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.
Eu vou começar com uma pequena história. Eu cresci neste bairro. Quando eu tinha 15 anos deixei de ser aquele atleta jovem e robusto que pensava ser , e em quatro meses, vagarosamente eu me tornei basicamente uma vitima da fome com uma sede insaciável. Eu tinha basicamente digerido o meu corpo. E tudo isso veio a mente quando viajava de mochila, minha primeira verdadeira viagem, na montanha Old Rag na Virginia Oeste, e enfiava meu rosto dentro de poças de água lamaçal elameadas e bebia como um cachorro.
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.
Naquela noite, eu fui levado ao pronto atendimento e diagnosticado com diabetes tipo 1 em completa cetoacidose (acidose no sangue). E eu me recuperei, graças aos milagres da medicina moderna, insulina e outras coisas, e recuperei todo o meu peso e mais.
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.
E alguma coisa apodreceu dentro de mim depois que isto aconteceu. Aí eu pensei: o que causou o diabetes? Vocês sabem, diabetes é uma doença auto-imune no qual seu corpo luta consigo mesmo, e quando as pessoas pensam que de alguma forma talvez a exposição a um patógeno disparou o meu sistema imunológico para combater o patógeno e assim matou as células que produzem a insulina. E foi assim que eu pensei por muito tempo, e é nisto de fato o que a medicina e as pessoas têm se concentrado bastante, os micróbios que fazem coisas ruíns. E é agora que eu preciso de minha assistente aqui. Vocês talvez a reconheçam.
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.
Então, eu fui ontem. me desculpem, eu pulei um pedaço da palestra,. e fui ao edifício da Academia Nacional de Ciências, e eles vendem brinquedos, micróbios gigantes. E vamos nós! Se você pegou aquele lá, você contraiu a doença comedora de carne.. Preciso recuperar a minha habilidade no beisebol aqui.
(Laughter)
(Risos)
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 ...
Então, infelizmente ou sem surpresa, a maioria dos micróbios que eles vendem no edifício da Academia Nacional são patógenos. Todos se concentram nas coisas que podem nos matar, e era nisso que eu estava concentrado. E acontece que nós estamos cobertos por uma nuvem de micróbios, e esses micróbios na verdade nos fazem bem na maior parte do tempo, mais do que nos matar. E então, nos soubemos disso por um certo tempo. as pessoas usaram microscópios para examinar os micróbios que nos cobrem, eu sei, vocês não estão prestando atenção em mim, mas....
(Laughter)
(Risos)
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.
Os micróbios que nos cobrem. E se vocês os olharem no microscópio, vocês podem ver que na verdade nós temos 10 vezes mais células de micróbios conosco do que temos de células humanas. Há mais massa nos micróbios do que massa em nossos cérebros.
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.
Nós somos literalmente um ecossistema repleto de microorganismos. E infelizmente, se vocês querem aprender sobre os microorganismos, examiná-los no microscópio não é suficiente. E então nós acabamos de ouvir sobre sequenciamento de DNA. Acontece que uma das melhores maneiras de examinar os micróbios e de entende-los é examinar o seu DNA. E é o que tenho feito há 20 anos, usando o sequenciamento de DNA, coletando amostras de vários lugares, incluindo o corpo humano, lendo a sequência de DNA e então usando essa sequência de DNA para nos contar sobre os micróbios que estão em um lugar específico.
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.
E o que é surpreendente quando se usa esta tecnologia, por exemplo, examinando os humanos, nós não estamos apenas cobertos em um mar de micróbios. Existem milhares e milhares de tipos diferentes de micróbios conosco. Nós temos milhões de genes de micróbios cobrindo nosso microbioma humano. E dessa maneira essa diversidade microbiana difere entre as pessoas, e o que as pessoas tem pensado a respeito nos últimos 10, talvez 15 anos é, talvez estes micróbios, esta nuvem de micróbios dentro e sobre nós, e as variações entre nós, podem ser responsáveis por algumas das diferenças de saúde e doença entre nós.
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.
E aqui volta a história do diabetes que eu estava contando a vocês. Acontece que as pessoas agora pensam que aquele gatilho para o diabetes tipo 1 não está combatendo um patógeno, mas na verdade tentando - se comunicando mal com os microbios que vivem dentro e sobre nós. E de alguma form talvez a comunicade microbiana que está dentro e sobre mim saiu, e então disparou algum tipo de resposta imunológica e me levou a aniquilar as células que produzem insulina no meu corpo.
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.
E então o que eu quero lhes dizer em alguns minutos é, o que as pessoas aprenderam usando as técnicas de sequenciamento de DNA em particular, o estudo da nuvem microbiana que vive dentro e sobre nós. E eu quero lhes contar uma história sobre um projeto pessoal. Minha primeira experiência pessoal com o estudo dos micróbios no corpo humano na verdade veio de uma palestra que eu dei aqui perto em 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.
Eu dei uma palestra, e um amigo de família que era o reitor da Escola de Medicina de Georgetown estava assistindo, e veio a mim depois dizendo que eles estavam fazendo um estudo de transplante de íleo em pessoas. E eles queriam examinar os micróbios depois do transplante.
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.
E então eu iniciei um trabalho com estas pessoas, Michael Zasloff e Thomas Fishbein, para examinar os micróbios que colonizavam este íleo depois que eles o tivessem transplantado para um receptor. E eu posso lhes contar todos os detalhes sobre o estudo microbiano que nós fizemos lá, mas a razão pela qual eu quero lhes contar esta história é algo realmente impressionante que eles fizeram no começo deste projeto. Eles pegaram o doador do íleo, que estava repleto de micróbios do doador e eles tinham um receptor que poderia ter um problema com esta comunidade microbiana, digamos a doença de Crohn, e eles esterilizaram o íleo do doador. Tiraram todos os micróbios e então o colocaram no receptor. Eles fizeram isto porque era uma prática comum na medicina, embora fosse óbvio que isto não era uma boa idéia.
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.
E felizmente no curso deste projeto, os cirurgiões de transplante e as outras pessoas decidiram esquecer a prática comum. Nós tivemos de mudar. Então eles na verdade passaram a deixar alguns micróbios da comunidade no íleo. Eles deixam os micróbios com o doador, e teóricamente isto pode ajudar as pessoas que estão recebendo o transplante do íleo.
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.
E então, gente - este é um estudo que eu fiz agora. Nos últimos anos tem havido uma grande expansão no uso da tecnologia do DNA para estudar os micróbios dentro e sobre as pessoas. Há uma coisa chamada Projeto Microbiano Humano que está acontecendo nos Estados Unidos, e MetaHIT ( Metagenômica do Trato Intestinal Humano ) acontecendo na Europa e muitos outros projetos.
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.
E quando as pessoas fazem uma variedade de estudos, elas aprendem coisas como, quando um bebê nasce, durante o parto ele é colonizado pelos micróbios da sua mãe. Há fatores de risco associados com a cesariana, alguns desses fatores de rísco podem ser devidos a uma perda de colonização quando você retira o bebê da sua mãe em vez dele sair através do canal de nascimento. E uma variedade de outros estudos mostraram que a comunidade microbiana que vive dentro e sobre e nós ajuda no desenvolvimento do sistema imunológico, ajuda no combate aos patógenos, ajuda em nosso metabolismo e determina nossa taxa metabólica, provavelmente determina o nosso odor, e talvez molde o nosso comportamento de várias maneiras.
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.
E então, estes estudos têm documentado ou sugerido dentre varias funções importantes para a comunidade microbiana esta núvem, os não patógenos que vivem dentro e sobre nós. E uma área que penso ser muito interessante, a qual muitos de vocês podem ter agora depois que nós jogamos micróbios na multidão, é alguma coisa que eu chamaria de "germofobia." Então as pessoas estão realmente ficando asseadas, certo? Nós temos antibióticos nos nossos armários, as pessoas estão se lavando todo o tempo, nós colocamos antiíbióticos em nossos alimentos, em nossas comunidades, nós tomams antibióticos em excesso.
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.
E matar patógenos é uma coisa boa se voce está doente, mas nós deveriamos entender que quando usamos químicos e antibióticos em nosso mundo, também estamos matando a nuvem de micróbios que vivem dentro e sobre nós. E o uso excessivo de antibióticos, em particular nas crianças, tem se mostrado associado a, novamente, fatores de rísco para obesidade, para doenças autoimune, para uma variedade de problemas que provavelmente são devido alterações da comunidade microbiana.
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.
Então a comunidade microbiana pode de dar mal não importa se queremos ou não, ou nós podemos matá-la com antibióticos, mas o que podemos fazer para restaurá-la? tenho certeza que muitos aqui já ouviram falar sobre probióticos. Probióticos são uma coisa que vocês podem experimentar para restaurar a comunidade microbiana que está dentro e sobre vocês. E eles definitivamente tem se mostrado eficientes em alguns casos. Há um projeto sendo realizado na UC Davis (Universidade da Califórnia Davis) onde as pessoas estão usando probióticos para tentar tratar e prevenir enterocolitis necrotizanate, em bebês prematuros. Bebês prematuros tem muitos problemas em sua comunidade microbiana. E pode ser que os probióticos possam ajudar a prevenir o desenvolvimento dessa horrível enterocolitis necrotizante nesses bebês 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?
Mas os probióticos são um tipo de solução extremamente simples. A maioria das pílulas que vocês podem tomar ou os iogurtes que você pode tomar tem uma ou duas espécies deles, talvez cinco espécies, e a comunidade humana é formada por milhares e milhares de espécies. Então o que nós podemos fazer para restaurar a nossa comunidade microbiana quando temos milhares e milhares de espécies conosco?
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.
Bem, uma coisa que os animais parecem fazer é, eles comem fezes - coprofagia. E acontece que muitos veterinários, em particular os veterinários da velha escola, vêm fazendo uma coisa chamada "chá de fezes," não o despojo, mas chá de fezes, para tratar cólicas e outras indisposições em cavalos e vacas e coisas assim, onde você faz chá das fezes de um animal saudável e você a administra a um animal doente. Embora, a não ser que você tenha uma vaca com fístulas com um enorme buraco no corpo e você possa colocar a sua mão dentro do seu rume, é difícil imaginar que a liberação de micróbios diretamente dentro de sua boca e através de todo o trato digestivo superior é a melhor forma de ingerir, então vocês podem ter ouvido que pessoas estão agora fazendo transplantes fecais, onde melhor do que ingerir um par de micróbios probióticos através da boca, eles estão ingerindo uma comunidade de probióticos, uma comunidade de micróbios de um doador saudável, pelo outro lado.
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.
E isto tem se mostrado muito eficiente na luta contra certas doenças infecciosas complicadas como Clostridium, infecções difíceis que podem ficar com as pessoas por anos e anos e anos. O transplante de fezes, de micróbios das fezes, de um doador saudável tem na verdade conseguido curar a infecção sistêmica C. dif em algumas pessoas.
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.
Agora o que estes transplantes, estes transplantes fecais, ou o chá de fezes sugerem para mim, e para muitas outras pessoas com esta mesma ideia, é que a comunidade microbiana dentro e sobre nós, é um órgão. Nós deveríamos vê-la como um órgão funcional, parte de nós mesmos. Nós deveríamos tratá-la cuidadosamente e com respeito, e nós não queremos mexer com isso, digo com sessões de Cesariana ou por antibióticos ou limpeza excessiva, sem alguma justificativa muito boa.
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.
E o que as tecnologias de sequenciamento de DNA estão permitindo fazer as pessoas fazerem agora é detalhar estudos de, digamos, 100 pacientes que tem a doença de Crohn e 100 pacientes que não tem a doença de Crohn. Ou 100 pacientes que tomaram antibióticos quando crianças e 100 pacientes que não tomaram antibióticos. E agora nós podemos começar a comparar a comunidade de micróbios e os seus genes e ver se há diferenças. E finalmente nós podemos ser capazes de entender se elas não são apenas diferenças correlativas, mas causadores. Estudos em sistemas controlados como ratos e outros animais estão também ajudando a fazer isto, mas as pessoas estão usando agora estas tecnologias, pois elas se tornaram muito baratas, para estudar os micróbios dentro e sobre várias pessoas.
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.
Então, resumindo, o que eu quero dizer a vocês é, eu não contei a vocês a parte da história que tem a ver com o diabetes. Acontece que o meu pai era um médico, na verdade estudava hormônios. Eu disse a ele várias vezes que eu estava cansado, sedento, não me sinta muito bem. E ele deu de ombros, eu penso que ele também pensou que eu estava apenas fazendo fita, ou era o típico médico: "nada pode estar errado com o meu filho." Nós fomos ao encontro da Sociedade Internacional de Endocrinologia como uma família em Quebec. E eu levantava a cada cinco minutos para urinar, e bebia toda a água que havia na mesa, e eu acho que os outros pensavam que eu era um drogado.
(Laughter)
(Risos)
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.
Mas a razão pela qual eu estou lhes contando isto é que a comunidade médica, meu pai por exemplo, algumas vezes não veem o que está bem na frente dos olhos. A nuvem microbiana, está bem na nossa frente. Nós não podemos ve-la na maior parte do tempo. É invisível. Eles são micróbios. São muito pequenos. Mas nós podemos vê-los através do seu DNA, nós podemos vê-los através dos efeitos que eles tem nas pessoas.
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.
E o que nós precisamos é começar a pensar sobre a comunidade microbiana no contexto de todo da medicina humana. Isto não significa que isto afete todo o nosso corpo, mas poderia. O que nós precisamos é um guia de campo completo dos micróbios que vivem dentro e sobre as pessoas, para que possamos entender o que eles estão fazendo em nossas vidas. Nós somos eles. Eles são nós.
Thank you.
Muito obrigado
(Applause)
(Aplausos)