Jonathan Eisen: Cunoașteți-vă microbii

Corpurile noastre sunt acoperite de o mare de microbi -- atât factorii patogeni care ne fac să ne simţim rău, cât şi microbii "buni", despre care ştim mai puţin, dar care ne pot menţine sănătoşi. La TEDMED, microbiologul Jonathan Eisen împărtăşeşte ceea ce ştim, incluzând câteva metode surprinzătoare de a pune la lucru acei microbi buni.

Voi începe cu o mică poveste.

Am crescut în acest cartier. Când aveam 15 ani,

am devenit, de la ceea ce era un viguros tânăr atlet,

în numai patru luni, consumându-mă încet,

practic o victimă a inaniției

cu o sete permanentă.

Aproape că-mi digerasem tot corpul.

Toate astea au culminat când eram într-o călătorie cu rucascul în spate,

de altfel prima mea călătorie, pe Muntele Old Rag

în Virginia de Vest, şi îmi puneam faţa în băltoace

şi mă adăpam ca un câine.

În acea noapte am fost dus în camera de urgenţe

şi diagnosticat ca diabetic de tip 1 cu cetoacidoză acută.

Mi-am revenit, mulţumită miracolelor medicinei moderne,

insulinei şi altor tratamente, mi-am recăpătat toată greutatea inițială şi chiar în plus.

Şi ceva înăuntrul meu mă măcina după ce s-au întâmplat toate astea.

Mă întrebam ce a cauzat diabetul?

Știți că diabetul e o boală autoimună

în care corpul se luptă cu el însuşi, iar atunci oamenii credeau

că poate cumva o expunere la un factor patogen

a determinat sistemul meu de imunitate să lupte împotriva factorului patogen

şi apoi să omoare celulele care produc insulină.

Asta am crezut o perioadă lungă de timp,

şi pe asta, de fapt, s-au concentrat destul de mult medicina şi oamenii,

pe microbii care fac lucruri rele.

De aceea acum am nevoie de o asistentă.

Poate o recunoaşteți.

Aşadar, m-am dus ieri, mă scuzaţi, am pierdut câteva discursuri,

m-am dus la clădirea Academiei Naţionale de Ştiinţă,

unde se vând jucării, microbi uriaşi.

Şi... iată!

Ai contactat boala carnivoră dacă ai prins-o pe aceea.

Trebuie să-mi refac abilităţile de jucător de baseball.

(Râsete)

Aşadar, din nefericire, de loc surprinzător, majoritatea microbilor

care se vând în clădirea Academiei Naţionale sunt patogeni.

Toată lumea se concentrează pe lucrurile care ne omoară,

şi pe asta mă concentram și eu.

Şi se dovedeşte că suntem acoperiţi de un nor de microbi,

iar acei microbi de fapt ne fac bine în majoritatea timpului,

în loc să ne omoare.

Ştiam asta de ceva timp.

Oamenii au folosit microscoape să se uite la microbii care ne acoperă.

Știu că nu sunteţi atenţi la mine, dar ...

(Râsete)

Microbii care ne acoperă,

dacă vă uitaţi la ei prin microscop,

vedeți că de fapt avem de 10 ori mai multe celule

de microbi pe noi decât celule umane.

Există mai multă masă în microbi decât masa creierului nostru.

Sutem literalmente un ecosistem infestat de microorganisme.

Din nefericire, dacă vreţi să învăţaţi despre microorganisme,

doar privindu-le printr-un microscop nu e suficient.

Şi aşa am auzit de secvenţierea ADN-ului.

Una din cele mai bune metode de a privi

şi a întelege microbii e să te uiți la ADN-ul lor.

Şi asta am făcut de 20 de ani,

utilizând secvenţierea ADN, colectând mostre din diverse locuri,

incluzând corpul uman, citind secvenţierea ADN

şi apoi utilizând secvenţierea ADN pentru a ne spune

ce microbi sunt în anumite locuri.

Ce e uimitor, când foloseşti tehnologia,

de exemplu, uitându-ne la oameni, noi nu suntem doar acoperiţi

de o mare de microbi.

Există mii şi mii de tipuri diferite de microbi pe noi.

Avem milioane de gene de microbi

în microbiomul uman, care ne acoperă.

Această diversitate microbială diferă între oameni,

iar la ce s-au gândit oamenii în aceşti 10, poate 15 ani,

este că probabil aceşti microbi,

această mulţime de microbi dinăuntrul și deasupra noastră,

şi diversitatea lor de la unul la altul, poate fi răspunzătoare

pentru diferenţele de sănătate dintre noi.

Iar asta ne readuce la povestea cu diabetul pe care v-o spuneam.

Oamenii cred acum că unul dintre declanşatorii

tipului 1 de diabet nu reprezintă lupta cu un patogen,

ci încercarea de a lupta, cauzată de lipsa comunicării cu microbii

care trăiesc în și pe noi.

Și, într-un fel, comunitatea microbială

dinăuntrul meu şi de pe mine a dispărut, iar asta a declanşat

un fel de răspuns imunitar care m-a făcut să-mi ucid celulele

care produc insulină în corpul meu.

Aşadar, ce vreau să vă spun de câteva minute

e ce au învăţat oamenii din utilizarea tehnicilor de secvenţiere ADN,

în special pentru a studia mulţimea de microbi

care trăieşte în noi și pe noi.

Vreau să vă spun o poveste despre un proiect personal.

Prima mea experienţă în studiul microbilor corpului uman

am avut-o în urma unui discurs pe care l-am ținut,

peste drum de aici, în Georgetown.

Am ţinut un discurs şi un prieten de familie,

decanul Şcolii Medicale din Georgetown, era la prelegere,

şi a venit la mine după discurs, spunându-mi că făceau

un studiu de transplant de ileum la oameni.

Voiau ca eu să mă uit la microbi după transplant.

Astfel am început colaborarea cu această persoană,

Michael Zasloff şi Thomas Fishbein, să mă uit la microbii

care colonizau acest ileum după ce era transplantat într-un beneficiar.

Pot să vă spun toate detaliile acestui studiu microbial

pe care l-am făcut, dar motivul pentru care vreau să vă spun povestea asta

e ceva uimitor ce au făcut

la începutul acestui proiect.

Au luat ileumul donat, care e plin de microbi de la donator,

şi au un beneficiar care poate avea o problemă

cu comunitatea sa microbială, să spunem boala Crohn,

şi au sterilizat ileumul donat.

Au curăţat toţi microbii, iar apoi l-au pus în beneficiar.

Au făcut asta pentru că era o practică uzuală

în medicină, chiar dacă era evident

că nu era o idee bună.

Şi din fericire, în cursul acestui proiect,

chirurgii care se ocupau de transplant şi ceilalţi oameni

au decis să ignore practica uzuală. Trebuie să facem altfel.

Practic s-au decis să lase o parte din comunitatea

microbială în ileum. Au lăsat microbii donorului,

şi teoretic asta ar ajuta pe cei ce primesc

acest transplant de ileum.

Şi acesta e un studiu pe care-l ştiam.

În ultimii ani s-a înregistrat o expansiune însemnată

în folosirea tehnologiei ADN în studiul microbilor din și de pe oameni.

Există ceva ce se numeşte Proiectul Microbiomului Uman,

care are loc în Statele Unite,

şi MetaHIT, în Europa, şi multe alte proiecte.

Iar când oamenii au realizat o varietate de studii,

au învăţat, de exemplu, că atunci când un copil se naşte,

în timpul expulzării vaginale, e colonizat de

microbii de la mama lui.

Există factori de risc asociaţi cu operația cezariană,

unii factori de risc se pot datora colonizărilor greşite

în momentul extragerii copilului din uterul mamei

în loc de a fi scos prin canalul de naştere.

O varietate de alte studii demonstrează

că multitudinea de microbi ce trăieşte în și pe noi

ne ajută în dezvoltarea sistemului imunitar,

ne ajută să luptăm cu factorii patogeni, ne ajută metabolismul,

şi determină ritmului nostru metabolic,

probabil ne determină mirosul, poate chiar ne modifică comportamentul

într-o varietate de moduri.

Astfel, aceste studii au documentat ori au sugerat

o varietate de funcţii importante ale comunităţii microbiale,

acest nor non-patogen care trăiește în interiorul şi exteriorul nostru.

Un domeniu pe care-l consider foarte interesant,

mulţi dintre voi ştiţi că am aruncat

microbi în mulţime, e ceva ce aş numi "germofobie".

Oamenii sunt obsedați de curăţenie, nu-i aşa?

Avem antibiotice în sertarele bucătăriilor noastre,

oamenii spală fiecare părticică din ei tot timpul,

pompăm antibiotice în mâncarea noastră, în comunităţile noastre,

luăm excesiv antibiotice.

Distrugerea factorilor patogeni e un lucru bun dacă eşti bolnav,

dar trebuie să înţelegem că atunci când pompăm chimicale

şi antibiotice în lumea noastră, omorâm de asemenea

și mulţimea de microbi care trăieşte în noi sau pe noi.

Iar consumul excesiv de antibiotice, în special la copii,

s-a arătat că e asociat cu factori de risc

în obezitate, în boli autoimune, într-o varietate de probleme

cauzate probabil de distrugerea

comunităţii microbiale.

Aşadar, comunitatea microbială se poate degrada,

fie că vrem, fie că nu,

sau o omorâm cu antibiotice.

Dar ce putem face pentru a o restaura?

Sunt sigur că mulți din cei prezenți au auzit de probiotice.

Probioticele pot fi folosite pentru a restaura

comunitatea microbială în interiorul sau exteriorul tău.

Au fost categoric eficiente în unele cazuri.

Există un proiect în desfășurare la UC Davis unde se utilizează

probioticele pentru a trata și a preveni

enterocolita necrozantă la copiii născuţi prematur.

Copiii născuţi prematur au o adevărată problemă cu comunitatea lor microbială.

Poate că probioticele pot ajuta la prevenirea

dezvoltării acestei oribile enterocolite necrozante

la aceşti sugari născuţi prematur.

Dar probioticele sunt un fel de soluţie foarte simplă.

Majoritatea pastilelor pe care le iei sau a iaurturilor pe care le mănânci

conțin una, două, poate cinci specii,

iar comunitatea umană e alcătuită din mii şi mii de specii.

Aşadar, ce putem face pentru a restaura comunitatea microbială

când avem mii şi mii de specii pe noi?

Un lucru pe care animalele îl fac,

manâncă fecale -- coprofagie.

Mulţi veterinari,

în special veterinari din şcoala veche,

au făcut ceea ce se numeşte "ceai de fecale",

pentru a trata colicile şi alte maladii

la cai, vaci, etc.

unde faci ceai din fecalele unui anumit animal sănătos

şi hrăneşti cu acesta un animal nesănătos.

Deşi, dacă nu ai o vacă cu fistulă, o gaură mare într-o parte,

şi dacă nu-i poţi introduce mâna în stomac,

e greu de imaginat că transmiterea microbilor

direct prin gură şi prin întreaga

parte superioară a tractului digestiv e cel mai bun sistem de transmitere,

aşadar poate că aţi auzit că anumiţi oameni fac

transplanturi de fecale, în loc să transmită

câţiva microbi probiotici prin gură,

administrează o comunitate de probiotice,

o comunitate de microbi de la un donator sănătos,

prin celălalt capăt.

S-a dovedit a fi foarte eficient în tratarea

anumitor boli infecţioase intransigente

cum ar fi Clostridium difficile, infecţii care pot dăinui

la oameni mulți ani la rând.

Transplanturile de fecale, de microbi din fecale

de la un donor sănătos s-a dovedit că vindecă

în întregime infecţiile cu Clostridium difficile la unii oameni.

Ce sugerează aceste transplanturi, aceste transplanturi de fecale,

acel ceai de fecale -- şi multi alţi oameni

au venit cu aceeași idee -- este că

această comunitate microbiană din și de pe noi este un organ.

Ar trebui s-o considerăm un organ funcţional ce face parte din noi.

Ar trebui s-o tratăm cu atenţie şi cu respect,

şi nu e bine s-o dereglăm, de exemplu prin cezariene

sau prin antibiotice ori curăţire excesivă,

fără o justificare cu adevărat bună.

Ceea ce tehnologiile de secvenţiere ADN permit oamenilor să realizeze acum

se datorează studiilor detaliate a 100 de pacienţi care au boala Crohn

şi a 100 de persoane care nu au boala Crohn.

Sau 100 de persoane care au luat antibiotice când erau mici,

şi 100 de persoane care nu au luat antibiotice.

Putem acum să comparăm comunităţile de microbi

şi genele lor şi să vedem dacă există diferenţe.

Iar într-un final am putea înţelege dacă sunt

doar diferenţe corelative sau cauzale.

Studiile pe sisteme de cobai precum şoarecele şi alte animale

ne ajută de asemenea, dar oamenii utilizează acum

aceste tehnologii deoarece a devenit foarte ieftin

să studiezi microbii din interiorul şi exteriorul unei diversități de oameni.

Aşadar, să trag linie, ce am vrut să spun în legătură cu asta,

nu v-am spus o parte a poveştii despre cum am făcut diabet.

Tatăl meu era doctor și studia hormonii.

I-am spus de multe ori

că eram obosit, însetat, că nu mă simţeam bine.

El ridica din umeri, credea că mă văitam prea mult.

Sau era acea zicală a doctorilor:

"nimic nu poate fi în neregulă cu copiii mei."

Am fost chiar la reuniunea Societăţii Internaţionale a Endocrinologilor

cu familia mea, în Quebec.

Şi mă ridicam în fiecare cinci minute pentru a mă uşura,

şi beam apa tuturor de la masă,

şi cred că toţi au crezut că eram un drogat.

(Râsete)

Dar motivul pentru care vă spun asta este

deoarece comunitatea medicală, tatăl meu de exemplu,

câteodată nu vede ce se întâmplă în faţa ochilor.

Mulţimea microbială e chiar în faţa noastră.

N-o putem vedea. E invizibilă.

Sunt microbi. Sunt micuţi.

Dar îi putem vedea prin ADN-ul lor,

îi putem vedea prin efectele pe care le au asupra noastră.

Şi ce avem nevoie acum

e să începem să ne gândim la această comunitate microbiană

în contextul tuturor aspectelor din medicina umană.

Nu înseamnă că afectează fiecare parte din noi,

dar ar putea.

Avem nevoie de o bază de date completă a microbilor,

care trăiesc pe şi în oameni, pentru a putea înţelege

ce fac ei cu vieţile noastre.

Noi suntem ei. Ei sunt noi.

Mulţumesc.

(Aplauze)