Onderzoek Camille Allonsius

Abstract

Klimaatverandering uit zich ook in onze regio steeds vaker in weersextremen, met toenemende periodes van droogte, langere hittegolven en intensere regenval. Om de impact van klimaatverandering in kaart te brengen, gebruiken onderzoekers klimaatgegevens van weerstationsnetwerken. Ecosysteemprocessen, zoals nutriënten- en koolstofcycli, worden echter bepaald door het lokale klimaat dat zich dicht aan de grond bevindt. Dit microklimaat wordt voornamelijk tot stand gebracht door de bodem, de vegetatie en de topografie, maar kan ook sterk beïnvloed worden door landgebruik en –beheer, vooral in stedelijke en antropogene omgevingen. In tegenstelling tot bij gebruik van de huidige weerstationsnetwerken, kunnen we dankzij het meten van het microklimaat ecologisch relevante klimaatgegevens voor het modelleren van biodiversiteit en ecosysteemfuncties bekomen. De microbiële gemeenschappen in de bodem spelen een cruciale rol in het functioneren van ecosystemen. Zowel klimaatverandering als veranderingen in het landgebruik kunnen de microbiële diversiteit en abundanties echter negatief beïnvloeden, en zijn dus gelinkt aan een lagere stabiliteit van ecosysteemfuncties. Pogingen om de impact van de klimaatverandering en het antropogene landgebruik op microbiële gemeenschappen te kwantificeren worden echter belemmerd door het ontbreken van nauwkeurige gegevens, zowel over de lokale klimaatomstandigheden (bijv. de lokale ernst van hittegolven en droogte) als over de bijbehorende microbiële gemeenschappen (bijv. praktische kwesties die de metingen op privé terreinen beperken). Met dit voorstel willen we 250 zorgvuldig geselecteerde privé-beheerde bodems onderzoeken op de diversiteit, samenstelling en abundantie van de aanwezige micro-organismen. Door dit projectvoorstel te kaderen binnen het grootschalige burgerwetenschapsproject "CurieuzeNeuzen In De Tuin", hebben we toegang tot een wijdverspreid netwerk van 5000 potentiële meetlocaties in Vlaanderen, die de bodemtemperatuur en de bodemvochtigheid in situ kwantificeren aan de hand van een miniatuur bodemweerstation. Daarnaast verkrijgen we dankzij dit project informatie over een breed scala aan andere bodemcondities, zoals pH, bodemtextuur, bulkdichtheid en organisch koolstofgehalte, evenals informatie over lokaal landgebruik en -beheer. Door deze datasets te combineren met de DNA-analyse van de microbiële gemeenschappen in de bodem, kunnen we de factoren identificeren die de microbiële diversiteit, samenstelling en abundantie bepalen (of verstoren) en zelfs de belangrijkste soorten voor een gezonde bodem identificeren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Allonsius Camille

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

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

Onderzoeker(s)

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

Onderzoeksgroep(en)

• 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