ABOUT THE SPEAKER
Rob Knight - Microbial ecologist
Rob 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

More profile about the speaker
Rob Knight | Speaker | TED.com
TED2014

Rob Knight: How our microbes make us who we are

Rob Knight: Como nossos micróbios nos tornam quem somos

Filmed:
2,014,096 views

Rob Knight é pioneiro no estudo dos micróbios humanos, a comunidade de minúsculos organismos unicelulares que vivem dentro de nossos corpos que têm um enorme e amplamente inexplorado papel na nossa saúde. "O quilo e meio de micróbios que você carrega com você pode ser mais importante do que cada gene em seu genoma", diz Rob. Descubra o porquê.
- Microbial ecologist
Rob Knight explores the unseen microbial world that exists literally right under our noses -- and everywhere else on (and in) our bodies. Full bio

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00:13
We humans have always been very concerned
about the health of our bodies,
0
1089
3980
Nós, humanos, sempre fomos muito
preocupados com a saúde do nosso corpo,
00:17
but we haven't always been that good
at figuring out what's important.
1
5069
4216
mas nunca fomos bons
em descobrir o que é importante.
00:21
Take the ancient Egyptians, for example:
2
9285
2392
Pegue os antigos egípcios, por exemplo:
00:23
very concerned about the body parts
they thought they'd need in the afterlife,
3
11677
3947
bem preocupados com as partes do corpo
que achavam que precisariam no pós-vida,
00:27
but they left some parts out.
4
15624
2090
porém deixavam algumas partes de lado.
00:29
This part, for example.
5
17714
2623
Esta parte, por exemplo.
Embora fossem bem cuidadosos
em preservar o estômago, os pulmões,
00:32
Although they very carefully
preserved the stomach, the lungs,
6
20337
2997
o fígado, e assim por diante,
00:35
the liver, and so forth,
7
23334
1165
00:36
they just mushed up the brain,
drained it out through the nose,
8
24499
3036
eles esmagavam o cérebro,
drenavam-o pelo nariz
00:39
and threw it away,
9
27535
1724
e o jogavam fora.
O que faz sentido, na verdade,
00:41
which makes sense, really,
10
29259
1341
00:42
because what does a brain
do for us anyway?
11
30600
2009
afinal, o que o cérebro faz por nós?
Mas, imagine se houvesse um tipo
de órgão negligenciado em nosso corpo,
00:45
But imagine if there were a kind
of neglected organ in our bodies
12
33439
3198
00:48
that weighed just as much as the brain
13
36637
2136
que pesasse tanto quanto o cérebro
e, de algum modo, ele fosse
tão importante para nós,
00:50
and in some ways was just
as important to who we are,
14
38773
2926
00:53
but we knew so little about
and treated with such disregard.
15
41699
3552
mas soubéssemos pouco sobre ele
e o tratássemos com descaso.
00:57
And imagine if,
through new scientific advances,
16
45251
2903
E imagine se, por meio
dos novos avanços científicos,
01:00
we were just beginning to understand
17
48154
1741
começássemos a entender
01:01
its importance to how
we think of ourselves.
18
49895
2902
a sua importância para a forma
como pensamos sobre nós.
01:04
Wouldn't you want to know more about it?
19
52797
2206
Você não gostaria
de saber mais sobre isso?
01:07
Well, it turns out that we do
have something just like that:
20
55003
3226
Bem, acontece que temos
algo exatamente assim:
nosso intestino,
01:10
our gut,
21
58959
1682
ou melhor, seus micróbios.
01:12
or rather, its microbes.
22
60641
2662
Mas não são apenas os micróbios
em nossos intestinos que são importantes.
01:15
But it's not just the microbes
in our gut that are important.
23
63303
2893
01:18
Microbes all over our body
24
66196
1508
Os micróbios, por todo nosso corpo,
01:19
turn out to be really critical
to a whole range of differences
25
67704
2913
são decisivos para toda
uma série de diferenças
01:22
that make different people who we are.
26
70617
2497
que nos tornam quem somos.
01:25
So for example, have you ever noticed
27
73114
2314
Por exemplo, já notou
01:27
how some people get bitten by mosquitos
way more often than others?
28
75428
4183
como algumas pessoas são mais picadas
por mosquitos do que outras?
01:31
It turns out that everyone's anecdotal
experience out camping is actually true.
29
79611
4579
Acontece que aquela experiência
que todos têm num acampamento é real.
01:36
For example, I seldom
get bitten by mosquitos,
30
84190
2809
Por exemplo, raramente
sou picado por mosquitos,
mas minha companheira, Amanda,
os atrai em massa,
01:38
but my partner Amanda
attracts them in droves,
31
86999
2277
01:41
and the reason why is that we have
different microbes on our skin
32
89276
3063
e o motivo é porque nós temos
micróbios diferentes em nossa pele
01:44
that produce different chemicals
that the mosquitos detect.
33
92339
3722
que produzem substâncias químicas
diferentes que os mosquitos detectam.
01:48
Now, microbes are also really important
in the field of medicine.
34
96061
3506
Agora, os micróbios também são importantes
no campo da medicina.
01:51
So, for example, what microbes
you have in your gut
35
99567
2465
Então, por exemplo,
os micróbios do seu intestino
01:54
determine whether particular painkillers
are toxic to your liver.
36
102032
4462
determinam se um analgésico
em particular é tóxico para o seu fígado.
Também determinam se remédios funcionam
ou não para o seu problema cardíaco.
01:58
They also determine whether or not other
drugs will work for your heart condition.
37
106494
4245
02:02
And, if you're a fruit fly, at least,
38
110739
2687
E, se você for uma mosca da fruta,
pelo menos,
02:05
your microbes determine
who you want to have sex with.
39
113426
3182
os micróbios determinarão
com quem você vai querer transar.
02:08
We haven't demonstrated this in humans yet
40
116608
2159
Não demonstramos isto em humanos ainda,
02:10
but maybe it's just a matter of time
before we find out. (Laughter)
41
118767
4296
mas talvez seja só uma questão de tempo
até descobrirmos. (Risos)
02:15
So microbes are performing
a huge range of functions.
42
123063
2623
Os micróbios exercem
uma gama enorme de funções.
02:17
They help us digest our food.
43
125686
1766
Eles nos ajudam a digerir a comida,
02:19
They help educate our immune system.
44
127452
2274
ajudam a educar
o nosso sistema imunológico,
02:21
They help us resist disease,
45
129726
1950
ajudam a resistir a doenças
02:23
and they may even
be affecting our behavior.
46
131676
2508
e podem até afetar o nosso comportamento.
02:26
So what would a map of all these
microbial communities look like?
47
134184
3947
Então, como seria um mapa
de todas essas comunidades microbianas?
02:30
Well, it wouldn't look exactly like this,
48
138131
2276
Bem, não seria exatamente assim,
02:32
but it's a helpful guide
for understanding biodiversity.
49
140407
2879
mas é um guia útil
para compreender a biodiversidade.
02:35
Different parts of the world
have different landscapes of organisms
50
143286
3924
Diferentes partes do mundo
têm diferentes panoramas de organismos,
02:39
that are immediately characteristic
of one place or another
51
147210
4571
que são especificamente
característicos de um lugar, ou outro
02:43
or another.
52
151781
2037
ou outro.
02:45
With microbiology, it's kind of the same,
although I've got to be honest with you:
53
153818
3865
Com a microbiologia é bem parecido,
porém, devo ser honesto:
todos os micróbios, na essência,
são iguais sob um microscópio.
02:49
All the microbes essentially
look the same under a microscope.
54
157683
3103
02:52
So instead of trying
to identify them visually,
55
160786
2529
Então, em vez de tentar
identificá-los visualmente,
02:55
what we do is we look
at their DNA sequences,
56
163315
2486
o que fazemos é analisar
a sequência de DNA,
02:57
and in a project called
the Human Microbiome Project,
57
165801
2924
e num projeto chamado
"Projeto Microbioma Humano",
03:00
NIH funded this $173 million project
58
168725
3339
o Instituto Nacional de Saúde - NIH -
o financiou em US$ 173 milhões,
03:04
where hundreds
of researchers came together
59
172064
2409
onde centenas de pesquisadores se reuniram
03:06
to map out all the A's, T's, G's, and C's,
60
174473
2779
para mapear toda a sequência de DNA,
03:09
and all of these microbes
in the human body.
61
177252
2176
e todos estes micróbios no corpo humano.
03:11
So when we take them together,
they look like this.
62
179428
3361
Então, quando os reunimos,
eles pareciam assim.
03:14
It's a bit more difficult
to tell who lives where now, isn't it?
63
182789
3931
É um pouco mais difícil dizer
quem vive onde agora, não é?
O que o meu laboratório faz é desenvolver
técnicas computacionais que nos permitam
03:18
What my lab does is develop
computational techniques that allow us
64
186720
3548
03:22
to take all these terabytes
of sequence data
65
190268
2611
pegar todos estes terabytes
de sequência de dados
03:24
and turn them into something
that's a bit more useful as a map,
66
192879
3013
e transformá-los em algo
que seja mais útil como um mapa,
03:27
and so when we do that
with the human microbiome data
67
195892
2753
e quando fazemos isso
com os dados do microbioma humano,
03:30
from 250 healthy volunteers,
68
198645
2095
de 250 voluntários saudáveis,
03:32
it looks like this.
69
200740
2644
ele fica assim.
03:35
Each point here represents
all the complex microbes
70
203384
3180
Cada ponto aqui representa
todos os micróbios complexos
03:38
in an entire microbial community.
71
206564
2183
em toda uma comunidade microbiana.
03:40
See, I told you they basically
all look the same.
72
208747
2330
Veja, eu disse que eles
basicamente são parecidos.
03:43
So what we're looking at is each point
represents one microbial community
73
211077
3889
Cada ponto que estamos olhando
representa uma comunidade microbiana
03:46
from one body site
of one healthy volunteer.
74
214966
2260
de uma parte do corpo
de um voluntário saudável.
03:49
And so you can see that there's different
parts of the map in different colors,
75
217226
3796
E, como vemos, há diferentes
partes do mapa em cores diferentes,
03:53
almost like separate continents.
76
221022
1799
quase como continentes separados.
03:54
And what it turns out to be
77
222821
1458
O que acontece
03:56
is that those, as the different
regions of the body,
78
224279
2440
é que aqueles,
como as diferentes áreas do corpo,
03:58
have very different microbes in them.
79
226719
2078
têm micróbios muito diferentes neles.
04:00
So what we have is we have
the oral community up there in green.
80
228797
3683
Temos a comunidade oral em cima, em verde.
04:04
Over on the other side,
we have the skin community in blue,
81
232480
2814
Do outro lado, a comunidade
cutânea, em azul,
04:07
the vaginal community in purple,
82
235294
2287
a comunidade vaginal em roxo,
04:09
and then right down at the bottom,
we have the fecal community in brown.
83
237581
3701
e então, bem na base,
a comunidade fecal, em marrom.
E nos últimos anos
04:13
And we've just over the last few years
84
241416
1883
descobrimos que os micróbios,
em diferentes partes do corpo,
04:15
found out that the microbes
in different parts of the body
85
243299
2799
são surpreendentemente
diferentes uns dos outros.
04:18
are amazingly different from one another.
86
246098
2198
04:20
So if I look at just one person's microbes
87
248296
2832
Então, se analisarmos os micróbios
de uma única pessoa,
04:23
in the mouth and in the gut,
88
251128
2114
na boca e no intestino,
04:25
it turns out that the difference between
those two microbial communities
89
253242
3460
verifica-se que a diferença entre
estas duas comunidades microbianas
04:28
is enormous.
90
256702
1531
é enorme.
04:30
It's bigger than the difference
between the microbes in this reef
91
258233
3165
É maior do que a diferença
entre os micróbios deste recife
04:33
and the microbes in this prairie.
92
261398
2733
e os micróbios desta planície.
04:36
So this is incredible
when you think about it.
93
264131
2531
É incrível quando você pensa sobre isso.
04:38
What it means is that a few feet
of difference in the human body
94
266662
3366
Isto que dizer que um centímetro
de diferença no corpo humano
04:42
makes more of a difference
to your microbial ecology
95
270028
2694
faz mais diferença
para a sua ecologia microbiana
do que centenas de quilômetros na Terra.
04:44
than hundreds of miles on Earth.
96
272722
2245
E isto não quer dizer que duas pessoas
pareçam basicamente iguais
04:46
And this is not to say that two people
look basically the same
97
274967
3020
04:49
in the same body habitat, either.
98
277987
1852
no mesmo habitat também.
04:51
So you probably heard
99
279839
1606
Você provavelmente já ouviu dizer
04:53
that we're pretty much all the same
in terms of our human DNA.
100
281445
3008
que somos praticamente iguais
em termos do nosso DNA humano.
04:56
You're 99.99 percent identical
in terms of your human DNA
101
284453
4089
Você é 99,9% idêntico,
em termos do seu DNA humano,
05:00
to the person sitting next to you.
102
288542
1867
à pessoa sentada ao seu lado.
Mas isto não é real em relação
aos micróbios intestinais:
05:02
But that's not true of your gut microbes:
103
290409
2242
05:04
you might only share 10 percent similarity
104
292651
2487
você compartilha somente 10%
05:07
with the person sitting next to you
in terms of your gut microbes.
105
295138
3510
com a pessoa sentada ao seu lado
em termos de micróbios intestinais.
05:10
So that's as different
as the bacteria on this prairie
106
298648
2796
Isto é tão diferente quanto
as bactérias desta planície
05:13
and the bacteria in this forest.
107
301444
2056
e as bactérias nesta floresta.
Então, estes diferentes micróbios
05:16
So these different microbes
108
304460
1449
têm todos estes diferentes
tipos de funções sobre as quais falei,
05:17
have all these different kinds
of functions that I told you about,
109
305909
3167
tudo, desde a digestão da comida
05:21
everything from digesting food
110
309076
1696
05:22
to involvement
in different kinds of diseases,
111
310772
2555
ao envolvimento em diferentes
tipos de doenças,
metabolização de drogas,
e assim por diante.
05:25
metabolizing drugs, and so forth.
112
313327
1866
05:27
So how do they do all this stuff?
113
315193
2106
Então, como eles fazem tudo isso?
05:29
Well, in part it's because
114
317299
1896
Bem, em parte, é porque
embora exista apenas um quilo e meio
destes micróbios em nosso intestino,
05:31
although there's just three pounds
of those microbes in our gut,
115
319195
3330
05:34
they really outnumber us.
116
322525
1760
eles existem em grande quantidade.
05:36
And so how much do they outnumber us?
117
324285
2220
E quantos são?
Bem, depende do que você pensa
ser o nosso corpo.
05:38
Well, it depends on what
you think of as our bodies.
118
326505
3112
05:41
Is it our cells?
119
329617
1485
São nossas células?
Bem, em cada um de nós há aproximadamente
dez trilhões de células humanas,
05:43
Well, each of us consists
of about 10 trillion human cells,
120
331102
3413
05:46
but we harbor as many
as 100 trillion microbial cells.
121
334515
3231
mas nós abrigamos cerca de 100 trilhões
de células microbianas.
05:49
So they outnumber us 10 to one.
122
337746
2774
Então, eles nos superam em dez vezes.
05:52
Now, you might think, well,
we're human because of our DNA,
123
340520
3911
Agora, você pode pensar, bem,
somos humanos por causa do nosso DNA,
05:56
but it turns out that each of us has
about 20,000 human genes,
124
344431
3321
mas acontece que cada um de nós tem
por volta de 20 mil genes humanos,
05:59
depending on what you count exactly,
125
347752
1956
dependendo exatamente do que você contar,
06:01
but as many as two million
to 20 million microbial genes.
126
349708
4492
mas temos entre 2 e 20 milhões
de genes microbianos.
Então, seja como for,
somos em número bem menor
06:06
So whichever way we look at it,
we're vastly outnumbered
127
354200
2759
06:08
by our microbial symbionts.
128
356959
2832
do que nossos simbiontes microbianos.
06:11
And it turns out that in addition
to traces of our human DNA,
129
359791
3227
E verifica-se que, além de vestígios
do nosso DNA humano,
também deixamos vestígios
do nosso DNA microbiano
06:15
we also leave traces
of our microbial DNA
130
363018
2227
em tudo que tocamos.
06:17
on everything we touch.
131
365245
1780
Mostramos num estudo uns anos atrás
06:19
We showed in a study a few years ago
132
367025
1792
que pode-se obter uma correspondência
entre a sua palma da mão
06:20
that you can actually match
the palm of someone's hand up
133
368817
2795
e o mouse do computador
que você usa frequentemente
06:23
to the computer mouse
that they use routinely
134
371612
2277
com aproximadamente 95% de precisão.
06:25
with up to 95 percent accuracy.
135
373889
2297
06:28
So this came out in a scientific journal
a few years ago,
136
376186
2856
Isto apareceu numa revista científica
há alguns anos,
mas o mais importante
é que foi destaque no "CSI: Miami",
06:31
but more importantly,
it was featured on "CSI: Miami,"
137
379042
2553
06:33
so you really know it's true.
138
381595
1787
então você sabe que é verdade.
06:35
(Laughter)
139
383382
1595
(Risos)
06:36
So where do our microbes
come from in the first place?
140
384977
3397
Então, em primeiro lugar,
de onde vêm nossos micróbios?
06:40
Well if, as I do, you have dogs or kids,
141
388374
2647
Bem, se assim como eu,
você tem cães ou filhos,
você deve ter algumas suspeitas
obscuras a respeito,
06:43
you probably have
some dark suspicions about that,
142
391021
2363
06:45
all of which are true, by the way.
143
393384
1979
e a propósito, todas são verdadeiras.
06:47
So just like we can match
you to your computer equipment
144
395363
2758
Assim como podemos comparar
você ao seu computador
por meio dos micróbios
que você compartilha,
06:50
by the microbes you share,
145
398121
1703
06:51
we can also match you up to your dog.
146
399824
2208
também podemos comparar
você ao seu cachorro.
06:54
But it turns out that in adults,
147
402032
2107
Mas, verifica-se que, em adultos,
as comunidades microbianas
são relativamente estáveis,
06:56
microbial communities
are relatively stable,
148
404139
2299
06:58
so even if you live together with someone,
149
406438
2134
então, mesmo que você viva com alguém,
07:00
you'll maintain your separate
microbial identity
150
408572
2398
você manterá a sua identidade
microbiana separada
07:02
over a period of weeks,
months, even years.
151
410970
3014
por semanas, meses, até anos.
07:05
It turns out that our
first microbial communities
152
413984
2891
Acontece que as nossas primeiras
comunidades microbianas
07:08
depend a lot on how we're born.
153
416875
2150
dependem muito de como nascemos.
Então, nos bebês que nasceram
de parto normal,
07:11
So babies that come out
the regular way,
154
419025
2181
todos os micróbios são basicamente
iguais ao da comunidade vaginal,
07:13
all of their microbes are basically
like the vaginal community,
155
421206
3060
enquanto que nos bebês nascidos
por meio de cesáreas,
07:16
whereas babies that are
delivered by C-section,
156
424266
2365
07:18
all of their microbes instead
look like skin.
157
426631
2906
todos os micróbios se parecem
com a comunidade cutânea.
07:21
And this might be associated
with some of the differences
158
429537
3037
E isso pode estar associado
a algumas das diferenças
07:24
in health associated with Cesarean birth,
159
432574
2788
na saúde relacionada à cesariana,
07:27
such as more asthma, more allergies,
even more obesity,
160
435362
3216
como mais asma, mais alergias
e até mais obesidade,
07:30
all of which have been linked
to microbes now,
161
438578
2530
e tudo isso está relacionado
aos micróbios agora,
07:33
and when you think about it,
until recently, every surviving mammal
162
441108
3897
e quando você pensa sobre isto,
até recentemente, todo mamífero
07:37
had been delivered by the birth canal,
163
445005
2556
nascia de parto normal,
07:39
and so the lack
of those protective microbes
164
447561
2276
então, a falta desses micróbios protetores
07:41
that we've co-evolved with
might be really important
165
449837
2450
com que nós coevoluímos
podem ser bem importantes
07:44
for a lot of these different conditions
that we now know involve the microbiome.
166
452287
4509
para muitas destas diferentes condições
que sabemos, agora, cercam o microbioma.
07:48
When my own daughter was born
a couple of years ago
167
456796
2737
Quando minha filha nasceu,
07:51
by emergency C-section,
168
459533
2435
por meio de uma cesárea de emergência,
levamos tudo isso em consideração,
07:53
we took matters into our own hands
169
461968
1841
e nos certificamos de que ela fosse
revestida com micróbios vaginais
07:55
and made sure she was coated
with those vaginal microbes
170
463809
2680
07:58
that she would have gotten naturally.
171
466489
2040
que ela teria obtido naturalmente.
Agora, é difícil dizer
se isso teve algum efeito
08:00
Now, it's really difficult to tell
whether this has had an effect
172
468529
3384
08:03
on her health specifically, right?
173
471913
2002
específico na saúde dela, certo?
Com a amostra de apenas uma criança,
não importa o quanto nós a amamos,
08:05
With a sample size of just one child,
no matter how much we love her,
174
473915
3681
você não tem realmente
uma amostra suficiente
08:09
you don't really have
enough of a sample size
175
477596
2217
para descobrir o que acontece na média,
08:11
to figure out what happens on average,
176
479813
1946
mas aos dois anos de idade,
ela ainda não teve infecção de ouvido,
08:13
but at two years old,
she hasn't had an ear infection yet,
177
481759
2897
então, continuamos com os dedos
cruzados quanto a isso.
08:16
so we're keeping our fingers
crossed on that one.
178
484656
2285
08:18
And what's more, we're starting
to do clinical trials with more children
179
486941
3457
E mais, começamos a fazer
testes clínicos com mais crianças
08:22
to figure out whether
this has a protective effect generally.
180
490398
2922
para descobrir se isso tem um efeito
protetor de modo geral.
08:27
So how we're born has a tremendous effect
on what microbes we have initially,
181
495031
5323
O modo como nascemos tem um grande efeito
sobre os micróbios que temos inicialmente,
08:32
but where do we go after that?
182
500354
1917
mas aonde vamos, depois disso?
08:34
What I'm showing you
again here is this map
183
502271
2270
Estou mostrando de novo o mapa
08:36
of the Human Microbiome Project Data,
184
504541
1998
do Projeto Microbioma Humano.
08:38
so each point represents
a sample from one body site
185
506539
2763
Cada ponto representa uma amostra
de uma parte do corpo
de um dos 250 adultos saudáveis.
08:41
from one of 250 healthy adults.
186
509302
2540
Você já viu crianças
se desenvolvendo fisicamente;
08:43
And you've seen children
develop physically.
187
511842
2067
08:45
You've seen them develop mentally.
188
513909
2056
já as viu se desenvolvendo mentalmente.
08:47
Now, for the first time,
you're going to see
189
515965
2075
Agora, pela primeira vez, você vai ver
08:50
one of my colleague's children
develop microbially.
190
518040
3358
um dos filhos do meu colega
se desenvolvendo microbiologicamente.
08:53
So what we are going to look at
191
521398
1565
O que vamos ver
08:54
is we're going to look
at this one baby's stool,
192
522963
2687
são as fezes deste bebê,
08:57
the fecal community,
which represents the gut,
193
525650
2449
a comunidade fecal,
que representa o intestino,
09:00
sampled every week
for almost two and a half years.
194
528099
3169
colhidas toda semana
por quase dois anos e meio.
09:03
And so we're starting on day one.
195
531268
1663
Vamos começar pelo primeiro dia.
09:04
What's going to happen is that the infant
is going to start off as this yellow dot,
196
532931
3918
O que vai acontecer é que o bebê
vai começar como este ponto amarelo,
09:08
and you can see that he's starting off
basically in the vaginal community,
197
536849
3480
e você pode ver que ele começa
basicamente na comunidade vaginal,
o que é esperado pelo tipo
de parto que ele teve.
09:12
as we would expect from his delivery mode.
198
540329
2026
09:14
And what's going to happen
over these two and a half years
199
542355
2714
E o que vai acontecer
nesses próximos dois anos e meio
09:17
is that he's going to travel
all the way down
200
545069
2142
é que ele vai viajar todo este percurso,
09:19
to resemble the adult fecal community from
healthy volunteers down at the bottom.
201
547211
3814
para se assemelhar à comunidade fecal
adulta dos voluntários saudáveis na base.
09:23
So I'm just going to start this going
and we'll see how that happens.
202
551025
3348
Eu vou iniciar este processo
e veremos como isso acontece.
09:26
What you can see, and remember
each step in this is just one week,
203
554913
4036
O que se pode ver, e lembre-se
que cada passo é apenas uma semana,
o que se pode ver
é que semana após semana,
09:30
what you can see is that week to week,
204
558949
1866
09:32
the change in the microbial community
of the feces of this one child,
205
560815
4683
a mudança na comunidade microbiana
das fezes deste bebê,
09:37
the differences week to week
are much greater
206
565498
2551
as diferenças semana após semana
são muito maiores
do que as diferenças entre
indivíduos adultos saudáveis
09:40
than the differences between
individual healthy adults
207
568049
2531
09:42
in the Human Microbiome Project cohort,
208
570580
1950
no grupo do Projeto Microbioma Humano,
09:44
which are those brown dots
down at the bottom.
209
572530
2476
que são aqueles pontos marrons na base.
E dá para vê-lo começando a se aproximar
da comunidade fecal adulta.
09:47
And you can see he's starting
to approach the adult fecal community.
210
575006
3197
09:50
This is up to about two years.
211
578203
1515
Isto leva cerca de dois anos.
09:51
But something amazing
is about to happen here.
212
579718
2170
Mas o interessante é o que acontece aqui:
09:53
So he's getting antibiotics
for an ear infection.
213
581888
3088
ele está tomando antibióticos
para uma infecção no ouvido.
09:56
What you can see is
this huge change in the community,
214
584976
2554
O que se pode ver é uma enorme
mudança na comunidade,
09:59
followed by a relatively rapid recovery.
215
587530
2058
seguida por uma relativa
recuperação rápida.
10:01
I'll just rewind that for you.
216
589588
2182
Eu vou voltar aqui.
10:05
And what we can see is that
just over these few weeks,
217
593340
3589
E podemos ver que apenas
nessas poucas semanas,
tivemos uma mudança muito mais radical,
10:08
we have a much more radical change,
218
596929
1933
um retrocesso de muitos meses
de desenvolvimento normal,
10:10
a setback of many months
of normal development,
219
598862
2530
10:13
followed by a relatively rapid recovery,
220
601392
2252
seguido por uma relativa
recuperação rápida,
10:15
and by the time he reaches day 838,
221
603644
4133
e, quando ele atinge o dia 838,
10:19
which is the end of this video,
222
607777
1719
que é o último deste vídeo,
10:21
you can see that he has essentially
reached the healthy adult stool community,
223
609496
3697
dá para ver que ele essencialmente atingiu
a comunidade fecal saudável adulta,
10:25
despite that antibiotic intervention.
224
613193
2448
apear da intervenção do antibiótico.
10:27
So this is really interesting
because it raises fundamental questions
225
615641
3328
Isto é bem interessante porque
levanta questões fundamentais
10:30
about what happens when we intervene
at different ages in a child's life.
226
618969
4099
no que acontece ao intervirmos em fases
diferentes na vida de uma criança.
10:35
So does what we do early on, where
the microbiome is changing so rapidly,
227
623068
3611
Então, o que fazemos no início,
onde o microbioma muda rapidamente,
10:38
actually matter,
228
626679
1300
realmente importa,
10:39
or is it like throwing a stone
into a stormy sea,
229
627979
2483
ou é como jogar uma pedra no mar agitado,
10:42
where the ripples will just be lost?
230
630462
1742
onde as ondulações vão se perder?
10:45
Well, fascinatingly, it turns out
that if you give children antibiotics
231
633044
4291
Bem, acontece que se você
der antibióticos para as crianças
nos primeiros seis meses de vida,
10:49
in the first six months of life,
232
637335
1650
elas terão uma propensão maior
em se tornar obesas mais tarde
10:50
they're more likely
to become obese later on
233
638985
2785
10:53
than if they don't get antibiotics then
or only get them later,
234
641770
3127
do que se não receberem antibióticos,
ou apenas recebê-los depois,
10:56
and so what we do early on
may have profound impacts
235
644897
2946
então o que fazemos no início
pode ter impacto profundo
10:59
on the gut microbial community
and on later health
236
647843
3497
sobre a comunidade microbiana
intestinal e na saúde futura
11:03
that we're only beginning to understand.
237
651340
2326
o que nós apenas estamos
começando a compreender.
11:05
So this is fascinating, because one day,
in addition to the effects
238
653666
4156
Isto é fascinante, porque um dia,
além dos efeitos
que os antibióticos têm
sobre as bactérias resistentes a eles,
11:09
that antibiotics have
on antibiotic-resistant bacteria,
239
657822
2646
que são muito importantes,
11:12
which are very important,
240
660468
1696
eles podem também estar degradando
nosso ecossistema microbiano intestinal,
11:14
they may also be degrading
our gut microbial ecosystems,
241
662164
2903
e um dia poderemos vir a considerar
os antibióticos com o mesmo horror
11:17
and so one day we may come
to regard antibiotics with the same horror
242
665067
3272
11:20
that we currently reserve
for those metal tools
243
668339
2463
que reservamos
para aquelas ferramentas de metal
11:22
that the Egyptians used to use
to mush up the brains
244
670802
2459
que os egípcios usavam
para esmagar os cérebros
antes de drená-los para embalsamamento.
11:25
before they drained them out
for embalming.
245
673261
2064
Então, eu mencionei que os micróbios
têm todas essas funções importantes,
11:27
So I mentioned that microbes
have all these important functions,
246
675325
3021
11:30
and they've also now,
just over the past few years,
247
678346
2649
e que eles também agora,
ao longo dos últimos anos,
11:32
been connected to a whole range
of different diseases,
248
680995
2833
estão conectados a uma gama enorme
de diferentes doenças,
11:35
including inflammatory bowel disease,
249
683828
2085
incluindo doença inflamatória intestinal,
11:37
heart disease, colon cancer,
250
685913
1724
doença cardíaca, câncer de cólon
11:39
and even obesity.
251
687637
1830
e mesmo obesidade.
11:41
Obesity has a really
large effect, as it turns out,
252
689467
2646
A obesidade tem realmente
um grande efeito, como se vê,
11:44
and today, we can tell
whether you're lean or obese
253
692113
2393
e hoje, podemos dizer
se você é magro ou obeso
11:46
with 90 percent accuracy
254
694506
1879
com 90% de precisão,
11:48
by looking at the microbes in your gut.
255
696385
2112
ao analisar os micróbios em seu intestino.
11:50
Now, although that might sound impressive,
256
698497
2289
Agora, embora pareça impressionante,
11:52
in some ways it's a little bit problematic
as a medical test,
257
700786
3331
em alguns aspectos é um pouco
problemático como teste médico,
11:56
because you can probably tell
which of these people is obese
258
704117
2997
porque você consegue dizer
quais destas pessoas é obesa
11:59
without knowing anything
about their gut microbes,
259
707114
2752
sem saber nada sobre
os seus micróbios intestinais,
12:01
but it turns out that even
if we sequence their complete genomes
260
709866
3043
mas acontece que mesmo sequenciando
os seus genomas completos
12:04
and had all their human DNA,
261
712909
1657
e tendo todo o DNA humano,
12:06
we could only predict which one
was obese with about 60 percent accuracy.
262
714566
4366
só poderíamos prever quais delas
era obesa com apenas 60% de precisão.
Isto é incrível, não é?
12:10
So that's amazing, right?
263
718932
1374
Isto significa que aquele um quilo e meio
de micróbios que você carrega com você
12:12
What it means that the three pounds
of microbes that you carry around with you
264
720306
3812
pode ser mais importante
para algumas condições de saúde
12:16
may be more important
for some health conditions
265
724118
2342
12:18
than every single gene in your genome.
266
726460
3665
do que cada gene em seu genoma.
12:23
And then in mice, we can do a lot more.
267
731555
2237
E em ratos, podemos fazer muito mais.
Em ratos, os micróbios estão ligados
a todos os tipos de condições adicionais,
12:25
So in mice, microbes have been linked
to all kinds of additional conditions,
268
733792
3645
12:29
including things like multiple sclerosis,
269
737437
2716
incluindo coisas como esclerose múltipla,
12:32
depression, autism, and again, obesity.
270
740153
3738
depressão, autismo e, de novo, obesidade.
12:35
But how can we tell whether
these microbial differences
271
743891
2764
Mas como dizer se essas
diferenças microbianas
12:38
that correlate with disease
are cause or effect?
272
746655
2763
que se correlacionam a doenças
são causa ou efeito?
12:41
Well, one thing we can do
is we can raise some mice
273
749418
2647
Bem, algo que podemos fazer
é criar alguns ratos
12:44
without any microbes of their own
in a germ-free bubble.
274
752065
2647
sem nenhum micróbio
numa bolha livre de germes.
Então, podemos adicionar alguns micróbios,
que achamos ser importantes,
12:46
Then we can add in some microbes
that we think are important,
275
754712
2953
12:49
and see what happens.
276
757665
2082
e ver o que acontece.
12:51
When we take the microbes
from an obese mouse
277
759747
2279
Quando retiramos os micróbios
de um rato obeso
12:54
and transplant them
into a genetically normal mouse
278
762026
2504
e os transplantamos
num rato geneticamente normal,
12:56
that's been raised in a bubble
with no microbes of its own,
279
764530
2859
que foi criado numa bolha sem micróbios,
12:59
it becomes fatter than if it got them
from a regular mouse.
280
767389
3353
ele engorda mais do que um rato normal.
O porquê disso acontecer
é incrível, no entanto.
13:04
Why this happens
is absolutely amazing, though.
281
772142
2319
Às vezes, o que acontece
é que os micróbios
13:06
Sometimes what's going on
is that the microbes
282
774461
2200
estão ajudando a digerir o alimento
de forma mais eficiente da mesma dieta,
13:08
are helping them digest food
more efficiently from the same diet,
283
776661
3058
13:11
so they're taking more energy
from their food,
284
779719
2204
então, eles estão retirando
mais energia da comida;
13:13
but other times, the microbes
are actually affecting their behavior.
285
781923
3231
mas outras vezes, eles estão,
na verdade, afetando o comportamento.
13:17
What they're doing is they're eating
more than the normal mouse,
286
785154
3040
O que acontece é que eles estão
comendo mais do que um rato normal,
13:20
so they only get fat if we let them
eat as much as they want.
287
788194
3170
então só engordam se os deixarmos
comer o quanto quiserem.
13:24
So this is really remarkable, right?
288
792614
2686
Isto é realmente notável, não é?
13:27
The implication is that microbes
can affect mammalian behavior.
289
795300
4364
A implicação é que os micróbios podem
afetar o comportamento dos mamíferos.
13:33
So you might be wondering whether we can
also do this sort of thing across species,
290
801224
4158
Você deve estar perguntando se podemos
também fazer isso entre as espécies,
13:37
and it turns out that if you take microbes
from an obese person
291
805382
3270
e o que se nota é que se você
pegar os micróbios de uma pessoa obesa
13:40
and transplant them into mice
you've raised germ-free,
292
808652
3063
e transplantá-los em ratos
criados livres de germes,
13:43
those mice will also become fatter
293
811715
2090
esses ratos também se tornarão mais gordos
13:45
than if they received the microbes
from a lean person,
294
813805
3041
do que se recebessem os micróbios
de uma pessoa magra,
13:48
but we can design a microbial community
that we inoculate them with
295
816846
3345
mas podemos criar uma comunidade
microbiana que, injetada nos ratos,
13:52
that prevents them
from gaining this weight.
296
820191
2554
os impede de ganhar peso.
Também podemos fazer
isso com relação à desnutrição.
13:55
We can also do this for malnutrition.
297
823545
2055
13:57
So in a project funded
by the Gates Foundation,
298
825600
3088
Assim, num projeto financiado
pela Fundação Gates,
14:00
what we're looking at
is children in Malawi
299
828688
2183
estamos analisando crianças no Malawi
14:02
who have kwashiorkor,
a profound form of malnutrition,
300
830871
2658
que têm "kwashiorkor",
uma forma severa de desnutrição;
14:05
and mice that get the kwashiorkor
community transplanted into them
301
833529
3123
e os ratos que receberam
um transplante da comunidade kwashiorkor
14:08
lose 30 percent of their body mass
302
836652
2370
perderam 30% de sua massa corporal
14:11
in just three weeks,
303
839022
1179
em apenas três semanas,
14:12
but we can restore their health by using
the same peanut butter-based supplement
304
840201
3818
mas podemos recuperar a saúde deles
usando o mesmo suplemento
14:16
that is used for
the children in the clinic,
305
844019
2113
que é usado para as crianças
no ambulatório;
14:18
and the mice that receive the community
306
846132
1856
e os ratos que recebem a comunidade
14:19
from the healthy identical twins
of the kwashiorkor children do fine.
307
847988
3247
de gêmeos idênticos saudáveis
de crianças com kwashiorkor ficam bem.
Isto é surpreendente, porque sugere
que podemos direcionar terapias
14:24
This is truly amazing because it suggests
that we can pilot therapies
308
852035
3941
ao testá-las numa quantidade
de ratos diferentes
14:27
by trying them out
in a whole bunch of different mice
309
855976
2507
com comunidades intestinais
individuais de pessoas saudáveis
14:30
with individual people's gut communities
310
858483
1930
14:32
and perhaps tailor those therapies
all the way down to the individual level.
311
860413
4599
e talvez adaptar essas terapias
até o nível individual.
14:38
So I think it's really important
that everyone has a chance
312
866262
2915
Então, eu acho realmente importante
que todos tenham chance
14:41
to participate in this discovery.
313
869177
2706
de participar desta descoberta.
Então, há alguns anos,
14:43
So, a couple of years ago,
314
871883
1248
começamos o projeto
chamado "American Gut",
14:45
we started this project
called American Gut,
315
873131
2071
14:47
which allows you to claim a place
for yourself on this microbial map.
316
875202
4204
que lhe permite reivindicar um lugar
para si neste mapa microbiano.
Este é agora o maior projeto científico
coletivamente financiado que conhecemos,
14:51
This is now the largest crowd-funded
science project that we know of --
317
879406
3357
14:54
over 8,000 people
have signed up at this point.
318
882763
2888
e mais de 8 mil pessoas
já se inscreveram até agora.
14:57
What happens is,
they send in their samples,
319
885651
2578
Funciona assim:
elas enviam suas amostras,
15:00
we sequence the DNA of their microbes
and then release the results back to them.
320
888229
3785
nós sequenciamos o DNA de seus micróbios
e emitimos os resultados a elas.
15:04
We also release them, de-identified,
to scientists, to educators,
321
892014
3691
Também os divulgamos, não identificados,
para cientistas, educadores,
15:07
to interested members
of the general public, and so forth,
322
895705
3019
membros interessados
do público em geral, e assim por diante,
15:10
so anyone can have access to the data.
323
898724
3155
então qualquer um pode
ter acesso aos dados.
Por outro lado,
15:13
On the other hand,
324
901879
1171
quando promovemos visitas do nosso
laboratório no Instituto BioFrontiers,
15:15
when we do tours of our lab
at the BioFrontiers Institute,
325
903050
3282
15:18
and we explain that we use robots
and lasers to look at poop,
326
906332
3560
e explicamos que usamos
robôs e lêiseres para analisar cocô,
15:21
it turns out that not
everyone wants to know.
327
909892
3112
percebe-se que nem todo mundo quer saber.
(Risos)
15:25
(Laughter)
328
913004
1282
Mas eu suponho que muitos de vocês querem,
15:26
But I'm guessing that many of you do,
329
914286
1921
então eu trouxe alguns kits aqui,
se vocês tiverem interesse
15:28
and so I brought some kits here
if you're interested
330
916207
2659
15:30
in trying this out for yourself.
331
918866
2730
em conferir por conta própria.
Por que queremos fazer isto?
15:35
So why might we want to do this?
332
923046
1947
Bem, acontece que os micróbios
não são apenas importantes
15:36
Well, it turns out that microbes
are not just important
333
924993
2570
15:39
for finding out where we are
in terms of our health,
334
927563
2901
para descobrir como estamos
em termos de saúde,
15:42
but they can actually cure disease.
335
930464
2408
mas eles podem realmente curar doenças.
Esta é uma das coisas mais novas
que temos sido capazes de visualizar
15:44
This is one of the newest things
we've been able to visualize
336
932872
2925
15:47
with colleagues
at the University of Minnesota.
337
935797
2739
com colegas na Universidade de Minnesota.
15:50
So here's that map
of the human microbiome again.
338
938536
2617
Aqui está o mapa
do microbioma humano de novo.
O que estamos olhando agora...
15:53
What we're looking at now --
339
941153
1457
eu vou adicionar na comunidade algumas
pessoas com colite pseudomembranosa.
15:54
I'm going to add in the community
of some people with C. diff.
340
942610
3370
15:57
So, this is a terrible form of diarrhea
341
945980
2279
Esta é uma forma terrível de diarreia,
16:00
where you have to go
up to 20 times a day,
342
948259
2345
que faz você ir ao banheiro
até 20 vezes por dia,
16:02
and these people have failed
antibiotic therapy for two years
343
950604
3111
e essas pessoas não responderam
a antibióticos por 2 anos
16:05
before they're eligible for this trial.
344
953715
2299
antes de serem selecionadas
para este teste.
16:08
So what would happen if we transplanted
some of the stool from a healthy donor,
345
956014
4413
O que aconteceria se transplantássemos
fezes de doadores saudáveis,
16:12
that star down at the bottom,
346
960427
1857
aquela estrela embaixo, na base,
16:14
into these patients.
347
962284
1416
nesses pacientes?
16:15
Would the good microbes
do battle with the bad microbes
348
963700
2609
Os bons micróbios lutariam
contra os maus micróbios
16:18
and help to restore their health?
349
966309
2079
e ajudariam a restaurar
a saúde deles?
16:20
So let's watch exactly what happens there.
350
968388
2316
Vamos ver exatamente o que acontece aqui.
16:22
Four of those patients
are about to get a transplant
351
970704
2516
Quatro daqueles pacientes
vão receber o transplante
16:25
from that healthy donor at the bottom,
352
973220
1904
daquele doador saudável na base,
16:27
and what you can see is that immediately,
353
975124
1957
e dá para ver que imediatamente
16:29
you have this radical change
in the gut community.
354
977081
2405
há uma mudança radical
na comunidade intestinal.
16:31
So one day after you do that transplant,
355
979486
2069
Então, um dia após o transplante,
todos aqueles sintomas se dissiparam,
16:33
all those symptoms clear up,
356
981555
1649
16:35
the diarrhea vanishes,
357
983204
1555
a diarreia desapareceu;
16:36
and they're essentially healthy again,
coming to resemble the donor's community,
358
984759
3772
e eles estão saudáveis novamente,
se assemelhando à comunidade do doador,
16:40
and they stay there.
359
988531
2062
ficando lá.
16:42
(Applause)
360
990593
4797
(Aplausos)
16:49
So we're just at the beginning
of this discovery.
361
997290
2375
Estamos apenas no início desta descoberta.
16:51
We're just finding out that microbes
have implications
362
999665
2540
Estamos descobrindo
que os micróbios tem implicações
para todos esses tipos
de doenças diferentes,
16:54
for all these different kinds of diseases,
363
1002205
2173
variando de doença inflamatória
intestinal à obesidade,
16:56
ranging from inflammatory
bowel disease to obesity,
364
1004378
2468
16:58
and perhaps even autism and depression.
365
1006846
3083
e talvez, até mesmo, autismo e depressão.
O que temos que fazer, no entanto,
17:01
What we need to do, though,
366
1009929
1338
17:03
is we need to develop
a kind of microbial GPS,
367
1011267
2258
é desenvolver um tipo de GPS microbiano,
que nos diga não somente
onde estamos atualmente,
17:05
where we don't just know
where we are currently
368
1013525
2321
17:07
but also where we want to go
and what we need to do
369
1015846
3551
mas também aonde queremos ir,
e o que é preciso ser feito
17:11
in order to get there,
370
1019397
1486
para chegar lá;
17:12
and we need to be able
to make this simple enough
371
1020883
2345
e precisamos ser capazes
de fazê-lo simples o bastante
17:15
that even a child can use it.
(Laughter)
372
1023228
2601
que até uma criança possa usá-lo.
(Risos)
17:17
Thank you.
373
1025829
2229
Obrigado.
(Aplausos)
17:20
(Applause)
374
1028058
3204
Translated by Fernando Gonçalves
Reviewed by Nadja Nathan

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ABOUT THE SPEAKER
Rob Knight - Microbial ecologist
Rob 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

More profile about the speaker
Rob Knight | Speaker | TED.com