< Terug naar vorige pagina

Project

Microbiota van de huisvlieg, Musca domestica

We delen onze leefomgeving met verschillende insecten waarvan sommige beschouwd worden als ongedierte, terwijl we andere niet eens opmerken. Deze insecten dragen een overvloed aan microben met zich mee en fungeren zo als mogelijke vectoren voor deze microben.  Hoewel insecten diversiteit kunnen introduceren in de niches die ze bewonen, kunnen ze ook ongewenste microben in onze leefomgeving binnenbrengen. Er zijn reeds enkele studies geweest naar de microbiota van enkele synantropische insectensoorten, meestal toegespitst op de microbiota van de azijnvlieg Drosophila melanogaster.

In deze studie focussen we ons op de gewone huisvlieg Musca domestica.  We karakteriseren haar microbiota in detail, en gaan ook na welke invloed de omgeving heeft of de microbiota. Daarom hebben we een methode uitgewerkt om tegelijkertijd de interne en externe bacteriën en fungi geassocieerd met de vlieg te analyseren. Vervolgens hebben we meer dan 400 vliegen van twee verschillende locaties (België en Rwanda) verzameld. Deze vliegen werden verzameld in drie verschillende mens-gerelateerde omgevingen, namelijk in huizen, boerderijen en ziekenhuizen. De interne en externe de microben werden geanalyseerd aan de hand van  zowel een cultuur-onafhankelijke als -afhankelijke methode. Een deel van de geïsoleerde microben werd tot op soort-niveau geïdentificeerd en gescreend voor antimicrobiële resistentie.

Aan de hand van de cultuur-onafhankelijke methode (gerichte amplicon-sequencing) verkregen we een gedetailleerd beeld van de microbiële gemeenschap geassocieerd met de huisvlieg in de verschillende habitatten. Een eerste interessante waarneming is dat dat de externe bacteriële gemeenschap meer divers is in vergelijking met de interne gemeenschap. Dit is niet het geval voor schimmels en gisten, waarbij de interne en externe gemeenschappen even divers zijn voor alle habitatten. Bovendien hebben zowel geografie als habitat een sterke invloed op de samenstelling van microbiële gemeenschappen met een sterker effect voor de externe dan voor de interne gemeenschap. Hoewel variërend tussen individuen, is de bacteriële samenstelling van de interne microbiota vrij stabiel met vergelijkbare patronen tussen vliegen van verschillende locaties. Aan de andere kant groeperen de externe bacteriën samen volgens het land van de vlieg en de habitat van oorsprong, wat resulteert in een locatie-specifieke microbiële signatuur. Zo vinden we significant meer bacteriën van de geslachen Planococcaceae, Ruminococcaceae, Acinetobacter en Flavobacterium op vliegen van Belgische boerderijen, terwijl er significant meer bacteriën van de geslachten Massilia, Carnobacteriaceae en Corynebacterium op vliegen van Rwandese boerderijen zijn. Verder zijn de schimmelgemeenschappen sterk afhankelijk van de locatie (land) en minder van de habitat.

Een cultuur-afhankelijke methode is minder precies met betrekking tot een algemeen zicht op de gemeenschap vanwege complicaties met het kweken en isoleren van alle microbiële soorten. Toch leverde deze methode waardevolle aanvullende informatie op. Het belangrijkste bacteriële geslacht dat met beide methoden gedetecteerd werd was Staphylococcus. Verdere identificatie van isolaten van dit geslacht toonde aan dat ten minste 17 verschillende Staphylococcus soorten aanwezig zijn in de huisvlieg microbiota. Deze isolaten werden ook getest op hun antimicrobiële resistentie. We vonden grote variatie in resistentie tussen de verschillende soorten, met een trend voor meer resistente stammen in vliegen geïsoleerd van stalen uit Rwandese ziekenhuizen. Het is echter noodzakelijk om meer isolaten van vliegen uit alle habitatten te analyseren om sluitende conclusies te kunnen afleiden.

Onder de gekweekte isolaten ontdekten we ook een nieuwe bacteriële soort, waarvoor de naam Apibacter muscae werd voorgesteld. Het geslacht omvat al twee soorten die werden geïsoleerd uit bijen, wat suggereert dat dit mogelijk een insect-specifiek geslacht is.

In deze studie hebben we de microbiële gemeenschap geassocieerd met een van de meest voorkomende synantropische insecten, de huisvlieg, bestudeerd. We vonden dat deze insecten zeer uiteenlopende bacteriële en schimmelgemeenschappen huisvesten die afhankelijk zijn van de locatie en de habitat van de vliegen. De interne bacteriële gemeenschappen zijn stabieler in vergelijking met de externe gemeenschappen, wat suggereert dat hun samenstelling grotendeels bepaald wordt door de fysiologie van de vlieg, terwijl de schimmels en bacterien die op het lijf van de vliegen te vinden zijn wellicht meer toevallig opgepikt worden uit de omgeving. Dat wijst erop dat vliegen wellicht goede algemene vectoren zijn voor een hele reeks verschillende microben. De mate waarin huisvliegen de microbiële gemeenschappen in onze leefomgeving beïnvloeden, moet echter nog verder onderzocht worden.

Datum:20 okt 2015 →  2 apr 2020
Trefwoorden:Microbial volatile organic compounds, Insects, Microbe transmission
Disciplines:Engineering van biomaterialen, Biologische systeemtechnologie, Biomateriaal engineering, Biomechanische ingenieurswetenschappen, Andere (bio)medische ingenieurswetenschappen, Milieu ingenieurswetenschappen en biotechnologie, Industriële biotechnologie, Andere biotechnologie, bio-en biosysteem ingenieurswetenschappen, Microbiologie, Systeembiologie, Laboratoriumgeneeskunde, Genetica, Moleculaire en celbiologie, Scientific computing, Bio-informatica en computationele biologie, Maatschappelijke gezondheidszorg, Publieke medische diensten
Project type:PhD project