Guarda cosa hai dentro fb2. Libro della settimana: “Guarda cosa c'è dentro di te. Microrganismi nel nostro corpo

Guarda cosa c'è dentro di te. Come i microbi che vivono nel nostro corpo determinano la nostra salute e la nostra personalità Roby Cavaliere

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Titolo: Guarda cosa c'è dentro di te. Come i microbi che vivono nel nostro corpo determinano la nostra salute e la nostra personalità
Autore: Rob Cavaliere
Anno: 2015
Genere: Medicina, Altra letteratura educativa, Letteratura educativa straniera

A proposito di "Guarda cosa c'è dentro di te. Come i microbi che vivono nel nostro corpo determinano la nostra salute e la nostra personalità - Rob Knight

Viviamo in un'era di vera rivoluzione in microbiologia. L'ultima tecnologia ha permesso agli scienziati di immergersi nel mondo delle creature microscopiche che abitano il nostro corpo e fare scoperte sorprendenti in questo mondo. Si scopre che i microbi, che vivono in quantità impensabili in quasi ogni angolo del nostro corpo, svolgono un ruolo molto più importante di quanto pensassimo in precedenza: da loro non dipende solo la nostra salute fisica, ma determinano il nostro umore, i nostri gusti e la nostra stessa personalità . Sentiamo parlare di queste scoperte scientifiche in prima persona: l'autore del libro, Rob Knight, è uno dei microbiologi leader di oggi, creando la scienza del futuro davanti ai nostri occhi.

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Frasi tratte dal libro "Guarda cosa c'è dentro di te. Come i microbi che vivono nel nostro corpo determinano la nostra salute e la nostra personalità - Rob Knight

La comunità microbica sulla tua mano è molto diversa dalle comunità simili di altre persone (in termini di diversità delle specie - una media dell'85%), il che significa che ognuno di noi, oltre alle solite, ha anche impronte microbiche.

Inoltre, abbiamo scoperto che i germi che vivono sulla tua mano sinistra sono diversi da quelli che vivono sulla tua destra. Puoi strofinare le mani, battere le mani e toccare le stesse superfici con entrambe le mani: ognuna sviluppa ancora una comunità microbica separata.

I microbi che vivono sulla nostra pelle, come tutti gli altri microbi, non esistono necessariamente a nostro vantaggio. Ma loro, essendo residenti coscienziosi, ci aiutano davvero molto: dal fatto che vivono su di noi, impediscono ad altri microbi dannosi di infettarci.

Guarda cosa c'è dentro di te. Come i microbi che vivono nel nostro corpo determinano la nostra salute e la nostra personalità

L'enorme impatto di piccoli microbi

ROB CAVALIERE

CON BRENDAN BUHLER

TED, il logo TED e TED Books sono marchi di TED Conferences, LLC

TED BOOKS e colophon sono marchi registrati di TED Conferences, LLC

Copertina e interior design di MGMT. design Illustrazioni di Olivia de Salve Villedieu

© 2015 di Rob Knigth. Tutti i diritti riservati.

© E. Valkina, traduzione in russo, 2015

© Casa editrice AST LLC, 2015

CORPUS® Publishing

Ai miei genitori, Alison e John, con gratitudine per i loro geni, le loro idee ei loro microbi

Prefazione

Sappiamo chi sei: un essere umano, un animale a due zampe con infinite possibilità mentali, un erede di tutto ciò che esiste, che non ha mai letto fino in fondo un singolo accordo utente - basta spuntare dove necessario. E ora fate conoscenza, siete anche voi: trilioni di minuscole creature che vivono nei vostri occhi, orecchie e vasti possedimenti, chiamati i vostri intestini. E questo microcosmo interiore può cambiare la tua comprensione delle tue malattie, della tua salute e di te stesso.

Grazie alle nuove tecnologie (molte delle quali sono state sviluppate negli ultimi anni), oggi gli scienziati conoscono più che mai le microscopiche forme di vita dentro di noi. E quello che apprendiamo è sorprendente. Questi organismi unicellulari - i microbi - non solo sono molto più numerosi di quanto pensassimo, ma vivono in numero inimmaginabile in quasi ogni angolo del nostro corpo e svolgono un ruolo molto più importante di quanto potessimo mai immaginare: tanti aspetti della nostra vita dipendono su di loro la salute e anche la nostra personalità.

La raccolta di creature microscopiche per le quali il nostro corpo funge da casa è chiamata microbiota umano (a volte anche microflora e microfauna), e la totalità dei loro geni è chiamata microbioma umano. E, come spesso accade con le scoperte scientifiche, nuovi fatti sul microcosmo ci fanno umiliare il nostro ego. L'astronomia ci ha già spiegato che il nostro pianeta non è affatto il centro dell'universo, l'evoluzione ci ha insegnato che l'uomo è solo una delle specie animali. La compilazione del microbioma umano ci insegna che nella casa del nostro corpo, la nostra stessa voce è soffocata da un coro di forme di vita indipendenti (e interdipendenti) con i propri programmi e programmi.

Quanti microrganismi ci sono dentro di noi? Sei composto da circa dieci trilioni di cellule umane, ma il tuo corpo contiene circa cento trilioni di cellule microbiche. Cioè, tu sei, in larga misura, non tu.

Ma questo non significa che una persona sia solo un ricettacolo per minuscole creature che sono entrate accidentalmente nel suo corpo e hanno diffuso malattie. Viviamo infatti in equilibrio con l'intera comunità di microrganismi che ci abita. Il loro ruolo non si limita al ruolo di passeggeri passivi: sono coinvolti in processi vitali fondamentali, tra cui la digestione, le risposte immunitarie e persino il comportamento.

La totalità dei microbi dentro di noi rappresenta qualcosa come l'unificazione di varie comunità. Diverse parti del corpo sono abitate da diversi gruppi di specie che hanno funzioni specializzate. I microbi che vivono nella bocca sono diversi da quelli che vivono sulla pelle o nell'intestino. Non siamo solo individui; ognuno di noi è un ecosistema.

La diversità dei microrganismi aiuta a spiegare anche quelle caratteristiche individuali che eravamo soliti attribuire al caso o alla sfortuna. Perché alcuni di noi amano così tanto le zanzare? Ad esempio, questi piccoli demoni difficilmente mi mordono, mentre volano dalla mia amica Amanda come le api al miele. Si scopre che alcuni di noi Veramente più gustoso dal punto di vista delle zanzare, e la ragione principale di un "appetito" così selettivo sono le differenze nella composizione delle comunità microbiche che vivono sulla nostra pelle (ne parleremo più avanti nel capitolo 1).

E non solo: la varietà di microbi che vivono sopra e dentro di noi è sorprendente. Probabilmente hai sentito che se confrontiamo il DNA, allora tutti noi umani siamo più o meno uguali: il nostro genoma è uguale al 99,99% al genoma di qualsiasi altra persona, come il tuo vicino. Ma questo non si applica alla microflora del tuo intestino: solo il 10% dei microbi può corrispondere qui.

Questo potrebbe spiegare le enormi differenze tra le persone: dalle differenze di peso alle allergie diverse, dalla probabilità di ammalarsi al livello di ansia. Stiamo appena iniziando a sistematizzare - e comprendere - questo sconfinato microcosmo, ma le conclusioni dei primi studi sono già schiaccianti.

L'infinita diversità del mondo microbico è particolarmente impressionante se si considera che solo quarant'anni fa non avevamo idea di quanti fossero gli organismi unicellulari e di quale numero incredibile di specie contassero. Prima di questo, i principi di base della classificazione degli organismi viventi erano basati sul libro di Charles Darwin "The Origin of Species", pubblicato nel 1859. Darwin disegnò un albero dell'evoluzione, raggruppando tutti gli organismi secondo caratteristiche fisiche comuni: fringuelli dal becco corto, fringuelli dal becco lungo e così via; e per molto tempo questo principio è rimasto la base della classificazione e della tassonomia.

Le idee tradizionali sulla vita erano basate su ciò che le persone potevano vedere nel mondo che le circondava, ad occhio nudo o attraverso un microscopio. Gli organismi più grandi erano divisi in piante, animali e funghi. I restanti organismi unicellulari rientravano in due grandi categorie: protisti (protozoi) e batteri. Per quanto riguarda piante, animali e funghi, avevamo ragione. Ma le nostre idee sugli organismi unicellulari si sono rivelate assolutamente errate.

Nel 1977 i microbiologi americani Carl Woese e George E. Fox proposero una nuova versione dell'"albero della vita", basata sul confronto di varie forme di vita a livello cellulare utilizzando l'acido ribonucleico ribosomiale, un parente del DNA, che è presente in qualsiasi cellula ed è coinvolto nella sintesi proteica. L'immagine era sbalorditiva. Woese e Fox hanno scoperto che gli organismi unicellulari sono più diversi di tutte le piante e gli animali messi insieme. Come si è scoperto, animali, piante, funghi; tutti gli esseri umani, meduse, scarabei stercorari; qualsiasi filo di alghe, qualsiasi macchia di muschio, sequoie rampicanti della California; tutti i licheni ei funghi della foresta - tutti gli esseri viventi che vediamo intorno a noi - sono solo tre germogli all'estremità di un ramo dell'albero evolutivo. I suoi principali abitanti sono organismi unicellulari: batteri, archaea (che furono inizialmente isolati come gruppo separato da Woese e Fox), lieviti e alcune altre forme di vita.

Solo negli ultimi anni, c'è stata una svolta nella nostra comprensione della microvita dentro di noi, che dobbiamo alle nuove tecnologie, in particolare il progresso del sequenziamento del DNA e l'esplosione della potenza dei computer. Oggi, attraverso un processo chiamato sequenziamento di nuova generazione, possiamo prelevare campioni di cellule da varie parti del corpo, analizzare rapidamente il DNA microbico che contengono, confrontare e combinare con informazioni provenienti da altri organi per identificare le migliaia di specie di microrganismi che chiamano il nostro corpo la loro casa. . In questo modo, troviamo batteri, archaea, lieviti e altri organismi unicellulari (in particolare eucarioti) il cui genoma combinato è più lungo del nostro.

L'enorme impatto di piccoli microbi

ROB CAVALIERE

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Copertina e interior design di MGMT. design Illustrazioni di Olivia de Salve Villedieu


© 2015 di Rob Knigth. Tutti i diritti riservati.

© E. Valkina, traduzione in russo, 2015

© Casa editrice AST LLC, 2015

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Ai miei genitori, Alison e John, con gratitudine per i loro geni, le loro idee ei loro microbi

Prefazione

Sappiamo chi sei: un essere umano, un animale a due zampe con infinite possibilità mentali, un erede di tutto ciò che esiste, che non ha mai letto fino in fondo un singolo accordo utente - basta spuntare dove necessario. E ora fate conoscenza, siete anche voi: trilioni di minuscole creature che vivono nei vostri occhi, orecchie e vasti possedimenti, chiamati i vostri intestini. E questo microcosmo interiore può cambiare la tua comprensione delle tue malattie, della tua salute e di te stesso.

Grazie alle nuove tecnologie (molte delle quali sono state sviluppate negli ultimi anni), oggi gli scienziati conoscono più che mai le microscopiche forme di vita dentro di noi. E quello che apprendiamo è sorprendente. Questi organismi unicellulari - i microbi - non solo sono molto più numerosi di quanto pensassimo, ma vivono in numero inimmaginabile in quasi ogni angolo del nostro corpo e svolgono un ruolo molto più importante di quanto potessimo mai immaginare: tanti aspetti della nostra vita dipendono su di loro la salute e anche la nostra personalità.



La raccolta di creature microscopiche per le quali il nostro corpo funge da casa è chiamata microbiota umano (a volte anche microflora e microfauna), e la totalità dei loro geni è chiamata microbioma umano. E, come spesso accade con le scoperte scientifiche, nuovi fatti sul microcosmo ci fanno umiliare il nostro ego. L'astronomia ci ha già spiegato che il nostro pianeta non è affatto il centro dell'universo, l'evoluzione ci ha insegnato che l'uomo è solo una delle specie animali. La compilazione del microbioma umano ci insegna che nella casa del nostro corpo, la nostra stessa voce è soffocata da un coro di forme di vita indipendenti (e interdipendenti) con i propri programmi e programmi.

Quanti microrganismi ci sono dentro di noi? Sei composto da circa dieci trilioni di cellule umane, ma il tuo corpo contiene circa cento trilioni di cellule microbiche 1
Va notato che l'ultimo rapporto dell'American Academy of Microbiology riduce questo rapporto a 3:1 principalmente a causa di un aumento del numero di cellule umane contate.

Ma in ogni caso la superiorità numerica è dalla parte dei microbi. Vedere: http://academy.asm.org/index.php/faq-series/5122humanmicrobiome.

. Cioè, tu sei, in larga misura, non tu.

Ma questo non significa che una persona sia solo un ricettacolo per minuscole creature che sono entrate accidentalmente nel suo corpo e hanno diffuso malattie. Viviamo infatti in equilibrio con l'intera comunità di microrganismi che ci abita. Il loro ruolo non si limita al ruolo di passeggeri passivi: sono coinvolti in processi vitali fondamentali, tra cui la digestione, le risposte immunitarie e persino il comportamento.

La totalità dei microbi dentro di noi rappresenta qualcosa come l'unificazione di varie comunità. Diverse parti del corpo sono abitate da diversi gruppi di specie che hanno funzioni specializzate. I microbi che vivono nella bocca sono diversi da quelli che vivono sulla pelle o nell'intestino. Non siamo solo individui; ognuno di noi è un ecosistema.

La diversità dei microrganismi aiuta a spiegare anche quelle caratteristiche individuali che eravamo soliti attribuire al caso o alla sfortuna. Perché alcuni di noi amano così tanto le zanzare? Ad esempio, questi piccoli demoni difficilmente mi mordono, mentre volano dalla mia amica Amanda come le api al miele. Si scopre che alcuni di noi Veramente più gustoso dal punto di vista delle zanzare, e la ragione principale di un "appetito" così selettivo sono le differenze nella composizione delle comunità microbiche che vivono sulla nostra pelle (ne parleremo più avanti nel capitolo 1).

E non solo: la varietà di microbi che vivono sopra e dentro di noi è sorprendente. Probabilmente hai sentito che se confrontiamo il DNA, allora tutti noi umani siamo più o meno uguali: il nostro genoma è uguale al 99,99% al genoma di qualsiasi altra persona, come il tuo vicino. Ma questo non si applica alla microflora del tuo intestino: solo il 10% dei microbi può corrispondere qui.



Questo potrebbe spiegare le enormi differenze tra le persone: dalle differenze di peso alle allergie diverse, dalla probabilità di ammalarsi al livello di ansia. Stiamo appena iniziando a sistematizzare - e comprendere - questo sconfinato microcosmo, ma le conclusioni dei primi studi sono già schiaccianti.

L'infinita diversità del mondo microbico è particolarmente impressionante se si considera che solo quarant'anni fa non avevamo idea di quanti fossero gli organismi unicellulari e di quale numero incredibile di specie contassero. Prima di questo, i principi di base della classificazione degli organismi viventi erano basati sul libro di Charles Darwin "The Origin of Species", pubblicato nel 1859. 2
Disponibile online: Progetto Gutenberg, www.gutenberg.org/files/1228/1228-h/1228-h.htm.

Darwin disegnò un albero dell'evoluzione, raggruppando tutti gli organismi secondo caratteristiche fisiche comuni: fringuelli dal becco corto, fringuelli dal becco lungo e così via; e per molto tempo questo principio è rimasto la base della classificazione e della tassonomia.

Le idee tradizionali sulla vita erano basate su ciò che le persone potevano vedere nel mondo che le circondava, ad occhio nudo o attraverso un microscopio. Gli organismi più grandi erano divisi in piante, animali e funghi. I restanti organismi unicellulari rientravano in due grandi categorie: protisti (protozoi) e batteri. Per quanto riguarda piante, animali e funghi, avevamo ragione. Ma le nostre idee sugli organismi unicellulari si sono rivelate assolutamente errate.

Nel 1977 i microbiologi americani Carl Woese e George E. Fox proposero una nuova versione dell'"albero della vita", basata sul confronto di varie forme di vita a livello cellulare utilizzando l'acido ribonucleico ribosomiale, un parente del DNA, che è presente in qualsiasi cellula ed è coinvolto nella sintesi proteica. L'immagine era sbalorditiva. Woese e Fox hanno scoperto che gli organismi unicellulari sono più diversi di tutte le piante e gli animali messi insieme. Come si è scoperto, animali, piante, funghi; tutti gli esseri umani, meduse, scarabei stercorari; qualsiasi filo di alghe, qualsiasi macchia di muschio, sequoie rampicanti della California; tutti i licheni ei funghi della foresta - tutti gli esseri viventi che vediamo intorno a noi - sono solo tre germogli all'estremità di un ramo dell'albero evolutivo. I suoi principali abitanti sono organismi unicellulari: batteri, archaea (che furono inizialmente isolati come gruppo separato da Woese e Fox), lieviti e alcune altre forme di vita.

Solo negli ultimi anni, c'è stata una svolta nella nostra comprensione della microvita dentro di noi, che dobbiamo alle nuove tecnologie, in particolare il progresso del sequenziamento del DNA e l'esplosione della potenza dei computer. Oggi, attraverso un processo chiamato sequenziamento di nuova generazione, possiamo prelevare campioni di cellule da varie parti del corpo, analizzare rapidamente il DNA microbico che contengono, confrontare e combinare con informazioni provenienti da altri organi per identificare le migliaia di specie di microrganismi che chiamano il nostro corpo la loro casa. . In questo modo, troviamo batteri, archaea, lieviti e altri organismi unicellulari (in particolare eucarioti) il cui genoma combinato è più lungo del nostro.

Ebbene, i nuovi algoritmi informatici, a loro volta, semplificano e facilitano notevolmente l'interpretazione di queste informazioni genetiche. In particolare, ora possiamo creare una mappa microbica del corpo che ci permetta di confrontare comunità microbiche in diverse parti del corpo e in persone diverse. Molte di queste informazioni provengono dal progetto Human Microbiome ( Progetto microbioma umano), condotto sotto gli auspici del National Institutes of Health statunitense ( Istituti nazionali della salute degli Stati Uniti, NIH). Lo studio è costato 170 milioni di dollari e ha coinvolto più di 200 scienziati che hanno raccolto e analizzato almeno 4,5 terabyte di dati fino ad oggi. E questo è solo l'inizio; altri progetti internazionali come “Research on the Composition of Biota of the Human Gastrointestinal Tract” ( Metagenomica del consorzio del tratto intestinale umano, MetaHIT), aggiungendo e analizzando costantemente nuovi dati.

Il costo di queste analisi è in continua diminuzione, grazie alle quali sempre più persone possono fare un censimento completo dei microbi che vivono nel loro corpo. Dieci anni fa, per analizzare il tuo microbioma, avresti dovuto pagare cento milioni di dollari. Oggi, questo tipo di informazioni costerà solo un centinaio di dollari, così a buon mercato che presto i medici ordineranno tali studi come procedura medica di routine.

Ma perché i medici sono interessati alla composizione del tuo microbioma? Perché stanno emergendo sempre più ricerche che dimostrano la connessione tra i nostri microbi e molte delle nostre malattie, tra cui obesità, artrite, autismo e persino depressione. E questa connessione, a sua volta, apre immediatamente nuove prospettive di trattamento.

Ciò che non influisce sul nostro microbioma: droghe, dieta, numero di partner sessuali, anche se sei il primo figlio con i tuoi genitori! Leggendo le pagine seguenti, vedrai che i microrganismi sono profondamente coinvolti in quasi ogni aspetto della nostra vita. Ci fanno davvero guardare in modo diverso alla domanda: "Cosa significa essere umani?"

1. Microrganismi nel nostro corpo

Quindi, proviamo a stimare quanti microbi vivono dentro di noi.

Se contiamo in base al peso, nel corpo di un adulto sono in media circa un chilo e mezzo. Questo rende il tuo microbiota uno degli organi più grandi, rivaleggiando con il cervello in termini di peso e solo leggermente inferiore al fegato.

Sappiamo già che in termini di numero assoluto di cellule, i microrganismi superano gli esseri umani in un rapporto di dieci a uno. E se confrontiamo il nostro DNA? Ognuno di noi ha circa ventimila geni umani. E allo stesso tempo, portiamo da due a venti milioni di geni microbici. Questo significa, ahimè, che geneticamente siamo microbi almeno al 99%!

Per non essere così offeso, guarda questo dal punto di vista della complessità del dispositivo umano. Ogni cellula umana contiene molti più geni di una cellula microbica. È solo che ci sono così tanti microbi nel tuo corpo che la somma di tutti i loro geni supera i tuoi.



Gli organismi che vivono in noi e su di noi sono molto diversi. La maggior parte (ma non tutti) sono unicellulari. Rappresentano tutti e tre i rami principali dell'albero evolutivo. I rappresentanti del regno di archaea vivono nell'intestino - organismi unicellulari che non hanno nuclei; i più comuni di questi sono i metanogeni, che esistono senza ossigeno, aiutano a digerire il cibo e rilasciano gas metano (anche le mucche li hanno).

Poi vengono gli eucarioti: funghi micosi della pelle e lieviti che colonizzano la vagina e talvolta l'intestino. Ma i batteri dominano su tutti, ad esempio Escherichia coli ( Escherichia coli), E. coli, che associamo principalmente all'indigestione, che si verifica a causa di verdure scarsamente lavate. Tuttavia, le varietà innocue e benefiche di questo batterio sono quasi sempre presenti nelle nostre viscere.

E ogni giorno, grazie alle nuove tecnologie, apprendiamo che questo mondo è ancora più vario di quanto pensassimo prima. È come se stessimo attraversando l'oceano con una rete da traino con celle molto grandi, e poi, dopo aver esaminato il pescato, concluderemmo che nel mare si trovano solo balene e calamari giganti. Ora abbiamo scoperto che la vita che abbiamo dentro è molto più varia. Ad esempio, potresti presumere che due batteri qualsiasi nell'intestino che si avventano sul tuo ultimo panino siano molto simili tra loro, come, ad esempio, acciughe o sardine. Ma in realtà non hanno più in comune il cetriolo di mare (oloturiano) e il grande squalo bianco: sono due creature con comportamento, cibo e ruolo ecologico completamente diversi.

Allora, dove si trovano tutti i nostri microbi e qual è il loro ruolo? Per scoprirlo, facciamo un giro nel nostro corpo.

Pelle

Dicono che Napoleone, di ritorno da una campagna militare, scrisse all'imperatrice Giuseppina: “Sarò a Parigi domani sera. Non fare il bagno". Preferiva l'odore naturale della sua adorata moglie, e si concentrò. Ma perché, quando rimaniamo senza sapone, deodoranti, cipria e profumo per un po', inizia ad avere un cattivo odore da parte nostra? Principalmente a causa dei microbi che si nutrono delle nostre secrezioni e le rendono ancora più maleodoranti.

Gli scienziati stanno ancora cercando, scusate il gioco di parole, di fiutare a quale scopo pratico serva l'attività delle creature che vivono sul nostro organo più grande, la pelle. Una cosa è certa: contribuiscono alla formazione del nostro odore corporeo, compresi quei componenti di questo odore che attirano le zanzare. 3
N. O. Verhulst et al., "La composizione del microbiota della pelle umana influisce sull'attrattiva per le zanzare della malaria", Plos One 6, n. 12 (2011): e28991.

Come già notato, insetti succhiatori di sangue Veramente preferiscono gli odori di alcune persone ad altri, e la colpa è dei microbi. Abbattono le sostanze che la pelle rilascia in composti volatili che possono piacere o meno alle zanzare. Inoltre, diversi tipi di zanzare preferiscono diverse parti del nostro corpo. Ad esempio, per Anopheles gambiae, uno dei principali portatori di malaria, l'odore più attraente non è l'odore delle ascelle, ma l'odore delle mani e dei piedi.

A questo proposito si presenta una soluzione allettante: strofinando un antibiotico sulla pelle delle mani e dei piedi si può prevenire l'attacco di questo tipo di zanzara, perché uccidendo i germi si uccide l'odore.

I microbi che vivono sulla nostra pelle, come tutti gli altri microbi, non esistono necessariamente a nostro vantaggio. Ma loro, essendo residenti coscienziosi, ci aiutano davvero molto: dal fatto che vivono su di noi, impediscono ad altri microbi dannosi di infettarci. Vari microbi vivono in diverse aree della pelle e la diversità - il numero di specie - non è necessariamente proporzionale al numero di microbi presenti in una particolare area. A volte è proprio l'opposto. Per usare un'analogia americana, immagina che il Vermont (600.000 abitanti) sia etnicamente diverso come Los Angeles (dieci milioni) e che Los Angeles diventi monoetnica come il Vermont. Hai un numero enorme di germi sulla fronte e sotto le braccia, ma relativamente poche specie; e viceversa, sulle mani (palmi e avambracci) ci sono relativamente pochi microbi, ma molto diversi 4
E. A. Grice et al., "Diversità topografica e temporale del microbioma della pelle umana", Scienza 324, n. 5931 (29 maggio 2009): 1190–92; E. K. Costello et al., "Variazione della comunità batterica negli habitat del corpo umano nello spazio e nel tempo", Scienza 326, n. 5960 (18 dicembre 2009): 1694–97.

Le comunità microbiche sulle mani delle donne tendono ad essere più diverse di quelle degli uomini, e questa differenza persiste nonostante il lavaggio delle mani, suggerendo che la ragione, sebbene ancora sconosciuta, risieda nelle differenze biologiche. 5
FR Blattner et al., "La sequenza completa del genoma di Escherichia Coli K-12", Scienza 277, n. 5331 (5 settembre 1997): 1453–62.

Inoltre, abbiamo scoperto che i germi che vivono sulla tua mano sinistra sono diversi da quelli che vivono sulla tua destra. Puoi strofinare le mani, battere le mani e toccare le stesse superfici con entrambe le mani: ognuna sviluppa ancora una comunità microbica separata. Questo fatto ha ispirato il professor Noah Firer dell'Università del Colorado a Boulder e io a provare a riprodurre una delle scoperte più famose della biologia generale. Un tempo, cercando di spiegare la distribuzione e la distribuzione degli organismi su isole isolate e il rapporto tra diversità delle specie e territorio occupato, il biologo e antropologo britannico Alfred Russel Wallace, insieme ad altri scienziati, sviluppò una complessa teoria della biogeografia 6
RH MacArthur e EO Wilson, La teoria della biogeografia dell'isola. Princeton, New Jersey: Princeton University Press, 2001.

Wallace, contemporaneo di Darwin, che contemporaneamente e indipendentemente sviluppò la dottrina della selezione naturale, tracciò una linea che attraversa l'Indonesia moderna e la Malesia e separa la fauna asiatica (scimmie e rinoceronti) da quella australiana (cacatua e canguro). Firer e io ci chiedevamo se fosse possibile tracciare la stessa "linea di Wallace" sulla tastiera di un computer tra i tasti G e H - questa linea, in teoria, dovrebbe separare le metà della tastiera con popolazioni microbiche chiaramente diverse. Volevamo anche vedere se la barra spaziatrice avesse più tipi di microbi, semplicemente perché è molto più lunga di tutte le altre.



I nostri risultati hanno confermato l'esistenza di una sorta di "linea di Wallace", ma abbiamo scoperto qualcosa di molto più sorprendente: ogni dito e il tasto corrispondente erano caratterizzati approssimativamente dalla stessa comunità microbica. Siamo stati anche in grado di determinare i proprietari di un mouse per computer con una precisione fino al 90% utilizzando il profilo microbico del palmo. 7
N. Fierer et al., "Identificazione forense utilizzando le comunità batteriche della pelle", 107, n. 14 (6 aprile 2010): 6477–81.

La comunità microbica sulla tua mano è molto diversa dalle comunità simili di altre persone (in termini di diversità delle specie - una media dell'85%), il che significa che ognuno di noi, oltre alle solite, ha anche impronte microbiche.



Siamo andati oltre e abbiamo condotto esperimenti per scoprire quante volte è necessario toccare un oggetto per lasciare una traccia microbica distinta. Questo studio è ancora troppo incompleto per essere utilizzato in tribunale. Ma in televisione, diciamo, vengono adottati standard di prova più semplificati, quindi poco dopo aver pubblicato un articolo su questo argomento, è stato mostrato un altro episodio della serie "Crime Scene: Miami", dove la trama era basata su un esame forense di un'impronta microbica 8
"Scena del crimine: Miami": " CSI Miami Stagione 9,” Wikipedia, http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_CSI:_Miami_episodes#Season_9:_2010.E2.80.932011 .

Nel frattempo, il microbiologo forense David Carter si è trasferito dal Nebraska alle Hawaii per allestire lì una "riserva del corpo". "Cos'è?" - chiedi Gli scienziati forensi spesso affrontano il compito di determinare quanto tempo fa è avvenuta la morte di una persona di cui esaminano il cadavere. Nella "riserva" di Carter sono conservati in varie condizioni i corpi dei defunti donati da parenti e varie istituzioni. 9
Per un'introduzione molto istruttiva e divertente al "giardino del nostro corpo" vedi: Mary Roach, Stiff: Le curiose vite dei cadaveri umani. New York: WW Norton, 2004.

E gli scienziati analizzano costantemente la velocità della loro decomposizione. Allo stesso tempo, si osserva una sorprendente continuità delle comunità microbiche. Proprio come su una roccia nuda compaiono prima colonie di licheni, poi, in successione, muschi, erbe, erbacce, arbusti e infine alberi, anche il processo di decomposizione procede in un certo ordine.

Jessica Metcalfe, una borsista post-dottorato nel mio laboratorio all'Università del Colorado a Boulder, ha allestito il suo "santuario del corpo" in miniatura usando quaranta topi morti (sono morti in altri esperimenti con farmaci cardiovascolari e antitumorali). Jessica ha scoperto di poter determinare correttamente l'ora della morte entro tre giorni. Questo è più o meno lo stesso errore del metodo dell'insetto attualmente utilizzato. 10
Meagan B. Gallagher, Sonia Sandhu e Robert Kimsey, "Variazione nel tempo di sviluppo per popolazioni geograficamente distinte della comune mosca verde bottiglia, Lucilia sericata (Meigen)" Giornale di scienze forensi 55, n. 2 (marzo 2010): 438–42.

Perché allora abbiamo bisogno di un metodo microbiologico?

Risposta: gli insetti devono ancora trovare il cadavere, mentre i microrganismi sono sempre lì, e questo può essere utile nei casi in cui non ci sono insetti sulla scena del crimine.

Naso e polmoni

Il prossimo punto del nostro tour del corpo sarà il naso. Alcuni tipi di microbi vivono nelle narici umane, tra cui lo Staphylococcus aureus ( Staphylococcus aureus), che provoca infezioni da stafilococco negli ospedali. Pertanto, le persone sane sembrano essere spesso la "casa" di microbi pericolosi. Riteniamo che in questo caso la spiegazione possa essere la seguente: altri batteri che vivono nel nostro naso non permettono allo Staphylococcus aureus di prendere il sopravvento, o meglio, di prendere il sopravvento sul naso. Un'altra osservazione interessante: l'ambiente influenza fortemente i tipi di microrganismi che si depositano nel nostro naso. I bambini con una popolazione microbica nasale più diversificata, come quelli che vivono nelle zone rurali vicino agli animali, hanno meno probabilità di sviluppare asma e allergie in futuro 11
OS Von Ehrenstein et al., "Ridotto rischio di febbre da fieno e asma tra i figli degli agricoltori", Allergia clinica e sperimentale: Journal of the British Society for Allergy and Clinical Immunology 30, n. 2 (febbraio 2000): 187–93; E. von Mutius e D. Vercelli, "Farm Living: Effects on Childhood Asthma and Allergy", Nature Recensioni Immunologia 10, n. 12 (dicembre 2010): 861–68.

Si scopre che armeggiare nel fango a volte è utile.

Scendendo nei polmoni, di solito troviamo solo batteri morti. 12
ES Charlson et al., "Valutazione delle popolazioni batteriche nel polmone mediante analisi replicata di campioni dalle vie respiratorie superiori e inferiori". Plos One 7, n. 9 (2012): e42786; ES Charlson et al., "Continuità topografica delle popolazioni batteriche nel tratto respiratorio umano sano".

La superficie interna dei polmoni, che è esposta all'aria, contiene un cocktail di peptidi antimicrobici: minuscole proteine ​​che uccidono istantaneamente i batteri che vi arrivano. Tuttavia, nei polmoni dei pazienti con fibrosi cistica o virus dell'immunodeficienza umana (HIV), a volte si trovano microrganismi pericolosi che contribuiscono allo sviluppo di malattie polmonari. 13
J. K. Harris et al., "Identificazione molecolare dei batteri nel fluido di lavaggio broncoalveolare da bambini con fibrosi cistica", Atti della National Academy of Sciences degli Stati Uniti d'America 104, n. 51 (18 dicembre 2007): 20529–33.

Gli scienziati stanno ancora discutendo sul fatto che ognuno di noi abbia una comunità separata di microbi nella gola o che siano presenti solo quei microbi che provengono dalla bocca. 14
ES Charlson et al., "Continuità topografica delle popolazioni batteriche nel tratto respiratorio umano sano". Giornale americano di medicina respiratoria e critica 184, n. 8 (15 ottobre 2011): 957–63.

Tuttavia, è già noto che i germi della gola dei fumatori sono diversi da quelli dei non fumatori, il che probabilmente indica che il fumo è dannoso non solo per noi stessi, ma anche per le creature che vivono dentro di noi. 15
A. Morris et al., "Confronto del microbioma respiratorio in non fumatori e fumatori sani", Giornale americano di medicina respiratoria e critica 187, n. 10 (15 maggio 2013): 1067–75.

Bocca e stomaco

È probabile che tu abbia solo sentito parlare dei batteri cattivi nella tua bocca, quelli che causano malattie gengivali e carie. Uno di loro, Streptococcus mutans ( Streptococco mutans), è la stessa creatura che distrugge i nostri denti. È apparso, a quanto pare, in connessione con lo sviluppo dell'agricoltura 16
O. E. Cornejo et al., "Genomica evolutiva e della popolazione della cavità che causa i batteri Streptococcus Mutans", Biologia Molecolare ed Evoluzione 30, n. 4 (aprile 2013): 881–93.

Quando la dieta dei nostri antenati si arricchiva a dismisura di carboidrati, soprattutto zuccheri.

Proprio come i topi che abbiamo inconsapevolmente addomesticato e che si nutrono della nostra spazzatura, alcuni batteri hanno imparato a vivere nei nostri corpi. Fortunatamente, la maggior parte dei batteri "addomesticati" sono utili: formano un biofilm che tiene fuori i batteri "cattivi". I microbi della bocca possono persino aiutare a regolare la pressione sanguigna rilassando le arterie con l'ossido nitrico (il cugino del protossido di azoto che hai sperimentato mentre sei seduto sulla poltrona del dentista).

Un'altra specie, la bacchetta di Plaut ( Fusobacterium nucleatum), solitamente presente nella bocca di una persona sana, ma può anche contribuire allo sviluppo della malattia parodontale 17
J. Slots, "La microflora coltivabile predominante della parodontite avanzata", Giornale scandinavo di ricerca dentale 85, n. 2 (gennaio/febbraio 1977): 114–21.

. F. nucleatoè interessante perché questi batteri si trovano all'interno dei tumori del colon 18
M. Castellarin et al., "L'infezione da Fusobacterium Nucleatum è prevalente nel carcinoma colorettale umano" Ricerca sul genoma 22, n. 2 (febbraio 2012): 299–306; MR Rubinstein et al., "Fusobacterium Nucleatum promuove la carcinogenesi colorettale modulando la segnalazione di E-Cadherin / Betacatenin tramite la sua adesione FadA." Ospite cellulare e microbo 14, n. 2 (14 agosto 2013): 195–206; A. D. Kostic et al., "Fusobacterium Nucleatum potenzia la tumorigenesi intestinale e modula il microambiente immunitario del tumore". Ospite cellulare e microbo 14 (2013): 207–15; R. L. Warren et al., "Co-occorrenza di batteri anaerobici nei carcinomi colorettali", Microbioma 1, n. 1 (15 maggio 2013): 16; L. Flanagan et al., "Fusobacterium Nucleatum Associates with Stages of Colorectal Neoplasia Development, Colorectal Cancer and Disease Outcome" Giornale europeo di microbiologia clinica e malattie infettive: pubblicazione ufficiale della Società europea di microbiologia clinica 33, n. 8 (agosto 2014): 1381–90.

Ma non sappiamo ancora se questa sia una causa o una conseguenza: se F. nucleato provoca il cancro, o è semplicemente una reazione alle condizioni in cui si sviluppa il tumore.

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Nome: Guarda cosa c'è dentro di te. Come i microbi che vivono nel nostro corpo determinano la nostra salute e la nostra personalità (2016) RTF,FB2,EPUB,MOBI

Anno di pubblicazione: 2016

Editore: Corpo (AST)

Formato: RTF, FB2, EPUB, MOBI

File: SmotriVnytri.rar

Misurare: 10,3 MB

Descrizione del libro "Scarica gratis Guarda cosa c'è dentro di te. Come i microbi che vivono nel nostro corpo determinano la nostra salute e la nostra personalità (2016) RTF,FB2,EPUB,MOBI"

Roby Cavaliere
Editore: Corpo (AST)
Serie: Libri TED
ISBN: 978-5-17-091312-1
Genere: Letteratura educativa, letteratura saggistica
Formato: RTF, FB2, EPUB, MOBI
Qualità: Originariamente elettronico (ebook)
Illustrazioni: colorato
Misurare 10,3MB

Descrizione: Viviamo in un'era di vera rivoluzione in microbiologia. L'ultima tecnologia ha permesso agli scienziati di immergersi nel mondo delle creature microscopiche che abitano il nostro corpo e fare scoperte sorprendenti in questo mondo. Si scopre che i microbi, che vivono in quantità impensabili in quasi ogni angolo del nostro corpo, svolgono un ruolo molto più importante di quanto pensassimo in precedenza: da loro non dipende solo la nostra salute fisica, ma determinano il nostro umore, i nostri gusti e la nostra stessa personalità . Sentiamo parlare di queste scoperte scientifiche in prima persona: l'autore del libro, Rob Knight, è uno dei microbiologi leader di oggi, creando la scienza del futuro davanti ai nostri occhi.

Libro:“Guarda cosa hai dentro. Come i microbi che vivono nel nostro corpo determinano la nostra salute e la nostra personalità.

Nome originale: Segui il tuo coraggio. L'enorme impatto di piccoli microbi

Rilasciato: 2015

Editore: corpo

Lingua: Russo (tradotto dall'inglese)

Circa l'autore

Rob Knight è un famoso microbiologo, uno dei pionieri nello studio dei microbi che vivono nel corpo umano. Professore di pediatria, capo del laboratorio di microbiologia presso la California State University di San Diego, co-fondatore dei progetti di ricerca American Gut and Earth Microbiome: tutte le insegne e le conquiste di Knight non sono facili da enumerare. Come giornalista scientifico, scrive una rubrica IAmA su Reddit, dove risponde alle domande degli utenti sui microbi e scrive libri divertenti sull'argomento. Uno scienziato serio con un dono per la scrittura: cosa si può volere di più?

A proposito del libro

Quindi questo è un libro della serie TED Books. La serie si basa sulle lezioni del famoso progetto educativo TED: la lettura di questi libri completerà molto bene l'ascolto delle lezioni, ti consigliamo di provare. E, di conseguenza, l'autore del libro è uno dei relatori di TED.

Rob Knight sostiene che ogni persona dovrebbe essere vista come un ecosistema indipendente in cui vivono trilioni di microbi. Il libro parla del vicinato di migliaia di varietà di microbi: i microbi della mano sinistra sono uno, e quelli della mano destra sono diversi, ei microbi della bocca non si sistemeranno mai nelle narici (evviva!). O, per esempio. Mi è piaciuto questo postulato: "le creature microbiche sulle mani delle donne tendono ad essere più diverse di quelle degli uomini, e questa differenza persiste nonostante si lavino le mani".

Rob e un gruppo di scienziati sono andati oltre altri ricercatori: propongono di incolpare i microbi per gli sbalzi d'umore, per predeterminare le nostre preferenze e plasmare la personalità! Ecco perché gli esperti esortano il prima possibile a imparare, se non a controllare, quindi a interagire con queste piccole creature.

A proposito della pubblicazione

Incontriamo un libro su una sovraccoperta: luminoso, opaco con strisce nere lucide, è piacevole tenere in mano e sfogliare un libro del genere. Abbiamo avuto un contenzioso con la carta in redazione: ha sapore, odore e colore come la carta patinata, ma nel libro è indicata come offset. In generale, buona carta.

Il formato del libro è comodo per viaggiare in metropolitana da e per il lavoro: solo 76x108 mm. È vero, non durerà a lungo, ma qui ti accontenteremo: la casa editrice Corpus ha già pubblicato altri tre libri di questa serie. Colleziona tutto!



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