Microbioma Humano",
o Instituto Nacional de Saúde - NIH - o financiou em US$ 173 milhões,
onde centenas de pesquisadores se reuniram
para mapear toda a sequência de DNA,
e todos estes micróbios no corpo humano.
Então, quando os reunimos, eles pareciam assim.
É um pouco mais difícil dizer quem vive onde agora, não é?
O que o meu laboratório faz é desenvolver técnicas computacionais que nos permitam
pegar todos estes terabytes de sequência de dados
e transformá-los em algo que seja mais útil como um mapa,
e quando fazemos isso com os dados do microbioma humano,
de 250 voluntários saudáveis,
ele fica assim.
Cada ponto aqui representa todos os micróbios complexos
em toda uma comunidade microbiana.
Veja, eu disse que eles basicamente são parecidos.
Cada ponto que estamos olhando representa uma comunidade microbiana
de uma parte do corpo de um voluntário saudável.
E, como vemos, há diferentes partes do mapa em cores diferentes,
quase como continentes separados.
O que acontece
é que aqueles, como as diferentes áreas do corpo,
têm micróbios muito diferentes neles.
Temos a comunidade oral em cima, em verde.
Do outro lado, a comunidade cutânea, em azul,
a comunidade vaginal em roxo,
e então, bem na base, a comunidade fecal, em marrom.
E nos últimos anos
descobrimos que os micróbios, em diferentes partes do corpo,
são surpreendentemente diferentes uns dos outros.
Então, se analisarmos os micróbios de uma única pessoa,
na boca e no intestino,
verifica-se que a diferença entre estas duas comunidades microbianas
é enorme.
É maior do que a diferença entre os micróbios deste recife
e os micróbios desta planície.
É incrível quando você pensa sobre isso.
Isto que dizer que um centímetro de diferença no corpo humano
faz mais diferença para a sua ecologia microbiana
do que centenas de quilômetros na Terra.
E isto não quer dizer que duas pessoas pareçam basicamente iguais
no mesmo habitat também.
Você provavelmente já ouviu dizer
que somos praticamente iguais em termos do nosso DNA humano.
Você é 99,9% idêntico, em termos do seu DNA humano,
à pessoa sentada ao seu lado.
Mas isto não é real em relação aos micróbios intestinais:
você compartilha somente 10%
com a pessoa sentada ao seu lado em termos de micróbios intestinais.
Isto é tão diferente quanto as bactérias desta planície
e as bactérias nesta floresta.
Então, estes diferentes micróbios
têm todos estes diferentes tipos de funções sobre as quais falei,
tudo, desde a digestão da comida
ao envolvimento em diferentes tipos de doenças,
metabolização de drogas, e assim por diante.
Então, como eles fazem tudo isso?
Bem, em parte, é porque
embora exista apenas um quilo e meio destes micróbios em nosso intestino,
eles existem em grande quantidade.
E quantos são?
Bem, depende do que você pensa ser o nosso corpo.
São nossas células?
Bem, em cada um de nós há aproximadamente dez trilhões de células humanas,
mas nós abrigamos cerca de 100 trilhões de células microbianas.
Então, eles nos superam em dez vezes.
Agora, você pode pensar, bem, somos humanos por causa do nosso DNA,
mas acontece que cada um de nós tem por volta de 20 mil genes humanos,
dependendo exatamente do que você contar,
mas temos entre 2 e 20 milhões de genes microbianos.
Então, seja como for, somos em número bem menor
do que nossos simbiontes microbianos.
E verifica-se que, além de vestígios do nosso DNA humano,
também deixamos vestígios do nosso DNA microbiano
em tudo que tocamos.
Mostramos num estudo uns anos atrás
que pode-se obter uma correspondência entre a sua palma da mão
e o mouse do computador que você usa frequentemente
com aproximadamente 95% de precisão.
Isto apareceu numa revista científica há alguns anos,
mas o mais importante é que foi destaque no "CSI: Miami",
então você sabe que é verdade.
(Risos)
Então, em primeiro lugar, de onde vêm nossos micróbios?
Bem, se assim como eu, você tem cães ou filhos,
você deve ter algumas suspeitas obscuras a respeito,
e a propósito, todas são verdadeiras.
Assim como podemos comparar você ao seu computador
por meio dos micróbios que você compartilha,
também podemos comparar você ao seu cachorro.
Mas, verifica-se que, em adultos,
as comunidades microbianas são relativamente estáveis,
então, mesmo que você viva com alguém,
você manterá a sua identidade microbiana separada
por semanas, meses, até anos.
Acontece que as nossas primeiras comunidades microbianas
dependem muito de como nascemos.
Então, nos bebês que nasceram de parto normal,
todos os micróbios são basicamente iguais ao da comunidade vaginal,
enquanto que nos bebês nascidos por meio de cesáreas,
todos os micróbios se parecem com a comunidade cutânea.
E isso pode estar associado a algumas das diferenças
na saúde relacionada à cesariana,
como mais asma, mais alergias e até mais obesidade,
e tudo isso está relacionado aos micróbios agora,
e quando você pensa sobre isto, até recentemente, todo mamífero
nascia de parto normal,
então, a falta desses micróbios protetores
com que nós coevoluímos podem ser bem importantes
para muitas destas diferentes condições que sabemos, agora, cercam o microbioma.
Quando minha filha nasceu,
por meio de uma cesárea de emergência,
levamos tudo isso em consideração,
e nos certificamos de que ela fosse revestida com micróbios vaginais
que ela teria obtido naturalmente.
Agora, é difícil dizer se isso teve algum efeito
específico na saúde dela, certo?
Com a amostra de apenas uma criança, não importa o quanto nós a amamos,
você não tem realmente uma amostra suficiente
para descobrir o que acontece na média,
mas aos dois anos de idade, ela ainda não teve infecção de ouvido,
então, continuamos com os dedos cruzados quanto a isso.
E mais, começamos a fazer testes clínicos com mais crianças
para descobrir se isso tem um efeito protetor de modo geral.
O modo como nascemos tem um grande efeito sobre os micróbios que temos inicialmente,
mas aonde vamos, depois disso?
Estou mostrando de novo o mapa
do Projeto Microbioma Humano.
Cada ponto representa uma amostra de uma parte do corpo
de um dos 250 adultos saudáveis.
Você já viu crianças se desenvolvendo fisicamente;
já as viu se desenvolvendo mentalmente.
Agora, pela primeira vez, você vai ver
um dos filhos do meu colega se desenvolvendo microbiologicamente.
O que vamos ver
são as fezes deste bebê,
a comunidade fecal, que representa o intestino,
colhidas toda semana por quase dois anos e meio.
Vamos começar pelo primeiro dia.
O que vai acontecer é que o bebê vai começar como este ponto amarelo,
e você pode ver que ele começa basicamente na comunidade vaginal,
o que é esperado pelo tipo de parto que ele teve.
E o que vai acontecer nesses próximos dois anos e meio
é que ele vai viajar todo este percurso,
para se assemelhar à comunidade fecal adulta dos voluntários saudáveis na base.
Eu vou iniciar este processo e veremos como isso acontece.
O que se pode ver, e lembre-se que cada passo é apenas uma semana,
o que se pode ver é que semana após semana,
a mudança na comunidade microbiana das fezes deste bebê,
as diferenças semana após semana são muito maiores
do que as diferenças entre indivíduos adultos saudáveis
no grupo do Projeto Microbioma Humano,
que são aqueles pontos marrons na base.
E dá para vê-lo começando a se aproximar da comunidade fecal adulta.
Isto leva cerca de dois anos.
Mas o interessante é o que acontece aqui:
ele está tomando antibióticos para uma infecção no ouvido.
O que se pode ver é uma enorme mudança na comunidade,
seguida por uma relativa recuperação rápida.
Eu vou voltar aqui.
E podemos ver que apenas nessas poucas semanas,
tivemos uma mudança muito mais radical,
um retrocesso de muitos meses de desenvolvimento normal,
seguido por uma relativa recuperação rápida,
e, quando ele atinge o dia 838,
que é o último deste vídeo,
dá para ver que ele essencialmente atingiu a comunidade fecal saudável adulta,
apear da intervenção do antibiótico.
Isto é bem interessante porque levanta questões fundamentais
no que acontece ao intervirmos em fases diferentes na vida de uma criança.
Então, o que fazemos no início, onde o microbioma muda rapidamente,
realmente importa,
ou é como jogar uma pedra no mar agitado,
onde as ondulações vão se perder?
Bem, acontece que se você der antibióticos para as crianças
nos primeiros seis meses de vida,
elas terão uma propensão maior em se tornar obesas mais tarde
do que se não receberem antibióticos, ou apenas recebê-los depois,
então o que fazemos no início pode ter impacto profundo
sobre a comunidade microbiana intestinal e na saúde futura
o que nós apenas estamos começando a compreender.
Isto é fascinante, porque um dia, além dos efeitos
que os antibióticos têm sobre as bactérias resistentes a eles,
que são muito importantes,
eles podem também estar degradando nosso ecossistema microbiano intestinal,
e um dia poderemos vir a considerar os antibióticos com o mesmo horror
que reservamos para aquelas ferramentas de metal
que os egípcios usavam para esmagar os cérebros
antes de drená-los para embalsamamento.
Então, eu mencionei que os micróbios têm todas essas funções importantes,
e que eles também agora, ao longo dos últimos anos,
estão conectados a uma gama enorme de diferentes doenças,
incluindo doença inflamatória intestinal,
doença cardíaca, câncer de cólon
e mesmo obesidade.
A obesidade tem realmente um grande efeito, como se vê,
e hoje, podemos dizer se você é magro ou obeso
com 90% de precisão,
ao analisar os micróbios em seu intestino.
Agora, embora pareça impressionante,
em alguns aspectos é um pouco problemático como teste médico,
porque você consegue dizer quais destas pessoas é obesa
sem saber nada sobre os seus micróbios intestinais,
mas acontece que mesmo sequenciando os seus genomas completos
e tendo todo o DNA humano,
só poderíamos prever quais delas era obesa com apenas 60% de precisão.
Isto é incrível, não é?
Isto significa que aquele um quilo e meio de micróbios que você carrega com você
pode ser mais importante para algumas condições de saúde
do que cada gene em seu genoma.
E em ratos, podemos fazer muito mais.
Em ratos, os micróbios estão ligados a todos os tipos de condições adicionais,
incluindo coisas como esclerose múltipla,
depressão, autismo e, de novo, obesidade.
Mas como dizer se essas diferenças microbianas
que se correlacionam a doenças são causa ou efeito?
Bem, algo que podemos fazer é criar alguns ratos
sem nenhum micróbio numa bolha livre de germes.
Então, podemos adicionar alguns micróbios, que achamos ser importantes,
e ver o que acontece.
Quando retiramos os micróbios de um rato obeso
e os transplantamos num rato geneticamente normal,
que foi criado numa bolha sem micróbios,
ele engorda mais do que um rato normal.
O porquê disso acontecer é incrível, no entanto.
Às vezes, o que acontece é que os micróbios
estão ajudando a digerir o alimento de forma mais eficiente da mesma dieta,
então, eles estão retirando mais energia da comida;
mas outras vezes, eles estão, na verdade, afetando o comportamento.
O que acontece é que eles estão comendo mais do que um rato normal,
então só engordam se os deixarmos comer o quanto quiserem.
Isto é realmente notável, não é?
A implicação é que os micróbios podem afetar o comportamento dos mamíferos.
Você deve estar perguntando se podemos também fazer isso entre as espécies,
e o que se nota é que se você pegar os micróbios de uma pessoa obesa
e transplantá-los em ratos criados livres de germes,
esses ratos também se tornarão mais gordos
do que se recebessem os micróbios de uma pessoa magra,
mas podemos criar uma comunidade microbiana que, injetada nos ratos,
os impede de ganhar peso.
Também podemos fazer isso com relação à desnutrição.
Assim, num projeto financiado pela Fundação Gates,
estamos analisando crianças no Malawi
que têm "kwashiorkor", uma forma severa de desnutrição;
e os ratos que receberam um transplante da comunidade kwashiorkor
perderam 30% de sua massa corporal
em apenas três semanas,
mas podemos recuperar a saúde deles usando o mesmo suplemento
que é usado para as crianças no ambulatório;
e os ratos que recebem a comunidade
de gêmeos idênticos saudáveis de crianças com kwashiorkor ficam bem.
Isto é surpreendente, porque sugere que podemos direcionar terapias
ao testá-las numa quantidade de ratos diferentes
com comunidades intestinais individuais de pessoas saudáveis
e talvez adaptar essas terapias até o nível individual.
Então, eu acho realmente importante que todos tenham chance
de participar desta descoberta.
Então, há alguns anos,
começamos o projeto chamado "American Gut",
que lhe permite reivindicar um lugar para si neste mapa microbiano.
Este é agora o maior projeto científico coletivamente financiado que conhecemos,
e mais de 8 mil pessoas já se inscreveram até agora.
Funciona assim: elas enviam suas amostras,
nós sequenciamos o DNA de seus micróbios e emitimos os resultados a elas.
Também os divulgamos, não identificados, para cientistas, educadores,
membros interessados do público em geral, e assim por diante,
então qualquer um pode ter acesso aos dados.
Por outro lado,
quando promovemos visitas do nosso laboratório no Instituto BioFrontiers,
e explicamos que usamos robôs e lêiseres para analisar cocô,
percebe-se que nem todo mundo quer saber.
(Risos)
Mas eu suponho que muitos de vocês querem,
então eu trouxe alguns kits aqui, se vocês tiverem interesse
em conferir por conta própria.
Por que queremos fazer isto?
Bem, acontece que os micróbios não são apenas importantes
para descobrir como estamos em termos de saúde,
mas eles podem realmente curar doenças.
Esta é uma das coisas mais novas que temos sido capazes de visualizar
com colegas na Universidade de Minnesota.
Aqui está o mapa do microbioma humano de novo.
O que estamos olhando agora...
eu vou adicionar na comunidade algumas pessoas com colite pseudomembranosa.
Esta é uma forma terrível de diarreia,
que faz você ir ao banheiro até 20 vezes por dia,
e essas pessoas não responderam a antibióticos por 2 anos
antes de serem selecionadas para este teste.
O que aconteceria se transplantássemos fezes de doadores saudáveis,
aquela estrela embaixo, na base,
nesses pacientes?
Os bons micróbios lutariam contra os maus micróbios
e ajudariam a restaurar a saúde deles?
Vamos ver exatamente o que acontece aqui.
Quatro daqueles pacientes vão receber o transplante
daquele doador saudável na base,
e dá para ver que imediatamente
há uma mudança radical na comunidade intestinal.
Então, um dia após o transplante,
todos aqueles sintomas se dissiparam,
a diarreia desapareceu;
e eles estão saudáveis novamente, se assemelhando à comunidade do doador,
ficando lá.
(Aplausos)
Estamos apenas no início desta descoberta.
Estamos descobrindo que os micróbios tem implicações
para todos esses tipos de doenças diferentes,
variando de doença inflamatória intestinal à obesidade,
e talvez, até mesmo, autismo e depressão.
O que temos que fazer, no entanto,
é desenvolver um tipo de GPS microbiano,
que nos diga não somente onde estamos atualmente,
mas também aonde queremos ir, e o que é preciso ser feito
para chegar lá;
e precisamos ser capazes de fazê-lo simples o bastante
que até uma criança possa usá-lo. (Risos)
Obrigado.
(Aplausos)