I'm going to start with a little story. So, I grew up in this neighborhood. When I was 15 years old, I went from being what I think was a strapping young athlete, over four months, slowly wasting away until I was basically a famine victim with an unquenchable thirst. I had basically digested away my body. And this all came to a head when I was on a backpacking trip, my first one ever actually, on Old Rag Mountain in West Virginia, and was putting my face into puddles of water and drinking like a dog.
Comenzaré con una pequeña historia. Yo crecí en este vecindario. Cuando tenía 15 años, pasé de ser un atleta joven y fortachón a consumirme, en cuatro meses, hasta convertirme en una víctima de la hambruna con una sed insaciable. Prácticamente me había comido mi cuerpo. Y todo esto me vino de frente, cuando empacaba para un campamento, el primero, de hecho, a la montaña Old Rag, en Virginia del Oeste, y yo metía la cabeza en charcos de agua y bebía como un perro.
That night, I was taken into the emergency room and diagnosed as a type 1 diabetic in full-blown ketoacidosis. And I recovered, thanks to the miracles of modern medicine, insulin and other things, and gained all my weight back and more.
Esa noche, me llevaron a la sala de urgencias y me diagnosticaron diabetes tipo 1 con un ataque de cetoacidosis. Me recuperé gracias a los milagros de la medicina moderna, a la insulina y a otras cosas, recuperé mi peso, e incluso más.
And something festered inside me after this happened. What I thought about was, what caused the diabetes? You see, diabetes is an autoimmune disease where your body fights itself, and at the time people thought that somehow maybe exposure to a pathogen had triggered my immune system to fight the pathogen and then kill the cells that make insulin. And this is what I thought for a long period of time, and that's in fact what medicine and people have focused on quite a bit, the microbes that do bad things. And that's where I need my assistant here now. You may recognize her.
Y algo se quedó marcado en mí después de lo que ocurrió. Lo que pensaba era: ¿qué causó la diabetes? Verán, la diabetes es una enfermedad autoinmune en la que el cuerpo pelea consigo mismo; algunos pensaron que tal vez la exposición a algún patógeno había provocado que mi sistema inmune combatiera el patógeno y matara las células que producen insulina. Y eso mismo pensé yo durante mucho tiempo, de hecho, es en lo que la medicina se ha centrado bastante, en los microbios que hacen cosas malas. Y es aquí donde necesito a mi ayudante. Puede que la reconozcan.
So, I went yesterday, I apologize, I skipped a few of the talks, and I went over to the National Academy of Sciences building, and they sell toys, giant microbes. And here we go! So you have caught flesh-eating disease if you caught that one. I gotta get back out my baseball ability here.
Ayer me fui, lo siento. Me salté algunas de las conferencias, y fui hasta el edificio de la Academia Nacional de Ciencias, donde venden juguetes, microbios gigantes. ¡Y allá vamos! Si lo cogieron, acaban de contraer una fascitis necrotizante. Tengo que recuperar mis habilidades de lanzador.
(Laughter)
(Risas)
So, unfortunately or not surprisingly, most of the microbes they sell at the National Academy building are pathogens. Everybody focuses on the things that kill us, and that's what I was focusing on. And it turns out that we are covered in a cloud of microbes, and those microbes actually do us good much of the time, rather than killing us. And so, we've known about this for some period of time. People have used microscopes to look at the microbes that cover us, I know you're not paying attention to me, but ...
Desgraciadamente, aunque no es ninguna sorpresa, la mayoría de los microbios que venden en la Academia Nacional de Ciencias son patógenos. Todo el mundo se centra en las cosas que nos matan, y es en lo que yo me había centrado. Pero resulta que estamos cubiertos por una nube de microbios, y esos microbios nos ayudan la mayor parte del tiempo, en lugar de matarnos. Hace tiempo que lo sabemos. La gente ha usado microscopios para ver los microbios que nos rodean. Sé que no me están poniendo atención, pero...
(Laughter)
(Risas)
The microbes that cover us. And if you look at them in the microscope, you can see that we actually have 10 times as many cells of microbes on us as we have human cells. There's more mass in the microbes than the mass of our brain.
Los microbios que nos cubren. Y si los miran al microscopio, podrán ver que tenemos 10 veces más microbios de lo que tenemos de células humanas. Nuestros microbios pesan más que todo nuestro cerebro.
We are literally a teeming ecosystem of microorganisms. And unfortunately, if you want to learn about the microorganisms, just looking at them in a microscope is not sufficient. And so we just heard about the DNA sequencing. It turns out that one of the best ways to look at microbes and to understand them is to look at their DNA. And that's what I've been doing for 20 years, using DNA sequencing, collecting samples from various places, including the human body, reading the DNA sequence and then using that DNA sequencing to tell us about the microbes that are in a particular place.
Somos literalmente un ecosistema de microorganismos. Desafortunadamente, si deseas aprender de los microorganismos, verlos al microscopio no es suficiente. Acabamos de escuchar sobre la descodificación del ADN. Resulta que una de las mejores maneras de ver a los microbios y de entenderlos, es ver su ADN. Y eso es lo que he venido haciendo por 20 años, usando la descodificación del ADN, recolectando muestras de varios lugares, incluyendo el cuerpo humano, leyendo el código del ADN y después usando ese código para ver qué nos dice acerca de los microbios que hay en una parte específica.
And what's amazing, when you use this technology, for example, looking at humans, we're not just covered in a sea of microbes. There are thousands upon thousands of different kinds of microbes on us. We have millions of genes of microbes in our human microbiome covering us. And so this microbial diversity differs between people, and what people have been thinking about in the last 10, maybe 15 years is, maybe these microbes, this microbial cloud in and on us, and the variation between us, may be responsible for some of the health and illness differences between us.
Y lo que es asombroso, es que cuando usas esta tecnología, por ejemplo, al ver a los humanos, no sólo estamos cubiertos por un mar de microbios. Hay miles y miles de microbios de diferentes clases en nosotros. Tenemos millones de genes de microbios en el microbioma humano que nos cubre. Es la diferencia entre la población de microbios de diferentes personas, sobre lo que los científicos han reflexionado en los últimos 10, tal vez 15 años, quizá estos microbios, esta nube de microbios, en y a nuestro alrededor, y las variaciones entre nosotros, sean responsables de algunas de las diferencias en salud y enfermedad entre nosotros.
And that comes back to the diabetes story I was telling you. It turns out that people now think that one of the triggers for type 1 diabetes is not fighting a pathogen, but is in fact trying to -- miscommunicating with the microbes that live in and on you. And somehow maybe the microbial community that's in and on me got off, and then this triggered some sort of immune response and led to me killing the cells that make insulin in my body.
Lo que nos devuelve a la historia de diabetes que les estaba contando. Resulta que la gente cree ahora que uno de los detonantes de la diabetes tipo 1 no es la lucha contra un patógeno, sino la mala comunicación entre los microbios que viven dentro y fuera de nosotros. Tal vez la comunidad microbiana que vive dentro y fuera de mí, cambió, y esto detonó algún mecanismo de respuesta inmune que me llevó a matar las células que fabricaban la insulina.
And so what I want to tell you about for a few minutes is, what people have learned using DNA sequencing techniques in particular, to study the microbial cloud that lives in and on us. And I want to tell you a story about a personal project. My first personal experience with studying the microbes on the human body actually came from a talk that I gave, right around the corner from here at Georgetown.
De lo que quiero hablar con ustedes por algunos minutos es de lo que la gente ha aprendido usando las técnicas de descodificación de ADN en particular, al estudiar la nube de microbios que vive dentro y fuera de nosotros. Quiero contarles acerca de un proyecto personal. Mi primera experiencia personal al estudiar los microbios en el cuerpo humano, vino de una conferencia que dicté, justo a la vuelta de la esquina de aquí, en Georgetown.
I gave a talk, and a family friend who happened to be the Dean of Georgetown Medical School was at the talk, and came up to me afterwards saying, they were doing a study of ileal transplants in people. And they wanted to look at the microbes after the transplants.
Di una charla, y un amigo de la familia que resultó ser el Director de la Escuela de Medicina de Georgetown estaba allí, y se me acercó después a decirme que estaban haciendo un estudio de trasplantes ileales en personas. Y querían ver los microbios después del trasplante.
And so I started a collaboration with this person, Michael Zasloff and Thomas Fishbein, to look at the microbes that colonized these ilea after they were transplanted into a recipient. And I can tell you all the details about the microbial study that we did there, but the reason I want to tell you this story is something really striking that they did at the beginning of this project. They take the donor ileum, which is filled with microbes from a donor and they have a recipient who might have a problem with their microbial community, say Crohn's disease, and they sterilized the donor ileum. Cleaned out all the microbes, and then put it in the recipient. They did this because this was common practice in medicine, even though it was obvious that this was not a good idea.
Así que empecé a trabajar con ellos, Michael Zasloff y Thomas Fishbein, a revisar los microbios que vivían en el íleon después de haberlo trasplantado al receptor. Y puedo compartir los detalles del estudio microbiano que hicimos allí, pero la razón por la que quiero contarles esta historia es algo realmente sorprendente que hicieron al inicio del proyecto. Tomaron el íleon, que está lleno de microbios del donador y tenían un receptor que podría tener un problema con su comunidad microbiana, digamos enfermedad de Crohn, y esterilizaban el íleon del donador. Lo limpiaban de microbios y después lo ponían en el receptor. Hacían esto porque era una práctica común en medicina, aún cuando era obvio que esto no era una buena idea.
And fortunately, in the course of this project, the transplant surgeons and the other people decided, forget common practice. We have to switch. So they actually switched to leaving some of the microbial community in the ileum. They leave the microbes with the donor, and theoretically that might help the people who are receiving this ileal transplant.
Afortunadamente en el curso del proyecto, los cirujanos de trasplantes y las otras personas decidieron, "olvidémonos de la práctica común, tenemos que cambiar". De hecho cambiaron a dejar algunos de los microbios de la comunidad en el íleon. Dejaban los microbios en el donador, y en teoría eso podría ayudar a las personas que eran receptores de este trasplante ileal.
And so, people -- this is a study that I did now. In the last few years there's been a great expansion in using DNA technology to study the microbes in and on people. There's something called the Human Microbiome Project that's going on in the United States, and MetaHIT going on in Europe, and a lot of other projects.
Así que, este es un estudio que hice ahora. En los últimos años ha habido una gran expansión al usar tecnología de ADN para estudiar a los microbios y a las personas. Hay algo llamado el proyecto "Microbioma Humano" que se está haciendo en EE.UU., MetaHIT lo trabaja en Europa, y muchos otros proyectos.
And when people have done a variety of studies, they have learned things such as, when a baby is born, during vaginal delivery you get colonized by the microbes from your mother. There are risk factors associated with cesarean sections, some of those risk factors may be due to mis-colonization when you carve a baby out of its mother rather than being delivered through the birth canal. And a variety of other studies have shown that the microbial community that lives in and on us helps in development of the immune system, helps in fighting off pathogens, helps in our metabolism, and determining our metabolic rate, probably determines our odor, and may even shape our behavior in a variety of ways.
Y cuando la gente ha hecho muchos estudios, ha aprendido cosas como que, cuando nace un bebé, al salir por el conducto vaginal, el bebé queda colonizado por los microbios de su madre. Hay factores de riesgo asociados a las cesáreas, algunos de esos factores de riesgo pueden deberse a una mala colonización cuando extrae a un bebé de su madre en lugar de dejarlo nacer por el conducto del parto. Y muchos otros estudios han mostrado que la comunidad microbiana que vive en nosotros ayuda al desarrollo del sistema inmune, ayuda a combatir patógenos, ayuda en nuestro metabolismo, y a determinar nuestra velocidad metabólica, probablemente determine nuestro olor, y tal vez moldee nuestra conducta de muchas formas.
And so, these studies have documented or suggested out of a variety of important functions for the microbial community, this cloud, the non-pathogens that live in and on us. And one area that I think is very interesting, which many of you may have now that we've thrown microbes into the crowd, is something that I would call "germophobia." So people are really into cleanliness, right? We have antibiotics in our kitchen counters, people are washing every part of them all of the time, we pump antibiotics into our food, into our communities, we take antibiotics excessively.
Estos estudios han documentado o sugerido una gran variedad de funciones importantes para la comunidad microbiana, esta nube, estos no patógenos que viven en y alrededor de nosotros. Y esta es un área que considero muy interesante. al igual que muchos de ustedes, ahora que les hemos lanzado microbios; es algo que llamo "germofobia," Las personas son obsesivas con la limpieza, ¿no es cierto? Tenemos antibióticos en las repisas de la cocina, la gente se lava todo el cuerpo todo el tiempo, le inyectamos antibióticos a nuestra comida, a nuestras comunidades, tomamos antibióticos en exceso.
And killing pathogens is a good thing if you're sick, but we should understand that when we pump chemicals and antibiotics into our world, that we're also killing the cloud of microbes that live in and on us. And excessive use of antibiotics, in particular in children, has been shown to be associated with, again, risk factors for obesity, for autoimmune diseases, for a variety of problems that are probably due to disruption of the microbial community.
El matar patógenos es algo bueno si estás enfermo, pero debemos entender que cuando inyectamos químicos y antibióticos en nuestro mundo, también estamos matando la nube de microbios que vive dentro y fuera de nosotros. Y un uso excesivo de antibióticos, en particular en los niños, ha sido asociado a factores de riesgo para obesidad, para enfermedades autoinmunes, para una variedad de problemas que son causados probablemente por trastornar nuestras comunidades microbianas.
So the microbial community can go wrong whether we want it to or not, or we can kill it with antibiotics, but what can we do to restore it? I'm sure many people here have heard about probiotics. Probiotics are one thing that you can try and do to restore the microbial community that is in and on you. And they definitely have been shown to be effective in some cases. There's a project going on at UC Davis where people are using probiotics to try and treat, prevent, necrotizing enterocolitis in premature infants. Premature infants have real problems with their microbial community. And it may be that probiotics can help prevent the development of this horrible necrotizing enterocolitis in these premature infants.
La comunidad microbiana puede degradarse sin importar si lo deseamos o no, o podemos acabarla con antibióticos, pero, ¿cómo podemos restaurarla? Estoy seguro de que muchos de ustedes han escuchado de los probióticos. Los probióticos son lo que pueden usar para restaurar la comunidad microbiana dentro y fuera de ustedes. Se ha demostrado que son efectivos en algunos casos. Hay un proyecto en la Universidad de California en Davis en donde las personas usan probíoticos para ensayar y tratar, prevenir, la enterocolitis necrotizante en infantes prematuros. Los niños prematuros tienen verdaderos problemas con su comunidad microbiana. Y puede ser que los probióticos ayuden a prevenir el desarrollo de esta horrible enterocolitis necrotizante en estos niños prematuros.
But probiotics are sort of a very, very simple solution. Most of the pills that you can take or the yogurts that you can eat have one or two species in them, maybe five species in them, and the human community is thousands upon thousands of species. So what can we do to restore our microbial community when we have thousands and thousands of species on us?
Pero los probióticos son una solución muy simple. Muchas de las pastillas que pueden tomar o de los yogures que pueden comer tienen una o dos especies en ellos, tal vez hasta cinco, y la comunidad humana consta de miles y miles de especies. Así que, ¿qué podemos hacer para restaurar nuestra comunidad microbiana cuando tenemos miles y miles de especies en nosotros?
Well, one thing that animals seem to do is, they eat poo -- coprophagia. And it turns out that many veterinarians, old school veterinarians in particular, have been doing something called "poo tea," not booty, but poo tea, to treat colic and other ailments in horses and cows and things like that, where you make tea from the poo from a healthy individual animal and you feed it to a sick animal. Although, unless you have a fistulated cow with a big hole in its side, and you can put your hand into its rumen, it's hard to imagine that the delivery of microbes directly into the mouth and through the entire top of the digestive tract is the best delivery system, so you may have heard in people they are now doing fecal transplants, where rather than delivering a couple of probiotic microbes through the mouth, they are delivering a community of probiotics, a community of microbes from a healthy donor, through the other end.
Una de las cosas que los animales hacen es esta, se comen sus heces —coprofagia—. Resulta que muchos veterinarios, veterinarios de la vieja escuela en particular, han estado haciendo lo que llaman "té de heces", para tratar los cólicos y otras enfermedades en caballos y vacas y cosas como esas, donde haces un té de heces de un animal sano y a partir de allí alimentas a un animal enfermo. Aunque, a menos que tengan una vaca con una fístula y un gran agujero en un lado, y que puedan tomar en la mano un poco de su rumen, es difícil imaginar que llevar la dosis de microbios directamente a la boca y a través del tracto digestivo superior sea el mejor sistema de suministro, así que tal vez hayan oído de personas que están haciendo trasplantes fecales, donde en lugar de suministrar un par de microbios probióticos por la boca, suministran una comunidad de probióticos, una comunidad de microbios de un donador sano, a través del otro extremo.
And this has turned out to be very effective in fighting certain intransigent infectious diseases like Clostridium difficile infections that can stay with people for years and years and years. Transplants of the feces, of the microbes from the feces, from a healthy donor has actually been shown to cure systemic C. dif infections in some people.
Esto ha resultado muy efectivo para combatir algunas enfermedades infecciosas intransigentes como el Clostridium difficile, infecciones que pueden permanecer en las personas por años y años. El trasplante de las heces, de los microbios de las heces de un donador sano, ha demostrado curar las infecciones sistémicas de C. dif en algunas personas.
Now what these transplants, these fecal transplants, or the poo tea suggest to me, and many other people have come up with this same idea, is that the microbial community in and on us, it's an organ. We should view it as a functioning organ, part of ourselves. We should treat it carefully and with respect, and we do not want to mess with it, say by C-sections or by antibiotics or excessive cleanliness, without some real good justification.
Ahora bien, estos trasplantes fecales o los tés de heces me sugieren, y muchas otras personas han llegado a la misma idea, que la comunidad microbiana dentro y fuera de nosotros es un órgano. Deberíamos verlo como un órgano operativo, parte de nosotros mismos. Deberíamos tratarlo con delicadeza y respeto, y no maltratarlo haciendo cesáreas o usando antibióticos o limpieza excesiva, sin una justificación válida.
And what the DNA sequencing technologies are allowing people to do now is do detailed studies of, say, 100 patients who have Crohn's disease and 100 people who don't have Crohn's disease. Or 100 people who took antibiotics when they were little, and 100 people who did not take antibiotics. And we can now start to compare the community of microbes and their genes and see if there are differences. And eventually we may be able to understand if they're not just correlative differences, but causative. Studies in model systems like mouse and other animals are also helping do this, but people are now using these technologies because they've gotten very cheap, to study the microbes in and on a variety of people.
Y lo que la tecnología de descodificación de ADN le permite hacer a la gente es hacer estudios detallados de, digamos, 100 pacientes que tenían enfermedad de Crohn y 100 personas que no tenían enfermedad de Crohn. O 100 personas que tomaron antibióticos cuando eran pequeños, y 100 personas que no tomaron antibióticos. Y podemos entonces comparar la comunidad de microbios y sus genes para descubrir las diferencias. Eventualmente seremos capaces de entender si no son solo diferencias correlacionadas, sino causales. Los estudios en sistemas modelo, como el ratón y otros animales nos ayudan a hacer esto, pero las personas ahora están usando estas tecnologías porque se han vuelto económicas para estudiar los microbios en y sobre una variedad de personas.
So, in wrapping up, what I want to tell you about is, I didn't tell you a part of the story of coming down with diabetes. It turns out that my father was an M.D., actually studied hormones. I told him many times that I was tired, thirsty, not feeling very good. And he shrugged it off, I think he either thought I was just complaining a lot, or it was the typical M.D. "nothing can be wrong with my children." We even went to the International Society of Endocrinology meeting as family in Quebec. And I was getting up every five minutes to pee, and drinking everybody's water at the table, and I think they all thought I was a druggie.
Para terminar, quiero contarles, una parte que no les conté de la historia de mi diabetes. Resulta que mi papá era médico, de hecho estudiaba hormonas. Le dije muchas veces que estaba cansado, sediento, que no me sentía bien. Él se encogía de hombros, supongo que pensaba que era un quejumbroso o era el típico médico: "nada puede estar mal con mis hijos". Incluso fuimos en familia a la Reunión Internacional de la Sociedad de Endocrinología en Quebec. Yo me levantaba cada cinco minutos para orinar, y me tomaba el agua de todo el mundo en la mesa, creo que todos pensaban que era drogadicto.
(Laughter)
(Risas)
But the reason I'm telling you this is that the medical community, my father as an example, sometimes doesn't see what's right in front of their eyes. The microbial cloud, it is right in front of us. We can't see it most of the time. It's invisible. They're microbes. They're tiny. But we can see them through their DNA, we can see them through the effects that they have on people.
Pero la razón por la que les cuento esto es que la comunidad médica, por ejemplo mi padre, algunas veces no ve lo que está frente a sus ojos. La nube de bacterias está justamente frente a nosotros. No podemos verla la mayor parte del tiempo, es invisible. Son microbios. Son pequeños. Pero podemos verlos bien a través de su ADN. podemos verlos a través de los efectos que provocan en las personas.
And what we need now is to start thinking about this microbial community in the context of everything in human medicine. It doesn't mean that it affects every part of us, but it might. What we need is a full field guide to the microbes that live in and on people, so that we can understand what they're doing to our lives. We are them. They are us.
Y lo que necesitamos ahora es empezar a pensar acerca de esta comunidad en el contexto de todo en la medicina humana. No significa que afecte cada parte de nuestras vidas, pero podría. Lo que debemos hacer es crear una guía completa sobre los microbios que viven en y de la gente, de manera que podamos entender qué es lo que hacen en nuestras vidas. Somos ellos. Ellos son nosotros.
Thank you.
Gracias.
(Applause)
(Aplausos)