Rob Knight: How our microbes make us who we are
רוב נייט: כיצד המיקרובים שלנו יוצרים את מי שאנחנו
Rob Knight explores the unseen microbial world that exists literally right under our noses -- and everywhere else on (and in) our bodies. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
about the health of our bodies,
לבריאות גופנו,
at figuring out what's important.
they thought they'd need in the afterlife,
שיצטרכו בעולם הבא,
preserved the stomach, the lungs,
הריאות, הכבד, וכן הלאה,
drained it out through the nose,
ניקזו אותו דרך האף, וזרקו אותו,
כי מה כבר עושה בשבילנו המוח?
do for us anyway?
of neglected organ in our bodies
איבר מוזנח בגופנו
as important to who we are,
and treated with such disregard.
ומתייחסים אליו בזלזול.
through new scientific advances,
שבשל תגליות מדעיות חדשות,
בה אנו חושבים על עצמנו.
we think of ourselves.
have something just like that:
או ליתר דיוק, המיקרובים שבהם.
בקרביים שלנו חשובים.
in our gut that are important.
הם קריטיים לשורה של הבדלים
to a whole range of differences
להיות מי שאנחנו.
על ידי יתושים יותר מאחרים?
way more often than others?
בקמפינג היא למעשה נכונה.
experience out camping is actually true.
get bitten by mosquitos,
נעקץ על ידי יתושים,
attracts them in droves,
different microbes on our skin
מיקרובים שונים על העור
that the mosquitos detect.
שהיתושים מזהים.
in the field of medicine.
גם ברפואה.
you have in your gut
are toxic to your liver.
רעילים לכבד שלכם.
drugs will work for your heart condition.
יעזרו למחלת הלב שלכם.
קובעים עם מי תרצו לעשות סקס.
who you want to have sex with.
אבל אולי זה רק עניין של זמן.
before we find out. (Laughter)
a huge range of functions.
הם עוזרים לחנך את מערכת החיסון שלנו,
be affecting our behavior.
microbial communities look like?
אבל זה מדריך טוב כדי להבין מגוון ביולוגי.
for understanding biodiversity.
יש נוף שונה של אורגניזמים
have different landscapes of organisms
of one place or another
although I've got to be honest with you:
למרות שאני חייב להיות כן איתכם:
נראים אותו הדבר מתחחת למיקרוסקופ.
look the same under a microscope.
to identify them visually,
על רצף ה-DNA שלהם,
at their DNA sequences,
"פרוייקט המִיקְרוֹבִּיּוֹם האנושי",
the Human Microbiome Project,
שעלותו 173 מיליון דולר
of researchers came together
את כל ה-A, ה-T, ה-G וה-Cים,
in the human body.
they look like this.
הם נראים כך.
to tell who lives where now, isn't it?
מי חי איפה, נכון?
computational techniques that allow us
לפתח טכניקות ממוחשבות
של מידע על הרצפים
of sequence data
that's a bit more useful as a map,
קצת יותר שימושי כמפה,
with the human microbiome data
המידע על המיקרוביום האנושי
זה נראה כך.
all the complex microbes
בקהילה מיקרובית שלמה.
all look the same.
represents one microbial community
שכל נקודה מייצגת קהילת מיקרובים אחת
of one healthy volunteer.
parts of the map in different colors,
בצבעים שונים, כמעט כמו יבשות נפרדות.
regions of the body,
the oral community up there in green.
יש לנו את קהילת הפה.
we have the skin community in blue,
ובסגול את הקהילה הוגינלית,
יש את הקהילה הצואתית בחום.
we have the fecal community in brown.
שמיקרובים בחלקים שונים בגוף
in different parts of the body
בפה ובקרביים,
שתי קהילות המיקרובים הללו הוא ענק.
those two microbial communities
בשונית הזו לבין אלו בערבה הזו.
between the microbes in this reef
when you think about it.
of difference in the human body
כמה עשרות סנטימטרים בגוף אדם
to your microbial ecology
לאקולוגיה המיקרובית שלכם
look basically the same
דומה באותה סביבה.
במונחים של ה-DNA האנושי שלנו.
in terms of our human DNA.
לאדם שיושב לידכם.
in terms of your human DNA
המיקרובים בקרביים שלכם:
שיושב לצידכם מבחינת המיקרובים בקרביים.
in terms of your gut microbes.
לעומת היער הזה.
as the bacteria on this prairie
תפקודים שונים, כמו שסיפרתי,
of functions that I told you about,
דרך מעורבות במחלות שונות,
in different kinds of diseases,
רק קילו וחצי של מיקרובים בקרביים,
of those microbes in our gut,
you think of as our bodies.
את הגוף שלכם.
of about 10 trillion human cells,
תאים אנושיים,
as 100 trillion microbial cells.
תאים מיקרוביים.
we're human because of our DNA,
אנחנו אנושיים בגלל ה-DNA שלנו,
about 20,000 human genes,
יש בערך 20,000 גנים אנושיים,
to 20 million microbial genes.
גנים של מיקרובים.
אנחנו נמוכים מספרית במידה רבה
we're vastly outnumbered
to traces of our human DNA,
of our microbial DNA
שלנו על כל דבר בו אנחנו נוגעים.
שניתן לזהות לפי כף היד של מישהו
the palm of someone's hand up
בדיוק של עד 95%.
that they use routinely
a few years ago,
it was featured on "CSI: Miami,"
זה נכנס ל-"זירת הפשע: מיאמי",
come from in the first place?
בטח יש לכם חשדות לגבי זה,
some dark suspicions about that,
you to your computer equipment
לציוד המחשב שלכם
אנחנו גם יכולים לקשר אתכם לכלב שלכם.
קהילות המיקרובים הם יחסית יציבות,
are relatively stable,
אתם תשמרו על זהות מיקרובית נפרדת
microbial identity
אפילו שנים.
months, even years.
first microbial communities
תלויות מאוד באיך אנחנו נולדים.
the regular way,
like the vaginal community,
כמו הקהילה הוגינלית,
כל המיקרובים שלהם נראים כמו אלה של העור.
delivered by C-section,
look like skin.
with some of the differences
בבריאות שנקשרים לניתוח קיסרי,
אפילו יותר משקל עודף,
even more obesity,
to microbes now,
until recently, every surviving mammal
כל יונק ששרד נולד דרך תעלת הלידה,
שאנחנו התפתחנו לצידם אבולוציונית
of those protective microbes
might be really important
להרבה מצבים
that we now know involve the microbiome.
a couple of years ago
בניתוח חירום קיסרי,
with those vaginal microbes
שהיא הייתה מקבלת באופן טבעי.
השפעה ספציפית על הבריאות שלה, נכון?
whether this has had an effect
לא משנה כמה אנחנו אוהבים אותה,
no matter how much we love her,
enough of a sample size
כדי להבין מה קורה בממוצע,
עדיין לא היתה לה דלקת באוזניים,
she hasn't had an ear infection yet,
crossed on that one.
to do clinical trials with more children
לעשות ניסויים קליניים עם עוד ילדים
this has a protective effect generally.
on what microbes we have initially,
על המיקרובים שיש לנו בהתחלה,
again here is this map
הנתונים של פרויקט המיקרוביום האנושי,
של אחד מ-250 מבוגרים בריאים.
a sample from one body site
ראיתם אותם מתפתחים נפשית.
develop physically.
של עמית שלי מתפתח מבחינה חיידקית.
you're going to see
develop microbially.
at this one baby's stool,
של תינוק אחד,
which represents the gut,
נדגמה כל שבוע למשך כמעט שנתיים וחצי.
for almost two and a half years.
is going to start off as this yellow dot,
עומד להתחיל בנקודה הצהובה,
basically in the vaginal community,
מתחיל בקהילה הוגינלית,
over these two and a half years
זה שהוא הולך לרדת כל הדרך למטה
all the way down
ממתנדבים בריאים בתחתית המפה.
healthy volunteers down at the bottom.
and we'll see how that happens.
ונראה מה מתרחש.
ותזכרו שכל צעד הוא שבוע אחד בלבד,
each step in this is just one week,
הוא שמשבוע לשבוע,
of the feces of this one child,
בצואה של ילד אחד,
are much greater
מההבדלים בין מבוגרים בריאים שונים
individual healthy adults
down at the bottom.
to approach the adult fecal community.
לקהילה הצואתית של המבוגרים.
is about to happen here.
for an ear infection.
this huge change in the community,
ואחריה התאוששות יחסית מהירה.
just over these few weeks,
מספר השבועות הזה,
of normal development,
ולאחריה התאוששות יחסית מהירה,
שזה סוף הסרט,
לקהילת הצואה של מבוגר בריא,
reached the healthy adult stool community,
because it raises fundamental questions
מספר שאלות בסיסיות
at different ages in a child's life.
בגילאים שונים בחיי הילד.
the microbiome is changing so rapidly,
כשהמיקרוביום משתנה כל כך מהר,
איפה שהגלים הקטנים פשוט ייאבדו?
into a stormy sea,
that if you give children antibiotics
בחצי השנה הראשונה לחייהם,
מאוחר יותר
to become obese later on
or only get them later,
או שהם מקבלים אותה יותר מאוחר,
may have profound impacts
יכול להשפיע באופן משמעותי
and on later health
ועל הבריאות מאוחר יותר
in addition to the effects
בנוסף להשפעות שיש לאנטיביוטיקה
on antibiotic-resistant bacteria,
האקולוגיות המיקרוביות בקרביים שלנו,
our gut microbial ecosystems,
to regard antibiotics with the same horror
עם אותה האימה
for those metal tools
השתמשו בהם כדי למעוך את המוחות
to mush up the brains
for embalming.
have all these important functions,
מאוד חשובים,
just over the past few years,
הם נקשרו לטווח רחב של מחלות,
of different diseases,
סרטן המעי ואפילו השמנת יתר.
השפעה גדולה מאוד, מתברר,
large effect, as it turns out,
אם אתה רזה או בעל השמנת יתר
whether you're lean or obese
על המיקרובים בקרביים שלך.
זה קצת בעייתי כבדיקה רפואית,
as a medical test,
which of these people is obese
about their gut microbes,
if we sequence their complete genomes
שלהם ויהיה לנו את כל ה-DNA האנושי שלהם,
בדיוק של רק 60%.
was obese with about 60 percent accuracy.
of microbes that you carry around with you
שאתם נושאים איתכם
מאשר כל גן בגנום שלכם.
for some health conditions
to all kinds of additional conditions,
לכל מיני מצבים נוספים,
דיכאון, אוטיזם, ושוב, השמנת יתר.
האלה במיקרובים שנקשרו למחלות
these microbial differences
are cause or effect?
is we can raise some mice
זה לגדל כמה עכברים
in a germ-free bubble.
בבועה חסרת מיקרובים.
that we think are important,
כמה מיקרובים שנראים לנו חשובים,
from an obese mouse
מעכבר בעל שומן יתר
into a genetically normal mouse
שגדל בבועה ללא מיקרובים משל עצמו,
with no microbes of its own,
מאשר אם הייתי לוקח אותם מעכבר רגיל.
from a regular mouse.
is absolutely amazing, though.
היא ממש מדהימה.
is that the microbes
לעכל אוכל יותר ביעילות בתזונה מסוימת,
more efficiently from the same diet,
from their food,
are actually affecting their behavior.
משפיעים על ההתנהגות.
more than the normal mouse,
יותר מאשר העכבר הנורמלי,
eat as much as they want.
נותנים להם לאכול כמה שהם רוצים.
can affect mammalian behavior.
יכולים להשפיע על התנהגות של יונקים.
also do this sort of thing across species,
אם אנחנו יכולים לעשות דבר כזה בין מינים,
from an obese person
מאדם בעל משקל יתר
you've raised germ-free,
העכברים האלו גם כן יהפכו לשמנים יותר
המיקרובים מאדם רזה,
from a lean person,
that we inoculate them with
שנכניס להם אותה
from gaining this weight.
by the Gates Foundation,
is children in Malawi
שיש להם קוושיורקור, מצב קשה של תת תזונה,
a profound form of malnutrition,
community transplanted into them
של הקוושיורקור,
בשלושה שבועות בלבד,
על ידי שימוש באותו תוסף של חמאת בוטנים
the same peanut butter-based supplement
the children in the clinic,
of the kwashiorkor children do fine.
בין ילדי הקוושיורקור, מתאוששים.
that we can pilot therapies
שאנחנו יכולים לנסות טיפולים לראשונה
in a whole bunch of different mice
עם קהילות חיידקי מעיים של אנשים שונים
עד לרמת טיפול יחידני.
all the way down to the individual level.
that everyone has a chance
תהיה הזדמנות להשתתף בגילוי הזה.
"קרביים אמריקאיים",
called American Gut,
על המפה החיידקית.
for yourself on this microbial map.
science project that we know of --
הממומן על ידי הציבור,
have signed up at this point.
they send in their samples,
את הדגימות שלהם,
and then release the results back to them.
ואז משחררים את התוצאות בחזרה אליהם.
to scientists, to educators,
למדענים, למחנכים,
of the general public, and so forth,
וכן הלאה,
במוסד ביופרונטירס,
at the BioFrontiers Institute,
ברובוטים ולייזרים כדי להסתכל על קקי,
and lasers to look at poop,
everyone wants to know.
if you're interested
אם תרצו לנסות זאת בעצמכם.
are not just important
באבחון רפואי,
in terms of our health,
we've been able to visualize
להראות עם עמיתינו מאוניברסיטת מינסוטה.
at the University of Minnesota.
of the human microbiome again.
of some people with C. diff.
מספר אנשים עם C.diff.
שצריך ללכת לשירותים עד 20 פעם ביום,
up to 20 times a day,
להירפא עם אנטיביוטיקה במהלך שנתיים.
antibiotic therapy for two years
some of the stool from a healthy donor,
קצת צואה של תורם בריא,
עם המיקרובים הרעים
do battle with the bad microbes
are about to get a transplant
מהתורם הבריא בתחתית,
בקהילת חיידקי המעיים.
in the gut community.
כל הסימפטומים יורדים, השלשול נעלם,
נראים כמו הקהילה של התורם, ונשארים שם.
coming to resemble the donor's community,
of this discovery.
have implications
על כל מיני סוגים שונים של מחלות,
ואולי אפילו אוטיזם ודיכאון.
bowel disease to obesity,
אנחנו צריכים לפתח סוג של GPS מיקרובי,
a kind of microbial GPS,
where we are currently
and what we need to do
ומה אנחנו צריכים לעשות כדי להגיע לשם,
לעשות את זה פשוט מספיק
to make this simple enough
(Laughter)
ABOUT THE SPEAKER
Rob Knight - Microbial ecologistRob Knight explores the unseen microbial world that exists literally right under our noses -- and everywhere else on (and in) our bodies.
Why you should listen
Using scatological research methods that might repel the squeamish, microbial researcher Rob Knight uncovers the secret ecosystem (or "microbiome") of microbes that inhabit our bodies -- and the bodies of every creature on earth. In the process, he’s discovered a complex internal ecology that affects everything from weight loss to our susceptibility to disease. As he said to Nature in 2012, "What motivates me, from a pragmatic standpoint, is how understanding the microbial world might help us improve human and environmental health.”
Knight’s recent projects include the American Gut, an attempt to map the unique microbiome of the United States using open-access data mining tools and citizen-scientists to discover how lifestyle and diet affect our internal flora and fauna, and our overall health.
Knight is the author of the TED Book, Follow Your Gut: The Enormous Impact of Tiny Microbes.
Rob Knight | Speaker | TED.com