Onderzoek van prof. dr. ir Sarah Lebeer

Sinds de Tweede Wereldoorlog is er een duidelijke toename van chronische ontstekingsziekten in regio’s met een grote graad van industrialisatie en urbanisatie. De hygiënehypothese stelt dat verminderd contact met micro-organismen in de eerste levensjaren een belangrijke factor is in de ontregeling van ons immuunsysteem en deze toename van ontstekingsziekten. Daarnaast speelt ook de toename van luchtvervuiling een mogelijke rol in de pathogenese van deze ziekten. De pro-inflammatoire capaciteit van fijn stof en andere luchtpolluenten lijkt hierbij een belangrijke factor, maar de onderliggende mechanismen zijn nog niet goed gekend.

Het onderzoeksteam van Prof. Sarah Lebeer heeft als doel meer inzichten te krijgen in de modulerende rol van omgevingsmicro-organismen en luchtvervuiling op onze gezondheid door technieken uit de moleculaire microbiologie en immunologie toe te passen. Hierbij is het onderzoek momenteel opgesplitst in drie hoofdthema’s:

  • Een eerste hoofdthema bestudeert de immunomodulatorische capaciteit, antipathogene werking en andere gunstige eigenschappen van Lactobacillus bacteriën uit verschillende niches. We concentreren ons hierbij op de oppervlaktemoleculen van deze lactobacillen en hun interactie met immuuncellen en pathogenen.
  • In een tweede hoofdthema bestuderen we omgevingsbacteriën uit de lucht en op planten (fyllosfeer) in relatie tot luchtvervuiling en de hygiënehypothese. Hierbij gaat speciale aandacht naar het ontwikkelen van moleculaire methoden voor het monitoren van de aanwezigheid en specifieke activiteit van deze micro-organismen (bv. bioremediatie, immunomodulatie, etc.).
  • Het derde hoofdthema heeft als doel om de aanwezigheid van microbiële endotoxines in de lucht, vnl. in fijn stof te monitoren in relatie tot luchtvervuiling door specifieke bio-assays te ontwikkelen met cellijnen.

 

Onderzoek van prof. dr. ir. Irina Spacova

De Biodiversiteitshypothese stelt dat contact met natuurlijke omgevingen het menselijk microbioom verrijkt, de immuunbalans bevordert en beschermt tegen allergie en ontstekingsaandoeningen. Dit is vooral relevant in stedelijke omgevingen, waar het contact met natuurlijke microbiële gemeenschappen afneemt en chronische ziekten toenemen.

Het team van prof. dr. ir. Irina Spacova onderzoekt nuttige micro-organismen die worden aangetroffen op het grensvlak tussen het menselijk lichaam en de omgeving, met name in de luchtwegen en op de huid, en hoe deze micro-organismen de gezondheid van de mens ten goede kunnen komen. Een belangrijk doel binnen het domein van bioscience engineering is het ontwikkelen van duurzame, op het microbioom gebaseerde oplossingen voor stedelijke gezondheidsuitdagingen.

  • De eerste onderzoekslijn richt zich op het onderzoeken hoe contact met de natuur onze eigen microbiële gemeenschappen kan verrijken en onze fysieke en mentale gezondheid kan bevorderen, bijvoorbeeld op schoolpleinen en in zorginstellingen. De onderzoeksfocus ligt voornamelijk op de overdracht van micro-organismen tussen het milieu en de mens, en de verbetering van menselijke klinische biomarkers gerelateerd aan stress en onsteking.
  • De tweede onderzoekslijn richt zich op hoe de microbiële gemeenschappen die onze luchtwegen bewonen ons kunnen helpen bij het bestrijden van respiratoire virale infecties. Klinische stalen worden verzameld bij verschillende doelgroepen, waaronder cystic fibrosis-patiënten. Daarna worden directe interacties tussen respiratoire bacteriën en virussen, en de immunostimulerende rol van respiratoire microbiële gemeenschappen, onderzocht in het laboratorium.

In beide onderzoekslijnen worden klinische studies (in samenwerking met deskundige clinici) gecombineerd met experimentele laboratoriumtesten. Er worden bijvoorbeeld speciale in-vitrotesten ontwikkeld en geïmplementeerd om de moleculaire immunologische interacties tussen micro-organismen en menselijke cellen in kaart te brengen, en om de antivirale activiteit van bacteriële isolaten in kaart te brengen. Het algemene doel is om micro-organismen te identificeren die onze gezondheid kunnen bevorderen en ons kunnen beschermen tegen besmettelijke en chronische ziekten in stedelijke omgevingen.