Tip:
Highlight text to annotate it
X
Prevodilac: Ivana Krsmanović Lektor: Mile Živković
Mi ljudi smo oduvek bili veoma zabrinuti za zdravlje svojih tela,
ali ne shvatamo uvek tako dobro ono što je važno.
Uzmimo za primer drevne Egipćane: veoma su brinuli
o delovima tela za koje su smatrali da će im biti potrebni u zagrobnom životu,
ali su izostavili neke delove.
Ovaj deo, na primer.
Iako su veoma pažljivo čuvali stomak, pluća,
jetru i nadalje,
od mozga su jednostavno pravili masu, izvukli je kroz nos
i bacili ga,
što zapravo ima smisla,
jer čemu nam mozak uopšte služi?
Ai zamislite da u našim telima postoji zanemaren organ
koji je iste težine kao mozak
i koji je u određenim funkcijama od podjednake važnosti za nas,
ali o kom znamo veoma malo i koji zanemarujemo.
Zamislite da, zahvaljujući naučnim dostignućima,
tek počinjemo da shvatamo
njegovu važnost za razumevanje nas samih.
Zar ne biste želeli da saznate više o njemu?
Ispostavilo se da imamo nešto upravo takvo:
našu utrobu.
Ili bolje rečeno, njene mikrobe.
Međutim, nisu važni samo mikrobi u našoj utrobi.
Ispostavilo se da su mikrobi u čitavom telu
od suštinske važnosti za čitav niz razlika
koje nas čine različitima.
Na primer, da li ste ikada primetili
da komarci ujedaju neke ljude mnogo češće nego druge?
Ispostavilo se da su šaljiva iskustva sa kampovanja zapravo tačna.
Na primer, mene retko ujedaju komarci,
međutim, moja partnerka Amanda ih privlači u rojevima,
a razlog tome je što imamo različite mikrobe na koži,
koji proizvode različite hemikalije koje komarci detektuju.
Mikrobi su takođe veoma važni u oblasti medicine.
Tako na primer, mikrobi koje imate u crevima
određuju da li su izvesni lekovi protiv bolova otrovni po vašu jetru.
Oni takođe određuju da li će drugi lekovi za vaše srčane probleme delovati ili ne.
A u slučaju vinskih mušica
mikrobi određuju izbor seksualnog partnera.
Ovo još nismo dokazali kod ljudi
ali možda je samo pitanje vremena kada ćemo otkriti. (Smeh)
Tako da mikrobi obavljaju ogroman broj funkcija.
Pomažu nam da varimo hranu.
Pomažu nam da oformimo imunološki sistem.
Pomažu nam da se odbranimo od bolesti,
a moguće je da utiču čak i na naše ponašanje.
Dakle, kako bi izgledala mapa svih ovih grupacija mikroba?
Ne bi izgledala baš ovako,
ali ovo je koristan vodič za razumevanje biodiverziteta.
Različiti delovi sveta imaju različite organizme u okruženju
koji su neposredno karakteristični za jedno mesto ili drugo
ili neko drugo.
U neku ruku je isto i sa mikrobiologijom, mada moram biti iskren prema vama:
svi mikroorganizmi izgledaju isto pod mikroskopom.
Tako da, umesto da pokušavamo da ih vizuelno identifikujemo,
mi posmatramo njihove DNK sekvence,
u projektu koji je nazvan Projekat ljudskog bioma,
koji je Nacionalni institut za zdravlje finansirao sa 173 miliona dolara,
u kom su okupljene stotine istraživača
u cilju detaljnog uređenja svih vrsta A, T, G i C
i svih ovih mikroba u ljudskom telu.
Tako da, kada ih spojimo, oni izgledaju ovako.
Sada je malo teže odrediti ko gde živi, zar ne?
Moja laboratorija se bavi razvijanjem kompjuterskih tehnika
koje nam omogućavaju da uzmemo ove terabajte nizova podataka
i pretvorimo ih u nešto što je malo korisnije, kao mapa,
i kada to učinimo sa podacima ljudskog mikrobioma
koji potiču od 250 zdravih dobrovoljaca,
to izgleda ovako.
Svaka tačka ovde predstavlja sve kompleksne mikrobe
u celokupnoj mikrobijalnoj zajednici.
Rekao sam vam, u suštini svi izgledaju isto.
Ono sto zapažamo je da svaka tačka predstavlja jednu mikrobijalnu zajednicu
s jednog tela jednog zdravog dobrovoljca.
Možete primetiti da su različiti delovi mape različitih boja,
skoro kao odvojeni kontinenti.
Pokazalo se da oni,
kao različiti delovi tela,
sadrže veoma različite mikrobe.
Imamo oralnu zajednicu gore u zelenom.
Gore s druge strane imamo zajednicu kože koja je plava,
vaginalna zajednica je ljubičasta,
i onda skroz dole na dnu, imamo fekalnu zajednicu koja je braon.
Tek smo u poslednjih nekoliko godina otkrili
da se mikrobi u različitim delovima tela
neverovatno međusobno razlikuju.
Tako da, ako pogledam mikrobe
u ustima ili crevima samo jedne osobe,
ispostavlja se da je razlika između te dve zajednice mikroba
ogromna.
Veća je od razlike između mikroba na ovom grebenu
i mikroba u ovoj preriji.
Ovo je neverovatno kada razmislite o tome.
To znači da nekoliko metara razlike u ljudskom telu
čini veću razliku vašoj mikrobijalnoj ekologiji
nego stotine kilometara na Zemlji.
Time se ne tvrdi da dve osobe izgledaju potpuno isto
niti da su im tela ista.
Verovatno ste čuli
da smo svi mi uglavnom isti kada je u pitanju naš ljudski DNK.
Vi ste 99,99 posto identični osobi koja sedi pored vas
kada je pitanju vaš ljudski DNK.
Međutim, to nije isto za vaše crevne mikrobe.
Možete deliti samo 10 procenata sličnosti
sa osobom koja sedi pored vas, kada se radi o crevnim mikrobima.
Oni se razlikuju kao bakterije na ovoj preriji
i bakterije u ovoj šumi.
Tako da ti različiti mikrobi
imaju svakakve različite vrste funkcija o kojim sam vam pričao,
počevši od varenja hrane
do učestvovanja u različitim bolestima,
razlaganju lekova, i tako dalje.
Nego, kako uspevaju u svemu tome?
Delimično tako što,
uprkos tome što ima samo 1,3 kilograma ovih mikroba u našim crevima,
zapravo ih ima više nego nas.
A koliko više ih ima od nas?
Pa, zavisi od toga šta smatramo našim telima.
Da li su to naše ćelije?
Svako od nas se sastoji od oko 10 biliona ljudskih ćelija,
ali svi posedujemo 100 biliona mikrobijalnih ćelija.
Tako da ih ima više od nas u srazmeri 10 prema 1.
Možda ćete pomisliti, pa, mi smo ljudi zbog našeg DNK.
ali se ispostavilo da svako od nas ima oko 20,000 ljudskih gena,
u zavisnosti od toga šta tačno brojite,
ali imate između dva miliona i 20 miliona mikrobijalnih gena.
Tako da, na koji god način da posmatramo, veoma su nas brojno nadmašili
naši mikrobijalni organizmi u simbiozi.
Ispostavilo se da pored tragova našeg ljudskog DNK,
takođe ostavljamo tragove našeg mikrobijalnog DNK
na svemu što dodirnemo.
U studiji od pre nekoliko godina pokazali smo
da zapravo možete spariti dlan nečije ruke
sa kompjuterskim mišem koji uobičajeno koriste
sa preciznošću do čak 95 procenata.
Ovo je objavljeno u naučnom časopisu pre nekoliko godina,
ali što je još važnije, prikazano je u ''CSI: Miami'',
tako da sigurno znate da je tačno.
(Smeh)
Odakle uopšte potiču naši mikrobi?
Pa, ako poput mene, imate pse ili decu,
verovatno imate neku mračnu sumnju vezanu za to,
što je, uzgred rečeno, tačno.
Tako da, baš kao što možemo spariti vas i vašu kompjutersku opremu
pomoću mikroba koje delite,
isto možemo uraditi kada je vaš pas u pitanju.
Međutim, ispostavilo se da su kod odraslih,
mikrobijalne zajednice relativno stabilne,
pa čak iako živite sa nekim,
zadržaćete svoj odvojeni mikrobijalni identitet
nedeljama, mesecima, pa čak i godinama.
Ispostavilo se da naše prve mikrobijalne zajednice
dosta zavise od načina na koji smo rođeni.
Tako da kod beba koje su rođene na uobičajen način
svi mikrobe su poput vaginalne zajednice,
dok kod beba koje su rođene carskim rezom
svi mikrobi izgledaju kao koža.
Ovo može biti povezano sa nekim razlikama u zdravlju
koje se dovode u vezu sa rođenjem putem carskog reza,
kao što su učestalija astma, alergije, čak i više gojaznosti,
i sve se danas dovode u vezu sa mikrobima,
i kada razmislite o tome, do nedavno, svaki preživeli sisar
je došao na svet kroz vaginalni kanal,
pa nedostatak tih zaštitnih mikroba
bez kojih se razvijamo, može biti veoma bitan
kada su u pitanju mnoga različita stanja za koja danas znamo da uključuju mikrobe.
Kada je moja kćerka rođena pre par godina
putem hitnog carskog reza,
mi smo uzeli stvar u svoje ruke
i osigurali se da bude pokrivena sa tim vaginalnim mikrobima
koje bi dobila prirodnim putem.
Veoma je teško reći da li je ovo imalo uticaja
specifično na njeno zdravlje, zar ne?
Vodeći se primerom samo jednog deteta, bez obzira na to koliko je volimo,
zapravo nemamo dovoljno uzoraka
da zaključimo šta se dešava u proseku,
ali sa dve pune godine, još uvek nije imala infekciju uha,
tako da se nadamo najboljem.
Povrh svega, počinjemo sa kliničkim ispitivanjima s većim brojem dece
da bismo zaključili da li to ima zaštitni uticaj uopšteno.
To kako smo rođeni ima izuzetan uticaj na mikrobe koje posedujemo u početku,
ali šta se dalje dešava?
Ovo što vam ponovo pokazujem ovde je mapa
Podataka ljudskog mikrobijalnog projekta,
tako svaka tačka predstavlja uzorak iz jednog tela,
jednog od 250 zdravih odraslih ljudi.
Videli ste kako se deca razvijaju fizički.
Videli ste kako se razvijaju mentalno.
Sada ćete videti, po prvi put,
kako se jedno od dece mog saradnika razvija mikrobijalno.
Ono što ćemo gledati
je stolica ove bebe,
fekalna zajednica, koja predstavlja utrobu,
sakupljana svake nedelje skoro dve i po godine.
Počinjemo sa prvim danom.
Novorođenče će početi od ove žute tačke,
i možete videti da zapravo počinje u vaginalnoj zajednici,
što smo i očekivali po načinu rođenja.
Za ove dve i po godine,
ono će otputovati skroz dole i počeće da podseća
na fekalnu zajednicu odraslih zdravih volontera skroz na dnu.
Pokrenuću ovo i videćemo šta se dešava.
Ovde vidite, i zapamtite da svaki korak predstavlja samo jednu nedelju,
možete videti iz nedelje u nedelju
da je promena u mikrobijalnoj zajednici fekalija ovog deteta,
razlike iz nedelje u nedelju su mnogo veće
od razlika između zdravih odraslih ljudi
u grupi Ljudskog mikrobijalnog projekta,
koji predstavljaju ove braon tačke skroz na dnu.
Možete videti da on počinje da se približava fekalnoj zajednici odraslih.
Ovo obuhvata oko dve godine.
Ali nešto sjajno će se desiti ovde.
Dakle, on dobija antibiotike za infekciju uha.
Ono sto možete primetiti je ogromna promena u zajednici,
praćena relativno brzim oporavkom.
Ja ću vam premotati to.
Ono što možemo videti je da tokom samo nekoliko nedelja,
imamo mnogo značajniju promenu,
višemesečni zastoj u normalnom razvoju,
praćen relativno brzim oporavkom,
a kada dođe 838. dan, što je i kraj ovog videa
možete videti da je on u suštini stigao
do fekalne zajednice zdravih odraslih osoba,
uprkos intervenciji antibioticima.
Ovo je veoma zanimljivo zato što postavlja suštinska pitanja
u vezi sa tim šta se dešava kada se umešamo u različitim dobima života deteta.
Dakle, da li ono što rano radimo, kada se mikrobi ubrzano menjaju,
zapravo utiče,
ili je to poput bacanja kamena u uzburkano more,
gde će mali talasi samo biti izgubljeni?
Fascinantno je to što se ispostavilo da ako deci date antibiotike
u prvih šest meseci života,
veća je verovatnoća da će kasnije biti gojazni
u poređenju s tim ako im tada ne damo antibiotike ili ako im ih damo kasnije,
tako da, ono što radimo veoma rano može imati snažan uticaj
na crevnu mikrobijalnu zajednicu i buduće zdravlje,
što tek počinjemo da razumemo.
Ovo je fascinantno jer, jednoga dana, osim efekata
koje antibiotici imaju na bakterije koje su otporne na antibiotike,
koji su veoma bitni,
oni takođe mogu oštetiti nas crevni mikrobijalni ekosistem,
tako bismo jednog dana mogli gledati na antibiotike sa istim užasom
s kojim danas posmatramo metalno oruđe
koje su Egipćani koristili da naprave kašu od mozgova
pre nego što bi ih izvadili za balsamovanje.
Pomenuo sam da mikrobi imaju sve te važne funkcije
a sada su takođe, tek tokom poslednjih nekoliko godina,
povezivane sa čitavim nizom različitih bolesti,
uključujući zapaljenje creva,
bolesti srca, rak debelog creva,
pa čak i gojaznost.
Gojaznost ima veliki uticaj, kako se ispostavilo,
i danas možemo zaključiti da li ste mršavi ili gojazni
sa preciznošću od 90 procenata,
gledajući mikrobe u vašoj utrobi.
Iako to može zvučati imresivno,
na neki način je možda problematično kao medicinski test
jer verovatno možete reći koji od ovih ljudi je gojazan,
a da ne znate ništa o mikrobima u njihovim crevima.
ali ispostavilo se da, čak iako napravimo niz njihovih kompletnih genoma
i ako bismo imali čitav njihov ljudski DNK,
mogli bismo predvideti ko je gojazan sa preciznošću od samo 60 procenata.
To je neverovatno, zar ne?
To znači da su 1,3 kilograma mikroba koje nosite sa sobom,
možda važniji za neke bolesti
od svakog pojedinog gena u vašem genomu.
Kada su miševi u pitanju, možemo učiniti mnogo više.
Kod miševa, mikrobi su povezani sa raznim vrstama dodatnih bolesti,
uključujući sklerozu multipleks,
depresiju, autizam, i opet, gojaznost.
Ali kako možemo otkriti da li su ove mikrobijalne razlike
vezane za bolesti njihov uzrok ili posledica?
Mogli bismo da uzgajamo miševe bez ikakvih mikroba
koji pripadaju njima, u mehuru bez bacila.
Onda možemo ubaciti neke bacile koje smatramo važnima
i da vidimo šta se dešava.
Kada uzmemo mikrobe iz gojaznog miša
i transplantujemo ih u genetski normalnog miša
koji je uzgajan u mehuru bez sopstvenih mikroba
on postaje još deblji nego da ih je dobio iz običnog miša.
Neverovatno je zašto se to događa.
Ponekad se dešava da im mikrobi
pomažu da efikasnije vare hranu iz istog načina ishrane,
tako da dobijaju više energije iz hrane
ali u drugim slučajevima, mikrobi zapravo utiču na njihovo ponašanje.
Oni jedu više nego normalni miševi.
pa se goje samo onoliko koliko im mi dozvolimo da jedu.
Ovo je izuzetno, zar ne?
Implikacija je da mikrobi mogu uticati na ponašanje sisara.
Možda se pitate da li ovako nešto možemo uraditi sa drugim vrstama,
i ispostavilo se da ako uzmete mikrobe iz gojazne osobe
i transplantujete ih u miša koji je uzgajan bez bacila,
ti miševi će takođe postati deblji
nego u slučaju da dobiju mikrobe iz mršave osobe,
ali možemo da stvorimo mikrobijalnu zajednicu kojom bismo ih zaštitili
i koja bi ih sprečila da se ugoje.
Ovo takođe možemo uraditi i kod neuhranjenosti.
Tako da u projektu koji finansira Fondacija Gejts
posmatramo decu u Malaviju
koja imaju kvašiorkor, ozbiljan oblik neuhranjenosti,
i miševi koji dobiju transplantovanu zajednicu kvašiorkora
izgube 30 procenata telesne mase
za samo tri nedelje,
ali možemo obnoviti njihovo zdravlje uz isti dodatak na bazi kikiriki putera,
korišćen za decu na klinici,
a miševi koji dobiju zajednicu
od zdravih identičnih blizanaca dece obolele od kvašiorkoa su dobro.
Ovo ja zaista sjajno, jer nam omogućava da prilagođavamo terapije
isprobavajući ih na velikom broju različitih miševa,
sa crevnim zajednicama pojedinačnih ljudi
i možda prilagodimo te terapije za individualne potrebe.
Smatram da je veoma važno da svako dobije šansu
da učestvuje u ovom otkriću.
Pre par godina
započeli smo projekat nazvan Američka utroba
koji vam omogućava da zauzmete mesto na mikrobijalnoj mapi.
Ovo je sada najveći naučni masovno finansiran projekat koji postoji -
trenutno broji preko 8.000 ljudi.
Oni šalju svoje uzorke,
a mi od njihovih mikroba pravimo DNK nizove i šaljemo im rezultate.
Takođe ih, bez identifikacije šaljemo naučnicima, profesorima,
zainteresovanima iz javnog sektora, i tako dalje,
tako da svako ima pristup podacima.
S druge strane,
kada pokazujemo našu laboratoriju na Institutu BioFrontiers,
i objašnjavamo kako koristimo robote i lasere da proučavamo izmet,
ispostavi se da ne žele svi da znaju.
(Smeh)
Ali pretpostavljam da mnogi od vas žele,
pa sam doneo opremu ovde ako ste zainteresovani
da ovo probate sami.
Zašto bismo želeli da radimo ovo?
Ispostavilo se da mikrobi ne samo da su važni
za otkrivanje našeg zdravstvenog stanja,
već mogu zapravo da leče bolesti.
Ovo je jedna od najnovijih stvari koje smo uspeli da ostvarimo
sa kolegama sa Univerziteta u Minesoti.
Evo ponovo te mape ljudskih mikroba.
Ono što sada gledamo -
sada ću dodati zajednice nekih ljudi sa Klostridijum Dificile.
Ovo je užasan oblik dijareje,
koja zahteva pražnjenje do 20 puta dnevno,
i ovim ljudima nije pomogla terapija antibioticima tokom dve godine
pre nego što su se kvalifikovali za ovo testiranje.
Šta bi se desilo kad bismo transplantovali deo stolice zdravog davaoca
te zvezde na dnu,
u ove pacijente?
Da li bi se dobri mikrobi borili protiv loših
i pomogli da se obnovi njihovo zdravlje?
Hajde da vidimo šta se tu tačno dešava.
Četiri pacijenta će dobiti transplantaciju
od tog zdravog davaoca na dnu.
i ono što odmah možete videti
je da dolazi do korenite promene u crevnoj zajednici.
Tako da jedan dan posle transplantacije
svi simptomi nestaju
i dijareja prestaje i oni su
suštinski ponovo zdravi i počinju da podsećaju na zajednicu davaoca
i ostaju takvi.
(Aplauz)
Tek smo na početku ovog otkrića
Tek saznajemo da mikrobi imaju implikacije
za sve ove različite vrste bolesti
od inflamatorne bolesti creva do gojaznosti
pa možda čak autizma i depresije.
Ono što ipak moramo učiniti
je da osmislimo mikrobijalni GPS
pomoću kog ne samo da znamo gde smo
već i kuda želimo ići i šta moramo uraditi
da bismo tamo stigli
i to moramo učiniti dovoljno jednostavnim
da ga i dete može koristiti. (Smeh)
Hvala.
(Aplauz)