How we study the microbes living in your gut | Dan Knights

Tradutor: sabrina norris Revisor: Maricene Crus

Se eu pedisse que nomeassem um micróbio que mora em seu intestino, muitos aqui diriam provavelmente E.coli.

Várias pessoas dizem isso. É o micróbio intestinal mais conhecido.

Mas acontece que E. coli está em desvantagem no seu intestino cerca de mil para um contra outras espécies, muitas delas você provavelmente nunca ouviu falar.

São elas bacteroides; prevotella é outro exemplo.

Essas são as duas que dominam o intestino humano moderno.

Existem cerca de 100 trilhões de micróbios vivendo dentro de você.

Chamamos isso de seu microbioma, é como se um mundo pequeno morasse dentro de você, na verdade seria como um universo.

Cem trilhões significa que se você pegasse uma folha de grama e a plantasse para cada micróbio que vive em seu intestino, encheria um milhão de campos de futebol.

Por isso é incrivelmente complexo.

Mas curiosamente, como nossos corpos foram se adaptando para a vida na sociedade moderna, estamos perdendo parte de nossos micróbios normais, e ao mesmo tempo, existem algumas doenças relacionadas ao intestino que estão disparando em nações desenvolvidas em todo o mundo.

E muitos de vocês provavelmente conhecem alguém que sofre de obesidade, diabetes, doença de Crohn ou colite ulcerativa, alergias e asma.

Cada uma dessas doenças e muitas outras relacionadas ao metabolismo e autoimunidade estão ligadas à perda de diversidade saudável do intestino.

Meu laboratório obteve nossa primeira indicação disso quando, na verdade, estávamos estudando primatas não humanos.

Queríamos descobrir o que acontece com o microbioma de um macaco quando eles são movidos de uma floresta à um zoológico.

O microbioma deles muda? Eles escolhem novos micróbios?

Eles perdem algum? Melhoram ou pioram?

Rastreamos duas espécies diferentes na selva, uma no Vietnam, uma na Costa Rica, e sequenciamos o DNA das fezes deles. É assim que estudamos o microbioma no meu laboratório.

E descobrimos no DNA que nas florestas, essas duas espécies tinham conjuntos de micróbios totalmente diferentes.

Era como uma impressão digital para as espécies.

Mas no zoológico, eles perderam muito dessa diversidade e adquiriram alguns outros conjuntos de micróbios.

Isso foi muito curioso.

Nós tínhamos dois microbiomas diferentes.

Na natureza, imagine uma exuberante floresta tropical morando no intestino desses macacos.

Esse é a diversidade da qual estamos falando.

Então no zoológico, eles perderam sua diversidade.

Imagine uma floresta tropical que foi completamente queimada e tomada por algumas espécies invasoras.

Assim é o microbioma em um primata cativo.

Enquanto isso, muitos dos animais no zoológico não estão indo bem.

Eles têm problemas de obesidade, perda de peso, gastroenterite, diarreia, gases, e alguns deles mal estavam sobrevivendo. É claro que estávamos muito interessados em descobrir quais são as chamadas espécies invasoras que estão dominando o zoológico.

Então voltamos para o DNA que nos diz que cada macaco no zoológico se tornou dominado por bacteroides e prevotella, os mesmos micróbios que temos em nossos intestinos como humanos modernos.

Queríamos encontrar uma forma de visualizar isso, e usamos algumas ferramentas de ecologia multivariada para pôr todos os microbiomas em estudo em um gráfico.

E vemos aqui um gráfico de dispersão no qual cada ponto é o microbioma de um animal diferente.

Cada ponto representa um zoológico inteiro de micróbios.

E os microbiomas que têm muitos micróbios em comum estão perto uns dos outros.

Os que diferem entre si estão longe uns dos outros.

Isso nos mostra, portanto, que os dois grupos de macacos selvagens estão à esquerda.

Aqueles acima, à esquerda, são macacos em perigo de extinção os "douc-de-canelas-vermelhas" do Vietnam, e abaixo, à esquerda, estão macacos da Costa Rica.

Pode-se ver que os microbiomas são totalmente diferentes na natureza.

E as duas mesmas espécies de macaco no zoológico estão convergindo, seus microbiomas mudam e se tornam mais parecidos entre eles, apesar de estes zoológicos estarem em continentes, em regiões geográficas distintas, e de eles terem dietas diferentes.

Bem, nós também estudamos uma outra espécie de primata.

Qual espécie de primata você acha que é ainda mais divergente dos primatas selvagens que os primatas de cativeiro?

Seres humanos modernos.

Estes são humanos vivendo em países em desenvolvimento.

Eles são ainda mais diferentes dos primatas selvagens do que os do zoológico.

E o grupo final que estudamos, aqui na extrema direita, são as pessoas que moram nos EUA.

Quando vi estes números, meus cabelos se arrepiaram, porque uma forma de ver isso é: "Oh, isso é interessante, macacos em cativeiro estão se tornando como norte-americanos".

(Risos)

Mas uma outra forma de ver isso é que norte-americanos são como supermacacos de cativeiro.

E, na verdade, eu estava observando os números no meu computador quando fiquei sabendo que quatro dos douc-de-canelas-vermelhas haviam morrido no zoológico por problemas intestinais.

Assim, para alguns destes animais, ter os micróbios certos vivendo dentro deles pode ser uma questão de sobrevivência.

Isso nos leva à parte humana da história.

Obviamente, os microbiomas nos EUA não estão causando morte prematura tão frequentemente como no zoológico, mas nós temos um risco maior de obesidade, diabete, e inúmeras outras doença.

E isso não se aplica apenas às pessoas que vivem nos EUA há muitas gerações, mas também a imigrantes e refugiados, pois a maioria dos grupos de imigrantes e refugiados chega aos EUA com um metabolismo saudável, e depois de poucos anos eles já têm um risco tão alto de tornar-se obeso e diabético quanto outros norte-americanos.

Nós discutimos essa questão em dois grupos que vieram do Sudeste Asiático para os EUA: os hmong, que começaram a emigrar em meados dos anos 70 como refugiados da Guerra do Vietnam e da guerra secreta dos EUA em Laos; e os carenes, que vieram para os EUA mais recentemente, refugiados do Myanmar.

Temos trabalhado há alguns anos com estas comunidades locais e médicos para estudar o que acontece com os microbiomas dos hmong e dos carenes quando migram dos campos de refugiados e vilarejos na Tailândia para os EUA.

E descobrimos que quando as pessoas destes grupos migram para os EUA, elas perdem uma grande parcela de seus microbiomas, algo em torno de 20%, e aqueles que vêm para os EUA se tornam obesos perdem cerca de um terço de seus micróbios.

Sabemos que migrar para os EUA é suficiente para causar uma mudança dramática em microbiomas, e provavelmente não para melhor.

Será que são estes micróbios que causam a obesidade, ou é a obesidade que está modificando os micróbios?

Isso é algo que estamos tentando entender, e evidências que temos em meu laboratório, combinada com evidência de vários laboratórios no mundo inteiro, nos dizem que certas mudanças nos microbiomas estão levando à obesidade, e a várias outras doenças modernas do mundo ocidental.

A boa notícia é que seu microbioma tem a capacidade de mudar.

Ao contrário do seu genoma, é algo vivo, que respira, e está sendo vastamente pesquisado para entendermos melhor como restaurar nossos microbiomas quando algo dá errado, através de dieta, usando micróbios vivos.

E, de fato, um dos nossos próximos passos é coletar e preservar micróbios de pessoas saudáveis ao redor do mundo para que sejam guardados como reserva de cultura para estes grupos para poder protegê-los conforme se adaptam à sociedade moderna, e proteger as futuras gerações que aparentemente terão um risco mais alto para estas doenças a cada geração que passa.

Espero que tenhamos um futuro no qual teremos as ferramentas para restaurar e recompor nossos microbiomas, e que neste mundo futuro, os macacos vivam mais felizes e saudáveis e nós também.

(Aplausos)