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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
(Laughter)
(Râsete)
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 ...
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 ...
(Laughter)
(Râsete)
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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?
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?
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
(Laughter)
(Râsete)
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.
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.
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.
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.
Thank you.
Mulţumesc.
(Applause)
(Aplauze)