Onderzoek Dries Knapen

Abstract

Risicobeoordeling en risicobeheer van chemische stoffen kent vandaag belangrijke kennishiaten, en belangrijke instrumenten en methoden ontbreken om risicobeoordelingsprocessen te versnellen om de chemische risico's van bestaande en nieuwe stoffen te beoordelen binnen verschillende regulatorische domeinen. Dit project beoogt de verdere ontwikkeling van dergelijke methoden en procedures, gebaseerd op een samenwerking tussen Europese partners uit de academische wereld, de industrie, wetenschappelijke verenigingen, en anderen. Meer specific richt dit onderzoek zich op de ontwikkeling van een mechanistisch model voor Integrated Approaches for Testing and Assessment (IATA) ter identificatie van chemische stoffen die verstoring van het schildklierhormoonsysteem kunnen veroorzaken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Knapen Dries

Onderzoeksgroep(en)

• Veterinaire fysiologie en biochemie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Risicobeoordeling en risicobeheer van chemische stoffen kent vandaag belangrijke kennishiaten, en belangrijke instrumenten en methoden ontbreken om risicobeoordelingsprocessen te versnellen om de chemische risico's van bestaande en nieuwe stoffen te beoordelen binnen verschillende regulatorische domeinen. Dit partnerschap is gericht op de verdere ontwikkeling van dergelijke methoden en procedures, gebaseerd op een samenwerking tussen Europese partners uit de academische wereld, de industrie, wetenschappelijke verenigingen, en anderen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Knapen Dries
• Co-promotor: Bervoets Lieven
• Co-promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: Covaci Adrian
• Co-promotor: Groffen Thimo
• Co-promotor: Poma Giulia
• Co-promotor: van Nuijs Alexander
• Co-promotor: Vergauwen Lucia

Onderzoeksgroep(en)

• Veterinaire fysiologie en biochemie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit doctoraatsproject onderzoekt de levensstadiumspecifieke effecten van schildklierhormoonverstorende stoffen in zebravisembryo's. Meer specifiek bestuderen we de impact op de normale functie van de hypothalamus-hypofyse-schildklieras en de ontwikkeling van doelorganen. We gebruiken de ontwikkeling van de zwemblaas en de ogen als model en maken een onderscheid tussen vroege en late embryonale ontwikkeling. Deze kennis is essentieel om het gebruik van het zebravisembryo als alternatief voor dierproeven te promoten in onderzoek naar schildklierhormoonverstoring en in toepassingen voor de veiligheidsevaluatie van chemische stoffen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Knapen Dries
• Co-promotor: Vergauwen Lucia
• Mandaathouder: Van Dingenen Imke

Onderzoeksgroep(en)

• Veterinaire fysiologie en biochemie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De huidige populatie- en consumptiegroei drijft een groeiende stijging in de vraag naar voedselproductie in de landbouw. Tegelijkertijd doet een groeiend milieubewustzijn bezorgdheid rijzen over de impact van diverse landbouwpraktijken op biodiversiteit en ecosysteemfuncties. Omdat de nood om te voldoen aan die eisen verder benadrukt wordt door de onderlinge verbonden impact van klimaatsverandering, wordt de landbouwsector uitgedaagd om te beantwoorden aan de groeiende vraag naar voedsel via klimaat-geadapteerde methodes die de impact van de landbouw op de natuurlijke omgeving verlichten en de weerbaarheid tegen klimaatsverandering verhogen. Omgaan met deze uitdaging vereist een veelzijdige benadering, inclusief een geoptimaliseerd gebruik van nutriënten en een hogere tolerantie van gewassen tegen omgevingsstress. Hiertoe kunnen microalgbiostimulanten gebruikt worden als een innovatieve, bio-gebaseerde technologie om de landbouwopbrengst te verbeteren en gelijktijdig de ecologische voetafdruk van landbouw te verminderen. Echter, het beperkte wetenschappelijke draagvlak dat 1) microalg-biostimulanten doeltreffend de landbouwefficiëntie verhogen, inclusief een tekort aan kennis over de onderliggende werkingsmechanismen, en dat 2) microalg-biostimulanten geen risico's met zich meebrengen voor de natuurlijke omgeving, belemmert de verdere ontwikkeling en vestiging van deze technologie. Bovendien hangt het commercieel succes van microalg-biostimulanten af van een geoptimaliseerd kweekproces om een hoge opbrengst en een gestandaardiseerde samenstelling van microalg-producten te verzekeren. Het VIGOROUS onderzoek consortium speelt in op deze hiaten om een op bewijs-gebaseerde toepassing van microalg-biostimulanten toe te laten en om een wetenschappelijk-onderlegde biostimulant industrie te ondersteunen die de landbouwproductie op een duurzame wijze en met een toegenomen weerbaarheid tegen klimaatsverandering kan intensiveren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Knapen Dries

Onderzoeksgroep(en)

• Veterinaire fysiologie en biochemie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het Brugada syndroom (BrS) is een erfelijke hartritmestoornis die tot plotse hartdood kan leiden. BrS is verantwoordelijk voor 12% van de gevallen van plotse hartdood, vaak op jonge leeftijd (< 40 jaar oud). Screening met huidige diagnostische genen panels kan slechts in circa 30% procent van de BrS patiënten de ziekteveroorzakende genetische mutatie identificeren. Desondanks worden met deze testen vaak genetische varianten met onbekende betekenis (VUS) gevonden. Helaas is er een gebrek aan functionele studiemodellen die kunnen voorspellen of een VUS ziekteveroorzakend is. Daarom zal ik in mijn project twee "proof-of-concept" modellen ontwikkelen voor een gekende ziekteveroorzakende BrS mutatie in het CACNA1C gen: een hartspiercel model uit humane stamcellen en een vooruitstrevend transgeen zebravismodel met fluorescente indicatoren in het hart. Door deze functioneel te karakteriseren met innovatieve elektrofysiologische en beeldvormingstechnieken, kan ik op celniveau en in het volledig hart het effect van deze mutatie en zijn bijdrage tot de ziekte analyseren. Na deze validatie zal ik dezelfde strategie toepassen om het functionele effect van twee VUSsen, geïdentificeerd in twee BrS patiënten, te achterhalen. Deze vernieuwende studiemodellen en technieken zullen het mogelijk maken om accuraat te voorspellen of een VUS ziekteveroorzakend is, waardoor artsen meer specifieke risicoanalyse en preventie strategieën zullen kunnen toepassen voor hartritmestoornissen in de toekomst.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Loeys Bart
• Co-promotor: Alaerts Maaike
• Co-promotor: Knapen Dries
• Co-promotor: Labro Alain
• Co-promotor: Schepers Dorien
• Co-promotor: Snyders Dirk
• Mandaathouder: Vandendriessche Bert

Onderzoeksgroep(en)

• Medische Genetica (MEDGEN)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

We will develop a pioneering holistic framework based on innovative approaches to explore the human exposome in terms of exposure leading to adverse effects with a focus on endocrine-modulated neurological and metabolic disorders by: i. Identifying and characterizing the exposure sources of relevant chemicals in the context of the xposome framework; ii. developing and applying in silico, in vitro and in vivo human and animal models to investigate the absorption, distribution, metabolism, and excretion processes after exposure to chemicals; iii. setting up relevant clinical/epidemiological exposure-wide association studies to better understand the associations between exposure and neurological and metabolic disorders in longitudinal and (nested) casecontrol cohorts and including birth cohorts to understand transgenerational mechanisms; iv. using targeted and untargeted omics techniques (e.g. metabolomics and transcriptomics) in human and animal biological systems to aid data-driven discovery of causal factors for adverse health effects; v. linking exposure to mixtures by integrating exposome research with the adverse outcome pathway concept, a novel toxicological framework structuring the cascade of biological events from an initial molecular-level perturbation of a biological system to an adverse health outcome

Onderzoeker(s)

• Promotor: Covaci Adrian
• Co-promotor: Bervoets Lieven
• Co-promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: Eens Marcel
• Co-promotor: Jorens Philippe
• Co-promotor: Knapen Dries
• Co-promotor: van Nuijs Alexander

Onderzoeksgroep(en)

• Toxicologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In het ERGO-project wordt een nieuwe benadering ontwikkeld voor het ontwikkelen en optimaliseren van formele testmethoden die toelaat om effecten van endocrien verstorende stoffen voor zowel de menselijke gezondheid als het leefmilieu gelijktijdig in te schatten. Het schildklierhormoonsysteem wordt in het project gebruikt als "proof of concept". Een groot aantal in vitro assays wordt geëvalueerd zodat voor thyroid-screening geschikte biomerkers en eindpunten geselecteerd kunnen worden waarvan de resultaten extrapoleerbaar zijn tussen de mens en bepaalde diermodellen. Een uitgebreid AOP-netwerk dat verschillende taxonomische niveaus zal omvatten wordt gebruikt voor de wetenschappelijke validatie van het predictiemodel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Knapen Dries
• Co-promotor: Vergauwen Lucia

Onderzoeksgroep(en)

• Veterinaire fysiologie en biochemie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het aandeel dierproeven dat gebruik maakt van vissen bedraagt in Vlaanderen circa 10-15% van het totale proefdiergebruik. Terwijl de inschatting van het welzijn van zoogdieren in laboratoria vrij goed onderbouwd is, zijn de voorwaarden voor het waarborgen van het welzijn van vissen in proefdierfaciliteiten momenteel veel minder gekend of gedocumenteerd. Een kader om het welzijn van zebravissen in de praktijk vorm te geven en op te volgen ontbreekt. In dit project zal daarom een wetenschappelijk onderbouwde leidraad opgesteld worden met wetenschappelijke en praktische richtlijnen ter bevordering van het welzijn van zebravissen in proefdierfaciliteiten. De leidraad zal bruikbaar zijn voor proefleiders, actieve deelnemers en verzorgers, leden van ethische commissies, aangewezen deskundigen en de dierenwelzijnsinspectie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Knapen Dries
• Co-promotor: De Boeck Gudrun
• Co-promotor: Van Ginneken Chris
• Co-promotor: Vergauwen Lucia

Onderzoeksgroep(en)

• Veterinaire fysiologie en biochemie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het project brengt een deel van de SPHERE-onderzoeksgroep naar een ISO 17025-accreditatie " General requirements for the competence of testing and calibration laboratories". De belangrijkste activiteiten van het project zijn gericht op verschillende punten van de ISO-norm: validatie van methoden, opleiding van personeel, het opzetten van een kwaliteitsmanagementsysteem, enz. Daarnaast voorzien we een beperkte investering in apparatuur die vooral moet voldoen aan de validatie-eisen van de norm en moet voorzien in het voorkomen van gebruik door SPHERE-leden die niet zijn opgeleid in het kwaliteitssysteem. Wat valorisatie betreft, zullen we opereren als een service-lab met een open oog voor het creëren van een spin-off in de toekomst.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: Knapen Dries

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Een optimale mitochondriale functie en glycolyse is essentieel voor het cellulair metabolisme, waaronder proliferatie, differentiatie, celdood en epigenetische regulaties. Gewijzigde metabole processen kunnen tot ziekte leiden. We wensen de Seahorse XPF Analyzer aan te kopen omdat het toelaat indicators voor mitochondriale respiratie en glycolyse, zuurstof verbruik (OCR) en extracellulaire zuurgraad (ECAR) (als maat voor de glycolyse), te meten in verschillende types cellijnen zoals primaire cellen, aanhechtende en suspensiecellijnen, cellen gedifferentieerd uit geïnduceerde pluripotente stamcellen, geïsoleerde mitochondria, 3D-culturen, zoogdieren en zebravis embryo's, spoelwormen, fruitvliegen, gisten en andere biologische stalen. De Seahorse technologie wordt toegepast in onderzoekdomeinen waar het cellulaire metabolisme, en in het bijzonder mitochondriale functie en glycolyse, een rol speelt; o.a. in celbiologie, neurodegeneratieve ziektes, cardiovasculaire functie, kanker, obesitas, diabetes, metabole stoornissen, immunologie, virologie en toxicologie. De XF-technologie maakt gebruik van een labelvrije, niet-invasieve methodologie, waardoor de cellen (of organoiden) na de meting verder kunnen worden gebruikt. De Seahorse XF analyser heeft in andere onderzoekscentra reeds zijn deugdelijkheid bewezen en blijkt de meest gevoelige en accurate meetapparatuur te zijn met de hoogste "throughput". Dit toestel is vooralsnog niet op de UAntwerpen aanwezig maar blijkt dringend noodzakelijk in heel wat lopende en geplande onderzoeksprojecten waarbij metabole activiteit van cellen in real time dient te worden opgevolgd. De XF analyser zal een belangrijke ondersteuning bieden aan heel wat laboratoria verbonden aan verschillende departementen en faculteiten. Bovendien zal dit platform niet alleen onze toegankelijkheid vergemakkelijken en interdisciplinaire samenwerking verder stimuleren, het zal ook excellent onderzoek aan de UAntwerpen beter helpen uitdragen op nationaal en internationaal niveau.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Leroy Jo
• Co-promotor: De Meyer Guido
• Co-promotor: Knapen Dries
• Co-promotor: Timmerman Vincent

Onderzoeksgroep(en)

• Veterinaire fysiologie en biochemie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Obesitas is een belangrijk gezondheidsprobleem, enerzijds door de toenemende prevalentie en anderzijds vanwege de bijbehorende morbiditeit. Het wordt geassocieerd met vetophoping in vetweefsel en niet-vetweefsel zoals lever en skeletspier. Ectopisch vet in de lever (non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD) leidt tot dyslipidemie en insulineresistentie, en een verhoogd risico op de ontwikkeling van diabetes type 2. Naast calorierijke voeding en gebrek aan lichaamsbeweging, wordt ook blootstelling aan pesticiden en endocrien verstorende chemische stoffen vandaag steeds meer erkend als een "obesogene" risicofactor. Uit recente genoom- en epigenoomwijde associatiestudies blijkt bovendien dat er een belangrijke wisselwerking is tussen vele obesitas-geassocieerde genetische varianten en omgevingsfactoren (voeding, pesticiden, lichaamsbeweging, alcoholgebruik, roken, drugs, medicijnen) met DNA methylatieveranderingen op proximale promotors en enhancers. Zo hebben we onlangs een sterke associatie vastgesteld tussen het paraoxonase 1 (PON1) p.Q192R genotype, pesticide blootstelling en epigenetische (her)programmering van endocriene signaalwegen verantwoordelijk voor obesitas en hoog lichaamsvetgehalte. PON(1-3) eiwitten hydrolyseren verschillende pesticiden, een aantal exogene en endogene lactonen en metaboliseren toxische geoxideerde low/high density lipoproteïnen (LDL en HDL). Een daling van PON(1-3) expressie resulteert echter in een ongunstige vetstofwisseling, is een belangrijke risicofactor voor cardiometabolische ziekte en is onlangs ook vastgesteld bij kinderen en volwassenen met obesitas, leversteatose en het zwaardere subtype van steatohepatitis. Gezien de cruciale rol van PON-eiwitten bij de bescherming tegen schadelijke vervuiling en pesticide blootstelling in het milieu en obesitas, is er een dringende behoefte aan verder moleculair en klinisch onderzoek naar de (epi)genetische regulatiemechanismen betrokken bij PON(1-3) expressie. In deze GOA, willen we verder onderzoek doen naar het verband tussen klinisch gekarakteriseerde obesitas fenotypes met genetische PON(1-3)-varianten (SNP polymorfismen, gencopij varianten), overeenkomstige epigenetische DNA-methylatieveranderingen in het PON(1-3) locus en PON(1-3) expressie in bloed, lever, vet- of serum-stalen van klinische patiënten-cohorten gediagnosticeerd met obesitas, NAFLD /NASH en dit in relatie tot pesticide blootstelling of een medische behandeling (liraglutide of bariatrische chirurgie). Functioneel onderzoek naar de genetische-epigenetische wisselwerking bij PON(1-3) expressie na blootstelling aan pesticiden of na medische ingrepen zal verder worden onderzocht in relatie tot de biochemische parameters van obesitas / leversteatose /vetceldifferentiatie in celmodellen in vitro en in een zebravismodel in vivo. Als zodanig, kan een beter begrip van variabele PON(1-3) regulatie van obesitas-geassocieerde fenotypes door schadelijke pesticiden of interventiestrategieën nieuwe perspectieven bieden om obesitas te voorkomen en/of de cardiometabole gezondheid te bevorderen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Hul Wim
• Co-promotor: Francque Sven
• Co-promotor: Knapen Dries
• Co-promotor: Vanden Berghe Wim

Onderzoeksgroep(en)

• Medische Genetica (MEDGEN)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De aanwezigheid van bepaalde toxicanten/chemicaliën kan de hormoonhuishouding verstoren en een breed spectrum aan effecten veroorzaken in de mens en het milieu. Het is daarom belangrijk om dergelijke endocrien verstorende stoffen efficiënt en betrouwbaar te kunnen identificeren en detecteren. De beschikbaarheid van geschikte testmethoden is hierbij een belangrijke factor. Om te garanderen dat testmethoden internationaal aanvaard worden is onder auspiciën van de OESO een "test guideline development programme" opgericht. Ondanks het feit dat binnen dit programma significante vooruitgang is geboekt in de ontwikkeling en validatie van testmethoden gedurende de afgelopen 20 jaar, blijven er vandaag op het vlak van testmethoden voor endocrien verstorende stoffen belangrijke hiaten bestaan. De doelstelling van deze studie is daarom het ontwikkelen van nieuwe testmethoden voor het testen van endocrien verstorende stoffen in biotische systemen door het verbeteren of aanpassen van bestaande OESO-testrichtlijnen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Knapen Dries
• Co-promotor: Vergauwen Lucia

Onderzoeksgroep(en)

• Veterinaire fysiologie en biochemie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Overerfbare cardiale aritmieën (ICA), zoals lange QT syndroom (LQTS) en Brugada syndroom (BrS), zijn een groep van overerfbare aandoeningen waarbij patiënten een onregelmatig hartritme hebben (zogenaamde hartritmestoornissen). Deze zijn het gevolg van verstoorde elektrische dynamieken in het hart. Deze perioden kunnen onopgemerkt voorbij gaan maar kunnen ook leiden tot plotse cardiale dood. Tot op heden zijn er meer dan 50 genen beschreven die ICA kunnen veroorzaken. Dankzij de komst van de next generation sequeneringstechnologie is het mogelijk om al deze genen tegelijkertijd te testen in verschillende ICA patiënten in één experiment. Enerzijds laat dit ons toe om pathogene genetische veranderingen te identificeren, maar anderzijds heeft dit ons ook geconfronteerd met het feit dat het genoom een groot aantal genetische veranderingen bevat waarvoor het onzeker is of ze bijdragen tot het phenotype of niet (zogenaamde "varianten met ongekende betekenis"). Om deze reden is er een hoge nood aan een fysiologisch relevant functionele tool om de pathogeniteit van deze varianten te testen. Door twee state-of-the-art technieken te combineren, namelijk genetisch gecodeerde voltage indicatoren (GEVI) en enkel vlak verlichting microscopie (SPIM), hebben we een nieuwe tool ontwikkeld die ons toelaat om het cardiale conductiesysteem en zijn anatomische connectiviteit te bestuderen in zebravis aan een ongeziene resolutie. Door de elektrische signalen in het zebravishart om te zetten naar fluorescente signalen, zal ik aan de hand van deze tool actiepotentialen optisch kunnen mappen zowel in het volledige hart als op het niveau van de individuele cel. Dit laat me toe om de cardiale conductiesnelheid te bepalen en vertragingen in conductie op te sporen, wat dit een nieuwe en uiterst geschikte tool maakt om de elektro- en pathofysiologische mechanismen te onderzoeken van twee aritmie gerelateerde syndromen, LQTS en BrS. Uiteindelijk zal deze functionele test aangewend worden om de pathogeniteit te bepalen van genetische varianten met ongekende klinische betekenis en de mogelijk arrhytmogene bijwerkingen van geneesmiddelen te testen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Snyders Dirk
• Co-promotor: Knapen Dries
• Mandaathouder: Schepers Dorien

Onderzoeksgroep(en)

• Experimentele Neurobiologie Groep (ENU)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Deze studie naar metaaltoxiciteit is ontworpen rond een unieke combinatie van drie verschillende elementen: (1) het bestuderen van mengseltoxiciteit van metalen, (2) het besturen van het relatief belang van verschillende opnameroutes, (3) het gebruik van modelsoorten behorende tot verschillende taxonomische niveaus (i.e., vertebraten en invertebraten). Een dergelijke geïntegreerde analyse draagt bij aan een beter begrip van de problematiek van metaaltoxiciteit vanuit een realistisch, ecologisch relevant perspectief.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Knapen Dries

Onderzoeksgroep(en)

• Veterinaire fysiologie en biochemie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Van ongeveer 60% van alle industriële chemicaliën wordt aangenomen dat ze toxiciteit kunnen veroorzaken via het mechanisme 'narcosis'. In een toxicologische context verwijst de term narcosis naar de accumulatie van lipofiele chemicaliën in cellulaire membranen. Er is momenteel nood aan een beter begrip van subletale effecten van narcosis om de milieurisicobeoordeling van deze grote groep stoffen te verbeteren. Gebaseerd op de huidige kennis, hypothetiseren we dat narcotica mitochondriële membraangebonden processen kunnen verstoren. Het doel van dit project is het ontwikkelen van een gedetailleerde beschrijving van de moleculaire, cellulaire en organismale effecten die veroorzaakt worden door accumulatie van narcotica in mitochondriële membranen. We zullen hiervoor gebruik maken van cellijnen en zebravisembryo's.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: Knapen Dries

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Deze applicatie beoogt de aanschaf van een innovatief microscopisch platform om levende cellen, weefselstalen en levende, kleinere modelorganismen in drie dimensies aan hoge snelheid en met uitstekende resolutie en contrast te visualiseren. Wat het systeem uniek maakt, is de light-sheet module. Deze is gebaseerd op een loodrechte opstelling van laser-gegenereerde, micrometer-fijne vlakbelichting en gevoelige one-shot opnames. Een naadloze integratie met de confocale microscoop maakt het mogelijk om eenzelfde staal in beeld te brengen van micro- tot mesoschaal. Het toestel heeft een brede applicatieradius in de neurowetenschappen, onder meer om neurodegeneratie en –regeneratie te bestuderen (bv. whole brain imaging, optogenetica), maar zal ook meteen van nut zijn in zeer uiteenlopende onderzoeksvelden zoals het cardiovasculair onderzoek (bv. plaquevorming en stabiliteit), plantbiologie (bv. proteïne lokalisatie tijdens plantgroei) en ecotoxicologie (bv. teratogeniciteit en ontwikkelingsdefecten in zebravis). Het modulaire karakter van het systeem, laat bovendien toe om snel in te spelen op wijzigende onderzoeksvragen door gerichte uitbreidingen mogelijk te maken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Timmermans Jean-Pierre
• Co-promotor: Adriaensen Dirk
• Co-promotor: De Meyer Guido
• Co-promotor: De Vos Winnok
• Co-promotor: D'Haese Patrick
• Co-promotor: Giugliano Michele
• Co-promotor: Jordanova Albena
• Co-promotor: Keliris Georgios A.
• Co-promotor: Knapen Dries
• Co-promotor: Maudsley Stuart
• Co-promotor: Ponsaerts Peter
• Co-promotor: Timmerman Vincent
• Co-promotor: Vissenberg Kris

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor celbiologie en histologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project wordt een alternatieve teststrategie ontwikkeld om het aantal fish early life-stage tests te verminderen, een test die gebruikt wordt voor het inschatten van chronische toxiciteit van chemische stoffen. Hierbij wordt gebruik gemaakt het het adverse outcome pathway (AOP) framework om gericht in vitro assays en alternatieve 120 hpf (hours post fertilization) ZFET (zebrafish embryo acute toxicity test) tests te ontwikkelen. De belangrijkste onderzoeksvraag is in welke mate een AOP-gebaseerde benadering een voldoende grote mechanistische basis vormt om dergelijke assays te selecteren en te ontwikkelen, zodat chronische FELS-toxiciteit voorspeld kan worden. Een dergelijke strategie leidt finaal tot een verminderd gebruik van proefdieren in de milieurisico-evaluatie. Dit is een vervolgproject op Cefic LRI-ECO20. Assays die binnen dat project ontwikkeld werden, zullen in het huidige project gevalideerd worden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Knapen Dries
• Co-promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: Vergauwen Lucia

Onderzoeksgroep(en)

• Veterinaire fysiologie en biochemie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project wordt een alternatieve teststrategie ontwikkeld om het aantal fish early life-stage tests te verminderen, een test die gebruikt wordt voor het inschatten van chronische toxiciteit van chemische stoffen. Hierbij wordt gebruik gemaakt het het adverse outcome pathway (AOP) framework om gericht in vitro assays en alternatieve 120 hpf (hours post fertilization) ZFET (zebrafish embryo acute toxicity test) tests te ontwikkelen. De belangrijkste onderzoeksvraag is in welke mate een AOP-gebaseerde benadering een voldoende grote mechanistische basis vormt om dergelijke assays te selecteren en te ontwikkelen, zodat chronische FELS-toxiciteit voorspeld kan worden. Een dergelijke strategie leidt finaal tot een verminderd gebruik van proefdieren in de milieurisico-evaluatie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Knapen Dries
• Co-promotor: Stinckens Evelyn

Onderzoeksgroep(en)

• Veterinaire fysiologie en biochemie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Endocriene verstoring vormt een ernstige bedreiging voor het milieu. Verschillende studies hebben de effecten van endocriene verstoring op het reproductief succes van adulte vissen al aangetoond. De impact van de aanwezigheid van deze stoffen op de embryonale en larvale ontwikkeling daarentegen is zeer slecht en gefragmenteerd gedocumenteerd. Het zebravisembryo is een geschikt model om dergelijke effecten te onderzoeken. In dit diermodel zullen we eerst de timing van de normale activatie van de synthese van geslachtshormonen tijdens de embryonale ontwikkeling documenteren, naast de tijdsprofielen van de aanwezigheid van de geslachtshormonen zelf, en van hun receptoren. In een tweede fase zullen goed gekarakteriseerde endocriene verstoorders gebruikt worden om het normale ontwikkelingsproces te verstoren. Op basis van de gewijzigde profielen, gekoppeld aan het observeren van morfologische afwijkingen, zullen we in staat zijn de toxicologische mechanismen te beschrijven. Ten slotte zullen we de voorgestelde mechanismen valideren aan de hand van knockdown- en knockout-technieken. Dit project zal informatie opleveren die in vervolgprojecten gebruikt kan worden om tests te ontwikkelen die specifiek gericht zijn op de risico-evaluatie van endocriene verstoorders in embryonale en larvale ontwikkelingsprocessen. Dergelijke tests passen perfect in zowel het Europees als het Amerikaans regulatorisch kader inzake endocriene verstoorders, waarbij men deze stoffen probeert te detecteren, karakteriseren, en prioritiseren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Knapen Dries
• Co-promotor: van Nuijs Alexander
• Co-promotor: Vergauwen Lucia
• Mandaathouder: Periz Stanaćev Jelena

Onderzoeksgroep(en)

• Veterinaire fysiologie en biochemie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht toegekend door de Universiteit Antwerpen. De promotor levert de Universiteit Antwerpen de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd door de universiteit.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: Bols Peter
• Co-promotor: Covaci Adrian
• Co-promotor: De Wael Karolien
• Co-promotor: Geuens Luc
• Co-promotor: Janssens Koen
• Co-promotor: Knapen Dries
• Co-promotor: Lenaerts Silvia
• Co-promotor: Meire Patrick
• Co-promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: Dardenne Freddy

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Farmaceutische bedrijven zijn verplicht om een milieurisicoanalyse uit te voeren voor elk nieuw geneesmiddel dat ze op de markt brengen. De verplichte testen voor potentieel endocrien verstorende stoffen vereisen veel tijd en proefdieren. Het doel van deze studie is daarom om een zebravisembryotest, die niet beschouwd wordt als dierproef, te ontwikkelen die oestrogene eigenschappen van van geneesmiddelen snel kan detecteren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Knapen Dries
• Co-promotor: Van Cruchten Steven
• Mandaathouder: Michiels Ellen

Onderzoeksgroep(en)

• Veterinaire fysiologie en biochemie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het zebravis embryo wordt momenteel reeds gebruikt om teratogene stoffen te detecteren, nl. in de zogenaamde Zebrafish Developmental Toxicology Assay (ZEDTA). Onze eigen in vitro data en tevens in vivo data van andere onderzoeksgroepen suggereren echter dat het zebravis embryo zelf slechts weinig bioactief is. Op deze manier kunnen proteratogenen, nl. stoffen die bioactivatie moeten ondergaan om hun teratogene werking uit te oefenen, gemist worden en dus leiden tot vals negatieve resultaten in de ZEDTA. Een exogeen metaboliserend co-incubatiesysteem (MAS) is dus vereist om een valide assay te bekomen. Momenteel worden hiervoor reeds lever microsomen van de rat gebruikt. Dit is echter omstreden want rat MAS is zelf embryotoxisch en het metabool profiel kan anders zijn dan bij de mens. Bovendien speelt ook de temperatuur in het co-incubatiesysteem een belangrijke rol. De zebravis ontwikkelt bij een temperatuur van 26,5-28,5°C, terwijl de fysiologische temperatuur van de rat 38-39°C bedraagt. Voor het co-incubatiesysteem wordt vaak 32°C als compromis gekozen, maar uit eigen onderzoek weten we reeds dat deze temperatuur op zich (licht) embryotoxisch is. Het doel van dit onderzoeksproject is dus om een nieuw co-incubatiesysteem (MAS) te ontwikkelen dat werkt bij een niet-embryotoxische temperatuur. In de eerste fase zal een humaan MAS (hMAS; om een humaan relevant metabool profiel te bekomen) bij verschillende temperaturen geëvalueerd worden op bioactivatie en embryotoxiciteit. Aangezien zebravis MAS (zMAS) functioneert bij de fysiologische temperatuur voor zebravis ontwikkeling zal deze ook voor bovenstaande parameters worden geëvalueerd bij 28,5°C. Voor de biotransformatie zullen humaan relevante fluorogene substraten gebruikt worden die ongeveer 95% van het geneesmiddelenspectrum (i.e. CYP1-3) beslaan. De metabolietconcentraties zullen op verschillende tijdstippen worden berekend aan de hand van het bekomen fluorescent signaal. In een tweede fase van het project zal de biotransformatie in de ZEDTA zelf bepaald worden in aan- en afwezigheid (controles) van hMAS en zMAS. Hierbij zullen zebravis embryo's worden blootgesteld aan dezelfde substraten. Voor de co-incubatie met MAS, zal de beste temperatuur uit de eerste fase worden geselecteerd. De metabolieten zullen op verschillende tijdstippen zowel in het embryo zelf als in het supernatans worden bepaald door fluorometrie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Cruchten Steven
• Co-promotor: Knapen Dries
• Mandaathouder: Pype Casper

Onderzoeksgroep(en)

• Comparatieve Perinatale Ontwikkeling (CoPeD)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Schildklierhormonen (SHs) spelen een belangrijke rol in de ontwikkeling. Tot op heden werden er verschillende studies uitgevoerd om de onderliggende mechanismen van schilklierhormoon afhankelijke ontwikkeling te bestuderen. Deze studies focussen zich echter voornamelijk op latere levensstadia. Het doel van deze studie is de rol van SHs tijdens de vertebrate embryonale ontwikkeling verder te ontrafelen gebruikmakend van het zebravisembryo.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Hagenaars An
• Promotor: Knapen Dries

Onderzoeksgroep(en)

• Veterinaire fysiologie en biochemie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De doelstelling van dit project is de ontwikkeling van een testsysteem waarmee potentiële langetermijneffecten, inclusief transgenerationele effecten, van genetisch gewijzigde gewassen in voeding onderzocht kunnen worden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Knapen Dries
• Co-promotor: Blust Ronny

Onderzoeksgroep(en)

• Veterinaire fysiologie en biochemie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De zebravis (Danio rerio) wordt momenteel uitgebreid gebruikt in geneesmiddelenonderzoek vanwege zijn talrijke voordelen. Zebravissen zijn klein en vereisen als dusdanig weinig test compound in vergelijking met zoogdieren. Bovendien dragen ze op zich weinig onderhoudshoudskosten met zich mee en zijn ze zeer vruchtbaar (ongeveer 100 tot 200 eitjes per paring die op hun beurt uitwendig worden bevrucht). De embryonale ontwikkeling in de zebravis vertoont daarenboven veel gelijkenissen met deze bij hogere vertebraten, inclusief de mens. Door bovenstaande eigenschappen, wordt het zebravis embryo ook reeds gebruikt om potentiële geneesmiddelen te screenen op teratogeniciteit, nl. in de zogenaamde Zebravis Teratogeniciteit Test (ZTT). Er is echter een algemene consensus in dit onderzoeksdomein dat verdere karakterisering en optimalisatie van de biotransformatie in de ZTT noodzakelijk is alvorens deze als een valide screeningsmodel voor teratogenen kan gebruikt worden. Sommige stoffen, zogenaamde proteratogenen, worden namelijk gebioactiveerd om hun teratogene werking te kunnen uitoefenen. Er zijn indicaties dat het zebravis embryo en dus de ZTT dit bioactivatiepotentieel niet of onvoldoende bezit. Vandaar worden op heden lever microsomen van de rat soms als exogeen metabolisatie activerend systeem (rMAS) gebruikt om de biotransformatie in de ZTT te optimaliseren. Het gebruik van rMAS is echter beperkt want het is zelf embryotoxisch en het metabool profiel kan anders zijn dan bij de mens. Het doel van dit onderzoeksproject is dus 1) om een nieuw exogeen MAS te ontwikkelen die deze nadelen niet bezit en 2) haar rol bij de biotransformatie in de ZTT te evalueren. Om deze doelstellingen te bereiken, zullen in een eerste fase van dit project de biotransformatie en mogelijke embryotoxiciteit van humaan MAS (hMAS) en geïnduceerd zebravis MAS (izMAS) geëvalueerd en vergeleken worden. Wat de biotransformatie betreft zullen substraten gebruikt worden die humaan relevant zijn en die ongeveer 95% van het geneesmiddelen spectrum beslaan. Concreet betekent dit dat hMAS en izMAS zullen worden blootgesteld aan CYP1A2, CYP2C19, CYP2D6 en CYP3A4 specifieke substraten. De parent compound en mogelijke metabolieten zullen worden bepaald door middel van LC-MS. Hiervoor zal beroep gedaan worden op het Laboratorium voor Microbiologie, Parasitologie en Hygiëne, UA. In een tweede fase zal dan de biotransformatie in de ZTT zelf bepaald worden in aan- en afwezigheid van de minst embryotoxische en best bioactiverende MAS van de eerste fase. Zebravisembryo's worden hierbij tijdens verschillende ontwikkelingsstadia blootgesteld aan dezelfde substraten als in fase 1 van dit project. De parent compound en mogelijke metabolieten zullen op verschillende tijdstippen zowel in het embryo zelf als in het supernatans worden bepaald door middel van LC-MS. Aan het einde van fase 2 zullen we adhv een nieuw exogeen MAS de biotransformatiecapaciteit van de ZTT geoptimaliseerd hebben. Dit zal dan verder worden gevalideerd met verschillende gekende proteratogenen. Onderzoekshypothese: De hypothese van dit onderzoeksproject is dat een humaan exogeen metabolisatie activerend systeem noodzakelijk is voor een optimale biotransformatie in de Zebravis Teratogeniciteit Test.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Cruchten Steven
• Co-promotor: Knapen Dries
• Mandaathouder: Pype Casper

Onderzoeksgroep(en)

• Comparatieve Perinatale Ontwikkeling (CoPeD)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De doelstelling van dit project is de ontwikkeling van een teststrategie voor het screenen van chemische stoffen die een alternatief kan vormen voor de FELS (OECD 210) test. Het project is onderverdeeld in 4 delen: 1) Het bouwen van een databank met FELS-specifieke AOPs, aan de hand waarvan molecular initiating events en daarop volgende key events geïdentificeerd kunnen worden; 2) Het ontwikkelen van in vitro testsystemen die in staat zijn AOP-specifieke events, relevant voor FELS-toxiciteit, te voorspellen 3) Het ontwikkelen van ZFET assays voor het testen van AOP-specifieke organismale responsen voor het voorspellen van chronische toxiciteit 4) Nagaan op welke manier dergelijke alternatieve tests gebruikt kunnen worden in een tiered-testing strategie in de Europese wetgeving.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Knapen Dries
• Co-promotor: Blust Ronny

Onderzoeksgroep(en)

• Veterinaire fysiologie en biochemie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project beoogt om in een sterk samenwerkend verband tussen Antwerpse onderzoeksgroepen een "next generation sequencing" platform te ontwikkelen ter bevordering van research in geneeskunde en biologie. Het consortium omvat meer dan 16 onderzoeksgroepen uit verschillende disciplines in de geneeskunde, biologie en biomedische informatica. Identificatie van nieuwe genen en mutaties in een brede waaier van zeldzame Mendeliaanse aandoeningen, het verwerven van meer inzichten in de genetische oorzaken van kanker en het ontrafelen van de genetische basis van infectieziekten zijn belangrijke doelstellingen van het project. Deze nieuwe kennis zal in belangrijke mate bijdragen tot betere diagnostiek en behandeling van deze ziekten bij de mens. Het project zal ook de interactie tussen omgeving en genen bestuderen. De effecten van omgevingsfactoren op genetische variatie bij waterorganismen, het effect van teratogene factoren op de embryologische ontwikkeling van gewervelde dieren en de invloed van omgeving op groei van mais en Arabidopsis, zullen geanalyseerd worden. De verwerking van deze grote hoeveelheden genomische en transcriptomische data, verkregen vanuit de verschillende onderzoeksgroepen, zal gecoördineerd worden door de recent opgerichte UZA/UA bioinformatica onderzoeksgroep Biomina.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Mortier Geert
• Co-promotor: Beemster Gerrit
• Co-promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: Goossens Herman
• Co-promotor: Knapen Dries
• Co-promotor: Laukens Kris
• Co-promotor: Peeters Marc
• Co-promotor: Van Hul Wim
• Co-promotor: Vrints Christiaan

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds de UGent. UA levert aan de UGent de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Knapen Dries

Onderzoeksgroep(en)

• Veterinaire fysiologie en biochemie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Teratogene stoffen staan geklasseerd op de prioriteitslijst van de Europese REACH-wetgeving. Voor het screenen van de teratogeniciteit van stoffen is echter meer informatie noodzakelijk over de moleculaire werkingsmechanimen die aan de basis liggen van ontwikkelingseffecten, en aan testsystemen die routinematig ingezet kunnen worden voor het bepalen van het teratogeen potentieel van stoffen. Onderzoek van de laatste jaren toont aan dat niet enkel genetische factoren zoals DNA-nucleotidesequenties, maar ook epigenetische factoren zoals DNA-methylatie een grote rol spelen in het bepalen van het teratogeen karakter van stoffen. Deze DNA-methylaties spelen een zeer belangrijke rol in de ontwikkeling van vertebraten. In de vroege embryonale ontwikkeling vindt er een epigenetische herprogrammering plaats waarbij het embryonale genoom eerst wordt gedemethyleerd en vervolgens de novo wordt gehermethyleerd. De mate waarin verstoring van deze natuurlijke methylatieprocessen leidt tot teratogene effecten is het onderwerp van deze studie. Het zebravisembryo, een modelorganisme dat veelvuldig wordt gebruikt als alternatief om ontwikkelingsstoornissen in zoogdieren te bestuderen, zal gebruikt worden om de rol van epigenetische effecten op teratogeniciteit na te gaan. Dit project heeft twee doelstellingen. Ten eerste willen we nagaan op welke manier DNA-methylatieveranderingen aanleiding kunnen geven tot transcriptionele veranderingen die rechstreeks betrokken zijn bij teratogeniciteit. Daarnaast zullen we op basis van de integratie van deze moleculaire data met reële ontwikkelingsparameters sleutelgenen en -pathways identificeren. Zebravisembryo's zullen blootgesteld worden aan verschillende concentraties van stoffen met een gekend teratogeen karakter. Deze blootstellingen zullen zowel plaatsvinden tijdens als na het de novo hermethylatieproces. De zebravisembryo's worden individueel opgevolgd tot op het moment van ontluiking. Er zullen verschillende ontwikkelingsparameters worden opgevolgd (bijvoorbeeld hartritme en morfologische afwijkingen van lichaamsvorm, somieten en staart). Verder zal RNA en DNA geëxtraheerd worden om genexpressiepatronen en de DNA-methylatiestatus te bepalen aan de hand van microarray-analyses. Tot slot willen we deze moleculaire data statistisch linken aan de geobserveerde ontwikkelingseffecten om merkergenen te selecteren. Deze merkergenen zullen bevestigd worden door zowel bisulfietsequencing (genspecifieke DNA-methylatiestatus) en real-time PCR (genspecifieke mRNA-niveaus). Slechts enkele eerdere studies onderzochten de algemene methylatiepatronen in de zebravis. Met deze studie zullen we de eersten zijn om dit proces in detail te bekijken overheen het hele zebravisgenoom tijdens de embryonale ontwikkeling, en deze bovendien te koppelen aan klassieke genexpressiedata. Door meer ervaring te verwerven in het gebruik van zebravisembryo's als alternatief testsysteem voor epigenomics-onderzoek, zal dit soort onderzoek makkelijker en sneller toepasbaar worden in verschillende onderzoeksdomeinen zoals de ontwikkeling van een screeningstest voor het identificeren van teratogene stoffen en de identificatie van targets voor de preventie en therapie van bepaalde ziekten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Knapen Dries

Onderzoeksgroep(en)

• Veterinaire fysiologie en biochemie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds de KULeuven. UA levert aan de KULeuven de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Knapen Dries

Onderzoeksgroep(en)

• Veterinaire fysiologie en biochemie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: Knapen Dries

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Een verstoord maternaal metabolisme kan de vruchtbaarheid van de moeder en de gezondheid van de nakomeling beïnvloeden. Pas nu erkent met het grote belang van de vroege ontwikkelingsfases in de pathogenese van de subfertiliteit. In dit project willen we op metabool en (epi)genetisch niveau onderzoeken wat de gevolgen zijn van langdurig verhoogde vrije vetzuur concentraties in het bloed van de moeder op de folliculogenese, de eicelontwikkelingscompetentie en de embryokwaliteit.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Leroy Jo
• Co-promotor: Bols Peter
• Co-promotor: Knapen Dries

Onderzoeksgroep(en)

• Veterinaire fysiologie en biochemie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds de federale overheid. UA levert aan de federale overheid de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Bols Peter
• Co-promotor: De Coen Wim
• Co-promotor: Knapen Dries
• Co-promotor: Leroy Jo

Onderzoeksgroep(en)

• Veterinaire fysiologie en biochemie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In het onderzoeksproject zal een microarray-afgeleide moleculaire biomerker ontwikkeled worden voor micropolluenten in de karper (Cyprinus carpio) en zullen de geselecteerde biomerkergenen gevaildeerd worden onder complexe ecologisch relevante condities. Dergelijke biomerkergenen dienen te voldoen aan verschillende criteria om van waarde te zijn in milieurisicoevaluatie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Bervoets Lieven
• Co-promotor: Covaci Adrian
• Co-promotor: Jorens Philippe
• Co-promotor: Knapen Dries
• Co-promotor: Van der Ven Karlijn

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De algemene doelstelling van het voorgestelde onderzoek is te ontdekken welke rol THs spelen in de embryonale ontwikkeling van zebravissen, en van vertebraten in het algemeen, in de stadia vooraleer de embryonale schildklier zelf actief wordt. Meer in het bijzonder willen we aantonen hoe veranderingen in intracellulaire T3-beschikbaarheid als gevolg van het uitschakelen van beide activerende Ds belangrijke processen als gastrulatie, neurulatie en organogenese beïnvloeden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: Knapen Dries

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In het kader van dit project willen we in de genetisch zeer goed gekarakteriseerde zebravis, Danio rerio een vergelijkende studie uitvoeren van de metaalregulatie, compartimentalisatie en toxiciteit voor twee essentiële metalen (koper en zink) en het niet-essentieel metaal cadmium. We willen daarbij nagaan wat de verschillen en overeenkomsten zijn in metaal behandeling en responsen na blootstelling onder drie verschillende fysiologische situaties.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: De Coen Wim
• Co-promotor: Knapen Dries
• Co-promotor: Witters Erwin

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Aquatische organismen worden voortdurend blootgesteld aan veranderingen in hun omgeving. Deze veranderingen worden enerzijds veroorzaakt door natuurlijke fluctuaties (zoals veranderingen in omgevingstemperatuur) en anderzijds door anthropogene verstoring (zoals vervuiling met chemicaliën). Dit doctoraat combineert deze twee vormen van stressoren en onderzoekt de invloed van de omgevingstemperatuur op de toxiciteit van cadmium bij de zebravis (Danio rerio). Analyses overspannen verschillende niveaus, gaande van wijzigingen in genexpressie tot veranderingen in zwemprestatie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: Knapen Dries
• Mandaathouder: Vergauwen Lucia

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In Vlaanderen wordt de biologische waterkwaliteit bepaald m.b.v. de Belgische Biotische Index (BBI). De bedoeling van dit project is de aanmaak van een biodiversiteits-chip (DNA-array) voor de identificatie van benthische macroinvertebraten. Gestart zal worden met enkele sleuteltaxa van de BBI. Met een dergelijke chip moet het mogelijk zijn om op een snellere en éénduidigere manier de waterkwaliteit te bepalen dan met de klassieke determinaties van de BBI.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Bervoets Lieven
• Co-promotor: Knapen Dries
• Co-promotor: Van der Ven Karlijn

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De doelstellingen van dit project zijn om op een gestandaardiseerde manier, aan de hand van een modelorganisme en modeltoxicanten: 1. in een multigeneratie-experiment het ontstaan van adaptatie door natuurlijke selectie te induceren, 2. te onderzoeken op welke manier en aan welke snelheid adaptaties ten gevolge van blootstelling aan toxicanten ontstaan, 3. na te gaan met welke populatiegenetische dynamiek dit gepaard gaat, en 4. welke veranderingen in genexpressieprofielen dit met zich meebrengt, 5. evenals de gevolgen voor tolerantie en andere fysiologische effecten te bestuderen. 6. type I microsatellietmerkers te ontwikkelen die gebruikt kunnen worden om toxicant-specifieke responsen te bestuderen, en 7. de geobserveerde fysiologische, populatiegenetische en genexpressieresponsen te koppelen aan type I icrosatellietpatronen, zodat deze behalve zuiver analytisch ook predictief aangewend kunnen worden. Dit onderzoek wil een eerste stap zetten in het ontrafelen van de rol die microsatellieten spelen in het onstaan van adaptaties en de expressie van genen, en hun bruikbaarheid als toxicant-specifieke genetische merker onderzoeken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Blust Ronny
• Mandaathouder: Knapen Dries

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De Industriële Revolutie en de daarmee gepaard gaande exponentiële toename van de menselijke verstoring van het milieu hebben op korte tijd geleid tot het uitsterven van veel dier- en plantensoorten. In de talloze studies die de impact hiervan op natuurlijke populaties onderzochten, werden veelal de acute, korte termijn-effecten nagegaan. De wetenschappelijke gemeenschap wordt er zich echter steeds meer van bewust dat het vooral de effecten op lange termijn zijn die de overlevingskansen van dergelijke populaties bepalen. Polluenten kunnen immers selectiedruk uitoefenen die de genetische samenstelling van populaties verandert. Verschillende onderzoekers suggereren dat in populaties van verschillende diersoorten door deze selectie relatief snel adaptieve strategieën kunnen onstaan die een hogere tolerantie voor het betrokken toxicant mogelijk maken. Indien op een multidisciplinaire manier, door het bestuderen van genetische, fysiologische en ecologische kenmerken, onderzocht wordt of natuurlijke vispopulaties lokale genetische adaptaties aan een verslechterende waterkwaliteit vertonen, kunnen de effecten hiervan op aquatische ecosystemen beter worden geëvalueerd. Een dergelijke geïntegreerde studie is van vitaal belang voor het ontwikkelen van een duurzaam natuurbeleid. In deze studie worden de lange termijn-effecten van cadmium- en zinkpollutie op populaties van de riviergrondel (Gobio gobio) geëvalueerd door op zoek te gaan naar genetische adaptaties aan de aanwezigheid van deze metalen. Hierbij zal gebruik gemaakt worden van zowel moleculair-genetische als populatiegenetische technieken. Verder zal deze kennis worden ingepast in het concept van de conservatie-eenheid, om deze geschikt te maken voor gebruik bij door de mens verstoorde populaties. De studie zal uitgevoerd worden op populaties die reeds gedurende vele generaties blootgesteld zijn aan beide zware metalen in het bekken van de Grote Nete. Genetische merkers (microsatellieten en allozymen) zullen gebruikt worden om genetische verschillen tussen de populaties op te sporen. Er kan dan worden onderzocht of er een verband bestaat tussen het voorkomen van bepaalde unieke allelen of patronen in allel- en/of genotypefrequenties en de verontreinigingsgraad. Indien zo'n verband bestaat suggereert dit dat verschillende metaalconcentraties in het verleden een verschillende selectiedruk hebben uitgeoefend. Bovendien worden deze merkers gebruikt om de genetische variatie in de verschillende populaties te bestuderen. Hiermee kan nagegaan worden of een langdurige blootstelling een verlaagde genetische variatie tot gevolg heeft ten gevolge van genetische drift of inteelt. Ten slotte zal onderzocht worden of de genetische variatie een effect heeft op de fysiologische conditie van de populaties, die een maat is voor hun biologische fitness. Het proteine thioneine is in staat Cd en Zn te complexeren (waarna het metallothioneïne (MT) wordt genoemd), waardoor de toxische effecten ervan in belangrijke mate verminderen. Het is in met metalen verontreinigde gebieden een van de belangrijkste middelen tot detoxificatie. Het gen, coderend voor dit proteine, is dan ook uiterst onderhevig aan selectie. Het bepalen van de nucleotidensequentie van dit gen zal toelaten na te gaan of verschillende mutaties zijn opgetreden tussen de verschillende groepen. Door het kwantificeren van de hoeveelheid geproduceerd messenger RNA (mRNA) kan de expressie van het MT-gen bestudeerd worden. Een hogere genexpressie kan een verhoogde MT-productie tot gevolg hebben, en is een andere vorm van genetische adaptatie dan een rechtstreekse mutatie van het gen zelf. Het kwantificeren van de hoeveelheid geproduceerde MT's is een maat voor de posttranscriptionele controle van het MT-gen. De hoeveelheid MT's zal gerelateerd worden aan de concentratie Cd en Zn in de weefsels.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Blust Ronny
• Mandaathouder: Knapen Dries

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Blust Ronny
• Mandaathouder: Knapen Dries

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Blust Ronny
• Mandaathouder: Knapen Dries

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject