Projecten

Abstract

Mucoviscidose is de meest voorkomende erfelijke en levensbedreigende aandoening in België, en is sinds 2019 opgenomen in het screeningsprogramma voor pasgeborenen in Vlaanderen om een vroege diagnose en behandeling mogelijk te maken en daarmee het ziekteverloop te bevorderen. Antibiotica en de meer recente modulator therapieën zijn cruciaal bij de behandeling van personen met mucoviscidose, maar hebben beiden hun beperkingen. Zo blijft bijvoorbeeld zelfs met modulatortherapie structurele longschade bestaan, blijven ziekteverwekkers in grote aantallen aanwezig in de luchtwegen en komen er nog steeds exacerbaties voor. Complementaire en/of alternatieve behandelingen voor mensen met mucoviscidose blijven dus van groot belang, vooral preventieve therapieën die in een vroeg stadium kunnen worden gebruikt. Het gebruik van gunstige bacteriën uit het luchtwegmicrobioom is een aantrekkelijke optie als preventieve behandeling. Onderzoek toont immers het belang van de hele microbiële gemeenschap en meer specifiek de gunstige bacteriën voor gezonde luchtwegen aan. Deze gunstige bacteriën kunnen namelijk inwerken tegen potentiële ziekteverwekkers en zo overmatige inflammatie vermijden. Om deze bacteriële interacties in mucoviscidose patiënten te bestuderen, zijn meer complexe modellen nodig die de in vivo omstandigheden beter weergeven. In dit project wil ik een mucoviscidose interactiemodel ontwikkelen om deze complexe interacties te bestuderen door gebruik te maken van een humane bronchoalveolaire cellijn van een persoon met mucoviscidose en een immuun cellijn. De interactie tussen zowel gunstige bacteriën als luchtweg pathogenen zal worden bestudeerd in het model, door te kijken naar de stabiliteit van de epitheelbarrière, inflammatoire cytokine- en mucine-expressie te evalueren, en cytotoxiciteit op te volgen. Dit interactiemodel kan helpen bij het ontwikkelen van microbioomtherapie voor de luchtwegen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Ilke

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Blootstelling aan fijnstof en zwarte koolstof vormt een enorm gezondheidsrisico. Er werd namelijk geschat dat blootstelling 4.2 miljoen vroegtijdige sterftes veroorzaakte in 2016. Er is heel wat onderzoek gewijd aan de gezondheidseffecten van luchtvervuiling op volwassenen. Bij kinderen daarentegen, het meest kwetsbare deel van de bevolking, bestaat er nauwelijks onderzoek naar de acute effecten van luchtvervuiling op de ademhalingsfunctie (AF) en het neurocognitief vermogen (NCV). De blootstelling van kinderen aan luchtvervuiling is nochtans van groot belang omdat hun immuunsysteem, de longen en de neuropsychologische vaardigheden nog niet volledig ontwikkeld zijn wanneer zij worden blootgesteld. Dit kan leiden tot ernstigere gezondheidseffecten dan gezien bij volwassenen. Het doel van dit project is daarom om de acute impact van (dynamische) blootstelling aan luchtvervuiling te bepalen op de AF en het NCV bij gezond kinderen. Hiervoor zal een monitoringscampagne worden uitgevoerd in de school- en thuisomgeving van kinderen tussen 9 en 11 jaar. De blootstelling aan fijnstof en zwarte koolstof wordt hierbij geëvalueerd, alsook de acute effecten op de AF en het NCV. Daarnaast zal dit project monitoring van fijnstof en zwarte koolstof met hoge resolutie combineren met acute effecten op de AF en het NCV, om kinderen op te volgen langs hun weg van en naar school. Het doel is mogelijke veranderinge in gezondheidseffecten te zien door kleine aanpassingen in levensstijl.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Co-promotor: Lamote Kevin
• Co-promotor: Verhulst Stijn
• Mandaathouder: Hendrickx Hanne

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Te midden van de wereldwijde pandemie is er een acute urgentie om te begrijpen welke factoren bijdragen tot de ernst van luchtwegaandoeningen. Het meeste onderzoek richt zich op virale interacties met het immuunsysteem van de gastheer. Recente gegevens tonen echter aan dat microbiële gemeenschappen die de luchtwegen bewonen (de luchtwegmicrobiota) virale infectie kunnen beïnvloeden door directe interacties met binnendringende virale deeltjes. Dit project heeft als doel de karakterisatie van het vermogen van de luchtwegmicrobiota om het model respiratoir syncytieel virus (RSV) te binden. Meer dan 3 miljoen kinderen belanden jaarlijks in het ziekenhuis door RSV-ziekte. Specifieke methodologie voor gerichte bacteriële isolatie uit menselijke nasofaryngeale wissers zal worden geïmplementeerd. Fluorescente labelingstechnieken zullen worden gebruikt om de binding van RSV aan bacteriën te visualiseren en te kwantificeren. Ten slotte zal de impact van deze RSV-binding op de virale infectiviteit in gastheercellen worden beoordeeld met behulp van tripartiete bacteriën-virus-gastheercel-assays. Implementatie van de methodologie die in dit project zal ontwikkeld worden, zal inzicht verschaffen in het vermogen van de luchtwegmicrobiota om rechtstreeks te interageren met binnenvallende virussen. Dit zal helpen om microbiële interacties te begrijpen die de ernst van luchtwegaandoeningen kunnen beïnvloeden, en kan later breed worden toegepast op verschillende bacteriën en virussen uit andere lichaamsgebieden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Spacova Irina

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Geweld tegen vrouwen is een urgent wereldwijd probleem, aangezien meer dan een derde van de vrouwen wereldwijd tijdens hun leven het slachtoffer is geworden van fysiek en/of seksueel geweld. En opmerkelijk genoeg leidt slechts 25% van de gemelde verkrachtingszaken in Europa uiteindelijk tot een veroordeling, vaak vanwege de moeilijkheid om bewijs te leveren. Recente ontwikkelingen op het gebied van microbiële profilering hebben aan het licht gebracht dat elk individu de thuisbasis is van complexe microbiële gemeenschappen. Deze gemeenschappen bewonen alle oppervlakken van het menselijk lichaam (bijvoorbeeld het maag-darmkanaal, de luchtwegen, het urogenitale kanaal, de huid) en vertegenwoordigen samen de menselijke microbiota, waarbij hun microbiële DNA-handtekeningen het microbioom vormen. Recent onderzoek suggereert dat het microbioom forensisch onderzoek enorm kan helpen als een veelbelovend hulpmiddel om traditionele forensische onderzoeksmethoden te versterken en gerelateerde kennislacunes op te vullen. Grootschalige microbioomstudies geven aan dat microbiële vingerafdrukken forensisch kunnen helpen op gebieden zoals sporenbewijs, bronopsporing, geolocatie en omstandigheden van overlijden. Het doel van dit project is om het potentieel van het vrouwelijke microbioom te onderzoeken als een aanvullend forensisch hulpmiddel in strafrechtelijke onderzoeken, met een focus op gevallen van seksueel geweld. Dit willen we op drie manieren doen. Ten eerste willen we een grote, samengestelde dataset opzetten met 16S rRNA en (shallow) shotgun-sequenties van vaginale, huid- en speekselstalen. Ten tweede willen we forensisch relevante stalen (ookwel mock crime scenes genoemd) zoals mengsels, langdurig opgeslagen sporen, stalen na seksuele betrekking, enz. opnieuw creëren in een gecontroleerde omgeving. Deze voorbeelden zullen een cruciale toegevoegde waarde hebben voor de samengestelde dataset die als trainingsset zal dienen. Ten slotte willen we onze hypothesen en het ontwikkelde classificatiemodel valideren in samenwerking met het Instituut voor Forensische Geneeskunde van de Universiteit van Zürich. Deze tool zal in staat zijn: i) sporen van lichaamslocaties/vloeistoffen afkomstig van andere lichaamslocaties/vloeistoffen te voorspellen of, met andere woorden, "puur" te onderscheiden van mengselstalen; ii) aan de hand van een vaginaal staal te voorspellen of er recentelijk seksuele betrekking heeft plaatsgevonden. Voor de validatie van dit model streven we ernaar om het microbioom van minstens 100 vaginale, huid- en speekselstalen te sequensen van echte seksueel geweldsdelicten die plaatsvonden in het arrondissement Antwerpen. Dit is niet alleen zeer gunstig maar ook noodzakelijk om een robuuste dataset te hebben om hypothesen te testen en die als solide testset kan functioneren. In staat zijn om 100 monsters van aanranding te sequensen, zou een sterke kans bieden om onze hypothesen en classificatiemodel te valideren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ahannach Sarah

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De zeer succesvolle lancering van ons project Isala gaf een duidelijk signaal dat Vlaamse vrouwen vonden dat het hoog tijd was voor kwalitatief onderzoek naar vaginale gezondheid. Ondanks de duizelingwekkende aantallen vrouwen die elk jaar lijden aan vaginale infecties, de duidelijke link met negative effecten op zwangerschappen en verhoogde vatbaarheid voor seksueel overdraagbare aandoeningen, is er de laatste 40 jaar geen belangrijke vooruitgang geweest in de therapieën voor vaginale infecties. Een aantrekkelijke strategie voor nieuwe therapieën is het gebruikmaken van de natuurlijke beschermende eigenschappen van lactobacillen die (in gezondheid) de vaginale microbiotia domineren, door deze vaginale lactobacillen te ontwikkelen tot probiotica. Daarentegen, is onze huidige kennis over hoe de vaginale gemeenschap opgebouwd of verstoord wordt door abiotische en biotische stressors grotendeels ontoereikend, en dus ontbreekt de fundamentele kennis nodig om optimale probiotische kanidaten te selecteren. Om deze kennis te voorzien hebben we geschikte modellen nodig. Diermodellen zijn niet erg geschikt omwille van hun totaal verschillende vaginale microbiota in vergelijking met de menselijke vaginale microbiota. Aan de andere kant, in 2D-celcultuurmodellen ontbreekt de specifieke opbouw en polarisatie die karakteristiek is voor weefsels in vivo en de gastheerrespons op en omgeving voor microbes vormen. 3D-modellen daarentegen bootsen deze condities veel beter na. Een hoog-kwalitatief model specifiek voor het onderzoeken van interacties tussen microben onderling en de gastheer en microbe is hoognodig om ons begrip van vaginale dysbiose te vergroten en alternatieve therapieën te exploreren. De ontwikkeling van zo'n model is dan ook het doel van dit project. In het eerste werkpakket wordt een innovatief en dynamisch 3D-model ontwikkeld met speciale aandacht voor kenmerken van het vaginale epitheel; i.e. een gestratificeerd epitheel uit meerdere lagen, met microvilli, microvouwen en 'microridges', mucus productie en TLR expressie. Het model wordt gebaseerd op de vaginale cellijn VK-2/E6E7 die opgegroeid wordt in 'rotating wall vesicles' Het model zal dan in het tweede werkpakket gevalideerd worden als habitat voor relevante microben zoals leden van de typische vaginale microbiota, vaginale pathogenen en/of gekarakteriseerde probiotica.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Oerlemans Eline

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Chronische rhinosinusitis (CRS) is een veelvoorkomende aandoening van de bovenste luchtwegen met een grote socioeconomische impact en is gelinkt aan een verstoring van de lokale luchtweg microbiota. Huidige behandelingen werken vaak niet en er is dringend vraag voor alternatieve behandelingen gebaseerd op de luchtweg microbiota. Dit blijkt onder andere uit de brede belangstelling voor dit onderwerp, zowel vanuit de wetenschappelijke en klinische wereld, maar ook door de patiënten zelf. Tijdens mijn PhD project en in de finale van de Vlaamse PhD Cup 2020, heb ik erop ingezet om CRS patiënten actief te betrekken bij mijn onderzoek om hun standpunt en mening te horen. Hun bereidheid om een nieuwe microbiota-gebaseerde therapie te testen heeft me overtuigd dat we dringend nieuwe inzichten nodig hebben die zo'n therapie bevorderen. In dit project stel ik daarom voor om nieuwe state-of-the-art technieken te implementeren die het mogelijk maken om meer diepgaande kennis te krijgen in de luchtweg microbiota en de relatie met de humane gastheer. Hiervoor wil ik een protocol optimaliseren voor shotgun metagenoom sequenering van lage biomassa stalen van de bovenste luchtwegen om zo een betere taxonomische resolutie en functionele karakterisatie van de bacteriële gemeenschap mogelijk te maken. Daarnaast wil ik fluorescente in situ hybridisatie samen met immunohistochemie gebruiken, om zowel de humane gastheer-bacterie interacties en bacterie-bacterie interacties meer in detail te onderzoeken. Deze inzichten kunnen bijdragen aan het oplossen van enkele limitaties in het luchtwegmicrobioom onderzoek. Een belangrijke research gap is bijvoorbeeld dat het heel moeilijk blijft om te definiëren wat een gebalanceerde microbiota is, en we weten nog steeds niet of een verstoring van deze microbiota eerder een oorzaak of gevolg is in CRS en de geassocieerde ontsteking. Dit is vooral omdat de meeste 16S amplicon sequeneringstechnieken beschrijvend zijn. Functionele karakterisatie en identificatie op species of stam niveau is hierbij niet mogelijk, terwijl het pathogene of probiotische profiel van een bacterie wel op stam niveau wordt bepaald. Daarom is het doel in dit project om nieuwe inzichten te verkrijgen in de mogelijke drijvende krachten van het microbioom in CRS. De implementatie van deze technieken kan helpen om betere behandelingsstrategieën o.b.v. de voordelige bacteriën uit de luchtwegen te ontwikkelen, en kan helpen om te voorspellen welke patiënten het meeste baat hebben bij zo'n therapie. De technieken en protocols die geoptimaliseerd worden in dit project zijn niet alleen van cruciaal belang voor mijn komende FWO-junior postdoc aanvraag, maar kunnen ook geïmplementeerd worden in het Center of Excellence Microbial Systems Technology.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Boeck Ilke

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De humane microbiota bestaat uit een groot aantal micro-organismen die op verschillende lichaamsdelen voorkomen, zoals op de huid, in de darmen en in de vagina. Voor vrouwen spelen de bacteriën die in de vagina leven, met name Lactobacillus spp. (zoals L. crispatus, L. iners, L. jensenii, L. gasseri), een sleutelrol in seksuele en reproductieve gezondheid. Een verstoring van het vaginale microbioom wordt bijvoorbeeld geassocieerd met verschillende pathogene aandoeningen zoals bacteriële vaginose (BV) Deze aandoening heeft een hoge prevalentie van naar schatting 10-37% in Peru. Getroffen vrouwen lopen een verhoogd risico op het krijgen van ernstigere infecties zoals HIV, Chlamydia, Trichomonas en Neisseria. Andere complicaties van BV zijn onder meer vroegtijdige, voortijdige breuk van de vliezen tijdens zwangerschap en neonatale sepsis. Een gezonde samenstelling van het vaginale microbioom wordt gedefinieerd wanneer grote aantallen melkzuurproducerende lactobacillen aanwezig zijn op basis van microscopie of van op kweek gebaseerde benaderingen, inclusief pH-metingen. Tegenwoordig, met de ontwikkeling van cultuuronafhankelijke benaderingen zoals next-generation sequencing (NGS), weten we dat het vaginale microbioom niet alleen bestaat uit Lactobacillus-soorten, maar ook uit een diverse groep van strikt anaërobe bacteriën. Hoewel verschillende van deze anaërobe bacteriën in verband lijken te staan met aandoeningen zoals BV, kunnen sommige ook eerder gezondheidsbevorderend zijn. Dit concept is momenteel nog niet volledig begrepen. Op basis van onderzoeken naar de darmmicrobiota zijn verschillende factoren beschreven die deze samenstelling van het microbioom kunnen beïnvloeden, waaronder voedingsgewoonten, gezondheidstoestand, demografie, omgevingsfactoren en etniciteit. Voor het vaginale microbioom is dit nog grotendeels onderbelicht. Verschillende onderzoeken geven aan dat etniciteit ook een sleutelrol kan spelen bij het vormen van de vaginale microbiota. Ravel et al. hebben opgemerkt dat Afro-Amerikaanse en Spaanse vrouwen overwegend anaërobe bacteriën hebben in vergelijking met vrouwen van Europese afkomst (Lactobacillus-dominant). De meeste onderzoeken naar vaginale microbiota waren tot dusverre echter gericht op de "westerse blanke vrouw". Daarom blijft de impact van etniciteit op de vaginale microbiota een kritieke onderzoekskloof op dit gebied. In dit voorliggende projectvoorstel willen we het Isala-project in Peru implementeren om onze inzichten in de diversiteit van een "gezonde" vaginale microbiota-samenstelling en de invloed van etniciteit en andere mogelijke factoren radicaal te vergroten. Het algemene doel van deze studie is om de microbiota van Peruaanse vrouwen in kaart te brengen. Dit project heeft drie hoofddoelstellingen, die in 3 werkpakketten zullen worden aangepakt. • De vaginale microbiota in kaart brengen bij 100 Peruaanse vrouwen met een contrasterende etnische achtergrond en twee verschillende geografische locaties (bevolking van de kust en het Amazonegebied); • Gegevens verzamelen over verschillende factoren die de samenstelling van de vaginale microbiota kunnen beïnvloeden door middel van een vragenlijst met gevalideerde vragen over hygiëne en levensstijlen en deze gegevens gebruiken om het bewustzijn over vaginale gezondheid in Peru te vergroten (cfr conversatiestarters Vlaams zusterproject Isala); • Capaciteit ontwikkelen op het gebied van bio-informatische analyse in de context van microbiota-onderzoek aan twee Peruaanse openbare universiteiten uit het Amazonegebied en de zuidelijke hooglanden; • De weg openen voor de ontwikkeling van een onderzoeksnetwerk voor onderzoek naar de vaginale microbiota van Peruaanse vrouwen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Condori Sandra

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In 2016 werd geschat dat fijn stof en zwarte koolstof 4.2 miljoen vroegtijdige sterftes veroorzaakten waardoor blootstelling een enorm gezondheidsrisico vormt. Er is heel wat onderzoek gewijd aan de gezondheidseffecten van luchtvervuiling op volwassenen. Bij kinderen daarentegen, het meest kwetsbare deel van de bevolking, bestaat er nauwelijks onderzoek naar de acute effecten van luchtvervuiling op de ademhalingsfunctie (AF) en op het neurocognitief vermogen (NCV). De blootstelling van kinderen aan luchtvervuiling is van groot belang omdat hun immuunsysteem, de longen en de neuropsychologische vaardigheden nog niet volledig ontwikkeld zijn wanneer zij worden blootgesteld. Dit kan leiden tot ernstigere gezondheidseffecten dan gezien bij volwassenen. Het doel van dit project is om de acute impact van (dynamische) blootstelling aan luchtvervuiling te bepalen op de Af en het NCV bij kinderen. Hiervoor zal een monitoring campagne worden uitgevoerd in de school- en thuisomgeving van kinderen tussen 9 en 11 jaar. De blootstelling aan fijn stof en zwarte koolstof wordt hierbij geëvalueerd tezamen met acute effecten op de AF en het NCV vermogen. Daarnaast zal dit project monitoring van fijn stof en zwarte koolstof met hoge resolutie combineren met acute effecten op de AF en de het NCV, om kinderen op te volgen langs hun weg van en naar school. Door kleine aanpassingen in levensstijl, willen we evalueren of gezondheidseffecten ook veranderen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Co-promotor: Lamote Kevin
• Co-promotor: Verhulst Stijn
• Mandaathouder: Hendrickx Hanne

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De afgelopen jaren is er een significante stijging waar te nemen in het aantal burgerwetenschappelijke of citizen science (CS)-projecten. Met een uitbreiding van de praktijk komt de vraag naar meer ondersteuning voor en academisch onderzoek over het onderwerp. Er zijn nog steeds veel vragen over de toegevoegde waarde van CS voor het verzamelen van kennis in de academische wereld, bewustmaking van burgers en over de veronderstelde wisselwerking tussen het niveau van betrokkenheid van burgers enerzijds en de kwaliteit van de gegevens die zij verzamelen anderzijds. Om deze vragen te kunnen beantwoorden is er nood aan een kader om impact te meten en CS-campagnes vanuit verschillende invalshoeken te evalueren. De ontwikkeling van evaluatie-instrumenten voor burgerwetenschap als praktijk wordt door zowel beleidsmakers als wetenschappers gevraagd om respectievelijk CS-financieringsschema's te verbeteren en het projectbeheer van CS te optimaliseren. Op dit moment zijn er echter geen algemeen aanvaarde evaluatie-indicatoren vastgesteld die de drie dimensies van participatieve wetenschap omvatten: wetenschappelijke impact, leren en empowerment van deelnemers en impact voor de bredere samenleving. Hierdoor blijft een enorm potentieel van burgerwetenschap nog onontgonnen. Dit onderzoeksvoorstel speelt in op deze nood.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het bacteriële genus Lactobacillus is in het verleden al vaak een bron gebleken van stammen met zowel geclaimde als effectief aangetoonde gezondheidsvoordelen. De selectie van zulke stammen met gezondheidsvoordelen is altijd nogal ad hoc gebeurd. Nu het mogelijk is om de volledige genomen van grote aantallen stammen relatief goedkoop te sequencen, kunnen we in theorie op zoek gaan naar indicatoren voor mogelijke gezondheidsvoordelen in deze genomen. Een aantal van zulke indicatoren zijn al goed beschreven. Bijvoorbeeld, genenclusters voor zogenaamde pili zorgen ervoor dat een bacterie zich kan aanhechten aan de darmwand, wat het moeilijker maakt voor potentiële pathogenen om te koloniseren. Het doel van dit project is om het potentieel van het genus Lactobacillus als bron van bacteriën met een gezondheidsvoordeel beter te leren kennen. We zouden dat op twee manieren doen. Ten eerste willen we de al gekende genenfamilies die coderen voor mogelijks gezondheidsbevorderende eigenschappen karakteriseren in de meer dan 2000 publiek beschikbare genomen van Lactobacillus stammen. Ten tweede willen we op zoek gaan naar volledig nieuwe genenfamilies die lactobacillen toelaten om het menselijk lichaam te koloniseren. We gaan dat doen door verschillende groepen lactobacillen met elkaar te vergelijken die zich vermoedelijk onafhankelijk van elkaar hebben aangepast om in/op ons lichaam te leven. Als deze groepen genen gemeenschappelijk hebben die ontbreken in andere groepen lactobacillen, is dat een sterke indicatie dat deze genen verantwoordelijk zijn voor de adapatatie aan de mens als leefomgeving voor de bacterie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Wittouck Stijn

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit citizen science project rond luchtkwaliteitsmetingen bouwt verder op het succes van AIRbezen, maar richt zich nu exclusief op scholen, klassen en leerlingen, en trekt voluit de kaart van de actieve participatie. Deze unieke benaderingswijze vergt uiteraard een specifieke aanpak, voortbouwend op de ruime ervaring van de wetenschappelijke trekkers van dit project, en samen met sleutelfiguren of -organisaties binnen de onderwijswereld. Het project heeft een hoog participatief karakter, vertrekkende vanuit authentieke vragen rond luchtkwaliteit die leven op scholen. De leerkrachten en leerlingen zijn geen uitvoerders, maar zijn de werkelijke wetenschappers binnen het project. Door een gemengde aanpak, namelijk door te werken met half-begeleide en zelfstandige scholen, beoogt het project te kunnen blijven doorbestaan, ook na het aflopen van de financiering. Het project zal handvaten aanreiken en ondersteuning bieden zodat deelnemers van minimaal 400 scholen zowel de luchtkwaliteit in de omgeving van de school als binnen de school in kaart kunnen brengen, de bekomen data kunnen analyseren en begrijpen en er eventuele oplossingen voor bedenken. Het project biedt eveneens kansen om STEM-onderwijs op een geïntegreerde wijze, betekenisvol uit te bouwen rond een relevant thema in de leefwereld van scholen, klassen en leerlingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Co-promotor: Boeve-de Pauw Jelle
• Co-promotor: Van Petegem Peter

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

EcoCities zal een geïntegreerde en vergelijkende analyse uitvoeren op verschillende types van groenwanden (GW) en groendaken (GD). In essentie behelst het onderzoek: - een diepgaande bepaling van de bijdrage van verschillende (groeisubstraat, plantensoorten) types GD en GW aan de belangrijkste ecosysteemdiensten (ED) in een urbane context. - een geïntegreerde evaluatie van de geleverde ED.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De gevolgen van luchtvervuiling worden vaak onderschat. Recente rapporten van zowel de Wereldgezondheidsorganisatie als UNICEF waarschuwen voor de schadelijke gevolgen van een leven in een omgeving met luchtvervuiling. Uit deze rapporten blijkt dat er jaarlijks ongeveer 6,5 miljoen mensen, waaronder 600000 kinderen jonger dan 5 jaar, sterven aan de gevolgen van luchtvervuiling. Het verkeer, industrie, koken en het gebruik van chemische solventen zorgen voor gevaarlijk hoge concentraties aan vervuiling, waaronder vluchtige organische componenten (VOCs). Deze luchtvervuiling beïnvloedt niet alleen de menselijke gezondheid, maar zorgt ook voor verschuivingen in het microbioom van onder meer planten. Het werd reeds opgemerkt dat het microbioom van de filosofeer verrijkt wordt met soorten die VOCs kunnen metaboliseren. In deze studie willen we in de eerste fase bacteriën die bioremediërende eigenschappen voor VOCs vertonen, isoleren uit de filosofeer. Na sequentiebepaling van het genoom en functionele annotatie van deze bacteriën kan de aanwezigheid van bioremediërende genen nagegaan worden. In een laatste fase zullen de bioremediërende eigenschappen van de bacteriën onderzocht worden in een experimentele opstelling. Hierbij wordt een plant eerst besproeid met de bioremediërende bacteriën, waarna deze in een plantenkast onder gecontroleerde atmosfeer geplaatst wordt. In deze atmosfeer is een gekende concentratie aan VOCs aanwezig. De evolutie van de concentratie aan VOCs in de atmosfeer zal opgevolgd worden tot een week na de start van het experiment. Op deze manier hopen we de bioremediërende capaciteit van nieuwe bacteriële soorten te testen in een realistische proefopzet. Deze bacteriën zouden een bijdrage kunnen leveren aan het verwijderen van verontreiniging in de lucht in zowel binnen- als buitenomgevingen. Door ze aan te brengen op de aanwezige beplanting en kamerplanten, kunnen de bacteriën vanuit hun natuurlijke habitat de lucht reinigen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vandenheuvel Dieter

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van het BIOVEINS project is om functionele diversiteit (FD) te gebruiken om de mechanismen die de link tussen groene en blauwe infrastructuren (GBI), taxonomische diversiteit (TD) en de voorziening van ecosysteemdiensten (ED) ondersteunen aan het licht te brengen, en, om samen met lokale belanghebbenden de ecologische en interdisciplinaire kennis voor het identificeren van de criteria/eigenschappen van GBI te voorzien. Dit als leidraad voor de oprichting, het management en het behoud van GBI, en om de effecten van grote stedelijke en globale uitdagingen, zoals habitat fragmentatie, luchtverontreiniging en het stedelijk hitte-eiland effect te verzachten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project website

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De productie en toepassing van nucleaire energie heeft geleid tot een verhoogde radioactiviteit in het milieu, resulterend in een verhoogde blootstelling van mensen aan ioniserende straling. Een van de belangrijkste blootstellingsroutes is de opname van radionucliden via voedselgewassen. Landbouwgewassen kunnen besmet raken door een direct vervuiling van de plantoppervlakten blootgesteld aan de atmosfeer, of via indirecte vervuiling wanneer de radionucliden worden afgezet in de bodem en opgenomen worden door de wortels samen met water en nutriënten. Eerder onderzoek toonde aan dat voor de meeste radionucliden en gewassen de contaminatie via atmosferische interceptie veel groter is dan via wortelopname gedurende het eerste jaar na een nucleair ongeval, of als de contaminatie gebeurt via de irrigatie met vervuild water. Een goede inschatting van de opname via bladeren is daarom noodzakelijk om de blootstelling via het gebruik van besmet voedsel betrouwbaar te kunnen inschatten. Ondanks het belang van de contaminatie via bladdepositie, zijn er nauwelijks data beschikbaar om deze bladopname te modelleren. Hierdoor is er een grote onzekerheid geassocieerd met de besmetting van voedselgewassen via bladopname, en worden er zeer eenvoudige benaderingen gebruikt om deze contaminatie in te schatten. Vier processen zijn verbonden met de contaminatie van planten via bladopname. Deze zijn: de interceptie door de atmosferische plantendelen, de weerhouding na verweringsprocessen, de absorptie in de plant en de translocatie in de plant naar andere plantendelen zoals wortels of vruchten. Om de grote onzekerheid in verband met bladopname weg te werken zullen experimenten uitgevoerd worden om deze vier processen te onderzoeken in functie van het beschouwde element, de plantensoort, het ontwikkelingsstadium van de plant en de tijd na contaminatie. Hierbij zal ook aandacht gegeven worden aan omgevingsfactoren. De bedoeling van dit doctoraatsvoorstel is om data aan te leveren over interceptie, retentie en translocatie van radionucliden tijdens de verschillende plantontwikkelingsstadia waarbij de blootstelling zal gebeuren via natte depositie via vernevelingsirrigatie. De belangrijkste onderzoeksvraag hierbij is of de interne plantcontaminatie voornamelijk bepaald wordt door de hoeveelheid bladeren en de geïntercepteerde hoeveelheid op bladniveau. Een andere onderzoeksvraag is of het mogelijk is om een onderscheid te maken tussen de hoeveelheid nucliden weerhouden op het bladoppervlak en de intern geabsorbeerde hoeveelheid. Bovendien zal onderzocht worden of de chemische vorm van de radionuclide meer of minder belangrijk is dan het verschil tussen planten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project heeft tot doel om een overzicht te maken van de recentste bevindingen omtrent de rol van planten in relatie tot de binnen- en buitenluchtkwaliteit. Er zal een overzicht worden gegeven van de verschillen tussen plantensoorten in hun luchtzuiverende capaciteit, evenals van de plantkarakteristieken die leiden tot deze verschillen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Natuurlijk gefermenteerde groentensappen kennen de laatste jaren een 'revival'. Meer en meer wordt duidelijk dat contact met een verscheidenheid aan bacteriën noodzakelijk is voor de ontwikkeling van ons immuunsysteem ('Hygiëne Hypothese'). Na de start van het Citizen Science project 'Ferme Pekes' met 40 deelnemers vanuit de omgeving willen we nu verder gaan in de analyse van de stalen en het uitbreiden van dit onderzoek om de robuustheid van deze fermentaties in kaart te brengen. We gaan hiermee verder met de microbioomanalyses van de gefermenteerde groentensappen om de microbiele gemeenschap in kaart te brengen. Verder zal er gekeken worden naar het probiotisch (gezonheidheidsbevorderend) potentieel van specifieke isolaten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Claes Ingmar

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Luchtvervuiling wordt momenteel omschreven als 's werelds grootste gezondheidsrisico. Desalniettemin bezitten de huidige luchtkwaliteitsnetwerken een beperkte ruimtelijke resolutie door de hoge investerings- en onderhoudskosten. Vooral in heterogene stedelijke omgevingen is de ruimtelijke resolutie van deze netwerken te beperkt. Biomagnetische monitoring van bladstalen is een veelbelovende techniek die kan toegepast worden om de ruimtelijke en temporele variatie van luchtverontreiniging te evalueren. Tijdens mijn doctoraatsonderzoek heb ik biomagnetische monitoring (SIRM) van bladafgezette deeltjes geëvalueerd voor zowel luchtkwaliteitsmonitoring als modelvalidatie, op veranderlijke ruimtelijke en temporele resoluties. Momenteel is er echter nog gebrek aan informatie over de magnetiseerbare samenstelling van dit bladafgezet stof en de gezondheidsrelevantie van magnetische mineralen in atmosferische deeltjes. Dit postdoctoraal onderzoek heeft dan ook als doel om meer inzicht te verwerven in de magnetiseerbare samenstelling (mineralogie, deeltjesgrootte en concentratie) van stedelijke aerosolen, de potentiële toepassing van deze technieken voor brontoewijzing in stedelijke omgeving, en de gezondheidsrelevantie (mbt zware metalen, ROS en BC) van deze biomagnetische eigenschappen. De verworven kennis zal worden toegepast in twee grootschalige simultane biomagnetische monitoringcampagnes in Antwerpen (België) en Londen (UK).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Co-promotor: De Wael Karolien
• Mandaathouder: Castanheiro Ana

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onze longen zijn het grootste contactpunt van de mens met zijn externe omgeving. De longen staan bloot aan meer dan 8000 liter geïnhaleerde lucht per dag. Al zijn ze niet zichtbaar voor het blote oog, de lucht wemelt van bacteriën. Onvermijdelijk dat deze bacteriën dan ook vaak voorkomen in ons ademhalingsstelsel. Blootstelling aan deze bacteriën en componenten ervan is belangrijk gebleken voor de ontwikkeling van ons immuunsysteem (hygiëne hypothese). Maar wat gebeurt er wanneer we in een stedelijke omgeving zowel worden blootgesteld aan bacteriën als vervuiling? Intussen weten we allemaal dat luchtverontreiniging een grote impact heeft op onze gezondheid. De Wereld GezonheidsOrganisatie (WGO) schat dat luchtverontreiniging in 2012 globaal gezien 1 op de 8 doden veroorzaakte, ook omdat luchtverontreiniging gelinkt wordt aan hartaanvallen, hartziekten, longkankers, chronische en acute longziekten waaronder astma. Luchtverontreiniging heeft niet alleen een weerslag op onze gezondheid maar ook op onze levenskwaliteit. België is hierbij een zwarte vlek op de wereldkaart inzake luchtverontreiniging veroorzaakt door verkeer. De waarden voor fijn stof in België behoren tot de hoogste van West-Europa. De verontreiniging die het meest in verband gebracht is met gezondheidseffecten is het fijn stof. Fijn stof is een heterogeen mengsel van vloeibare en vast partikels opgelost in de lucht en zijn zo klein (< 10µm) dat ze kunnen worden geïnhaleerd. Studies tonen aan dat de gezondheidseffecten, gerelateerd aan de hoeveelheid ingeademd fijn stof, terug te leiden zijn tot oxidatieve stress en ontstekingen van de luchtwegen. Er is tegenstrijdig bewijs in de literatuur over welk mechanisme en precieze elementen uit fijn stof aanzetten tot een ontstekingsreactie. Fijn stof bestaat uit een zeer complex mengsel waaronder bacteriële endotoxines (ook lipopolysacchariden) afkomstig uit de celwand van Gram-negatieve bacteriën. Deze bacteriële componenten staan bekend om hun hoge pro-inflammatoire eigenschappen. Om hun rol te kunnen inschatten in ontstekingen als gevolg van fijn stof, moeten we weten of er endotoxines aanwezig zijn in de stedelijke omgeving. Verschillende wereldwijde studies tonen aan dat er endotoxines voorkomen in de stedelijke omgeving, echter in zeer lage concentraties. Dit ontkracht hun belang in stedelijke omgeving en dus ook hun invloed op ontstekingen als gevolg van fijn stof. We hebben echter de methodes onderzocht die gebruikt werden in al deze studies en kwamen tot de conclusie dat hierbij gebruik werd gemaakt van filter-gebaseerde staalnamen. Het probleem met dit soort staalname is dat, eenmaal het endotoxine gecapteerd is op de filter, het heel erg moeilijk is om deze te recupereren voor verdere analyses. Een verbetering van deze methode is de 'impinger-based' staalname, zoals gebruikt in onze studie. Hierbij worden de endotoxines uit de lucht direct opgevangen in water wat een tot 30 maal hogere endotoxines concentraties geeft. Nu dat we weten dat endotoxines in significante waarneembare concentraties aanwezig zijn in stedelijke omgeving, dwingt het ons om hun rol in fijn stof gerelateerde ontstekingen te herevalueren. In dit project zullen we: i) De spatio-temporele concentraties van endotoxines in kaart brengen en gebruik maken van kolonie PCR en sequencing van het 16S rRNA gen om de mogelijke bronnen van endotoxines te identificeren in stedelijke omgevingen ii) De bijdrage van microbiële endotoxines in fijn stof gerelateerde ontstekingen onderzoeken door gebruik te maken van een menselijke longcellijn. iii) Meer mechanistisch inzicht krijgen in de ontstekings respons en de regulatie van de belangrijkste receptoren door gebruik te maken vab RT qPCR en speciaal ontwikkelde PCR arrays of RNA sequencing iv) Onze bevindingen valideren in menselijke vrijwilligers via neusswabs na een korte blootstelling aan fijn stof.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Moretti Serena

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Luchtvervuiling wordt momenteel omschreven als 's werelds grootste gezondheidsrisico. Desalniettemin bezitten de huidige luchtkwaliteitsnetwerken een beperkte ruimtelijke resolutie door de hoge investerings- en onderhoudskosten. Vooral in heterogene stedelijke omgevingen is de ruimtelijke resolutie van deze netwerken te beperkt. Biomagnetische monitoring van bladstalen is een veelbelovende techniek die kan toegepast worden om de ruimtelijke en temporele variatie van luchtverontreiniging te evalueren. Tijdens mijn doctoraatsonderzoek heb ik biomagnetische monitoring (SIRM) van bladafgezette deeltjes geëvalueerd voor zowel luchtkwaliteitsmonitoring als modelvalidatie, op veranderlijke ruimtelijke en temporele resoluties. Momenteel is er echter nog gebrek aan informatie over de magnetiseerbare samenstelling van dit bladafgezet stof en de gezondheidsrelevantie van magnetische mineralen in atmosferische deeltjes. Dit postdoctoraal onderzoek heeft dan ook als doel om meer inzicht te verwerven in de magnetiseerbare samenstelling (mineralogie, deeltjesgrootte en concentratie) van stedelijke aerosolen, de potentiële toepassing van deze technieken voor brontoewijzing in stedelijke omgeving, en de gezondheidsrelevantie (mbt zware metalen, ROS en BC) van deze biomagnetische eigenschappen. De verworven kennis zal worden toegepast in twee grootschalige simultane biomagnetische monitoringcampagnes in Antwerpen (België) en Londen (UK).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Co-promotor: Lenaerts Silvia
• Mandaathouder: Hofman Jelle

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

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

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Co-promotor: Veroustraete Frank

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

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

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project vormt de eerste stap in het ontrafelen van de complexe driehoeksverhouding tussen bladoppervlakeigenschappen, microbiële gemeenschappen in de fyllosfeer en fijn stof. Na een exploratieve scan van de variabiliteit van bladoppervlakeigenschappen in een stedelijk milieu, wordt de invloed van bladoppervlakeigenschappen op depositie, incapsulatie en afspoeling van fijn stof en de microbiële samenstelling in de fyllosfeer bestudeerd.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Wuyts Karen

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

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

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: Yao Sadaiou Sabas Barima

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

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

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Tropische ontbossing zorgt elk jaar voor ongeveer 20% van de huidige antropogene broeikasgasemissies. Binnen de United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) wordt momenteel onderhandeld over een mechanisme om emissies van ontbossing en bosdegradatie in ontwikkelingslanden (REDD) te reduceren. Het objectief van dit mechanisme is om positieve intensieven te creëren voor ontwikkelingslanden om tropische ontbossing en bosdegradatie te stoppen of te verminderen. Om te verzekeren dat REDD effectief, efficiënt en eerlijk zal zijn voor ontwikkelingslanden, beoogt dit project een kwantitatieve duurzaamheidsanalyse van de landspecifieke gevolgen van verschillende REDD-scenario's.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: Vangoidsenhoven Marieke

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Baobab is een reusachtige boom, die van nature voorkomt in de drogere gebieden van tropisch Afrika. Lokale rurale gemeenschappen zijn afhankelijk van de hulpbronnen die deze 'multipurpose tree' levert om in hun levensonderhoud te voorzien. De verschillende plantendelen (bladeren, vruchten, zaden, bast,...) kennen namelijk allerhande toepassingen (vb. voedselgebruiken, touwproductie, traditionele geneeskunde, verhandelen en verkopen van producten op de markt). Deze studie richt zich op de screening van verbeterd plantmateriaal in termen van groei, biomassaproductie, droogteresistentie en voedingswaarde. Deze informatie zal erg waardevol zijn voor toekomstige baobabaanplantingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: Van den Bilcke Nina

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

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)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

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

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: Wuytack Tatiana

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De doelstelling van dit onderzoek is nagaan hoe externe stressfactoren de spectrale eigenschappen van bladeren beïnvloeden teneinde spectrale signalen correct te kunnen interpreteren. Hiervoor worden in labo-omstandigheden de bodemgerelateerde stressfactoren, droogte, nutriëntenstatus & zware metalen, alsook de invloed van afzonderlijk atmosferische polluenten (O3, NO2, SO2, NH3 en fijn stof) onderzocht. Tenslotte wordt de invloed van deze atmosferische polluenten in veldomstandigheden nagegaan.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: Snauwaert Lies

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

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

Onderzoeker(s)

• Promotor: Potters Geert

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Tropische ontbossing zorgt elk jaar voor ongeveer 20% van de huidige antropogene broeikasgasemissies. Binnen de United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) wordt momenteel onderhandeld over een mechanisme om emissies van ontbossing en bosdegradatie in ontwikkelingslanden (REDD) te reduceren. Het objectief van dit mechanisme is om positieve intensieven te creëren voor ontwikkelingslanden om tropische ontbossing en bosdegradatie te stoppen of te verminderen. Om te verzekeren dat REDD effectief, efficiënt en eerlijk zal zijn voor ontwikkelingslanden, beoogt dit project een kwantitatieve duurzaamheidsanalyse van de landspecifieke gevolgen van verschillende REDD-scenario's.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: Vangoidsenhoven Marieke

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Baobab is een reusachtige boom, die van nature voorkomt in de drogere gebieden van tropisch Afrika. Lokale rurale gemeenschappen zijn afhankelijk van de hulpbronnen die deze 'multipurpose tree' levert om in hun levensonderhoud te voorzien. De verschillende plantendelen (bladeren, vruchten, zaden, bast,...) kennen namelijk allerhande toepassingen (vb. voedselgebruiken, touwproductie, traditionele geneeskunde, verhandelen en verkopen van producten op de markt). Deze studie richt zich op de screening van verbeterd plantmateriaal in termen van groei, biomassaproductie, droogteresistentie en voedingswaarde. Deze informatie zal erg waardevol zijn voor toekomstige baobabaanplantingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: Van den Bilcke Nina

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De Afrikaanse baobab (Adansonia digitata L.) speelt een essentiële socio-economische rol in de rurale levensgemeenschappen van West-Afrika. Bijna alle delen van de boom worden gebruikt, en dit voor een grote verscheidenheid aan toepassingen. Ondermeer in de voeding is de baobab uiterst belangrijk. Zo spelen de bladeren, vruchtpulp en zaden een essentiële rol in de bereiding van traditionele maaltijden en in tijden van schaarste en hongersnood. De bladeren vormen ondermeer een goede bron van eiwitten, vitamine A en calcium, en de vruchtpulp is een uitermate goede leverancier van vitamine C. Ondanks het feit dat de baobab door miljoenen mensen dagelijks gebruikt wordt, is de soort onvoldoende onderzocht en wordt ze momenteel niet volledig benut. Zo wordt de baobab meestal niet actief gekweekt en is de plaatselijke bevolking afhankelijk van variabele weersomstandigheden en wild, niet-verbeterd en "ongekend" plantmateriaal om te voorzien in de voor hen levensnoodzakelijke plantproducten. Het mag dan ook niet verwonderen dat de baobab door het International Plant Genetic Resources Institute geselecteerd werd als belangrijkste en dringendste te domesticeren boomsoort van West-Afrika. De algemene doelstelling van dit project is een algehele beschrijving aan te leveren van de verschillende mechanismen waarover de baobab beschikt om te anticiperen op droogteomstandigheden. In een eerste onderzoeksdeel worden de morfologische adaptatiestrategieën van de boom op verschillende standplaatscondities in kaart gebracht aan de hand van een veldbemonstering. Terzelfdertijd wordt uit verschillende herkomstgebieden zaadmateriaal van de soort verzameld. De zaden zijn nodig om verschillende veld- en laboratoriumproeven op te zetten, die worden gebruikt om de ecofysiologische, celfysiologische en moleculaire respons van de baobab op droogteomstandigheden in kaart te brengen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: De Smedt Sebastiaan

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Zwavelhexafluoride (SF6) is een sterk broeikasgas dat evenwel slechts in lage concentraties voorkomt in de atmosfeer. Een bruikbare methode voor de degradatie van dit gas is evenwel nog niet bekend. In dit project construeren we een reactor om de capaciteit te testen van verschillende vervuilde bodems om SF6 af te breken. Tegelijk wordt het verloop van relevante fysische en chemische parameters van deze bodems onder SF6 begassing bepaald.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Potters Geert

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

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

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project stelt zich tot doel, het gebruik van bamboeplanten in biomassaproductie en bodemsanering te evalueren. Planten worden opgekweekt op drie verschillende velden met een verschillende graad van vervuiling ; evaluatie van biomassaproductie en tolerantie tegen de polluent gebeurt via groeianalyse, koolstofassimilatie en chlorofylfluorescentie. Vanuit deze data wordt een bestaand groeimodel (FORUG) geparametriseerd voor bamboe.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Co-promotor: Potters Geert

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

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

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: Kumar Ujjwal

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Tropische ontbossing zorgt elk jaar voor ongeveer 20% van de huidige antropogene broeikasgasemissies. Binnen de United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) wordt momenteel onderhandeld over een mechanisme om emissies van ontbossing en bosdegradatie in ontwikkelingslanden (REDD) te reduceren. Het objectief van dit mechanisme is om positieve intensieven te creëren voor ontwikkelingslanden om tropische ontbossing en bosdegradatie te stoppen of te verminderen. Om te verzekeren dat REDD effectief, efficiënt en eerlijk zal zijn voor ontwikkelingslanden, beoogt dit project een kwantitatieve duurzaamheidsanalyse van de landspecifieke gevolgen van verschillende REDD-scenario's.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: Vangoidsenhoven Marieke

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Vlaanderen gaat gebukt onder een van de hoogste niveaus van luchtvervuiling in Europa. Bovendien worden de gevolgen van klimaatverandering in toenemende mate waarneembaar in Vlaanderen. Met betrekking tot klimaat en luchtkwaliteit zijn atmosferische modellen een cruciaal instrument voor de ondersteuning van het beleid omdat ze ons in staat stellen voorspellingen te maken en de gevolgen van verschillende scenario's door te rekenen. Tot nu zijn voornamelijk voorspellende 3D-modellen het beste, beschikbare instrument hiervoor. Deze modellen zijn echter beperkt tot academische toepassingen en ze zijn zelden toegepast voor het doorrekenen van langetermijnvoorspellingen voor beleidsondersteuning omdat ze vaak te complex en rekenintensief zijn. De doelstellingen van het CLIMAQS onderzoeksproject zijn het controleren en verbeteren van bestaande voorspellende 3D-modellen op regionale en lokale schaal voor Vlaanderen en het ontwikkelen van strategieën om ze te implementeren in de ondersteuning van beleidskeuzes met betrekking tot de gevolgen van klimaatverandering en urbane en regionale luchtvervuiling in Vlaanderen. Voor dit project wordt een breed kennisplatform in atmosferisch modelleren uitgebouwd, gebaseerd op beschikbare expertise in Vlaanderen. Het project is dan ook een samenwerking tussen VITO, het Dep. Geografie en het Dep. Toegepaste Wetenschappen van de K.U.Leuven en het Dep. Bio-ingenieurswetenschappen van de UA. In een eerste fase van het project zullen de modellen op regionale en locale schaal voor secundaire aërosolvorming, de hydrologische cyclus en de biosfeer-atmosfeer-interactie worden verbeterd. Bovendien zullen technieken voor data-assimilatie worden geïmplementeerd voor bepaalde hydrologische parameters en atmosferische concentraties aan gassen en aerosolen. Om dit te bewerkstelligen zal een dynamische biosfeermodule worden geïntegreerd in een regionaal klimaatmodel. Dit maakt mogelijk dat vegetatie interactief kan groeien en afsterven in functie van atmosferische omstandigheden zoals die kunnen worden verwacht in de toekomst. De resulterende verbeterde regionale klimaatmodellen zijn niet alleen waardevol op zich, maar zullen eveneens toelaten om het modelleren van luchtkwaliteit te verbeteren. Op lokaal niveau, zoals een stadswijk, zullen gebouwen en vegetatie mee kunnen worden opgenomen in het modelleren van luchtkwaliteit met een ruimtelijke resolutie van slechts enkele meters, met behulp van ENVI-Met. De 3D-terreinobjecten zullen worden opgesteld met behulp van hoge resolutie stereosatellietbeelden. Bij het implementeren en testen van het model zal de focus liggen op voornamelijk verkeergerelateerde polluenten zoals fijn stof (PM10, PM2.5 en NO2). Bovendien zal speciale aandacht worden besteed aan het zeer schadelijke ultrafijn stof, met name naar de groottedistributie van de deeltjes en hun interactie met planten. In een tweede fase zal de focus liggen op het verbeteren van de toepasbaarheid van de modellen voor beleidsondersteuning en op het aantonen van hun mogelijkheden met behulp van gevalstudies. Na het koppelen van de modellen, zal de laatste fase van het project gewijd zijn aan het uitvoeren van beleidsrelevante demonstraties. Hierbij zullen specifieke gevallen worden beschouwd via het op lokale schaal modelleren van de effecten van mitigatiestrategieën voor luchtvervuiling. Bovendien zullen langetermijnvoorspellingen (over een periode van ong. 10 jaar) van de impact van klimaatverandering en van de luchtkwaliteit worden uitgevoerd voor de ganse regio Vlaanderen, met een resolutie van slechts enkele kilometers en zowel voor het huidige als het toekomstige klimaat. Het Dep. Bio-ingenieurswetenschappen van de UA zal instaan voor het ontwikkelen van numerische modellen in het bestaande FORUG-model ter simulatie van (i) de impact van atmosferische omstandigheden en ozon (O3), zwaveldioxide (SO2) en stikstofoxiden (NOx) op fysiologische dynamiek van vegetatie, en (ii) de emissies van BVOC's (biogenic volatile organic compounds) in functie van meteorologische omstandigheden en fenologie, en dit voor bomen, grasland en gewassen. Daarnaast zal een bestaande deterministische vegetatiemodule in het ENVI-Met model worden uitgebreid om de uitwisseling van polluenten te simuleren (depositie op, opname door en uitloging uit bladeren) alsook de fysiologische gevolgen van luchtpolluenten. Daarvoor worden intensieve meetcampagnes opgezet in Vlaamse steden ter bepaling van de plant-polluent-interacties, en dit voor verschillende soorten en in hoge ruimtelijke resolutie. Uiteindelijk zal de impact worden bepaald van verscheidene realistische scenario's van stedelijk groenaanleg op luchtkwaliteit en klimaat via gevalstudies in Gent en Hasselt, met behulp van het uitgebreide ENVI-Met model. In samenspraak met de betrokken steden zullen scenario's van groenaanleg worden geselecteerd, zoals de aanleg van parken, het aanplanten van hagen of bomenrijen langsheen drukke wegen, de aanleg van groendaken en een wijziging van de boomsoort gebruikt in stedelijke aanplantingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Co-promotor: Lenaerts Silvia

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: Wuytack Tatiana

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Tamarinde speelt een erg belangrijke socio-economische rol in de rurale levensgemeenschappen van West-Afrika. Zowat alle delen van de boomsoort (bladeren, bloemen, vruchten, zaden, hout) worden er op de lokale markt benut, en betekenen een bron van voedsel- en inkomenszekerheid voor de plaatselijke bevolking. Ondanks het grote belang van de soort werd tot hiertoe slechts weinig en ongecoördineerd onderzoek verricht naar tamarinde in Afrika. Wilde, niet-veredelde bomen worden nu continu geëxploiteerd om aan de groeiende vraag te beantwoorden. Hierdoor neemt het risico op afname van de intraspecifieke diversiteit toe, waardoor voedselproductie en ecosysteemstabiliteit in het gedrang komen. Deze studie wil een wetenschappelijke bijdrage leveren met betrekking tot de karakterisering van de huidige genetische en fenotypische diversiteit van tamarinde, en de selectie van de meest geschikte variëteiten voor domesticatie en veredeling. Mali werd hiervoor als studiegebied uitgekozen. In een eerste fase wordt observationeel onderzoek verricht op tien tamarindepopulaties, verspreid over de verschillende klimatologische zones in Mali. Enkele morfologische en chemische boom- en blad- en vruchtparameters worden opgemeten om op die manier de fenotypische diversiteit na te gaan van de bomen binnen de populaties en klimatologische zones. Voor de genetische studie worden STR (Simple Tandem Repeat)-merkers ontwikkeld. De bedoeling is de genetische verwantschappen tussen bomen en populaties duidelijk te maken, om de eventueel verschillende landrassen te identificeren en de huidige genetische diversiteit van de soort in Mali te karakteriseren. De resultaten van fenotypisch en genetisch onderzoek dienen als referentie voor het ontwikkelen van conservatiestrategieën en tevens als basis voor de selectie van moederbomen voor het opzetten van domesticatieprogramma's. In een tweede fase zal ook de droogte- en zoutgevoeligheid van de geïdentificeerde variëteiten of fenotypes nagegaan worden. De meest droogte-/zoutstressbestendige soorten kunnen dan geselecteerd worden voor domesticatie in droge/verzilte regio's, waar voedselvoorziening en ecosysteemstabiliteit het meest bedreigd zijn.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: Alaerts Katrijn

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project handelt over het belangrijke verziltingsprobleem in de Cauto Vallei in Oost-Cuba, waar het de voedselproductie ernstig reduceert. Dit gebied is van groot belang voor de Cubaanse landbouw omdat het de grootste productie van het land kent van bijvoorbeeld suikerbiet, wortelgewassen en groenten. De doelstelling van dit project is: (i) om voedselzekerheid en leefkwaliteit te verbeteren in oostelijk Cuba (Granma Province) via selectie van zouttolerante soorten en genotypes van drie voedselplanten (tarwe, tomaat en boon) en (ii) om het ecofysiologisch en biochemisch zoutstressonderzoek aan de Universiteit van Granma (GU) te versterken, en de opleidingscapiteit over dit onderwerp te verbeteren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De hoofddoelstelling van dit onderzoek is het aanpassen en verder ontwikkelen van een kroonbudgetmodel, wat zal toelaten om doorvalmetingen te gebruiken voor het nauwkeurig kwantificeren van interne en externe nutriëntenbronnen in bosecosystemen. Dit zal gebeuren door het vergelijken van de nutriënteninteractie tussen de atmosfeer en de vegetatie op verschillende ruimtelijke en temporele schaalniveaus voor drie belangrijke loofboomsoorten met uiteenlopende ecofysiologische en biogeochemische kenmerken. De processen van nutriëntentransfer via droge depositie en kroonuitwisseling zullen zowel op blad/tak-, kruin- als bestandsniveau bestudeerd worden tijdens verschillende periodes van fysiologische activiteit. Op blad- en takniveau zullen insitu en ex-situ experimenten worden uitgevoerd om fysische en fysiologische vegetatiekenmerken te bepalen die een rol spelen bij kroonuitwisselingsprocessen. Op kruinniveau zullen de kruinarchitectuur en de invloed hiervan op de turbulentie binnen de kruin en de droge depositie bestudeerd worden. De resultaten van deze twee lagere schaalniveaus zullen tenslotte geïntegreerd en opgeschaald worden in een procesgeoriënteerd nutriëntentransfermodel dat zal gevalideerd worden op bestandsniveau.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Corrosie in ballast tanks is een zeer specifieke materie, die door verschillende factoren beïnvloed wordt. Dit resulteert in meerdere corrosievormen, die elk hun eigen invloeden hebben. Het project is ingedeeld in 3 werkpakketten. De bedoeling van het eerste pakket is het formuleren van een protocol van inspectie, het opstellen van een dataformulier en het maken van een doe-het-zelf kit voor staalname. In een 2e fase zullen stalen aan boord worden genomen. Chemische parameters en microbiologische consortia zullen worden geïdentificeerd. Het derde pakket zal door middel van multivariate statistiek een hypothese formuleren ivm de oorzaken van corrosie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lenaerts Silvia
• Co-promotor: Dewil Raf
• Co-promotor: Potters Geert

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)
• Duurzame Energie- en Lucht- en Watertechnologie (DuEL)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De Afrikaanse baobab (Adansonia digitata L.) speelt een essentiële socio-economische rol in de rurale levensgemeenschappen van West-Afrika. Bijna alle delen van de boom worden gebruikt, en dit voor een grote verscheidenheid aan toepassingen. Ondermeer in de voeding is de baobab uiterst belangrijk. Zo spelen de bladeren, vruchtpulp en zaden een essentiële rol in de bereiding van traditionele maaltijden en in tijden van schaarste en hongersnood. De bladeren vormen ondermeer een goede bron van eiwitten, vitamine A en calcium, en de vruchtpulp is een uitermate goede leverancier van vitamine C. Ondanks het feit dat de baobab door miljoenen mensen dagelijks gebruikt wordt, is de soort onvoldoende onderzocht en wordt ze momenteel niet volledig benut. Zo wordt de baobab meestal niet actief gekweekt en is de plaatselijke bevolking afhankelijk van variabele weersomstandigheden en wild, niet-verbeterd en "ongekend" plantmateriaal om te voorzien in de voor hen levensnoodzakelijke plantproducten. Het mag dan ook niet verwonderen dat de baobab door het International Plant Genetic Resources Institute geselecteerd werd als belangrijkste en dringendste te domesticeren boomsoort van West-Afrika. De algemene doelstelling van dit project is een algehele beschrijving aan te leveren van de verschillende mechanismen waarover de baobab beschikt om te anticiperen op droogteomstandigheden. In een eerste onderzoeksdeel worden de morfologische adaptatiestrategieën van de boom op verschillende standplaatscondities in kaart gebracht aan de hand van een veldbemonstering. Terzelfdertijd wordt uit verschillende herkomstgebieden zaadmateriaal van de soort verzameld. De zaden zijn nodig om verschillende veld- en laboratoriumproeven op te zetten, die worden gebruikt om de ecofysiologische, celfysiologische en moleculaire respons van de baobab op droogteomstandigheden in kaart te brengen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: De Smedt Sebastiaan

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De globale doelstelling van dit doctoraal onderzoek is inzicht verwerven in de ecologische en socio-economische duurzaamheid van de meest relevant biomassastromen en biomassa-technologiecombinaties ( BTC's) in Vlaanderen. Hiervoor is een inventarisatie en evaluatie nodig op korte en middellange termijn van de belangrijkste mogelijkheden tot energetische valorisering van (eigen en ingevoerde) biomassastromen in Vlaanderen. De verschillende pistes moeten vervolgens tegenover elkaar afgewogen worden. Een groot gedeelte van het doctoraat zal zich daarom concentreren op de opmaak van een voor Vlaanderen aangepast duurzaamheidsmodel, ontwikkeld op basis van de internationaal beschikbare LCA-gegevens voor specifieke biomassastromen, een gegevensbestand van aangepaste energietechnologieën (1ste en 2de generatie), en een uitgebreide, vergelijkende studie van duurzaamheidscriteria en -modellen. Met behulp van het uiteindelijk weerhouden/ontwikkelde duurzaamheidsmodel en economisch modellen zullen relevante opties voor energievalorisering van potentiële biomassastromen in Vlaanderen afgewogen worden naar duurzaamheid, energie-efficiëntie en kosten. De uiteindelijk te beantwoorden vragen zijn: -welke zijn voor Vlaanderen de optimale biomassa-technologiecombinaties? -waarvoor en hoe moet Vlaanderen zijn eigen biomassastromen (gekweekt of afval) ecologisch en economisch optimaal inzetten?

Onderzoeker(s)

• Promotor: Kretzschmar Jean
• Mandaathouder: Buytaert Veerle

Onderzoeksgroep(en)

• Duurzame Energie- en Lucht- en Watertechnologie (DuEL)
• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

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

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vrancken Karl C M
• Mandaathouder: Nikolova Irina

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)
• Duurzame Energie- en Lucht- en Watertechnologie (DuEL)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit doctoraat beoogt de ontwikkeling van een functioneel dens keramisch membraan in holle vezelvorm met een optimale proton- of zuurstofgeleiding voor toepassing in de oxyfuel- en/of precombustion route voor toekomstige thermische centrales. In de oxyfuelroute gebeurt de verbranding met zuivere zuurstof ( o.a.bekomen uit omgevingslucht via membraanscheiding), en in de precombustion route wordt de brandstof eerst vergast en de H2 gescheiden (bv. met het membraan) van de gevormde CO2. De ontwikkeling gebeurt op basis van vroeger, op VITO uitgevoerd onderzoek waarbij de technische haalbaarheid van de aanmaak van kwalitatief goede holle keramische vezels werd aangetoond. Gekoppeld aan de aanmaak en karakterisering van holle vezels op basis van perovskiet of perovskietachtige keramische materialen, geschikt voor de specieke scheidingen die voor oxyfuel en/of precombustion nodig zijn, zal een kleinschalige membraanmodule worden ontworpen om de holle vezels te bundelen, gasdicht te maken en schaalvergroting te vereenvoudigen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Kretzschmar Jean
• Mandaathouder: Buysse Cédric

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)
• Duurzame Energie- en Lucht- en Watertechnologie (DuEL)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

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

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lenaerts Silvia

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)
• Duurzame Energie- en Lucht- en Watertechnologie (DuEL)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Kretzschmar Jean
• Mandaathouder: Mishra Vinit Kumar

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Seuntjens Piet Dfe

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)
• Duurzame Energie- en Lucht- en Watertechnologie (DuEL)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

L'objectif du présent projet est double: - Sur le plan du développement, l'objectif est de mettre en oeuvre des stratégies d'exploitation agricole qui visent l'amélioration du niveau de vie du monde rural dans deux provinces densément peuplées au Nord du Burundi. - Sur le plan académique, il s'agira de contribuer au meilleur fonctionnement des services du Département d'Economie Rural de la Faculté des Sciences Agronomiques de l'Université du Burundi.

Onderzoeker(s)

• Promotor: D'Haese Luc

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Voorgaand onderzoek leert ons dat een milde stressbehandeling in staat is om geïsoleerde plantencellen aan te zetten tot dedifferentiatie en somatische embryogenese. Dit gebeurt door een samenspel met het plantenhormoon auxine. In dit project wordt, door experimenten op hormoon- en stressgerelateerde mutanten van Arabidopsis, dit samenspel verder onderzocht.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Potters Geert

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland
• Mandaathouder: Alaerts Katrijn

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Baobab (Adansonia digitata L.) speelt een essentiële socio-economische rol in de rurale levensgemeenschappen van West-Afrika. Ondanks het feit dat de baobab door miljoenen mensen dagelijks gebruikt wordt, is de soort onvoldoende onderzocht en wordt ze momenteel niet volledig benut. Dit project tracht hieraan tegemoet te komen door een ecofysiologische karakterisering van baobab-types groeiend langs een neerslaggradiënt in Mali in respons op droogte- en zoutstress.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Samson Roeland

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Seuntjens Piet Dfe
• Mandaathouder: Meynendonckx Joke

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Seuntjens Piet Dfe

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project omhelst de opstart van een nieuwe onderzoekslijn voor de fysico-chemische behandeling van afgassen en procesopvolging door middel van gas sensoren. Een doorvloeireactor wordt gebouwd voor de karakterisatie van de adsorptie en katalytische eigenschappen van metaaloxide materialen. Doelstelling is het verwijderen van schadelijke componenten uit uitlaaat- en afgassen. Deze metingen vormen de basis voor de uitbouw van meer diepgaand basisonderzoek naar het werkingsprincipe van nanogestructureerde metaaloxide materialen (TiO2, SnO2, ZnO, V2O5) gebruikt als sorbent, als katalysator en als sensor.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lenaerts Silvia

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: D'Haese Luc

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Potters Geert

Onderzoeksgroep(en)

• Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)

Project type(s)

• Onderzoeksproject