Onderzoek Sarah Lebeer

Abstract

Historisch gezien is onderzoek naar gezondheid en welzijn bij kritische bevolkingsgroepen verwaarloosd, vooral bij vrouwen, kinderen en sociaaleconomisch achtergestelde groepen. Dit wereldwijde probleem, dat wordt gekenmerkt door systemische verwaarlozing en onderfinanciering, onderstreept de dringende behoefte aan onderzoekscentra die het voortouw nemen bij transformatieve initiatieven. Een interdisciplinaire aanpak is cruciaal om deze ongelijkheden effectief aan te pakken. Ons voorstel introduceert de oprichting van het "U-MaMi" Research Centre of Excellence, ontworpen als een geïntegreerd ecosysteem om impactvol onderzoek, innovatie, onderwijs, beleid en maatschappelijke betrokkenheid te stimuleren, met een sterke focus op gezondheidsgelijkheid en microbioomgericht onderzoek. Dit ecosysteem omvat hoofdonderzoekers en hun teamleden uit belangrijke disciplines om deze doelen te bereiken: microbiologie en microbioomonderzoek (Sarah Lebeer), bio-ethiek (Kristien Hens), algemene geneeskunde (Veronique Verhoeven), kindergeneeskunde (Stijn Verhulst), neus-keel-oor specialisatie (Olivier Vanderveken), sociologie (Karel Neels), marketing en business (Annouk Lievens). Met de gekozen naam voor ons centrum, "U-MaMi", erkennen we niet alleen de cruciale rol van moeders en 'maternale microben' in het vormgeven van het microbioom en de gezondheid van hun kinderen, maar benadrukken we ook het belang van een verenigd en inclusief perspectief op gezondheid en gezondheidsgelijkheid om transformatieve acties te stimuleren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Co-promotor: Hens Kristien
• Co-promotor: Lievens Annouk
• Co-promotor: Neels Karel
• Co-promotor: Vanderveken Olivier
• Co-promotor: Verhoeven Veronique
• Co-promotor: Verhulst Stijn

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Infecties van de luchtwegen en infecties van de vaginale mucosa, hoewel ze verschillende anatomische gebieden aantasten, vormen beide aanzienlijke wereldwijde gezondheidsuitdagingen vanwege hun virale oorsprong, mogelijke complicaties en de druk die ze op zorgsystemen leggen. Infecties van de luchtwegen, zoals influenza, respiratoir syncytieel virus (RSV) en coronavirussen, behoren tot de belangrijkste oorzaken van morbiditeit en mortaliteit wereldwijd. Hoewel de meeste luchtweginfecties van virale oorsprong zijn, verhogen secundaire bacteriële infecties de ziektelast aanzienlijk, evenals het antibioticagebruik en de ontwikkeling van multiresistentie tegen antibiotica. Op vergelijkbare wijze vormen virale infecties van de vaginale mucosa, zoals het humaan papillomavirus (HPV) en het humaan immunodeficiëntievirus (HIV), grote mondiale gezondheidsrisico's. HPV is bijvoorbeeld de meest voorkomende seksueel overdraagbare infectie en is verantwoordelijk voor vrijwel alle gevallen van baarmoederhalskanker, terwijl HIV nog steeds aanzienlijke morbiditeit en mortaliteit veroorzaakt door de progressieve aantasting van het immuunsysteem. Zowel virale luchtweg- als vaginale infecties zorgen niet alleen voor een hoge ziektelast, maar verhogen ook de vatbaarheid voor secundaire bacteriële infecties of co-infecties, waardoor de gezondheidsuitkomsten verder verslechteren. Deze overeenkomsten onderstrepen de noodzaak van innovatieve therapeutische strategieën om deze complexe infecties aan te pakken, waaronder mogelijk levende biotherapeutische producten, om hun wereldwijde impact te verminderen. Het is tegenwoordig algemeen erkend dat het microbioom in de luchtwegen en op de vaginale mucosa een belangrijke poortwachtersfunctie heeft voor onze gezondheid. Het microbioom kan beschermen tegen virale infecties, maar kan ook aanzienlijk worden verstoord, waardoor de symptomen verergeren. Desondanks hebben slechts enkele studies geprobeerd om het mucosale microbioom als strategie te gebruiken om het risico op luchtweginfecties te verminderen. Het laboratorium van aanvrager prof. Sarah Lebeer heeft baanbrekende inzichten verworven in de rol van het mucosale microbioom in gezondheid, in projecten zoals ProCure (www.procureproject.be) en Isala (https://isala.be). Het laboratorium heeft een unieke dataset verzameld over het vaginale en nasale microbioom in gezondheid versus verschillende ziektes. Daarnaast beschikt het laboratorium over een unieke cultuurcollectie of microbioombank van vermoedelijk nuttige bacteriën, voornamelijk lactobacillen, die therapeutisch potentieel hebben op basis van preklinische gegevens, voornamelijk afkomstig uit in vitro- en celmodellen. Om het klinische potentieel van deze stammen te onderzoeken, zijn klinische proeven vereist, maar deze zijn niet eenvoudig voor levende biotherapeutische producten (LBP's), omdat ze een nieuwe regulatoire route moeten vormen in vergelijking met standaard medicijnen op basis van een enkel molecuul. Dit SEP-project is gericht op het zetten van de volgende stappen in de valorisatie van de microbioombank. De SEP-financiering zal worden gebruikt om het datapakket van de bestaande cultuurcollectie te optimaliseren door aanvullende experimenten uit te voeren naar de valorisatie-gereedheid van de verschillende stammen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De Lactobacillaceae zijn de best beschreven familie van gunstige bacteriën met o.a. een cruciale rol in menselijke voortplanting, fermentaties en gezondheid van bestuivers. Verder dan melkzuurproductie, is er verrassend weinig over de voordelige activiteiten van lactobacillen geweten. Onlangs heeft ons lab ontdekt dat, ondanks de kleine genomen van lactobacillen (ongeveer 3 Mbp), veel soorten grote genclusters bevatten, zoals niet-ribosomale peptide-synthetases (NRPS). Preliminaire resultaten wijzen op ongebruikelijke chemische reacties en waardevolle genetische elementen en metabolieten, die kunnen bijdragen aan inzichten in de microbiële ecologie en de synthetische ontwikkeling van niet-ribosomale peptiden (NRPs). Deze klasse van moleculen staat bekend om diverse activiteiten, gaande van antimicrobiële activiteit tot immunomodulatie en anti-kanker effecten. Wij geloven dat deze moleculen een sleutelrol spelen bij het verklaren van de dominantie van lactobacillen in specifieke niches, zoals de vagina en plantaardige fermentaties. Met behulp van in silico analyse zal de diversiteit van NRPS systemen in Lactobacillaceae worden geclassificeerd. De meest interessante NRPs zullen worden gekarakteriseerd en hun mogelijke activiteiten zullen worden onderzocht. Met behulp van genetische manipulatie zullen we meer inzicht krijgen in de belangrijke kenmerken van de NRPs en aanpassingsmogelijkheden voor verbetering van hun activiteit verkennen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Co-promotor: Vandenheuvel Dieter
• Mandaathouder: Van Hee Matisse

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Jaarlijks worden miljoenen zwangerschappen beïnvloed door vroeggeboorte. Ondanks onderzoek blijven de vroeggeboortecijfers wereldwijd stijgen. Het vaginale microbioom, of de micro-organismen in het vaginale ecosysteem, beïnvloedt het risico op vroeggeboorte en de neonatale gezondheidsresultaten. Variatie in de samenstelling van het vaginale microbioom, met name een afname van de abundantie van lactobacillen en kolonisatie door Groep B Streptokokken, correleert met een hoger risico op vroegtijdige bevalling. Huidige antibioticatherapieën hebben beperkingen, zoals opkomende resistentie en verstoring van de balans van het gastheermicrobioom. Daarom is er nood aan onderzoek naar voorspellende en nieuwe preventieve strategieën om de vroeggeboortecijfers te verlagen. Als voorspellende strategieën stelt het project voor om (a) de reeds beschikbare klinische gegevens te verkennen met nieuwe bio-informatica-tools voor de identificatie van voorspellende factoren (b) de samenstelling van het vaginale microbioom in kaart te brengen en de interactienetwerken ervan op te helderen (niet eerder onderzocht). Ook streven we er als preventieve strategie naar om de verzameling lactobacillenisolaten van de gastheer te screenen tegen Groep B Streptokokkenisolaten. We zullen met behulp van geavanceerde technieken zoals het vagina-op-een-chip-model 10 lactobacillen selecteren en hun interactie met GBS binnen een relevante omgeving onthullen, wat de selectie van probiotische kandidaten zal leiden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Co-promotor: Condori Sandra
• Co-promotor: Donders Gilbert
• Mandaathouder: Marin Andreea-Monica

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De cruciale rol van het vaginale microbioom in de gezondheid van vrouwen kan niet genoeg worden benadrukt. Verstoringen van dit ecosysteem door pathobionten kunnen leiden tot veelvoorkomende vaginale aandoeningen zoals bacteriële vaginose, aerobe vaginitis en vulvovaginale candidiasis. Deze infecties beïnvloeden niet alleen fysieke gezondheid, maar hebben ook bredere implicaties voor het welzijn van vrouwen, de samenleving en de economie. Huidige therapieën omvatten antibiotica of probiotica, maar zorgen over antimicrobiële resistentie en een gebrek aan bewijs voor probiotische effectiviteit blijven groeien. Dit project onderzoekt een innovatieve aanpak met synthetische gemeenschappen (SynComs) om vaginale therapeutica te ontwikkelen. Eerst wordt een top-down benadering gebruikt om consortia van vaginale microbiota te screenen en te selecteren, waarbij de nadruk ligt op synergetische interacties en het elimineren van antagonistische effecten. Een bottom-up benadering zal de top-down bevindingen valideren en zal gedefinieerde SynComs leveren voor verdere automatisering en opschaling. Tegelijkertijd zullen ze getest worden op hun probiotisch potentieel via in vitro anti-pathobiont-assays, community fitness assays, en implementatie op vaginale celmodellen. Dit onderzoeksproject zal baanbrekende inzichten bieden in een nieuwe benadering voor het opzetten van robuuste, veilige en doeltreffende microbiome-gerichte therapieën.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Co-promotor: Allonsius Camille
• Co-promotor: Donders Gilbert
• Co-promotor: Verhoeven Veronique
• Mandaathouder: Victor Maline

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Verstedelijking is een wereldwijd fenomeen. Ondanks de vele voordelen gaat het stadsleven ook gepaard met uitdagingen voor de menselijke gezondheid en kan het de balans van het microbioom verstoren. Het is van cruciaal belang dat we de impact van verstedelijking op het huidmicrobioom beter begrijpen, gezien de belangrijke rol die het speelt bij het voorkomen van lokale infecties en ontstekingsziekten. Tijdens dit innovatieve project willen we de impact van stedelijke factoren of combinaties daarvan op het huidmicrobioom in kaart brengen en micro-organismen identificeren die mogelijks kunnen beschermen tegen de negatieve effecten van stedelijke factoren. Om deze uitdaging aan te gaan, zullen we gebruikmaken van huidmicrobioomgegevens en metadata uit verschillende microbioomprojecten. Deze gegevens zullen we combineren met publiekelijk beschikbare omgevingsgegevens om baanbrekende inzichten te verkrijgen. We zullen ook innovatieve in vitro platforms opzetten die de huid van kinderen en volwassenen kunnen representeren. Dankzij deze testplatforms kunnen de effecten op het huidmicrobioom experimenteel gevalideerd worden, wat in het verleden zelden is gedaan. Als laatste innovatieve doel zullen we gunstige huidmicro-organismen identificeren en karakteriseren die kunnen beschermen tegen de effecten van schadelijke stedelijke factoren. Deze nieuwe inzichten zijn cruciaal voor het verbeteren van huidziektepreventie en bevorderen van de algemene gezondheid in stedelijke omgevingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Spacova Irina
• Co-promotor: Gehrmann Thies
• Co-promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het vaginale microbioom is cruciaal voor de gezondheid van vrouwen. De samenstelling van dit microbioom varieert met leeftijd, omgeving, levenstijl en fysiologische toestand en is ook geassocieerd met biogeografie. De factoren die een gezond vaginaal ecosysteem bevorderen, zijn nog grotendeels ongekend. Nochtans is deze kennis nodig voor effectieve diagnostische en therapeutische benaderingen. Er bestaat bovendien een aanzienlijk kennisgebrek met betrekking tot het vaginale microbioom in regio's zoals Sub-Sahara en Centraal-Afrika. Dit doctoraatsonderzoek streeft ernaar deze kloof te overbruggen door de dynamiek van het vaginale microbioom in Centraal-Afrika (Kameroen) te onderzoeken met behulp van state-of-the-art microbioom analyses. De studie omvat vier verschillende cohorten: gezonde vrouwen uit landelijke en stedelijke gebieden, hiv-positieve zwangere vrouwen en hiv-negatieve zwangere vrouwen in Kameroon. Elke deelnemer levert vier vaginale swabs voor uitgebreide analyse: eNat swabs voor DNA-extractie en microbiome-sequencing, Eswab voor culturomics en metabolomics, een steriele swab voor het meten van de vaginale pH en nog een steriele swab voor de beoordeling van bacteriële vaginose met behulp van de Nugent-score. Bovendien verstrekken deelnemers waardevolle inzichten in hun dieetpatronen, socio-economische status, persoonlijke hygiënegewoonten, evenals reproductieve en seksuele gezondheid via een uitgebreide vragenlijst. Door deze metadata te integreren met microbioom data-analyse, streeft dit onderzoek ernaar nieuwe inzichten te onthullen in het vaginale microbioom in Kameroen, waarbij mogelijk nieuwe wegen worden geïdentificeerd voor diagnostische en therapeutische interventies.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Mandaathouder: Kenfack Zanguim Marie Josiane

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Resistentie tegen antibiotica en antimycotica wordt alsmaar zorgwekkender voor de volksgezondheid en vormt een nieuwe pandemie. We zijn dus genoodzaakt om snel nieuwe en efficiënte bronnen van antimicrobiële middelen te onderzoeken. In deze context zijn lactobacillen, traditioneel bekend om hun probiotische eigenschappen, een zeer interessante bron voor nieuwe antibiotica. Deze melkzuurbacteriën, die overvloedig voorkomen in verschillende natuurlijke habitats zoals de vagina en gefermenteerde voeding, bieden een unieke kans voor de ontdekking van antimicrobiële componenten die mogelijk de groeiende antibiotica en antimycotica resistentiecrisis kunnen aanpakken. Dit onderzoeksproject heeft tot doel recente ontdekkingen met betrekking tot de potentiële productie van antibiotica, waaronder een nieuw type bacteriocines, door lactobacillen van het gastlaboratorium naar een hoger 'Technology Readiness Level' (TRL) te brengen. Onze doelstellingen omvatten het opzuiveren en karakteriseren van deze verbindingen door hun antimicrobiële werkzaamheid te beoordelen tegen belangrijke pathogenen, waaronder gisten zoals Candida albicans en ESKAPE-pathogenen, en hun werkingsmechanisme uit te klaren. Hiervoor zullen we hun veiligheid en werkzaamheid in in vivo modellen evalueren en willen we de ontwikkeling van een (multispecies) bacteriële formulering opstarten die in toekomstige studies kan worden gebruikt. Het uiteindelijke doel is het vergaren van een robuuste dataset die industriële partners kan aantrekken voor toekomstige inspanningen gericht op klinische toepassingen. Door middel van innovatieve benaderingen streven we ernaar het onontgonnen antimicrobiële potentieel van lactobacillen te onthullen en te benutten, wat hoop biedt in onze voortdurende strijd tegen antibioticaresistentie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onze fossiel-gebaseerde economie is aan het overgaan naar duurzame bio-economie als oplossing voor grote maatschappelijke en economische uitdagingen. Dit creëert een sterke behoefte aan nieuwe technologieën om hernieuwbare hulpbronnen om te zetten in een breed scala aan bioproducten, biomaterialen en bio-energie. Industriële biotechnologie, aangedreven door metabolische processen en synthetische biologie, wordt gezien als een onmisbare technologie in het ontwikkelen van microbiële processen voor het produceren van bioproducten. Het omvormen van natuurlijke micro-organismen voor de productie van efficiënte, productieve en robuuste microbiële processen blijft echter een complex proces van vallen en opstaan. Evolutionaire biotechnologie heeft daarmee de afgelopen jaren de aandacht getrokken: adaptieve laboratoriumevolutie (ALE) wordt gecombineerd met high-throughput screeningsmethoden om een enorm diverse reeks fenotypes en varianten te maken en screenen. In dit project willen we het industriële tijdsbestek van traditionele ALE-benaderingen versnellen en een innovatieve en versnelde ALE toepassen op het niet-modelorganisme Lactobacillus casei voor specifieke productie van chitine pentaose. Deze moleculen hebben toepassingsmogelijkheden in sectoren zoals de farma, voeding, voeder en cosmetica. De industrie zou veel baat hebben bij een probiotisch chito-oligosachariden productiesysteem, startend van hernieuwbare bronnen, rekening houdend met de verwerkings- en reguleringskosten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Ruimteagentschappen ontwikkelen regeneratieve levensondersteunende systemen die lucht, water en hoofdvoedsel leveren via hydrocultuur van een beperkt aantal planten en gebruik maken van bemanningsafval als meststof. Niettemin missen deze, meestal veganistische, diëten een aantal essentiële voedingsstoffen. Het doel van dit project is om duurzame, op micro-organismen gebaseerde voedingssupplementen te ontwikkelen voor ruimtereizigers op langdurige ruimtemissies naar de Maan en Mars. We zullen geschikte microbiële voedingssupplementen onderzoeken en selecteren, die essentiële voedingsstoffen en vitamines leveren om de gezondheid en het welzijn van de mens te behouden, en actief blijven onder stressvolle ruimteomstandigheden, waaronder verminderde zwaartekracht en kosmische straling. De groei en voedingswaarde van de microbiële producten en hun veiligheid en werkzaamheid voor consumptie in de ruimte zullen worden geëvalueerd, onder andere door gesimuleerde microzwaartekracht en kosmische straling. Daarnaast zal worden onderzocht hoe productie kan worden uitgevoerd in een ruimteomgeving gebruikmakend van lokale substraten (bijv. CO2-gas, regoliet, enz.). Het eindresultaat zal een reeks microbiële stammen of producten zijn die kunnen worden gebruikt als een supplement om een ruimtedieet te vervolledigen, de levensvatbaarheid van menselijke kolonies op hemellichamen te verbeteren, en een eerste stap zetten naar hoe een dergelijke DIY productiepayload eruit zou kunnen zien.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Co-promotor: Spacova Irina
• Mandaathouder: Ellena Gabriele

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De gewasproductie staat voor grote uitdagingen op het vlak van klimaatverandering, duurzaamheid, voedselzekerheid en socioeconomische aspecten. Met een gemiddeld opbrengstverlies van 23%,vormen plantenziekten en -plagen een bedreiging voor de wereldwijde voedselzekerheid. Chemische gewasbeschermingsmiddelen (GBMs) worden standaard gebruikt om ziekten en plagen te bestrijden. Door hun milieu-impact en de resistentie-ontwikkeling tegen meerdere GBMs, wordt hun toepassing meer en meer beperkt. De Europese "Boer tot Bord"-strategie beoogt het gebruik en risico van chemische GBMs tegen 2030 met 50% te verminderen. Om dit doel te bereiken, zijn alternatieve beheersingsstrategieën nodig. Het SynBioS-consortium wil een innovatief synergistisch concept ontwikkelen, waarbij biocontrole technologieën met een verschillend werkingsmechanisme wordengecombineerd. Om plaaginsecten te bestrijden, zal een aanpak ontwikkeld worden op basis van wortelgeassocieerde micro-organismen om de resistentie van planten te versterken. Daarnaast zal ook een indirecte aanpak worden nagestreefd, waarbij fagen gebruikt worden die zich richten op bacteriële symbionten van de plaaginsecten. Om plantenziekten te bestrijden, zullen we het fyllosfeer microbioom karakteriseren en deze data gebruiken om een synthetische microbiële gemeenschap, specifiek afgestemd op de aanpak van plantenziekten, te ontwikkelen. De verschillende benaderingen zullen worden gecombineerd en geëvalueerd op mogelijke synergiën. Ten slotte zullen we, om het valorisatiepotentieel te vergroten, de maatschappelijke aanvaardbaarheid en economische haalbaarheid van de biocontrole strategieën analyseren. Het SynBioS-project zal zich focussen op de belangrijkste ziekten en plagen van aardbei als eerste proof-of-concept. Wij verwachten echter dat deze baanbrekende technologische toolbox geëxtrapoleerd kan worden naar andere teeltsystemen en zal leiden tot een doorbraak in de doeltreffendheid en het gebruik van biologische bestrijding.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Specifieke gezondheidsproblemen van vrouwen zijn ondervertegenwoordigd in wetenschappelijk onderzoek. Het taboe dat nog steeds bestaat om over intiem welzijn te praten, wordt gevoed door deze genderkloof. Dit project wil aan deze behoeften voldoen door een van de meest voorkomende vrouwspecifieke aandoeningen, vulvovaginale candidiasis (VVC), te bestuderen en een weg te banen voor efficiënte diagnose en therapie. Ongeveer 70% van de vrouwen wereldwijd heeft minstens één keer in hun leven last van VVC. Deze schimmelinfectie gaat gepaard met een branderig gevoel, pijn en een verminderd mentaal welzijn. Sommige vrouwen (ongeveer 5%) krijgen minstens vier keer per jaar met deze infectie te maken, dit is recidiverende VVC. De ontwikkeling van nieuwe diagnostische tools en therapien voor VVC word verhinderd door de kenniskloof rondom intiem welzijn. Om tegemoet te komen aan de behoefte naar meer informatie, onderzoekt dit project de rol van het microbioom, metaboloom, immuunfactoren en pathogene kenmerken in de pathogenese van VVC. Om dit te bereiken wordt een staalnameplatform van vrouwen met/zonder VVC opgezet. Experimentele VVC modellen worden ontwikkeld en geoptimalizeerd en deze tools en know-how van het consortium worden ingezet om betrokken moleculaire routes te ontrafelen en vast te stellen hoe deze kunnen worden benut om therapeutische strategieën te ontwikkelen. Geïdentificeerde correlaties kunnen fungeren als biomarkers en een selectie van microben en metabolieten, die de pathogeniciteit van Candida species in onze VVC modellen verlagen, worden verder onderzocht omtrent hun therapeutisch potentieel. Ten slotte wordt de kennis vergaard in het project gebruikt om de kennis van vrouwen over dit onderwerp te verbeteren met behulp van platforms van consortium en nieuwe instrumenten die worden ontwikkeld.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Mobiele genetische elementen (MGEs) zijn genetische elementen die zich kunnen verplaatsen binnen genomen of tussen cellen. Het is geweten dat MGEs een cruciale rol spelen in prokaryote ecologie en evolutie. Echter, door beperkingen van huidige MGE detectietools, is de omvang en diversiteit van het prokaryote mobieloom momenteel niet gekend. Bovendien is onze kennis over het gastheerbereik van verschillende types van MGEs beperkt. Het doel van dit project is om het volledige mobieloom te verkennen van de belangrijke ordes Lactobacillales en Enterobacterales, sterk vertegenwoordigde taxa in publieke genoomdatabases. Ten eerste zal er een nieuwe tool ontwikkeld worden die, database-onafhankelijk, het volledige mobieloom van een set genomen kan voorspellen. Ten tweede zal deze tool, samen met bestaande MGE predictietools, toegepast worden op beide taxa. De voorspelde MGEs zullen geclusterd worden, en aan-/afwezigheidscorrelaties tussen de resulterende clusters zullen bepaald worden. Ten derde zal de co-evolutionaire geschiedenis van de MGE clusters en hun gastheergenomen verkend worden en zullen voorouderlijke transfers geïnfereerd worden. Ten slotte zullen de gastheerclades van de MGEs voorspeld en gevalideerd worden via CRISPR spacer matching. Samen zullen deze nieuwe analyses inzichten opleveren in de "donkere materie" van het prokaryote mobieloom.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Mandaathouder: Wittouck Stijn

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project zullen we het vaginale microbioom en het microbioom van endometriumbiopten bestuderen via amplicon sequencing 16S via standaard pijpleidingen van het gastlaboratorium voor wetlab en in silico analyses. De partner is de hoofdcoördinator van dit project. Wij bieden een dienst aan (microbioom sequencing).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De gezondheid van vrouwen krijgt steeds meer aandacht, maar de wetenschap voldoet nog steeds niet aan de behoeften van de samenleving als het gaat om vaginale gezondheid. In de afgelopen 40 jaar zijn er bijvoorbeeld geen grote doorbraken geboekt in de beheersing van blaas- en vaginale infecties. Eén manier om een maatschappelijk relevante onderzoeksagenda op te stellen is door burgers actief te betrekken bij wetenschappelijke dialogen. We hebben het Isala project opgericht als een burgerwetenschappelijk project om onderzoek, diagnostiek en therapieën voor het vaginale microbioom aanzienlijk te bevorderen. In de eerste pioniersfase van het project hebben ruim 5500 vrouwen intieme stalen en gegevens aangeleverd; onderzoeksdoelstellingen en enquêtevragen voorgesteld; en geholpen bij het verspreiden en interpreteren van de resultaten. Dankzij het enthousiasme van de Belgische burgers die meedoen en meewerken aan de onderzoeksvragen, hebben we het grootste burgerwetenschappelijke project ter wereld rond het vaginale microbioom gebouwd. En we breiden nog steeds uit! Nu willen we dit cohort uitbreiden in België en over de hele wereld, om gezamenlijk taboes op de gezondheid van vrouwen te doorbreken, de wetenschappelijke geletterdheid te verhogen en nieuwe inzichten te verschaffen in de associaties tussen levensstijl en het vaginale microbioom, en te werken aan tastbare oplossingen zoals strategieën voor het moduleren van het microbioom.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project onderzoeken we het proces van fruitfermentatie via melkzuurbacteriën en gist om een ​​veilig, smakelijk product te verkrijgen met een langere houdbaarheid bij gebruik in bakkerijen. Dit project is vertrouwelijk en er kunnen geen verdere details worden bekend gemaakt worden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van dit project is om een algemeen beter begrip te krijgen van de relatie tussen de microbiota van de luchtwegen (bovenste en onderste) en de darm bij varkens, wat een dieper inzicht zal opleveren in zowel de samenstelling als de functionaliteit van de aanwezige microben. Deze inzichten zullen genetische kenmerken van pathogene bacteriën (zoals virulentiefactoren) opleveren, maar ook de aanwezigheid van nuttige bacteriën zal in beeld gebracht worden, wat gebruikt kan worden voor de optimalisatie van bestaande workflows en de ontwikkeling van potentiële probiotica.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De microbiota van de bovenste luchtwegen vormen een belangrijke niche van het humane microbioom, maar hun functionele karakterisatie is nog te weinig onderzocht. Voor luchtweginfecties zoals otitis media (OM), wordt veelal antibiotica voorgeschreven, terwijl de exacte rol van bacteriën bij de pathologie nog niet duidelijk is. OM is een microbiële aandoening, die nood heeft aan nieuwe inzichten in de functionele biologie en microbiële ecologie om nieuwe behandelingsstrategieën te ontwikkelen. Microbioomonderzoek van de bovenste luchtwegen toonde aan dat S. salivarius kort na de geboorte al aanwezig is in de mondholte en dat deze significant meer voorkwam in de nasofarynx van gezonde kinderen in vergelijking met kinderen die OM hebben. S. salivarius, die behoort tot de melkzuurbacteriën, kan secundaire metabolieten met een bacteriedodende/bacteriostatische werking produceren en toont hierdoor een potentieel als probioticum voor de bovenste luchtwegen. Het is geweten dat endogene, nuttige bacteriën een belangrijke rol kunnen spelen in de gezondheid van de bovenste luchtwegen door het inhiberen van respiratoire pathogenen en immunomodulatie. Dit project focust zich daarom op het onderzoeken van metabole eigenschappen en functionele karakterisatie van S. salivarius-isolaten. Deze isolaten zullen onderzocht worden door middel van in vitro celkweek systemen, fenotypische screenings en vergelijkende genoomanalyse, gecombineerd met een innovatieve proof-of-concept studie in mensen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Co-promotor: Boudewyns An
• Co-promotor: Spacova Irina
• Co-promotor: Vanderveken Olivier
• Mandaathouder: Van Malderen Joke

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De fytopathogene schimmel, Botrytis cinerea, is de meest voorkomende reden voor afkeuring van fruit in kleine fruitgewassen zoals de aardbeiplant. Om zich van deze schimmel te ontdoen, wordt wereldwijd nog steeds het meest gekozen voor chemische fungiciden. Omwille van een toegenomen resistentie, een aangroeiend milieubewustzijn, de aanhoudende vraag van de consument voor minder residuen van pesticiden en de meer stringente beleidsregels in vele landen, wordt binnen het kader van integrated pest management (IPM) gezocht naar duurzame alternatieven. Binnen dit project wordt biocontrole met behulp van melkzuurbacteriën bestudeerd als alternatief. Melkzuurbacteriën zijn ruimschoots gekend omwille van hun beschermende functie in voedingssupplementen, maar hun rol op de plant en hun mogelijkheden als biocontroleorganisme op de fyllosfeer zijn slechts in beperkte mate onderzocht. Om inconsistente prestaties op het veld, een veelvoorkomend probleem bij biocontrole, te vermijden, zullen kandidaten worden gescreend naar hun potentieel om zich te manifesteren op de fyllosfeer. Ook de manier van aanbrengen op de plant wordt hierop afgestemd. Zo zal gebruik worden gemaakt van entomovectoring waarbij een vector, Bombus terrestris, een geoptimaliseerde formulering van melkzuurbacteriën zal aanbrengen op de bloemen van de aardbeiplant. Op deze wijze worden bestuiving en gewasbescherming gecombineerd en wordt een efficiënt transport naar de doellocatie, de bloem, gegarandeerd.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Co-promotor: Kiekens Filip
• Mandaathouder: Temmermans Jari

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Gefermenteerde voeding kan gedefinieerd worden als voeding gemaakt door gewenste microbiële groei en enzymatische omzetting van voedselcomponenten. Hoewel gefermenteerde groenten zeer veel geconsumeerd worden, zijn slechts enkele in detail bestudeerd (bv. kimchi) terwijl andere bijna niet onderzocht worden. Deze groentefermentaties zijn vaak spontane fermentaties en zouden geholpen kunnen worden met een starter cultuur om de veiligheid, textuur, smaak en productie van vitamines te verbeteren. Gedurende dit project gaan we focussen op het verzamelen van stalen van verschillende groentefermentaties door middel van citizen science projecten in België en Amerika. Hiervan gaan we de bacteriële gemeenschap bepalen tot op species niveau om de ecologie van melkzuurbacteriën te bepalen. Deze melkzuurbacteriën zullen ook worden geïsoleerd als mogelijke starterculturen. De selectie van goede starter culturen gebeurt traditioneel door middel van trial en error, maar in dit project stellen we het gebruik van metabolische modellen op basis van het genoom (GEMs) voor. Starter culturen zullen dus gekarakteriseerd zowel in silico (GEMs) als in vitro (fenotype). Op basis van deze resultaten zullen de starter culturen verder geëngineered worden voor verhoogde expressie van het gewenste metabolieten. Uit dit project zullen 5 verbeterde functionele starter culturen komen samen met een nieuw metaboliet-gefocust-platform voor toekomstige starter culturen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Mandaathouder: Van Beeck Wannes

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van dit doctoraatsproject is om het radioprotectieve werkingsmechanisme van biotische voedingssupplementen, waaronder LGG en Limnospira sp., te bepalen. Eerst (WP1) zullen we het nieuwe GuMI-platform implementeren met behulp van van menselijke darm afgeleide organoïden en CRC-tumoroïden, in een radiotherapie-relevante opstelling die nog nooit eerder is gedaan, dan (WP2) om barrièrebeschermende en immunomodulerende werkingsmechanismen van LGG en Limnospira sp. ofwel afzonderlijk en in een symbiotische combinatie, en parallel (WP3) om de zoektocht naar nieuwe radioprotectieve middelen van natuurlijke oorsprong voort te zetten, gebruikmakend van de hogere screeningsdoorvoer en menselijke fysiologische toepasbaarheid die door het GuMI-platform wordt geboden in vergelijking met muisstudies. Dit kan ook het gebruik van FMT omvatten, als een meer holistische op darmmicrobioom gebaseerde therapie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

ODORETION onderzoekt en ontwikkelt technologietrajecten om ongewenste geuren of nare geurtjes in slaapkamers, badkamers en toiletten te verhelpen en te voorkomen. Een onderzoeksplatform met modulaire methodologieën zal een solide basis vormen voor het identificeren van de meest effectieve biologische en chemische technologieën. Bovendien wil ODORETION duurzamer zijn dan de typisch gebruikte toxische en minder milieuvriendelijke strategieën.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project samen met partners aan de KU Leuven willen we het vaginale microbioom onderzoeken bij vrouwen met iatrogene menopauze veroorzaakt door de behandeling van borstkanker en het verband met vaginale gezondheid en seksualiteit (www.volupta.be).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Openlijk spreken over vaginale gezondheid is taboe in Peru. De publieke aandacht voor intieme zorg voor vrouwen is ook decennialang verwaarloosd. Tijdens de huidige pandemie hebben verschillende centra voor eerstelijnsgezondheidszorg bijvoorbeeld gynaecologische consultaties stopgezet, wat o.a. gevolgen heeft voor vrouwen die lijden aan vaginale infecties. Met dit Laura 2.0-project willen we een nationaal (in Peru) en internationaal onderzoeksnetwerk creëren dat onderzoek doet naar vaginale gezondheid door verschillende belangrijke belanghebbenden uit de samenleving en de academische wereld actief te betrekken. Instellingen voor hoger onderwijs zullen een sleutelrol spelen bij het bereiken van de Laura 2.0-doelstellingen. Universidad Nacional de la Amazonia Peruana (UNAP) en Universidad Nacional San Agustín de Arequipa (UNSA) zijn de vooraanstaande universiteiten in respectievelijk de Peruaanse Amazone en de Hooglanden. Beide instellingen voor hoger onderwijs versterken hun sleutelrol bij de ontwikkeling van hun regio's door hun onderzoekscapaciteit te consolideren. Het huidige project zal de nationale (UNAP-UNSA-UPCH) en internationale (lokale partners en UAntwerpen) samenwerking versterken door het actief ontwikkelen van onderzoekscapaciteiten in een multidisciplinaire aanpak. Belangrijker is om (voor het eerst in Peru) burgers (vrouwen) bij de wetenschap te betrekken via een burgerwetenschapsproject geïnspireerd op het Belgische Isala-project (https://isala.be/).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Co-promotor: Brusselaers Nele
• Co-promotor: Condori Sandra
• Co-promotor: Verhoeven Veronique

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Bij gastrointestinale en reproductieve homeostase is er een intieme interactie tussen mucines (MUCs) en het microbioom die de mucosale barrière integriteit in stand houden. Een verstoring hiervan kan echter zorgen voor het ontstaan van ziekte, zoals chronische darmaandoeningen (IBD) en aërobe vaginitis (AV). Het dunner worden van het mucosale epitheel en een verhoogde expressie van MUC1 en MUC13 bij inflammatie werden reeds gelinkt aan een verstoorde mucosale barrière. Door deze defecte slijmlaag kan de microbiota in nauw contact komen met deze mucines en hierdoor ontsteking en schade aan de mucosa mee in de hand werken. Welke bacteriën interageren met MUC1 en MUC13 bij inflammatie en dysbiose en daaropvolgend de mucosale barrière verstoren bij IBD en AV is tot op heden nog niet gekend. In dit project zullen we eerst de samenstelling en functie van het microbioom alsook de MUC1 en MUC13 mRNA isovormen gelinkt aan IBD en AV in kaart te brengen met behulp van high throughput sequencing technieken. Analyse van de bekomen sequeneringsdata zal toelaten om de microbioom-mucine isovorm interacties bij IBD en AV te ontrafelen. Ten slotte zullen we de mechanismen bestuderen waarmee deze abundante bacteriële soorten interageren met de inflammatie-gerelateerde MUC1 en MUC13 isovormen wat resulteert in verstoring van de mucosale barrière. Hiervoor zullen we gebruik maken van bacteriële mutant systemen en epitheliale organoïd modellen afgeleid van IBD en AV stalen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Smet Annemieke
• Co-promotor: Ceuleers Hannah
• Co-promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium Experimentele geneeskunde en Pediatrie (LEMP).

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Lactobacilli behoren tot de best gedocumenteerde nuttige bacteriën. Mensen zijn unieke dieren met een voortplantingsstelsel dat wordt gedomineerd door lactobacillen. In het vrouwelijke voortplantingsstelsel domineren Lactobacillus taxa normaal gesproken dit leefgebied onder gezonde omstandigheden, met aantallen tot 90-100%. Er bestaat echter een grote kenniskloof waarom dit het geval is. De biodiversiteit, dynamiek en evolutionaire geschiedenis van vaginale lactobacillen worden grotendeels onderbelicht. In dit project willen we een innovatieve sequencing- en Citizen Science-benadering volgen om vaginale lactobacillen genetisch en functioneel te karakteriseren (www.isala.be). Zo maken we o.a. gebruik van shotgun sequencing benadering, analyse van volledige genomen van isolaten en innovatieve kweek- en karakteriseringsstrategieën. We focussen qua functies pecifiek op hun adaptatie aan de vagina en antimicrobiële eigenschappen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Ongeveer 75% van de vrouwelijke bevolking wereldwijd lijdt minstens aan één episode van vulvovaginal candidiasis (VVC) gedurende hun leven. Hiervan lijdt 5-10% aan terugkerende infecties (recurrent VVC= RVVC). Zo wordt er geschat dat RVVC tegen 2030, jaarlijks meer dan 150 miljoen vrouwen zal treffen, wat zal leiden tot zowel universele gezondheidszorg als economische verliezen. Doordat de huidige behandeling van (R)VVC inefficiënt is en resistentie frequent voor komt, is de ontwikkeling van nieuwe en additionele therapie urgent. Daarom heeft dit project als doel een nieuwe behandeling van (R)VVC met probiotica, op basis van S. cerevisiae alleen of in combinatie met Lactobacillus spp., aan de hand van in vitro en in vivo experimenten, te ontwikkelen. Verder zal er ook informatie verzameld worden omtrent de samenstelling van het vaginale mycobioom van de Belgische populatie. Zo kan er een vergelijking gemaakt worden tussen het gezonde microbioom en het (R)VVCgelinkt microbioom. Hierdoor zullen er nieuwe inzichten bekomen worden inzake de dynamieken en relaties tussen de verschillende microorganismen aanwezig is de vagina. Daarenboven kan dit project ook wijzen op andere microorganismen met probiotische eigenschappen die Candida species kunnen bestrijden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Vitamine producerende micro-organismen komen op als natuurlijk, goedkoop en duurzaam alternatief voor de huidige chemische productiemethode. Tot nu toe werden ze voornamelijk bestudeerd in het gastrointestinaal stelsel en in gefermenteerd voedsel, maar de onderzoeksgroep heeft recent ook meerdere vitamine B2 producerende vaginale lactobacillen kunnen isoleren. Hoewel lactobacillen al lang als veilig beschouwd worden en zeer geschikt blijken als probiotica en voedselbiofortificatie, worden ze doorgaans gebruikt zonder een gedetailleerde kennis van de genen en molecules die verantwoordelijk zijn voor hun gunstige werking. In dit project zullen we daarom een functionele in silico en in vitro screening uitvoeren van de onderzoeksgroeps biobank van humane bacteriële isolaten (>1000) met als innovatief doel vitamine producerende lactobacillen uit ondoorgronde extra-intestinale lichaamsniches (vagina, bovenste luchtwegen) en gefermenteerd voedsel te identificeren en te characteriseren. Vervolgens zullen we beroep doen op zowel ongerichte als zeer gerichte genetische modificatie technieken om niet alleen de vitamine productiecapaciteit van lactobacillen beter te bergijpen, maar ook om ze te verhogen. In het bijzonder, trachten we de nieuwe CRISPR-Cas9 gebaseerde techniek 'Prime editing' te functionaliseren in lactobacillen. Natuurlijke isolaten en mutanten met verhoogde vitamine synthese hebben een toepassingsgebied in zowel humaan als dierlijk voedsel en als therapeutische middelen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Co-promotor: Spacova Irina
• Mandaathouder: Dricot Caroline

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het urogenitale microbioom is cruciaal voor de menselijke gezondheid en voortplanting. Studies suggeren dat levensstijl en hygiënegewoontes een sterke invloed hebben op het urogenitale microbioom. Mensen zijn bijvoorbeeld de enige dieren die kleding dragen en van bepaalde ondergoedstoffen is aangetoond dat ze correleren met een hoger risico op urogenitale aandoeningen. Er zijn echter maar weinig onderzoeken die zich richten op de causale relatie tussen urogenitale gezondheid en ondergoedstof, vooral met betrekking tot hoe ondergoed het urogenitale microbioom kan beïnvloeden. In dit project willen we eerst het gebruik van ondergoedstof correleren met vaginale gezondheid en microbioom, waarbij we de dataset van 3300 deelnemers uit de Isala studie onderzoeken. Parallel daaraan zal een microbiologisch in vitro platform worden ontworpen voor de evaluatie van de microbioom-vriendelijke eigenschappen van ondergoedstof door het gebruik van synthetische microbiële gemeenschappen. Vervolgens zal een belangrijk onderdeel van het project bestaan ??uit een grootschalige studie die in vivo interacties zal onderzoeken tussen specifieke ondergoedstoffen, het vaginale, vulvaire en huidmicrobioom, en urogenitale gezondheid. Het uiteindelijke doel is om beter te begrijpen hoe ondergoedstof de gezondheid van vrouwen kan beïnvloeden en om duurzaam en microbioom-vriendelijk ondergoed te ontwikkelen door toekomstige samenwerkingen tussen de academische, gezondheids- en textielsector.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Co-promotor: Spacova Irina
• Co-promotor: Verhoeven Veronique
• Mandaathouder: Vander Donck Leonore

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De bovenste luchtwegen vormen een essentiële habitat van het humane microbioom, maar ze zijn nog maar weinig functioneel onderzocht. Luchtweginfecties zoals chronische rhinosinusitis (CRS) behoren tot de meest voorkomende redenen voor het voorschrijven van antibiotica, terwijl de exacte rol van bacteriën bij CRS niet duidelijk is. CRS is dus een microbiële aandoening waar nieuwe inzichten in de functionele biologie en microbiële ecologie nodig zijn om zo nieuwe behandelingsstrategieën te ontwikkelen. Microbioomonderzoek van de bovenste luchtwegen heeft aangetoond dat de melkzuurbacterie, Dolosigranulum pigrum, geassocieerd is met gezonde luchtwegen en dus potentieel heeft als luchtweg probioticum. Er moet echter nog veel onderzoek gedaan worden naar de exacte werkingsmechanismen en de ecologie en adaptatie mechanismen van deze bacterie aan de luchtwegen. Preliminaire resultaten tonen aan dat Dolosigranulum voornamelijk geassocieerd is met de humane neusholtes, maar de exacte reden hiervoor is nog onbekend. Dit project zal daarom de biologie en metabolische eigenschappen van D. pigrum stammen onderzoeken via vergelijkende genoomanalyse, fenotyperingsassays en fluorescentie microscopie. Deze stammen zullen geïsoleerd worden uit gezonde neuzen. Daarnaast zullen de barrièreversterkende en anti-inflammatoire eigenschappen van D. pigrum isolaten onderzocht worden in complexe in vitro celkweek systemen. Tot slot zullen veelbelovende isolaten getest worden in relevante muismodellen

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Co-promotor: Vanderveken Olivier
• Mandaathouder: De Boeck Ilke

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Enviromics is een multidisciplinair consortium van UAntwerpen-onderzoekers met een focus op milieuwetenschappen en -technologieën. Door impactvolle fundamentele en interdisciplinaire benaderingen in de biologie, (bio) chemie en (bio) engineering biedt het consortium bio-gebaseerde oplossingen voor ecosysteemuitdagingen, door een sterke interactie tussen drie pijlers (i) Milieutoepassingen en natuur-gebaseerde oplossingen, (ii) Detectie en analyse van chemicaliën en milieupollutie en (iii) Microbiële technologie en bio-gebaseerde materialen. Het geheel wordt ondersteund door duurzame productontwikkeling en technologie-assessment. Door een hernieuwde en strakkere focus tekent het ENVIROMICS consortium nu voor een slankere en meer dynamische vorm. Door intensievere samenwerkingen met verschillende belanghebbenden, zowel nationaal als internationaal, wordt de hefboom voor het creëren van verbeterde bedrijfs- en maatschappelijke impact versterkt. Het consortium wordt sterk beheerd door een team van twee hooggeprofileerde onderzoekers samen met een IOF-manager en een projectmanager, beide met duidelijk omschreven taken en in nauw contact met de consortiumleden en de centrale Valorisatie-eenheid van de universiteit. Het consortium heeft een sterke en groeiende IP-positie, voornamelijk op het gebied van milieu/elektrochemische detectie en microbiële probiotica, twee belangrijke punten van het onderzoeks- en toepassingsprogramma. Eén spin-off is gecreëerd in 2017 en er zullen er nog twee in de komende drie jaar worden opgezet. De directe interactie met productontwikkelaars zorgt voor het bereiken van hogere TRL-producten. Naast een groeiend portfolio van industriële contracten, creëren we, waar relevant, een tastbare maatschappelijke impact, inclusief benaderingen van citizen science. Door de sterkere hefboomwerking die wordt gecreëerd door de nieuwe structuur en partnerschappen, zullen we beide met elkaar verweven takken aanzienlijk ontwikkelen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: De Wael Karolien
• Co-promotor: Dries Jan
• Co-promotor: Du Bois Els
• Co-promotor: Lebeer Sarah
• Co-promotor: Meire Patrick
• Co-promotor: Meysman Filip
• Co-promotor: Samson Roeland
• Co-promotor: Schoelynck Jonas
• Co-promotor: Vandermoere Frederic
• Co-promotor: Vlaeminck Siegfried
• Mandaathouder: Dardenne Freddy

Onderzoeksgroep(en)

• Ecosphere

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Atopische dermatitis (AD) is een chronische ontstekingsziekte van de huid die voorkomt bij ongeveer 20% van de kinderen en 3% van de volwassenen in westerse landen. AD wordt gekenmerkt door acute opflakkeringen van jeukende eczeemlaesies en een droge huid. De etiologie van AD is complex, het uiterlijk en het verloop van de ziekte worden beïnvloed door zowel genetische als immunologische mechanismen en omgevingsfactoren, zoals pathogene micro-organismen. In dit project willen we het microbioom van kinderen met AD karakteriseren en de impact van een topicale therapeutische strategie met rationeel geselecteerde lactobacillen onderzoeken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Co-promotor: Hagendorens Margo
• Mandaathouder: Delanghe Lize

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Synthetische biologie is een nieuwe discipline in de biotechnologie waarbij biologische systemen (bv. metabole reactiewegen) de novo gemaakt worden. De technologie vindt reeds toepassingen voor de duurzame productie van geneesmiddelen, biobrandstoffen, enzymen, aromastoffen en bioplastics. Synthetische circuits worden hoofdzakelijk gemaakt in modelorganismen zoals Escherichia coli en gist, omdat de biotechnologische toolbox voor deze organismen beschikbaar is. Deze modelsystemen zijn echter niet ideaal voor industriële of medische toepassingen. In dit project zal op een ethische manier een nieuwe toolbox ontworpen worden die het gebruik van superieure, niet-standaard microben mogelijk maakt. Het project zorgt voor een doorbraak in de efficiëntie van synthetische biologie, alsook voor een strategisch consortium dat de competitieve positionering van de Vlaamse biotechnologie verzekert.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Co-promotor: Hens Kristien

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Vaak levert een microbioommodificatie met een "heilzaam" microorganisme niet het gewenste resultaat. Dit illustreert de nood aan betere methoden om de ecologie en evolutie van microbiomen te bestuderen. Dit project beschrijft een nieuwe aanpak waarbij het gebruik van microbiële syntetische gemeenschappen gecombineerd wordt met oppervlakkige shotgun-metagenoomanalyse om microbiële gemeenschappen in het algemeen beter te begrijpen dan ooit tevoren. De voorgestelde aanpak zal ontwikkeld worden voor een fyllosfeermodel en worden gebruikt in experimentele evolutieexperimenten met hele microbiële gemeenschappen. Experimenten waarbij de synthetische fyllosfeergemeenschappen worden overgedragen van plant naar plant zullen worden opgezet. De resultaten van dit onderzoek zullen leiden tot nieuwe inzichten in de ecologie en evolutie van fyllosfeergemeenschappen. Dit project beoogt deze aanpak te ontwikkelen en beschikbaar te stellen voor studies waarbij bestaande en nieuwe evolutietheorieën kunnen worden onderzocht. Ten slotte zal de impact van het toevoegen van een "heilzaam" microorganisme aan het fyllosfeermodel op de microbioomecologie en -evolutie worden bestudeerd. Dit laat toe nieuwe inzichten te ontwikkelen over de langetermijnseffecten van artificiële modificaties van onze microbiële omgeving.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Mandaathouder: Smets Wenke

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Lactobacillus-bacteriën hebben een sterk, maar onderbenut potentieel als duurzame bio-gebaseerde oplossingen voor veel voedsel- en gezondheidsgerelateerde problemen. Sinds Nobelprijswinnaar Eli Metchnikoff veronderstelde dat melkzuurbacteriën de menselijke gezondheid in de darm kunnen bevorderen, heeft het onderzoek naar lactobacillen en probiotica zich vooral gericht op de menselijke darm en gefermenteerde zuivelproducten. Er bestaat echter een grote kenniskloof over het gunstige potentieel van Lactobacillus-soorten op andere locaties van het menselijk lichaam (vagina, huid, bovenste luchtwegen), dieren (bijv. kippen, honingbijen), planten, gewassen en zelfs op abiotische oppervlakken. Bovendien spelen lactobacillen een belangrijke rol in veel plant-gebaseerde fermentaties, waarbij ze de houdbaarheid en voedingswaarde van levensmiddelen en diervoeders bevorderen. Maar waarom en hoe Lactobacillus-soorten nuttig kunnen zijn in zo'n grote verscheidenheid aan niches wordt momenteel nog onvoldoende onderzocht. Daarom is het kerndoel van dit project een systematische en geïntegreerde analyse van de evolutionaire geschiedenis, ecologie en nuttige functies van Lactobacillus soorten. Ik stel een onconventionele benadering voor die zich bevindt op het snijvlak van moleculaire microbiologie (gericht op een enkele microbe), moleculaire ecologie (gericht op microbiële gemeenschappen) en vergelijkende genomica met een evolutionair perspectief op nicheadaptatie van lactobacillen. Door dieper in te gaan op de biologie van Lactobacillus, kan een paradigmaverschuiving worden doorgevoerd van een klassieke ad hoc-basis naar een uniek, op kennis gebaseerd platform voor de selectie van stammen en analyse van fitness en prestaties.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Microorganismen worden al sinds de vroegste tijden gebruikt voor brood bakken, bier brouwen, wijn maken en voedselconservering. De enorme biochemische en fysiologische verscheidenheid van microorganismen wordt vandaag steeds meer benut om chemicaliën en nanomaterialen te produceren, en ook voor de ontwikkeling van nieuwe bio-electrische systemen en nieuwe methoden voor afvalwaterzuivering. Bovendien is het duidelijk dat mensen, dieren en planten sterk beïnvloed worden door hun microbioom, wat heeft geleid tot nieuwe medische behandelingen en landbouwkundige toepassingen. Recente vooruitgang in de moleculaire biologie en genetische manipulatie bieden ongekende mogelijkheden voor de ontwikkeling van nieuwe microbiologie-gebaseerde technologieën. Net zoals de natuurkunde en techniek het leven in de 20e eeuw hebben getransformeerd, zo kan de snelle ontwikkeling van (micro)biologie de wereld in de komende decennia veranderen. Het Excellentie Centrum "Microbiële Systeem Technologie" (MST) zal de expertise in microbiële ecologie en technologie aan de UAntwerpen bundelen en consolideren. MST zal de meest recente technologieën en interdisciplinaire systeembiologie benaderingen toepassen om microorganismen en hun omgeving beter te leren kennen en zo de ontwikkeling van nieuwe technologieën en toepassingen te bevorderen. MST verbindt recent ontwikkelde onderzoekslijnen binnen UAntwerpen in de onderzoeksgebieden microbiële ecologie, medische microbiële ecologie, plantenfysiologie, biomaterialen en nanotechnologie met essentiële expertise in nieuwe sequencing-technieken en bioinformatica. Door de krachten te bundelen kunnen nieuwe en interessante ontwikkelingen sneller worden geïntegreerd in het onderzoek, wat zal leiden tot een stimulering van de ontwikkeling van nieuwe microbiële producten en processen, zoals functionele voeding, diervoeder en meststoffen, probiotica, en nieuwe biosensoren en bio-electronica toepassingen. Hierdoor kan MST een belangrijke bijdrage leveren aan een duurzame verbetering van humane gezondheid en van de leefomgeving.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meysman Filip
• Co-promotor: Beemster Gerrit
• Co-promotor: Laukens Kris
• Co-promotor: Lebeer Sarah
• Co-promotor: Verbruggen Erik
• Co-promotor: Vlaeminck Siegfried

Onderzoeksgroep(en)

• Geobiologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Sinds de Tweede Wereldoorlog is er een duidelijke toename van chronische ontstekingsziekten in regio's met een grote graad van industrialisatie en urbanisatie. De pro-inflammatoire capaciteit van fijn stof en andere luchtpolluenten lijkt een belangrijke factor in de pathogenese van deze ziekten, maar de onderliggende mechanismen zijn nog niet goed gekend. Het voorgestelde onderzoek heeft als doel meer inzichten te krijgen in de (micro)biologie van luchtvervuiling door technieken uit de moleculaire microbiologie en immunologie toe te passen om de aanwezigheid van micro-organismen in luchtpolluenten (fijn stof of 'particulate matter, PM') te bepalen en om de pro-inflammatoire capaciteit van fijn stof beter in kaart te brengen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Mandaathouder: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Ontwikkeling van probiotische melkzuurbacteriën voor HIV-positieve Kameroense zwangere vrouwen Kenfack Zanguim Josiane, Sandra Condori, Sebastien Kenmoe, Esemu Livo, Sarah Ahannach, Sarah Lebeer Probiotica zijn levende micro-organismen die, wanneer ze in voldoende hoeveelheden worden toegediend, een gezondheidsvoordeel voor de gastheer opleveren. . Probiotische melkzuurbacteriën worden vooral onderzocht voor de darmen, maar nu ook steeds vaker voor de vaginale gezondheid. In feite hebben probiotica op basis van lactobacillen een sterkere basis dan de darmen, omdat een gezond vaginaal microbioom over het algemeen wordt gedomineerd door lactobacillen. Dit lijkt echter niet voor alle geografische regio's en etnische groepen het geval te zijn. Afrikaanse vrouwen lijken een vaginaal microbioom te hebben dat minder wordt gedomineerd door lactobacillen, maar bevat meer anaërobe bacteriën zoals Gardnerella, waardoor ze een hoge prevalentie van BV hebben van 33%. Daarom lijken op lactobacillen gebaseerde probiotica een groot potentieel te hebben voor Afrikaanse vrouwen, vooral voor HIV-positieve zwangere vrouwen, omdat zij een groter risico lopen op een onevenwichtig vaginaal en darmmicrobioom. In deze studie onderzoeken we de voedingsgewoonten en het vaginale microbioom in termen van consumptie van yoghurt, zuivel en probiotische producten bij HIV-positieve zwangere vrouwen uit Kameroen in hun tweede trimester van de zwangerschap. 23 HIV-positieve zwangere vrouwen en 32 HIV-negatieve zwangere vrouwen namen deel en hun microbioom zal geanalyseerd worden aan de UAntwerpen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De primaire gewasproductie staat voor grote uitdagingen op het gebied van klimaatverandering, duurzaamheid, voedselzekerheid en sociaaleconomische winstgevendheid. Met een gemiddeld opbrengstverlies van 23%, vormen plantenziekten en plagen een belangrijke bedreiging voor de wereldwijde voedselzekerheid. Chemische gewasbeschermingsmiddelen (PPP's) worden momenteel nog het meest gebruikt om ziekten en plagen te bestrijden. Door hun milieu-impact en de ontwikkeling van resistentie van ziekteverwekkers en plagen tegen verschillende van deze gewasbeschermingsmiddelen, wordt hun toepassing steeds beperkter. De Europese "van boer tot bord"-strategie beoogt het algehele gebruik en risico van chemische gewasbeschermingsmiddelen tegen 2030 met 50% te verminderen. Toepassingen op basis van biocontrole kunnen waardevolle alternatieven zijn om de nadelen van deze chemische gewasbeschermingsmiddelen te overwinnen. Momenteel bestaan er echter niet veel op bacteriën gebaseerde PPP-strategieën. Bovendien zijn de huidige bacteriële strategieën grotendeels gericht op sporenvormende bacillen. Hier stellen we voor om het potentieel van melkzuurbacteriën te onderzoeken. Als ze in het laboratorium activiteit vertonen tegen belangrijke pathogenen, zullen we hun meest geschikte formulering en activiteit in meer relevante omstandigheden onderzoeken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Mobiele genetische elementen (MGEs) zijn genetische elementen die zich kunnen verplaatsen tussen DNA moleculen of cellen. Deze elementen, waaronder conjugatieve plasmiden en profagen, zijn één van de belangrijkste redenen voor de genoomplasticiteit die we observeren in bacteriën en archaea. Bovendien zijn ze belangrijk in de medische wereld (bv als verspreiders van antibioticaresistentie) en biotechnologie (as een bron van tools voor genetische manipulatie). Daarom is het zeer nuttig om de aanwezigheid van MGEs in prokaryotische genomen te kunnen detecteren en om te kunnen voorspellen naar welke stammen een gegeven MGE kan transfereren (diens "host range"). Echter, huidige technieken voor het eerste zijn gelimiteerd omdat ze sterk afhankelijk zijn van databases van experimenteel gekarakteriseerde elementen, terwijl huidige technieken voor het tweede slechts zeer ruwe predicties opleveren. In dit project zal software geschreven worden die in staat is om MGEs te detecteren in prokaroyte genomen, zonder gebruik te maken van databases. De software zal dit doen door als input een dataset te gebruiken met meerdere genomen van meerdere species, in plaats van één enkel genoom. Verder zal er een nieuwe strategie ontwikkeled worden voor de voorspelling van de "host range" met hoge resolutie. Deze nieuwe technieken en bestaande software zullen gebruikt worden om het volledige "mobilome" te voorspellen en karakteriseren van de medisch en economisch belangrijke orde Lactobacillales.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Mandaathouder: Wittouck Stijn

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het microbioom onderzoeksveld is sterk gegroeid in de laatste decennia. Ons onderzoeksteam heeft ondertussen een unieke kennis en expertise opgebouwd rond dergelijk microbioomonderzoek en de evaluatie van probiotica, in het bijzonder in niches buiten de darm zoals de huid, de bovenste luchtwegen en de vagina. Deze expertise wordt (inter)nationaal erkend, waardoor er een verhoogde en concrete interesse is van externe partners om samen te werken, zowel op academisch als commercieel vlak. Om op deze stijgende vraag in te kunnen gaan, willen we onze microbioom sequencing en analyse platformen professionaliseren alsook het nodige personeel aanwerven en trainen om een zelfvoorzienend service platform te kunnen lanceren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Deze aanvraag heeft als doel de aankoop van nieuwe basisinfrastructuur, een toestel voor het sorteren en isoleren van individuele cellen met behulp van microfluidics. Het toestel is inzetbaar voor heel diverse toepassingen in cellijn ontwikkeling, monoklonale antistof ontwikkeling, iPSC kloneren, single cell omics, het isoleren van zeldzame cellen, microbiologie, virologie, immunologie en microbiële biotechnologie. Het toestel het werkt op lage druk, is gemakkelijk op te zetten en laat toe om vlot over te schakelen tussen verschillende toepassingen, zowel met als zonder infectieuze agentia.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Delputte Peter
• Co-promotor: Cos Paul
• Co-promotor: Lebeer Sarah
• Co-promotor: Ogunjimi Benson
• Co-promotor: Vorsters Alex

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Microbiologie, Parasitologie en Hygiëne (LMPH)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De bovenste luchtwegen zijn een essentiële niche van het humane microbioom, maar zijn nog te weinig functioneel onderzocht. Otitis media (OM), gepaard met een luchtweginfectie, is een veel voorkomende reden voor het voorschrijven van antibiotica, terwijl de exacte rol van bacteriën bij de pathologie nog niet duidelijk is. OM is een microbiële aandoening, die nood heeft aan nieuwe inzichten in de functionele biologie en microbiële ecologie om nieuwe behandelingsstrategieën te ontwikkelen. Microbioomonderzoek van de bovenste luchtwegen toonde aan dat Streptococcus salivarius kort na de geboorte al aanwezig is in de mondholte. Uit ander onderzoek bleek dat S. salivarius significant meer voorkwam in de nasopharynx van gezonde kinderen, vergeleken met kinderen met chronische OM. S. salivarius, een melkzuurbacterie, kan secundaire metabolieten met een bacteriedodende/bacteriostatische werking produceren en toont hierdoor een potentieel als probioticum voor de bovenste luchtwegen. Het is geweten dat endogene, nuttige bacteriën een belangrijke rol kunnen spelen in de gezondheid van de bovenste luchtwegen door het inhiberen van respiratoire pathogenen en immunomodulatie. Dit project focust zich daarom op het onderzoeken van de metabole eigenschappen en functionele karakterisering van S. salivarius-isolaten. Deze isolaten zullen onderzocht worden door middel van in vitro celkweek systemen, fenotypische screenings en vergelijkende genoom analyse.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Mandaathouder: Van Malderen Joke

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het neuseptiheel vormt een eerste protectieve barrière tegen nadelige omgevingsfactoren. Schade aan de structuur of functie van het epitheel is betrokken bij de pathologie van chronische rhinosinusitis met neuspoliepen (CRSwNP). Bitter (T2R) en zoete (T1R) smaak receptoren fungeren als luchtwegsensoren die een snelle immuunrespons induceren tegen gesecreteerde bacteriële liganden. Activatie van T2R receptoren leidt tot een snelle intracellulaire vrijzetting van calcium dat de secretie van antimicrobiële componenten en stikstofoxide stimuleert, wat leidt tot het doden van de bacteriën en de beweging van cilia verhoogt. Activatie van T1R inhibeert T2R gemedieerde immuunrespons. Meer bepaald, T1R agonisten verhogen de overleving en voorplanting van bacteriën. In lijn met dit, hebben wij recent aangetoond dat patiënten met CRSwNP een andere microbioom samenstelling hebben in vergelijking met gezonde controles. Meer bepaald ze hebben meer pathogene bacteriën en minder goede bacteriën, die de barrière functie kunnen beïnvloeden. Tot op heden zijn er helaas maar weinig studies die de interactie tussen het microbioom en de smaakreceptoren in de neus van patiënten met CRSwNP bestuderen. Bijgevolg, zullen we in dit project nagaan wat het effect is van bacteriële liganden, geproduceerd door bacteriën in de neus van patiënten met CRSwNP, op de smaak receptoren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Virussen die luchtweginfecties veroorzaken, komen in aanraking met een diverse microbiële gemeenschap in de luchtwegen (de microbiota). Hoewel het merendeel van het onderzoek binnen de host-virus-microbiota nexus zich richt op de interacties tussen virussen of microbiota en immuniteit, is er weinig geweten over de directe impact van luchtwegmicrobiota op virussen. Het doel van dit project is om tot een nieuw begrip te komen van hoe directe microbiota-virus interacties in de luchtwegen de virale pathogenese beïnvloeden, met respiratoir syncytieel virus (RSV) als model. Innovatieve gerichte isolatie van RSV-bindende bacteriestammen uit de luchtwegen tijdens RSV-ziekte zal worden uitgevoerd, in parallel met een diepgaande functionele en taxonomische microbioomanalyse. Met de nadruk op nuttige bacteriën, zullen de effecten van directe bacteriële interacties met RSV worden geanalyseerd met behulp van een reeks in vitro testen specifiek voor de gastheer-microbiota-virus nexus. Lokalisatie en eigenschappen van bacteriële anti-RSV componenten zullen worden onderzocht. De effecten waargenomen in vitro zullen worden afgestemd met in vivo read-outs in een muismodel van RSV-infectie, om te concluderen of ze zich vertalen in klinisch relevante resultaten. Het begrijpen van de rol van directe interacties tussen de luchtwegmicrobiota en virussen zal een potentieel baanbrekende nieuwe dimensie toevoegen aan het samenspel binnen de host-virus-microbiota nexus in de respiratoire niche.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Co-promotor: Delputte Peter
• Mandaathouder: Spacova Irina

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

This is a confidential project with an industrial partner about how useful micro-organisms and bacteria can be used in ventilation ducts. For this, the chemical composition of dust also needs to be better known.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De vraag en behoefte aan producten die het microbioom van de okselhuid (geurproblemen) en de mond (parodontitis, cariës, halitose en orale spruw) beïnvloeden, is enorm. Dit project wil deze kans grijpen om nieuwe producten voor deze aandoeningen te ontwikkelen met behulp van probiotherapie. Door het gebruik van gunstige probiotische bacteriën, en hierbij een mogelijke (microbiële) onbalans te herstellen naar een meer evenwichtige en gezonde toestand, zullen we het microbioom positief beïnvloeden. De ontwikkeling van specifieke oplossingen voor deze problemen brengt echter specifieke wetenschappelijke uitdagingen met zich mee op microbiologisch, formulerings-(technologisch & biofarmaceutisch) en gezondheids-/pathologieniveau. Deze zullen in dit project aan de orde komen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het hoofddoel van het project is om nieuwe biologische en genetische inzichten te verwerven over de toepassing van micro-organismen als bioremediatie van PAK's in luchtverontreiniging. Dergelijke nieuwe inzichten zullen leiden tot een wetenschappelijke onderbouwing van een nieuwe luchtzuiveringsapplicatie gebaseerd op het verspreiden van goedaardige bacteriën in het milieu.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Mandaathouder: Dekeukeleire Max

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Toegepaste Microbiologie en Biotechnologie (LAMB)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Nuttige micro-organismen hebben een wijd scala aan biomedische, milieu en engineering toepassingen. Vele fundamentele en meer toegepaste O&O projecten worden gehinderd door de nood aan geavanceerde apparatuur voor de opschaling van en het processen van de microbiële culturen. Een consortium van bio-, burgelijke, en farmaceutische ingenieurs brengen de toepassingen van en het onderzoek naar probiotica aan UAntwerpen verder voorruit. De focus ligt op het managen van gedeelde apparatuur en expertise. Het hart van de apparatuur is een 100 l piloot bioreactor voor bacteriën, gisten en algen. Het toestel is volledig computer gestuurd en gemonitord en uitgerust met een steam-in-place unit. Het is verder uitgerust met sensoren en valven die de automatische sturing van belangrijke procesparameters (pH, opgeloste zuurstof, turbiditeit, …) toelaten. Het volledige systeem is GMP compatibel en in "pharmaceutical grade" staal. Een 10 l bioreactor is voorzien voor de optimalisatie van de cultuurcondities. De bioreactoren worden aangevuld met een incubator-schudder voor het opgroeien van inocula en post-processing apparatuur om de biomassa verder professioneel op te werken. Deze apparatuur bestaat voornamelijk uit een grotere lage-tot-hogesnelheidscentrifuge en een piloot sproeidroger voor verlenging van de houdbaarheid en de opwerking van de biomassa naar zijn toepassing.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Co-promotor: Kiekens Filip
• Co-promotor: Meysman Filip
• Co-promotor: Vlaeminck Siegfried

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project is eeng root consortium van verschillende Vlaamse universiteiten gezamenlijk eigenaar van apparatuur voor high-troughput handling van microbiële groei-experimenten (HITMAN). Promotor is Kevin Verstrepen (KU Leuven).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Isala is een citizenscienceproject van de Universiteit Antwerpen. De ambities van Isala zijn groot. En belangrijk. We willen voor de allereerste keer proberen om met state of the art DNA-technologie het vrouwelijke microbioom beter te begrijpen. Say what? Wel, in je vagina zitten miljoenen bacteriën die een cruciale rol spelen in je gezondheid. Ze zijn ontzettend belangrijk om je te beschermen tegen infecties, blaasontstekingen, soa's, … en we vermoeden dat ze ook een grote rol spelen bij vruchtbaarheid en gezonde zwangerschappen. Alleen… we weten het niet zeker. Want wetenschappelijk onderzoek was tot nu toe vaak een mannenwereld en dus was er weinig interesse in het vaginale microbioom. Isala wil hier verandering in brengen. En daarom lanceerden we een oproep om 200 vrouwen te vinden die in de privacy van hun eigen badkamer een aantal eenvoudige 'swabs' willen afnemen van hun vagina, huid en speeksel. We zochten 200 vrouwen, we vonden er meer dan 5000. Wauw! En met al die vrouwen gaan wij nu geschiedenis schrijven.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In onze snel verstedelijkende wereld, neemt het aantal chronisch gezondheidsproblemen toe. Onduidelijk is wat daarbij de rol is van verminderde toegang tot natuur en biodiversiteit in stedelijke omgeving. Een belangrijke mogelijke verklaring voor betere gezondheid door contact met natuur, is een beter functionerende immuniteit. Ondanks toegenomen bewijs dat mensen met een meer divers microbioom of met meer contact met natuur gezonder zijn, is er nog gebrek aan kennis over de invloed van biodiverse stadsnatuur op het menselijk microbioom en vermindering van chronische ziekte. Een bijkomende uitdaging betreft toegang tot natuur voor iedereen: nu is er sprake van ongelijke toegang voor sociale groepen met verschillende socio-economische en culturele achtergrond. In dit project wordt het microbioom van de leefomgeving gedefinieerd als aanwezigheid van microben in bodem, op planten. Dit wordt in verband gebracht met stof in de lucht, en wordt er gekeken naar de maatschappelijk verdeling.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Lactobacillen vormen een interessante groep van bacteriën die voorkomen in een groot aantal ecosystemen zoals de humane darm, plantenoppervlakten en andere omgevingen. Ze worden gebruikt in voedingsfermentaties en als probiotica. Het is echter niet duidelijk hoe lactobacillen kunnen overleven in al deze verschillende omgevingen. Zijn de verschillende Lactobacillen aangepast aan elke omgeving apart? of zijn sommige stammen nomaden die in verschillende omgevingen kunnen overleven? We willen dit graag onderzoeken via twee manieren. Enerzijds door gene copy number variation te bestuderen tussen Lactobacillus stammen. Anderzijds zullen we ook een evolutionaire geschiedenis van Lactobacillen reconstrueren. We gaan na welke genen verloren zijn of gewonnen tov de voorouders en of er een verband is met omgeving.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Mandaathouder: Wittouck Stijn

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het Respiratoir Syncytieel Virus (RSV) is wereldwijd de belangrijkste oorzaak van ernstige aandoeningen van de onderste luchtwegen bij jonge kinderen. Bijna alle kinderen worden tegen de leeftijd van 2 jaar blootgesteld aan RSV. Ongeveer 40% daarvan zal een infectie van de onderste luchtwegen ontwikkelen, zoals bronchiolitis, en tot 10% van deze kinderen moet in een ziekenhuis worden opgenomen. Ernstige ontsteking is een typisch kenmerk bij de gehospitaliseerde kinderen. Ondanks de ontdekking van het virus in 1956 zijn de preventie- en behandelingsopties voor RSV beperkt. In dit project wordt een innovatieve aanpak o.b.v. de intranasale toediening van probiotische stammen onderzocht. Zo willen we nagaan of intranasale probiotica die toegediend worden voor een RSV infectie kunnen functioneren als immunomodulatotische agentia die RSV-geassocieerde inflammatie kunnen voorkomen. Daarnaast willen we testen of intranasale toediening in combinatie met een RSV vaccin de veiligheid en werkzaamheid van het vaccin kan bevorderen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Co-promotor: Delputte Peter

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Luchtvervuiling is een groot sociaal en milieuprobleem, en veroorzaakt een grote variëteit aan negatieve gezondheidseffecten. Ongeveer 7 miljoen mensen en een economische kost van 3.28 triljoen euro wordt toegeschreven aan luchtvervuiling per jaar. In dit onderzoek zal een veelbelovende, nieuwe methode onderzocht worden om luchtvervuiling tegen te gaan. Meer specifiek, gaan het over het potentieel van fyllosfeer bacteriën om urbane luchtvervuiling af te breken in minder gevaarlijke stoffen (fijn stof en vluchtige organische stoffen), ook wel bioremediatie genoemd. Het project omvat 4 werkpaketten (WP). In WP1 zal de samenstelling van de bacteriële gemeenschap van 70 plantensoorten bepaald worden, en gelinkt worden aan bladkarakteristieken. In WP2 zal onderzocht worden welke fyllosfeer bacteriën typisch voorkomen onder hoge concentraties van urbane vervuiling en hoe deze variëren doorheen de tijd. In WP3 zal de specifieke bioremediatie capaciteit van geselcteerde bacterien getest worden en in WP4 zullen al deze resultaten samen gebracht worden. Vervolgens zullen de eerste realistische getallen gemodelleerd worden van wat de implicatie van deze pant-fyllosfeer bacterie- combinatie kan betekenen voor de concentraties van urbane luchtvervuiling. Het ultieme doel van dit onderzoek is om de optimale plant-bacterie combinatie te vinden om het boiremediatie potentieel van vegitatie in de stad te optimaliseren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Co-promotor: Lebeer Sarah
• Mandaathouder: Muyshondt Babette

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De meeste boerderijen en industrieën vertrouwen op de microbiële remmingstesten als screeningsinstrument voor een reeks aan antibiotica omdat het intuïtief en ook eenvoudig genoeg is om door niet-specialisten buiten laboratoria gebruikt te worden. Helaas, het heeft nadelen zoals lange analysetijd en problemen met betrekking tot gevoeligheid. Om de screeningstest te verbeteren, introduceren we het baanbrekende idee om kosteneffectieve en gevoelige amperometrische sensoren te combineren met bacteriële inhibitietests. Onze methode zal de risico's voor de volksgezondheid en operationele kosten voor industrieën verlagen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vandenheuvel Dieter
• Co-promotor: De Wael Karolien
• Co-promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De fyllosfeer is een specifieke microbiële habitat waarbij de atmosfeer en de plant samenkomen, voornamelijk ter hoogte van de bladeren. Wereldwijd wordt geschat dat alle bladeren een oppervlakte omvatten dat tweemaal zo groot is als het landoppervlakte. De fyllosfeer is dus een microbiële habitat met een enorm potentieel dat nog maar weinig geëxploreerd is. Wel hebben recente doorbraken in microbiële DNA-sequencing technieken geleid tot nieuwe inzichten in de bacteriële gemeenschappen van de fyllosfeer. Deze fyllosfeergemeenschappen worden bepaald door eigenschappen van de plant (fysisch en biochemisch) en omgevingscondities. Daarnaast is op basis van fysiologisch onderzoek al vele decennia geweten dat epifytische bacteriën de gezondheid van de plantgastheer kunnen beïnvloeden door de groei van plantpathogenen te verhinderen of door plantengroei te bevorderen, naast andere effecten. Luchtvervuiling en de negatieve effecten op onze gezondheid nemen nog steeds wereldwijd toe. Fijnstof, vluchtige organische stoffen (VOS), roet, dieselpartikels en zware metalen zijn belangrijke luchtpolluenten. De negatieve gezondheidseffecten bestaan onder andere uit hart- en vaatziekten, hartaanvallen en beroertes, ademhalingsziekten zoals astma en zelfs kanker en de ziekte van Alzheimer. Er bestaan momenteel verschillende technologische oplossingen om luchtpolluenten te verwijderen, zoals katalytische filters en aanpassingen aan de verbrandingsmotoren voor het verbeteren van de algemene luchtkwaliteit. Ook voor binnenhuisomgevingen bestaan er verschillende luchtzuiveringssystemen, maar deze zijn meestal gebaseerd op chemische, fysische of fotokatalytische processen. Er bestaan echter nog te weinig biologische, duurzame en kostenefficiënte oplossingen. Bioremediatie is het gebruik van micro-organismen om milieuvervuiling af te breken of om te zetten in een minder toxische vorm. In dit project wordt een nieuwe bioremediatietoepassing geëxploreerd: het inzetten van plantgeassocieerde bacteriën uit de fyllosfeer voor de afbraak of verwijdering van specifieke polluenten uit de omgevingslucht.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Co-promotor: Samson Roeland

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Een groeiende wereldbevolking en een veranderend klimaat zijn slechts enkele elementen die druk zetten op de voedselproductie. De uitdaging van de landbouw is om te verduurzamen, en tegelijkertijd meer productief. Plantenziekten veroorzaken aanzienlijke verliezen in voedselproductie en om oogsten te beschermen, zijn pesticiden noodzakelijk. Deze pesticiden zijn echter een van de grootste bijdragers aan de bedreigingen van landbouw ten aanzien van de menselijke gezondheid en het milieu. Dit project streeft naar het vinden van innovatieve oplossingen om de impact van pesticiden te verminderen, door onderzoek te doen naar microbiële gemeenschappen op de bovengrondse delen van planten, de fyllosfeer. Het is geweten dat deze micro-organismen intiem interageren met de plant. Ze kunnen o.a. de groei van planten en hun vatbaarheid voor ziekten beïnvloeden. Toepassingen zijn echter beperkt en om die te bekomen stellen we voor als volgt te werk te gaan. Ten eerste bestuderen we de interacties tussen de micro-organismen en de plant. Vervolgens worden bacteriën van de fyllosfeer en van gefermenteerde compost extracten geïsoleerd en gekarakteriseerd. Ten slotte zullen we geselecteerde bacteriën appliqueren op model gewassen en het effect op de plant en de microbiële gemeenschap bekijken. Het doel is om bij te dragen aan kennis over interacties in het fyllosfeer ecosysteem en om producten te formuleren op basis van bacteriën met een gunstig effect op de plant, genaamd "plant probiotica".

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Co-promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: Legein Marie

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project willen we d.m.v. een combinatie van bio-informatica en labo-experimenten het gedrag van model Lactobacillus stammen onderzoeken, met focus op Lactobacillus rhamnosus/casei. Deze behoren tot de melkzuurbacteriën, een diverse groep van bacteriën die terug te vinden zijn in planten, dieren (vooral vlees en melk) en mensen (o.a. in het maagdarmkanaal, het urogenitaal stelsel en melk). Het Lactobacillus genus vormt de grootste groep binnen de melkzuurbacteriën, maar er is weinig geweten over de niche-flexibiliteit van dit bacteriële genus. De niches waarop we in dit project zullen focussen, zijn nog maar weinig onderzocht (o.a. gefermenteerde wortels, de bovenste luchtwegen en urogenitaal kanaal). Experimenten omvatten niche-swap, experimentele evolutie en functionele analyse via knock-out mutanten. Speciale aandacht gaat naar de rol van adhesines in niche kolonisatie. Zo werd in voorbereidend onderzoek een nieuw type fimbriae ontdekt dat verder onderzocht zal worden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Mandaathouder: Ahannach Sarah

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Probiotica worden door de Wereldgezondheidsorganisatie en het FAO gedefinieerd als 'levende microorganismen die, wanneer ze worden toegediend in voldoende hoeveelheden, een gezondheidsbevorderend effect hebben op de gastheer'. Deze micro-organismen worden vooral toegediend aan het maagdarmkanaal via gefermenteerde voeding of capsules. In voorgaand onderzoek konden wij een aantal bacteriële stammen isoleren die, op basis van in vitro laboexperimenten, potentiële probiotische eigenschappen hebben voor de bovenste luchtwegen. In dit project willen we de proof of concept (POC) leveren dat minstens één van deze stammen ook in vivo interessante eigenschappen heeft, met name dat deze stam de bovenste luchtwegen kan koloniseren van gezonde vrijwilligers na orale en nasale toediening.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Co-promotor: Kiekens Filip
• Co-promotor: Vanderveken Olivier

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Pelvische bestraling is één van de meest gebruikte behandelingsstrategiën tegen verschillende types kanker, zoals baarmoeder- en darmkanker. Hoge stralingsdosissen leiden tot heel wat neveneffecten waaronder ontsteking, diarree en een verstoring van het darmmicrobioom. In dit project zal het effect van Arthrospira op deze neveneffecten van pelvische bestraling onderzocht worden, in een muismodel ontwikkeld aan het SCK. De effecten zullen vergeleken worden met het modelprobioticum Lactobacillus rhamnosus GG. daarnaast zal ook de groei van Arthrospira geoptimaliseerd worden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De lucht bevat heel wat bacteriën die niet zichtbaar zijn met het blote oog. Nochtans ademen wij deze bacteriën vaak in. Endotoxines zijn lipide componenten van Gram-negatieve bacteriën met een sterk inflammatoir karakter. In een stedelijke omgeving kunnen zij immuunresponsen die ontstaan tegen andere luchtpolluenten, zoals fijn stof, versterken. Hierover is echter nog maar weinig geweten omdat de methoden voor collectie, kwantificatie en analyse tot hiertie niet optimaal geschikt waren voor de monitoring van endotoxines, zoals het gebruik van filter. Deze studie focust daarom op de ontwikkeling van een nieuwe meer efficiënte niet-filter gebaseerde strategie voor de monitoring van endotoxines. Vervolgens zal de ontstekingscapaciteit van endotoxines in fijn stof bepaald worden in celmodellen en in in vivo op RNA niveau via stalen van nasaal weefsel van vrijwilligers.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Mandaathouder: Moretti Serena

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Lactobacillen vormen een interessante groep van bacteriën die voorkomen in een groot aantal ecosystemen zoals de humane darm, plantenoppervlakten en andere omgevingen. Ze worden gebruikt in voedingsfermentaties en als probiotica. Het is echter niet duidelijk hoe lactobacillen kunnen overleven in al deze verschillende omgevingen. Zijn de verschillende Lactobacillen aangepast aan elke omgeving apart? of zijn sommige stammen nomaden die in verschillende omgevingen kunnen overleven? We willen dit graag onderzoeken via twee manieren. Enerzijds door gene copy number variation te bestuderen tussen Lactobacillus stammen. Anderzijds zullen we ook een evolutionaire geschiedenis van Lactobacillen reconstrueren. We gaan na welke genen verloren zijn of gewonnen tov de voorouders en of er een verband is met omgeving.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Mandaathouder: Wittouck Stijn

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Aeroob granulair slib (AGS) is een innovatieve ontwikkeling in biologische afvalwaterzuivering. AGS-systemen zijn echter erg complex, en om het potentieel van AGS verder te kunnen benutten, is er meer inzicht nodig in de verschillende factoren die de vorming, onderhoud en samenstelling van AGS beïnvloeden. Het doel van dit project is om meer inzicht te krijgen in de vorming, eigenschappen en samenstelling van aerobe granules. Hiervoor zullen we de uittesten of het haalbaar is om aerobe granulaire biofilms te verkrijgen met een reincultuur van Pseudomonas sp. CMR12a, of met een gemengde microbiële cultuur, wanneer gestart wordt vanuit inoculatie met een reincultuur.

Onderzoeker(s)

• Promotor: D'aes Jolien
• Co-promotor: Dries Jan
• Co-promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

• Biochemische Afvalwater Valorisatie & Zuivering (BioWaVE)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project zal de micro-encapsulatie van levende bacterien voor probiotherapie van huidtoepassingen bestudeerd worden via verschillende werkpaketten in samenwerking met een industriële partner, zowel qua microbiologie als qua formulatie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Respiratoire infecties kennen een hoge morbiditeit. Doorgaans worden deze infecties symptomatisch behandeld, maar regelmatig wordt er ook antibiotica voorgeschreven. Een overmatig gebruik van antibiotica leidt tot resistentie en deze resistentie is een van de grootste problemen waar de medische wereld mee wordt geconfronteerd. De nood aan een nieuwe therapie, ter behandeling van respiratoire infecties, is dan ook hoog. Uit onderzoek is gebleken dat een verstoord microbioom ter hoogte van de farynx een belangrijke oorzaak is van respiratoire aandoeningen. Probiotische bacteriën zijn in staat om dit microbioom te herstellen, wat bescherming biedt tegen respiratoire infecties. Dit onderzoek focust zich op deze nieuwe strategie en heeft tot doel het formuleren van een een zuigtablet voor de faryngale toediening van probiotische bacteriën. Bij het produceren van een zuigtablet treedt er een mechanische stress op tijdens het proces van directe compressie. Deze mechanische stress kan de probiotische bacteriën beschadigen waardoor de mogelijkheid bestaat dat deze niet meer in staat zijn om het microbioom te herstellen. Om het slagen van de therapie te garanderen, is het bijgevolg belangrijk om te onderzoeken welke formulatie- en procesparameters deze bacteriën optimaal kunnen beschermen. Omgevingsfactoren zoals temperatuur en vochtigheid kunnen de stabiliteit van de formulatie beïnvloeden. Verschillende experimenten zullen dan ook worden uitgevoerd om deze invloed na te gaan. De doeltreffendheid en de veiligheid zullen worden onderzocht door middel van verschillende in vitro testen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Kiekens Filip
• Co-promotor: Lebeer Sarah
• Mandaathouder: Byl Eline

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Op voorstel van de Universiteit, kent de Francqui-Stichting elk jaar twee Francqui-Leerstoelen toe aan de UAntwerpen. Deze zijn bedoeld om de uitnodiging mogelijk te maken van een Professor van een andere Belgische Universiteit of uit het buitenland, voor een reeks van tien lesuren. De Francqui-Stichting betaalt aan de titularis van een Francqui-Leerstoel het honorarium voor deze tien lessen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Recente studies duiden aan dat verschillende aandoeningen van de bovenste luchtwegen (NKO- neus/keel/oor) te wijten zijn aan een algemene verstoring van de microbiota in deze niche, zonder dat er een duidelijke pathogeen aangeduid kan worden. Deze studies benadrukken dus dat de microbiële ecologie van deze niches nog beter bestudeerd moet worden om de pathogenese van verschillende NKO aandoeningen beter te begrijpen. Zo moeten nog heel wat details over deze microbiële onevenwichten in kaart gebracht worden. In dit project zal daarom het microbioom van de NKO niches bestudeerd worden via Illumina MiSeq sequentie-analyse van het 16S rRNA gen. Daarnaast zullen melkzuurbacteriën (MZB) uit deze niche geïsoleerd worden en genetisch en functioneel gekarakteriseerd worden naar niche-specifieke en probiotische eigenschappen en zal hun aandeel en activiteit vergeleken worden met meer pathogene species zoals Corynebacterium en Staphylococcus. Hierbij zullen stalen van patiënten met chronische rhinosinusitis de belangrijkste focus vormen en zullen deze stalen vergeleken worden met stalen van gezonde individuen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Mandaathouder: Wittouck Stijn

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Infecties van de bovenste luchtwegen zoals chronische rhinosinusitis (CRS) zijn de belangrijkste oorzaak voor het voorschrijven van antibiotica wereldwijd. CRS is een chronische inflammatie van de neusholte en paranasale sinussen met een prevalentie van 10,9% binnen Europa, wat deze aandoening tot een algemeen gezondheidsprobleem promoveert met hoge medische kosten. Overmatig antibioticagebruik brengt echter nadelige gevolgen met zich mee en tevens bereikt een antibioticakuur ter behandeling van CRS niet altijd de gewenste effecten. Desondanks deze tekortkomingen zijn er nog geen betere alternatieven beschikbaar. Recente studies hebben aangetoond aan dat de samenstelling van de microbiota in de neus-, keel-, en oorholte (NKO) verstoord is bij CRS-patiënten. Dit doctoraatsproject heeft als doel nieuwe strategieën voor CRS te ontwikkelen o.b.v. nieuwe kennis over de microbiota in de nasofarynx en de paranasale sinussen en zo een alternatief voor antibiotica te bieden. Hierbij zullen twee onderzoeksvragen aan bod komen, namelijk (i) Is het microbioom duidelijk verstoord bij CRS? en (ii) Hebben nasaal toegediende probiotica potentieel bij CRS?

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Co-promotor: Vanderveken Olivier
• Mandaathouder: De Boeck Ilke

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project streeft emaar probiotische strategieen te exploreren die infecties van de bovenste luchtwegen ('upper respiratory tract', URT) efficient kunnen reduceren. Hiervoor zal een platform opgericht worden (1) om nieuwe probiotische stammen te selecteren voor deze innovatieve niche, (2) om innovatieve processen te ontwerpen voor de formulatie, het opschalen en de toepassing van deze probiotische stammen en (3) om innovatieve testen te ontwikkelen gebaseerd op cellulaire, meer complexe polymicrobiele systemen en microbioomanalysen van de URT. Hiermee zal de impact van probiotica, andere voedingsgerelateerde componenten en farmaceutica op de rnicrobiota van de URT bestudeerd kunnen worden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Co-promotor: Kiekens Filip
• Co-promotor: Vanderveken Olivier

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het aantal nieuwe gevallen van multidrugresistente stammen stijgt de laatste jaren onrustwekkend snel en dit vormt een ernstig gevaar voor de effectieve preventie en behandeling van een toenemend aantal infecties. Volgens het Amerikaanse 'Center for Disease Control and Prevention' zijn er twee kernstrategieën voor de aanpak van de opkomende multidrugresistentie: (i) de ontdekking van nieuwe antimicrobiële moleculen die als alternatieve behandeling van infectie kunnen dienen en (ii) preventie van het aantal infecties door ontwikkeling van vaccins tegen de multidrugresistente stammen. Voor de ontwikkeling van nieuwe vaccins tegen deze infectieziekten zijn echter nieuwe vaccinadjuvantia nodig. Deze vaccinadjuvantia of immuunversterkers zijn van groot belang om de kwaliteit en duur van de immuunrespons te versterken, maar het veelgebruikte adjuvans in de huidige systemische vaccins, alum, is niet bruikbaar voor de ontwikkeling van vaccins waarbij de stimulatie van cellulaire immuunresponsen en specifieke antigeenpresenterende cellen (APCs) essentieel is. Heel wat studies tonen aan dat bepaalde probiotica en hun oppervlaktemoleculen zowel antipathogene effecten als gunstige effecten op het immuunsysteem kunnen uitoefenen, maar het onderzoek naar de exacte werkingsmechanismen is ontoereikend. In dit project zal onderzocht worden of de dominante celoppervlakmolecule, het exopolysaccharide (EPS), een rol speelt in het antipathogene en immunomodulerende karakter van specifieke lactobacillen. Hiertoe heeft het project uit vier belangrijke doelstellingen: het bestuderen van de antipathogene activiteit van EPS (i), de immunomodulatorische activiteit van EPS (ii) en de moleculaire interactie van EPS met Toll-like receptoren en C-type lectines (iii) in kaart brengen en de EPS met het meeste potentieel in vivo valideren (iv).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Co-promotor: Delputte Peter
• Mandaathouder: Allonsius Camille

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De lucht bevat heel wat bacteriën die niet zichtbaar zijn met het blote oog. Nochtans ademen wij deze bacteriën vaak in. Endotoxines zijn lipide componenten van Gram-negatieve bacteriën met een sterk inflammatoir karakter. In een stedelijke omgeving kunnen zij immuunresponsen die ontstaan tegen andere luchtpolluenten, zoals fijn stof, versterken. Hierover is echter nog maar weinig geweten omdat de methoden voor collectie, kwantificatie en analyse tot hiertie niet optimaal geschikt waren voor de monitoring van endotoxines, zoals het gebruik van filter. Deze studie focust daarom op de ontwikkeling van een nieuwe meer efficiënte niet-filter gebaseerde strategie voor de monitoring van endotoxines. Vervolgens zal de ontstekingscapaciteit van endotoxines in fijn stof bepaald worden in celmodellen en in in vivo op RNA niveau via stalen van nasaal weefsel van vrijwilligers.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Mandaathouder: Moretti Serena

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

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

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Co-promotor: Kiekens Filip

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit doctoraatsproject heeft als doel om via een geïntegreerde en interdisciplinaire microbiologische benadering melkzuurbacteriën te selecteren die het fermentatieproces van groentesappen kunnen verbeteren. Hiervoor zal de microbiële diversiteit van spontaan gefermenteerde groentesappen bestudeerd worden om daarna een collectie melkzuurbacteriën aan te leggen die zowel fenotypisch als genotypisch onderzocht zal worden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Mandaathouder: Wuyts Sander

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Tijdens de zoektocht naar nieuwe adjuvantia op basis van liganden van receptoren van het aangeboren immuunsysteem is gebleken dat de gewenste immunostimulatie vaak gepaard gaat met toxiciteit. Deze liganden, ook wel 'microbe-associated molecular patterns' of MAMPs genoemd, komen ook voor op het oppervlak van lactobacillen met een 'generally recognized as safe'-status. Verschillende studies hebben al aangetoond dat bepaalde lactobacillen en hun oppervlaktemoleculen specifieke effecten op het immuunsysteem van de gastheer uitoefenen. Het potentieel van lactobacillen en hun MAMPs zoals exopolysacchariden (EPSs) en glycoproteïnen als veilige en effectieve vaccinadjuvantia moet nog verder onderzocht worden. Hiertoe bestaat het project uit drie belangrijke doelstellingen: eerst zullen de moleculaire interacties tussen de EPSs en glycoproteïnen van probiotische stammen met receptoren zoals Toll-like receptoren en C-lectine receptoren in kaart gebracht worden, daarna zal de in vitro immuunrespons van deze moleculen in immunologisch belangrijke cellen bestudeerd worden. Tenslotte zal hun potentieel als vaccinadjuvans gevalideerd worden in een muismodel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Co-promotor: Delputte Peter
• Mandaathouder: Allonsius Camille

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Lectines, bekend als koolhydraatbindende eiwitten, worden beschouwd als belangrijke signaalmoleculen, die fysiologische processen en multicellulaire gemeenschappen regelen. Lactobacillus-soorten zijn belangrijke gunstige micro-organismen die alomtegenwoordig aanwezig zijn op planten, in melk en op mucosale oppervlakken van dieren en menselijke gastheer. Lectinemoleculen op het celoppervlak van de stammen Lactobacillus die direct kunnen interageren met de pathogenen of gastheercellen zijn belangrijk voor hun gunstige functies. In dit project streven wij ernaar om lectine-eiwitten functioneel te karakteriseren door het gastro-intestinale probiotische L. rhamnosus GG, het vaginale probiotische L. rhamnosus GR-1, het vaginale natuurlijke isolaat L. plantarum CMPG5300 en de L. plantarum stammen CMPGlp9 en CMPGlp10, die geïsoleerd werden van bloemkool bodems. De exacte suiker- / ligandspecificiteit van de lectinmoleculen, hun rol bij adhesie naar verscheidenheid van gastheercellen en pathogeenuitsluiting, zullen worden onderzocht. Verder streven we ernaar om meer inzichten te verzamelen over genetische en functionele aspecten betrokken bij de optimale heterologe expressie en afscheiding van lectines door lactobacillen. We zullen ons richten op de probiotische L. rhamnosus GG en L. rhamnosus GR-1 stammen, en twee bekende mannose-specifieke lectinen, d.w.z. actinohivine en griffitsine. Uiteindelijk zal dit projectvoorstel zorgen voor een beter inzicht in de fundamentele principes die de voordelige functies van Lactobacillus-soorten voor verschillende niches regelen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Door de steeds toenemende verstedelijking zijn de concentraties van luchtvervuilende stoffen zoals fijn stof gestegen tot niveaus die een belangrijke impact hebben op onze gezondheid. Fijn stof is een divers en complex mengsel van deeltjes opgelost in de lucht.. Endotoxines zijn belangrijke componenten van fijn stof die van nature een hoge ontstekingspotentiaal hebben, maar desondanks worden deze niet uitgebreid bestudeerd en vaak verwaarloosd bij de verzameling van fijn stof stalen. De inflammatoire respons op endotoxines kan verder versterkt worden door gelijktijdige blootstelling aan andere fijnstofcomponenten zoals transitie metalen. Dit doctoraatsproject omvat bijgevolg drie belangrijke delen: (1) kwantitatieve analyse van endotoxines en transitie metalen in de lucht; (2) gedetailleerde mechanistische studie in cellulaire modellen voor de bepaling van de bijdrage van endotoxines en transitie metalen bij inflammatie gerelateerd aan fijn stof (3) validatie van de bevindingen bij gezonde vrijwilligers door analyse van de responsen op RNA niveau na natuurlijke blootstelling aan fijn stof bij nasale stalen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Mandaathouder: Moretti Serena

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Productie van poly-3-hydroxyalkanoaat (PHA) bioplastic door actief slib is een veelbelovende strategie voor de valorisatie van afvalwater, die tegelijkertijd voor een reductie kan zorgen van de nog te hoge productiekosten van PHAs. Het doel van dit project is de ontwikkeling van een snel en betrouwbaar kwantitatieve PCR assay voor routinematige analyse van PHA-producerende micro-organismen in actief slib.

Onderzoeker(s)

• Promotor: D'aes Jolien
• Co-promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

• Biochemische Afvalwater Valorisatie & Zuivering (BioWaVE)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

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

Onderzoeker(s)

• Promotor: Maes Louis
• Co-promotor: Delputte Peter
• Co-promotor: De Meyer Guido
• Co-promotor: Dewilde Sylvia
• Co-promotor: Kumar-Singh Samir
• Co-promotor: Lambeir Anne-Marie
• Co-promotor: Lebeer Sarah
• Co-promotor: Leroy Jo
• Co-promotor: Van Cruchten Steven
• Co-promotor: Wenseleers Wim

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Microbiologie, Parasitologie en Hygiëne (LMPH)

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: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

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: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Probiotica zijn vooral gekend als voedingssupplementen die een positief effect kunnen hebben op de humane gezondheid door de microbiële balans in het darmsysteem te verbeteren. Infecties van neus en keel vertonen een gelijkaardig microbieel onevenwicht, maar hiervoor zijn probiotica nog maar weinig onderzocht. Locale sprays of tabletten met gecontroleerde vrijzetting en adhesie, en dan vooral met Lactobacillus species, zouden de bestaande therapie van deze infecties kunnen verbeteren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Co-promotor: Kiekens Filip

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het menselijk lichaam wordt gekoloniseerd door een grote hoeveelheid micro-organismen, die collectief microbiota genoemd worden. Zij komen voor op de huid, in de oronasofaryngeale holte, in het genitaal kanaal en in de darm. Op al deze plaatsen dragen ze in belangrijke mate bij tot de gezondheid van de gastheer, door bijvoorbeeld de kolonisatie van pathogenen te verhinderen, immuunresponsen te stimuleren of de educatie van het immuunsysteem te reguleren. De interesse in de functies van de microbiota is de laatste jaren sterk toegenomen dankzij belangrijke doorbraken in 'next generation sequencing' technologieën die leidden tot de zogenaamde 'metagenoom' studies. In dit relatief nieuwe onderzoeksdomein van de microbiota, is er nog maar weinig onderzoek gedaan naar nasale en faryngeale probiotica in tegenstelling tot probiotica voor het maagdarmkanaal. Nochtans hebben zij een enorm potentieel omdat (i) momenteel infecties van de bovenste luchtwegen één van de belangrijkste redenen vormen voor antibioticavoorschriften bij kinderen en (ii) de bovenste luchtwegen beter toegankelijk zijn en bevolkt worden door een minder complexe en minder dense microbiota dan de darm. In dit doctoraatsproject zal een stapsgewijze in vitro studie uitgevoerd worden van beneficiaire Lactobacillus interacties relevant voor de bovenste luchtwegen. Hierbij zullen de volgende onderzoeksvragen behandeld worden: (i) worden lactobacillen getolereerd door cellen van de bovenste luchtwegen, (ii) kunnen we lactobacillen selecteren met inhibitorische activiteit tegen typische respiratoire pathogenen, (iii) hebben deze lactobacillen ook gunstige effecten tegen de toxische effecten van luchtvervuiling, en (iv) wat zijn de onderliggende werkingsmechanismen? Om potentiele werkingsmechanismen te onderzoeken zullen we knock-out mutanten aanmaken van lactobacillen in mogelijke probiotische factoren en deze uitgebreid fenotypisch analyseren. Deze in vitro experimenten moeten de basis vormen voor latere in vivo studies in diermodellen en klinische studies.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Mandaathouder: van den Broek Marianne

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

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

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Sinds de Tweede Wereldoorlog is er een duidelijke toename van chronische ontstekingsziekten in regio's met een grote graad van industrialisatie en urbanisatie. De pro-inflammatoire capaciteit van fijn stof en andere luchtpolluenten lijkt een belangrijke factor in de pathogenese van deze ziekten, maar de onderliggende mechanismen zijn nog niet goed gekend. Het voorgestelde onderzoek heeft als doel meer inzichten te krijgen in de (micro)biologie van luchtvervuiling door technieken uit de moleculaire microbiologie en immunologie toe te passen om de aanwezigheid van micro-organismen in luchtpolluenten (fijn stof of 'particulate matter, PM') te bepalen en om de pro-inflammatoire capaciteit van fijn stof beter in kaart te brengen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lebeer Sarah
• Mandaathouder: Lebeer Sarah

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject