Onderzoek Irina Spacova

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

Inleiding: De meeste kinderen met mucoviscidose (CF) worden op een jonge leeftijd gediagnosticeerd, meestal via neonatale screening. CF gaat gepaard met frequente respiratoire infecties of opstoten. Deze opstoten zijn bij jonge kinderen vaak het gevolg van virale infecties. Frequente luchtweginfecties leiden tot vroege kolonisatie van de luchtwegen met pathogene bacteriën. Bovendien leidt infectie tot inflammatie en verstoring van de mucusproductie via ontregeling van de mucines. Het resultaat bestaat uit ziekteprogressie met beschadiging van de normale luchtwegstructuur en longweefsel. Doelstelling: Het ontrafelen van de mechanismen waardoor viraal geïnduceerde infectieuze opstoten leiden tot een meer pathogeen luchtwegmicrobioom in jonge kinderen met CF van de geboorte tot aan de kleuterleeftijd, en dit via luchtweginflammatie en mucineregulatie. Hierdoor kunnen in de toekomst alternatieve therapeutische strategieën ontwikkeld worden zowel wat de pathogene als potentieel gunstige bacteriën in de CF-luchtweg betreft. Methodologie: Jonge kinderen met CF tussen 0 en 5 jaar worden geïncludeerd in het CF-centrum van het UZA. Orofaryngeale wissers worden longitudinaal, op specifieke tijdspunten, afgenomen om de dynamiek van het luchtwegmicrobioom en inflammatie en mucines in kaart te brengen. Op het moment van een infectieuze opstoot worden extra wissers afgenomen om de interactie tussen de virussen en bacteriën te bestuderen en hun invloed op een toegenomen inflammatie en mucusproductie. Deze gegevens worden gelinkt aan klinische uitkomstparameters zoals de lung clearance index en vragenlijsten omtrent levenskwaliteit. Het laatste luik van dit project bestaat uit een in vitro studie die de effecten van specifieke luchtwegmicrobiota in CF onderzoekt op TLR-inductie, activatie van transcriptiefactoren, stimulering van cytokine en interferon signalisatie (zowel geïsoleerd als in combinatie met virussen), en uiteindelijk ook op de virusgeassocieerde infectieuze en cytopathische effecten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Hoorenbeeck Kim
• Co-promotor: De Boeck Ilke
• Co-promotor: Spacova Irina

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium Experimentele geneeskunde en Pediatrie (LEMP).

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Van geluidsgevoelige gebieden tot oases van stilte: met het grootschalig burgeronderzoeksproject De Oorzaak leggen De Morgen (DM), het Universitair Ziekenhuis Antwerpen (UZA) en UAntwerpen de focus op geluid en geluidsbeleving in een stedelijke omgeving. We gaan in 2024-2025 na hoe bewoners van verschillende wijken in Antwerpen, Gent en Leuven het aanwezige omgevingsgeluid appreciëren. Aan de hand van vragenlijsten (subjectief), slimme geluidssensoren (objectief) en medisch onderzoek (UAntwerpen en UZA) wordt geclassificeerd welke geluiden gehoord worden, welk geluidsniveau deze geluiden hebben, hoe deze geluiden worden ervaren en welke impact ze hebben op de gezondheid, stress, slaap- en levenskwaliteit.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vuye Cedric
• Co-promotor: Casas Ruiz Lidia
• Co-promotor: Couscheir Karolien
• Co-promotor: de Bruijn Gert-Jan
• Co-promotor: Dens Nathalie
• Co-promotor: Hellinckx Peter
• Co-promotor: Lembrechts Jonas
• Co-promotor: Poels Karolien
• Co-promotor: Spacova Irina
• Co-promotor: Van Hal Guido
• Co-promotor: Vanoutrive Thomas

Onderzoeksgroep(en)

• Duurzame verhardingen en asfaltonderzoek (SuPAR)

Project website

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

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

Natuur en biodiversiteit hebben niet enkel een positieve invloed op de menselijke gezondheid, ze zijn ook essentieel voor een goed en gezond leven. Hoewel dit thema binnen de gezondheidszorg steeds meer aandacht krijgt, bestaan natuuroplossingen binnen de zorg nog vaak als geïsoleerde initiatieven zonder een structurele wetenschappelijk omkadering. Vandaar dat het noodzakelijk is om een wetenschappelijk onderbouwde evaluatiemethodiek te ontwikkelen die informatie kan genereren en bewijskracht kan aanleveren met betrekking tot te boeken gezondheidswinsten enerzijds en het verstevigen van ecosystemen anderzijds. In dit onderzoek gaan we dieper in op de voorgenoemde problematiek en stellen we een conceptueel kader voor dat zal dienen als fundament van het project. Hierbij introduceren we ook een aantal bijkomende benaderingen die niet als zodanig in het bestek werden gevraagd, zoals een opleidingsperspectief en het beschouwen van de rol van het microbioom. Verder behandelen we de verschillende fases die door de opdrachtgever werden beschreven op een methodologische manier waarbij we steeds de verbinding maken met de methodiek van intervention mapping die we in een iteratief proces zullen toepassen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Keune Hans
• Co-promotor: Spacova Irina

Onderzoeksgroep(en)

• Eerstelijns - en interdisciplinaire zorg Antwerpen (ELIZA)

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

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