Huishoudelijke microbiomen zijn gemeenschappen van micro-organismen die de oppervlakken en omgevingen in uw huis bewonen. Volgens recent onderzoek gepubliceerd in het tijdschrift Frontiers in Microbiology:1 bepaalde oppervlakken en omgevingen in uw huishouden herbergen diverse gemeenschappen van bacteriofagen.
Douchekoppen en tandenborstels zijn bijzonder belangrijk omdat ze dienen als een constante habitat voor deze microben, waardoor lijmachtige gemeenschappen ontstaan – ‘biofilms’ genoemd – waar deze kleine organismen gedijen.2 De microben die op deze oppervlakken worden aangetroffen, spelen een cruciale rol bij het vormgeven van de balans tussen nuttige en schadelijke bacteriën in uw huis, en kunnen directe gevolgen hebben voor uw gezondheid en welzijn.
De interacties tussen bacteriofagen en bacteriën in uw huishoudelijke artikelen kunnen ziekteverwekkende bacteriën onderdrukken en een gezondere leefomgeving bevorderen. Bovendien dagen deze bevindingen de conventionele perceptie van microben als uitsluitend schadelijke indringers uit, waardoor hun levensreddende voordelen worden benadrukt.
Hoe microbiomen binnenshuis onze gezondheid bepalen
Binnenomgevingen spelen een belangrijke rol bij het beïnvloeden van de menselijke gezondheid via de complexe gemeenschappen van micro-organismen die ze herbergen. Onderzoek heeft consequent aangetoond dat uw huis, werkplek en openbare ruimtes vol zitten met bacteriën en virussen die uw welzijn beïnvloeden.3 De meeste onderzoeken hebben zich echter primair geconcentreerd op bacteriepopulaties, waarbij vaak de virale tegenhangers die daarmee samenleven over het hoofd worden gezien.
Bacteriofagen, of fagen, zijn de natuurlijke vijand van bacteriën; het zijn kleine, statiefachtige virussen die specifiek bacteriën infecteren. Deze fagen werken door bacteriële soorten te jagen, aan te vallen en op te slokken, waardoor ze essentieel zijn bij het reguleren van pathogene bacteriepopulaties.4
Fagen dragen bij aan de microbiële diversiteit door te bepalen welke bacteriën gedijen en welke afsterven.5 De dynamiek tussen fagen en hun bacteriële gastheren onthult hoe microbiële gemeenschappen het evenwicht bewaren en de overgroei van schadelijke bacteriën weerstaan, en het bevorderen van onze kennis van faaginteracties binnen biofilms van huishoudens maakt de creatie van nieuwe, innovatieve benaderingen op het gebied van gezondheid en sanitaire voorzieningen mogelijk.
Door deze virale gemeenschappen te onderzoeken, willen wetenschappers nieuwe manieren ontdekken om nuttige microben te bevorderen en ziekteverwekkers te onderdrukken, waardoor uiteindelijk de netheid en veiligheid van onze dagelijkse omgeving wordt verbeterd.6 Dit onderzoek vult een cruciale leemte op en biedt inzichten die de manier kunnen veranderen waarop we microbiële ecosystemen binnenshuis beheren voor betere gezondheidsresultaten.
Ontdek verborgen bewakers in uw badkamer
Om hun hypothese te onderzoeken, gebruikten de onderzoekers metagenomische sequencing, een krachtige techniek die genetisch materiaal uit omgevingsmonsters ontcijfert. Door 34 monsters van tandenborstels en 92 douchekoppen te analyseren, wilden ze de aanwezige viruspopulaties identificeren en karakteriseren.
De resultaten waren opvallend: er ontstond een enorme diversiteit aan nieuwe fagen, waarvan er vele nog nooit eerder waren gedocumenteerd. De onderzoekers identificeerden in totaal 616 hoogwaardige virale operationele taxonomische eenheden (vOTU's) in biofilms van monsters van douchekoppen en tandenborstels. Deze vOTU's vertegenwoordigen verschillende groepen bacteriofagen, die elk een interactie aangaan met specifieke bacteriële gastheren.
Het enorme aantal unieke virale sequenties benadrukt de complexiteit en rijkdom van de virale gemeenschappen in alledaagse huishoudelijke artikelen. Erica M. Hartmann, een binnenmicrobioloog en hoofdauteur van het onderzoek, zei:7
“Het aantal virussen dat we hebben aangetroffen is absoluut wild. We hebben veel virussen gevonden waar we heel weinig van weten, en vele andere die we nog nooit eerder hebben gezien. Het is verbazingwekkend hoeveel onaangeboorde biodiversiteit er overal om ons heen is. En je hoeft niet eens ver te zoeken om het te vinden; het ligt vlak onder onze neus.”
Deze eerste bevindingen benadrukten niet alleen de complexiteit van microbiomen binnenshuis, maar vormden ook de weg vrij voor dieper onderzoek naar de manier waarop deze fagen bacteriepopulaties beïnvloeden.
Douchekoppen en tandenborstels hebben verschillende soorten fagen
Het weergegeven onderzoek komt voort uit eerder onderzoek,8 ook geleid door Hartmann, samen met haar collega's van de Universiteit van Colorado, dat in 2021 werd gepubliceerd in het tijdschrift Microbiome. Met de naam 'Operatie Pottymouth' identificeerden de onderzoekers hoe het doorspoelen van een toilet bacteriën verspreidt naar tandenborstels en douchekoppen.
“Dit project begon als een curiosum. We wilden weten welke microben er in onze huizen leven. Als je aan binnenomgevingen denkt, zijn oppervlakken zoals tafels en muren voor microben erg moeilijk om van te leven. Microben geven de voorkeur aan omgevingen met water. En waar is water? In onze douchekoppen en op onze tandenborstels.”9
In het laatste onderzoek ontdekten Hartmann en haar team dat virale gemeenschappen in douchekoppen en tandenborstels van elkaar verschillen. Er werd in alle monsters geen enkele vOTU gevonden en de meest voorkomende fagen verschilden tussen de twee huishoudelijke artikelen.10 Dit onderscheid weerspiegelt de gespecialiseerde omgevingen die elk item biedt.
Douchekoppen, die minder vaak in direct contact staan met mensen, bevatten fagen die verband houden met bacteriën uit de omgeving, zoals die uit waterbronnen.11 Tandenborstels, die voortdurend worden blootgesteld aan het menselijke orale microbioom, bevatten daarentegen fagen die verband houden met orale bacteriën, zoals Streptococcus en Veillonella.12 Deze fagen zijn waarschijnlijk betrokken bij het handhaven van een evenwichtig microbioom dat de overgroei van pathogene soorten voorkomt.
Dit betekent dat zelfs binnen hetzelfde huishouden verschillende items unieke virale ecosystemen cultiveren. Het gebrek aan gedeelde vOTU’s tussen douchekoppen en tandenborstels benadrukt de rol van specifieke omgevingsomstandigheden en microbiële bronnen bij het vormgeven van virale gemeenschappen.
Een andere belangrijke bevinding van het onderzoek is de positieve correlatie tussen virale rijkdom en bacteriële rijkdom in biofilms van huishoudens. Dit betekent dat gebieden met een grotere verscheidenheid aan bacteriesoorten doorgaans ook een grotere diversiteit aan bacteriofagen hebben.13
Interessant is dat, hoewel de virale rijkdom overeenstemt met de bacteriële rijkdom, de verdeling van de overvloed aan fagen over deze soorten niet hetzelfde patroon volgt. Kortom, het hebben van meer soorten bacteriën leidt tot meer soorten fagen, maar dit betekent niet noodzakelijkerwijs dat de fagen gelijkmatig over alle bacteriële gastheren zijn verspreid.
Deze bevindingen benadrukken het unieke karakter van elke microbiële habitat in uw huis, gedreven door factoren zoals hoe ze worden gebruikt en blootgesteld aan verschillende bacteriële bronnen.
“Er is gewoon een enorme hoeveelheid microbiële diversiteit. En voor elke bacterie zijn er potentieel tientallen, honderden of zelfs duizenden virussen die hem infecteren.” aldus Hartmann.14
Nieuwe fagen ontdekt in huishoudelijke microbiomen
Een andere opmerkelijke ontdekking uit dit onderzoek is de identificatie van talrijke nieuwe fagen, die unieke functies en interacties zouden kunnen bezitten die nog niet worden begrepen. De aanwezigheid van deze nieuwe fagen suggereert dat de microbiomen van huishoudens complexer en diverser zijn dan eerder werd gedacht.
Een derde intrigerende bevinding was de aanwezigheid van Mycobacteriofagen in douchekopmonsters.15 Deze virussen richten zich specifiek op Mycobacterium-soorten, waarvan sommige pathogeen zijn voor de mens, wat wijst op een natuurlijk mechanisme voor het bestrijden van schadelijke bacteriën in deze omgevingen.
Dit zou kunnen betekenen dat fagen kunnen fungeren als biologische agentia die de aanwezigheid van pathogene bacteriën beheersen en verminderen, waardoor de huishoudelijke hygiëne wordt verbeterd en het risico op infecties wordt verminderd.
De onderzoekers vonden ook geen bewijs van schadelijke antibioticaresistentie of virulentiegenen in de geïdentificeerde fagen.16 Deze bevinding is geruststellend, omdat dit betekent dat deze huishoudelijke fagen geen schadelijke eigenschappen aan bacteriën verspreiden. Ze controleren alleen de bacteriepopulaties, zonder extra bedreigingen te introduceren.
Deze fagen kunnen ook worden gebruikt voor toekomstige biotechnologische toepassingen, zoals faagtherapie, waardoor specifieke schadelijke bacteriën kunnen worden aangepakt en geëlimineerd zonder het risico te lopen de antibioticaresistentie te verergeren.
“Er is interesse in het ontwerpen van misschien meer geavanceerde medicijnen, zodat je in plaats van een breedspectrumantibioticum te nemen en je hele microbioom uit te roeien, dit medicijn zou kunnen nemen dat alleen de ziekteverwekker zou beïnvloeden en de rest van je microbioom intact zou laten. ” aldus Hartmann.17
Welke impact hebben deze bevindingen op de hedendaagse samenleving?
De aanwezigheid van levensreddende bacteriofagen in alledaagse huishoudelijke artikelen zoals douchekoppen en tandenborstels heeft aanzienlijke gevolgen voor de volksgezondheid. Door de bacteriepopulaties op natuurlijke wijze te reguleren, helpen deze fagen de prevalentie van schadelijke bacteriën te verminderen, waardoor het risico op infecties en ziekten in uw huis wordt verlaagd.
Een ander voordeel is de ontwikkeling van nieuwe sanitaire strategieën die fagen maximaliseren. Het zou kunnen helpen bij het identificeren van methoden die bijvoorbeeld de noodzaak elimineren van chemische desinfectiemiddelen die nuttige microben verstoren.18
Het begrijpen van de ingewikkelde relaties tussen fagen en bacteriën helpt ook bij het bevorderen van omgevingen die nuttige microbiële gemeenschappen ondersteunen. Materialen en oppervlakken die de groei van gezondheidsbevorderende fagen bevorderen, zouden bijvoorbeeld in huisontwerpen kunnen worden geïntegreerd, waardoor natuurlijke verdedigingsmechanismen tegen schadelijke ziekteverwekkers kunnen ontstaan zonder chemische oplossingen.19
De biotechnologiesector profiteert ook van deze bevindingen en maakt de weg vrij voor op fagen gebaseerde therapieën en producten, zoals gerichte schoonmaak- en sanitaire middelen, evenals medische behandelingen.20,21 Belangrijk is dat op fagen gebaseerde oplossingen kunnen worden geïmplementeerd in zorginstellingen om het risico op ziekenhuisinfecties te minimaliseren en het antibioticagebruik te verminderen.22,23
Hoe u de levensreddende microbiomen in uw huis kunt gebruiken
De ontdekking van levensreddende microben in alledaagse huishoudelijke artikelen zoals douchekoppen en tandenborstels markeert een aanzienlijke verschuiving in ons begrip van het binnenmilieu. Dit onderzoek onthult de complexe en cruciale rol die bacteriofagen spelen bij het in stand houden van gezonde microbiële ecosystemen in onze huizen.
Door microbioomvriendelijke praktijken in uw dagelijkse schoonmaakroutine op te nemen, helpt u nuttige microben te gedijen. Eenvoudige veranderingen, zoals het gebruik van natuurlijke, niet-giftige schoonmaakproducten en het grondig drogen van douchekoppen en tandenborstels, helpen een gezonder evenwicht tussen fagen en bacteriën te behouden.24
Het gebruik van huishoudelijke lucht- en waterfilters heeft een aanzienlijke invloed op het microbioom binnenshuis. Door een waterfilter van hoge kwaliteit te installeren, beperkt u de omgevingsbacteriën in douchekoppen, waardoor nuttige fagen de bacteriepopulaties effectief kunnen beheersen.25 Op dezelfde manier verminderen luchtreinigers met microbiële filters de bacteriën in de lucht, waardoor een stabiel microbioom binnenshuis wordt bevorderd.26
“Microben zijn altijd overal … We zouden ons voedsel niet kunnen verteren of infecties kunnen voorkomen als we niet over onze microben zouden beschikken.” aldus Hartmann.
“Hoezeer we in eerste instantie misschien ook met een beetje ick-factor reageren, ik denk dat het heel belangrijk is om de microbiële wereld te benaderen met een gevoel van verwondering en nieuwsgierigheid dat dit feitelijk dingen zijn die enorm veel goeds doen en potentieel een enorm potentieel herbergen voor biotechnologie.”27
