Titel Promotor Affiliaties "Korte inhoud" "Evolutie en transmissie dynamiek van darm microbiota species." "Jeroen Raes" "Laboratorium Moleculaire Bacteriologie (Rega Instituut), Harvard Medical School" "De darmmicrobiota omvat diverse species die belangrijke metabolische, immunologische en beschermende functies uitoefenen op de gastheer. Deze microbiota wordt bestudeerd met behulp van DNA sequenering-gebaseerde technieken (metagenomics), wat toelaat om de aanwezige species en hun functionele genen in het totale ecosysteem te identificeren. Onze kennis op het niveau van individuele species en stammen blijft echter eerder beperkt. In dit project willen we de globale evolutionaire trends van een aantal belangrijke darmspecies karakteriseren en hun overdraagbaarheid tussen individuen en populaties bestuderen. Hiertoe zal er eerst een referentiekader voor genomische analyse op populatieniveau worden ontwikkeld op basis van bestaande metagenomische datasets, om dit vervolgens toe te passen op duizenden metagenomen met brede ecologische en geografische spreiding. Hierdoor wordt het mogelijk om de distributie en evolutie van verschillende microbiële species in verschillende regio’s en populaties te karakteriseren. Ook zal de genetische variatie binnen individuen worden bestudeerd, alsook hoe dit de kolonisatie van andere bacteriën eventueel kan beïnvloeden. Tenslotte worden ook transmissie en migratie van deze species bestudeerd met epidemiologische methodes. Deze analyses zullen niet enkel nieuwe inzichten opleveren in de evolutie en ecologie van specifieke darmcommensalen, maar zullen ons ook toelaten om de overdraagbaarheid van intestinale microbiota beter te begrijpen. " "Ontwikkeling van een abscisinezuur (ABA)-producerende probiotische giststam om gastheer microbiota, intestinale gezondheid en inflammatoire ziekten te moduleren" "Rudi Beyaert" "Vakgroep Biochemie en Microbiologie, Vakgroep Biomedische Moleculaire Biologie" "Intestinale gezondheid wordt sterk beïnvloed door de voeding en door de microben in de darm. In dit project zullen we ons concentreren op de interacties tussen het plantenhormoon abscisinezuur (ABA) en het darm microbioom. Er werd reeds aangetoond dat ABA betrokken is bij verscheidene immuun- en inflammatoire ziekten, maar de anti-inflammatoire effecten moeten nog uitgebreider bestudeerd worden voor ABA gebruikt kan worden als therapie. Het doel van dit project is om een ABA-producerend probioticum te ontwikkelen en om de impact van ABA op het darm microbioom en het ziekteverloop te bestuderen in muismodellen met inflammatory bowel disease en sepsis. Ten eerste zullen we de impact van synthetisch ABA bepalen in onze ziektemodellen. Ten tweede zullen we een ABA-producerende probiotische giststam ontwikkelen en zullen we de fenotypische effecten van deze stam bepalen in onze muismodellen, evenals de effecten op de samenstelling van het darm microbioom. Om de invloed van endogeen ABA uit te sluiten, hebben we reeds eerder transgene ABA-gedepleteerde muizen ontwikkeld. We zullen onze observaties in wild-type muizen vergelijken met deze in transgene muizen. Als laatste, door onze observaties in de specific pathogen free (SPF) muizen te vergelijken met germ-free muizen en de “wildling” muizen met een natuurlijk microbioom, zullen we verifiëren of de beschermende effecten van ABA in onze ziektemodellen afhankelijk zijn van de omgeving." "Hoe beïnvloedt de microbiota (viroom en bacterioom) van Culex muggen hun vermogen om West Nile Virus en Usutu Virus, twee belangrijke opkomende flavivirussen in Europa, over te dragen?" "Jelle Matthijnssens" "Laboratorium Klinische en Epidemiologische Virologie (Rega Instituut), Laboratorium Virologie en Chemotherapie (Rega Instituut)" "West Nile Virus (WNV) en Usutu Virus (USUV) zijn twee belangrijke opkomende bedreigingen voor mens en dier in Europa. Beide virussen worden voornamelijk overgedragen door muggen van het genus Culex, inclusief Culex pipiens, de meest voorkomende mug op ons continent. We weten nog zeer weinig over het microbioom (viroom en bacterioom) van deze muggen, en nog minder over hoe dit microbioom het vermogen van deze muggen beïnvloed om belangrijke arbovirussen (i.e. arthropod-borne), zoals WNV en USUV, over te dragen. Dit project beoogt de karakterisering van het Culex microbioom, van muggen uit verschillende regio’s wereldwijd. In vivo infectie-experimenten met WNV en USUV zullen uitgevoerd worden om associaties tussen het microbioom en het vermogen om virussen over te dragen, te bestuderen. Verder zullen we ook relevante virussen, bacteriën en bacteriofagen trachten te isoleren, om in vivo inoculatie-experimenten uit te voeren om het oorzakelijk verband van de geselecteerde microben aan te tonen op het vermogen van Culex muggen om arbovirussen over te dragen." "Studie naar de rol van de intestinale microbiota op de ontwikkeling van immuun pathologieën d.m.v. kiemvrije of 'germ-free' muizen" "  De microbiome, het complex ecosysteem van micro-organismen bevolken ons lichaam, wordt sterk beïnvloed door genetische en omgevingsfactoren (inclusief voeding en life-style), zowel. Een verlies van complexiteit en diversiteit van de microbiome, genaamd ‘ ysbiosis ’ is verbonden met een overvloed aan immune ziekten zoals inflammatoire darmziekten (IBD), reumatoïde artritis en diabetes. Een essentiële eis die de relatie tussen commensale micro-organismen en ziekte te bestuderen, toegang naar ‘ erm-Free ’ (GF) isolatoren, die langdurige kweek van muizen toelaat in absoluut steriele omstandigheden en reconstitutie van muizen met een goed gedefinieerde microbiota. Tijdens mijn postdoc, ontwikkelde ik verschillende genetisch gemodificeerde muis lijnen die spontaan ziekte te ontwikkelen, met inbegrip van colitis, colorectale kanker, artritis en systemische lupus erythematosus (SLE). We willen onderzoeken of dysbiosis bijdraagt ​​aan de ziekte initiatie en progressie in deze verschillende muismodellen van menselijke ziekten, met behulp van GF-isolatoren. Onze onderzoeksinstituut (IRC) is het opstarten van een kleine GFmouse faciliteit, waarvan ik ben aangesteld als wetenschappelijk coördinator. Het instituut belegt alleen in de fokkerij isolatoren aan GF muis lijnen uit te breiden, en individueel onderzoek eenheden hebben om te investeren in de experimentele GF-isolatoren aan individuele experimenten uit te voeren. Aangezien mijn onderzoek sterk is gericht op de interactie tussen de darmflora, omgevingsfactoren en het immuunsysteem, de toegang tot een GF-isolator is essentieel." "Het Perpetuum Mobile van ondervoeding in Anorexia Nervosa: de causale impact van microbiota op voedselkeuzes" "Elske Vrieze" Mind-body-onderzoek "Patiënten met anorexia nervosa (AN), hebben een veranderde eetlust en verstoorde motivatie voor voeding, waardoor eten immens moeilijk is en hervoeding vaak een negatieve ervaring. Bijvoorbeeld, patiënten hebben vaak geen honger- of verzadigingssignalen en ervaren een diep gevoel van stress en angst voor voedsel, in plaats van plezier of beloning. Deze projectaanvraag onderzoekt de impact van biologische processen, veroorzaakt door ondervoeding bij AN, op eetlust, affect en motivatie, waardoor verstoorde voedselkeuzes bestendigd blijven. Onze drijvende hypothese is dat het voedingsgevoelige-microbiële ecosysteem in de darm (microbiota) een sleutelrol speelt hierin, via twee endofenotypes die voedselinname in AN beïnvloeden: het positieve valentie systeem en het arousal/regulerend Systeem. Specifiek, willen we het causale verband testen tussen deze enodophenotypes en voedselkeuze in AN enerzijds en de samenstelling van de microbiota en korte keten vetzuren (SCFA) anderzijds. SCFA zijn vetzuren geproduceerd uit voedingsvezels in de darm door microbiota. We willen een blinde, placebo-gecontroleerde, gerandomiseerde klinische studie uitvoeren om het effect van SCFA-toediening op arousal, positieve valentie and voedselkeuzes te meten. Dit project vergroot niet alleen onze kennis over de oorzaak van afwijkende voedselkeuzes in AN, maar kan ook de hervoedingsmethode in de behandeling verbeteren." "Studie van de microbiota en het potentieel van probiotica bij chronische rhinosinusitis." "Sarah Lebeer" "Translationele Neurowetenschappen (TNW), Eerstelijns - en interdisciplinaire zorg Antwerpen (ELIZA), Milieu Ecologie en Toegepaste Microbiologie (ENdEMIC)" "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?" "Effect van huid microbiota op arbovirus infecties" "Leen Delang" "Laboratorium Virologie en Chemotherapie (Rega Instituut)" "Arbovirussen zijn virussen die overgedragen worden via de beten van geïnfecteerde geleedpotigen, voornamelijk muggen of teken. Enkele bekende voorbeelden zijn chikungunya, dengue en Zika virus. De toegenomen globalisatie, klimaatverandering en aanpassing van arthropode vectoren aan mildere klimaten leiden tot een snelle en wereldwijde verspreiding van arbovirussen. Meerdere van deze arbovirussen vormen een significante bedreiging voor de volksgezondheid door het ernstige ziekteverloop en het gebrek aan antivirale strategieën. Daarom is het cruciaal om te begrijpen welke factoren een invloed hebben op arbovirus infecties. Wanneer een gastheer gebeten wordt door een geïnfecteerde mug, wordt het arbovirus geïnoculeerd in de huid, waar een groot aantal micro-organismen aanwezig is. Het is nog onduidelijk of er daar een interactie plaatsvindt tussen het geïnoculeerde arbovirus en de plaatselijke huid microbiota en welk effect deze zou kunnen hebben op de replicatie van het virus en het bijhorende ziektebeeld. Voorlopige data toonden ernstigere Zika virus infecties in muizen na behandeling van de inoculatie plaats met topicale antibiotica. Het doel van dit project is om verder te onderzoeken welke impact (huid) microbiota mogelijks hebben op arbovirus infecties in de gastheer." "Invloed van microbiota op het gedrag, de differentiatie en de migratie van intestinale stamcellen bij patiënten met een inflammatoire darmziekte." "Paul Rutgeerts" "Translationeel Onderzoek van Gastro-enterologische Aandoeningen (TARGID)" "De juiste pathogenese van de ziekte van Crohn (CD) blijft onvolledig begrepen, maar een verlies aan tolerantie voor normale darmorganismen lijkt cruciaal. Interacties tussen de gastheer en de darmorganismen vinden plaats ter hoogte van het darmoppervlak welke bestaat uit enterocyten, blijkbekercellen, entero-endocriene cellen en Paneth cellen. Al deze cellen worden continue aangemaakt vanuit intestinale stamcellen (ISC) welke zelf gelokaliseerd zijn in de basis van de darmcrypten. De impact van darmorganismen op intestinale stamcellen werd nog niet onderzocht. Wij vermoeden dat ISC zich anders gedragen na contact met darmorganismen, wat aanleiding geeft tot een verschillende differentiatie in dochtercellen en een verschillende vrijzetting van anti-microbiële peptiden door de Paneth cellen.We plannen het gedrag van ISC te vergelijken tussen patiënten met CD (actieve of niet-actieve ziekte) en controle personen, via specifieke merkers voor ISC en hun verschillende dochtercellen. Bovendien, zullen we deze merkers eveneens onderzoeken in een in vitro model waarbij - via endoscopie bekomen - ISC capabel zijn om zich uit te differentiëren tot een volledig darmepitheel. Wij voorzien deze kulturen eveneens te incuberen met pro-inflammatoire (Escherichia coli) en anti-inflammatoire darmorganismen (Faecalibacterium prausnitzii). De bevindingen zullen nadien gecontroleerd worden in andere in vitro modellen, al dan niet in aanwezigheid van dentritische cellen, welke een rol spelen in de immuunresponse tegen darmorganismen. Tenslotte, zullen wij de bevindingen ook in vivo proberen te bevestigen in een muis model waarbij de muizen zullen geïnfecteerd worden met deze zelfde darmorganismen." "ENTOBIOTA - Van zwarte naar gouden soldatenvlieg (Hermetia Illucens) meerwaardecreatie door exploratie van de microbiota en het metabolisme" "Sabine Van Miert" "expertisecentrum voor duurzame grondstoffen, algen en insecten en duurzame chemie, Thomas More Kempen vzw, Katholieke Universiteit te Leuven" "(FWO-SBO van 01/01/2019 tot 31/12/2022). Black Soldier Fly larven (BSFL) zijn larven van het insect de zwarte soldatenvlieg. Ze worden momenteel op industriële schaal wereldwijd gekweekt als voeringrediënt. Ze kunnen worden gekweekt op een breed scala aan neven- en afvalstromen van de voedingsindustrie en de landbouw, waarbij ze deze stromen omzetten in waardevolle biomassa. Gezien de strijd van ons voedselsysteem om duurzaam te voldoen aan de eiwitbehoefte van de groeiende wereldbevolking, biedt BSFL-opfok een innovatief, biogebaseerd alternatief dat bijdraagt aan een circulaire economie. Aangezien de insectenproductie een nieuwe tak van de veehouderij is, is het aan (academische) onderzoekers om dezelfde diepgaande kennis te vergaren die beschikbaar is voor andere landbouwhuisdieren over productieveiligheid en -optimalisatie. Zo is de impact van de chemische en microbiële samenstelling van het voer op de zoötechnische prestaties en op de microbiële veiligheid van BSFL vrijwel onbekend. Bovendien wijst voorlopig onderzoek op hoogwaardige toepassingen voor andere industriële sectoren, zoals de farma- en afvalverwerkingssector, die meer winst kunnen opleveren voor de insectenproductiesector. Dit project heeft tot doel meer fundamentele kennis te genereren die de insectensector, de wetgeving en de samen opkomende voedselwaardeketen kan ondersteunen om wetgevende en technische hindernissen bij de kweek en valorisatie weg te nemen. Meer specifiek zullen we de nauwelijks onderzochte interacties tussen de BSFL, hun substraat en hun darmflora onderzoeken. Dergelijke interacties zijn naar verwachting afhankelijk van het substraat en beïnvloeden (i) de groei van de larven, (ii) hun microbiële veiligheid en (iii) hun chemische veiligheid. Het algemene doel van dit project is het definiëren en karakteriseren van een reeks micro-organismen die kunnen worden gebruikt om de darmmicrobiota van BSFL te manipuleren om de prestaties in elk van de drie bovengenoemde domeinen te verbeteren en hun economische waarde te vergroten. Het project wordt gecoördineerd door KU Leuven, Lab4Food. Partners zijn UAntwerpen, Thomas More Kempen en Inagro. Het project wordt begeleid door een gebruikersgroep van bedrijven (insectenkwekers, voederproducenten, farmaceutische bedrijven,...) en instituten." "Fecale microbiota transplantaties in colitis ulcerosa patiëten: wat is de rol van het human darmviroom en kunnen we het gebruiken als biomerker om succes van behandeling te voorspellen" "Jelle Matthijnssens" "Laboratorium Klinische en Epidemiologische Virologie (Rega Instituut), Laboratorium Moleculaire Bacteriologie (Rega Instituut), Translationeel Onderzoek van Gastro-enterologische Aandoeningen (TARGID)" "Inflammatoire darmziekten (IBD) zijn een groep van chronische ziekten die ontsteking van de darmen omvatten. Het wordt doorgaans ingedeeld in twee fenotypen: de ziekte van Crohn (CD) en colitis ulcerosa (UC). UC wordt gekenmerkt door continue ontsteking beperkt tot de mucosa van de dikke darm, terwijl CD een transmurale ontsteking vertoont die elk deel van het darmkanaal kan aantasten. Hoewel de exacte oorzaak van IBD onbekend blijft, suggereert de huidige werkhypothese dat omgevingsfactoren een abnormale immuunrespons tegen de darmmicrobiota kunnen veroorzaken, met name bij genetisch vatbare personen. Centraal in deze hypothese ligt de betrokkenheid van de microbiota - een complex micro-ecosysteem bestaande uit virussen, fungi, bacteriën, archaea en protozoa, die essentiële functies voor het menselijk lichaam vervullen. Verstoringen in dit ecosysteem kunnen leiden tot dysbiose, een ongunstige microbiële toestand die is gekoppeld aan complicaties. Dysbiose is een belangrijke eigenschap die niet alleen wordt beschreven bij IBD, maar ook bij gerelateerde aandoeningen zoals hidradenitis suppurativa (HS). Het wordt voornamelijk toegeschreven aan veranderingen in de bacteriële component van de microbiota, waarbij virussen vaak op de achtergrond blijven. Deze thesis heeft tot doel dieper in te gaan op de rol van het viroom in de pathofysiologie van IBD en HS. Het onderzoekt de samenstelling, diversiteit en gedrag van het viroom bij IBD- en HS-patiënten en verheldert de interacties met het immuunsysteem en de bacteriële microbiota. Door middel van ‘viral community types’ identificeert de thesis viroom configuraties die worden geassocieerd met succes van de behandeling bij IBD-patiënten. Verder onderzoekt het de virale component bij UC-patiënten die fecale microbiota transplantaties (FMT) ondergaan, waarbij viroom instabiliteit sterk wordt beïnvloed door ontstekingen in de dikke darm, en er strategieën worden gesuggereerd om FMT-resultaten te optimaliseren. Ten slotte, verkent de thesis de relatie tussen HS en het huidviroom, waarbij groepen fagen worden geïdentificeerd die geassocieerd zijn met de ernst van de ziekte, wat wijst op potentiële klinische relevantie door het moduleren van bepaalde huidbacteriën."