Publicaties

Het verwerken van mogelijke probiotica voor de bovenste luchtwegen door sproeidrogen

Katarina Jokicevic, Géraldine Broeckx, Dieter Vandenheuvel, Ilke De Boeck, Camille Nina Allonsius, Sarah Lebeer, Filip Kiekens
2020
Drying Technology

In dit onderzoekspapier werd de formulering van acht nieuwe probiotische kandidaten die tot het geslacht Lactobacillus behoren na sproeidrogen onderzocht. Naast levensvatbaarheid, werden groei- en fermentatievermogen na drogen bevestigd via experimenteel werk. Eén van de onderzochte lactobacillen toonde veelbelovende resultaten en werd gekozen voor verdere optimalisatie.  Aan de hand van microscopische visualisatie en flow cytometrie van de bacteriële morfologie bleek sproeidrogen een geschikte verwerkingsmethode te zijn. Adhesie experimenten gaven geen veranderingen in functionaliteit aan. Ten slotte werd de contacttijd tussen bacteriën en hete drogende lucht geïdentificeerd als een cruciale parameter bij het sproeidrogen van probiotica.

Taxonomische noot over het genus Lactobacillus: beschrijving van 23 nieuwe genera, aangepaste beschrijving van het genus Lactobacillus en samenvoeging van de families Lactobacillaceae en Leuconostocaceae

Jinshui Zheng, Stijn Wittouck, Elisa Salvetti, Charles M.A.P. Franz, Hugh M.B. Harris, Paola Mattarelli, Paul W. O’Toole, Bruno Pot, Peter Vandamme, Jens Walter, Koichi Watanabe, Sander Wuyts, Giovanna E. Felis, Michael G. Gänzle, Sarah Lebeer
2020
International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology

Het genus Lactobacillus bestaat momenteel uit 253 species (Maart 2020) die extreem divers zijn wat betreft hun fenotypes, ecologie en genotypes. In deze studie hebben we de taxonomie van Lactobacillaceae en Leuconostocaceae geëvalueerd op basis van genoomsequenties. Parameters die we geëvalueerd hebben zijn core genoom fylogenie, (geconserveerde) aminozuursimilariteit, clade-specifieke signature genen, fysiologische criteria en de ecologie van de organismen. Op basis van deze polyfasische aanpak stellen we voor om het genus Lactobacillus te herclassificeren naar 25 genera: het aangapaste genus Lactobacillus, dat de host-adapted organismen omvat die tot nu toe omschreven werden als de L. delbrueckii groep, Paralactobacillus en 23 nieuwe genera. Voor deze nieuwe genera stellen we de namen Holzapfelia, AmylolactobacillusBombilactobacillusCompanilactobacillus, Lapidilactobacillus, Agrilactobacillus, Schleiferilactobacillus, Loigolactobacilus, Lacticaseibacillus, Latilactobacillus, Dellaglioa, Liquorilactobacillus, Ligilactobacillus, Lactiplantibacillus, Furfurilactobacillus, Paucilactobacillus, Limosilactobacillus, Fructilactobacillus, Acetilactobacillus, Apilactobacillus, Levilactobacillus, Secundilactobacillus, en Lentilactobacillus voor. We stellen ook voor om de beschrijving van de familie Lactobacillaceae aan te passen om alle genera te omvatten die voordien onderdeel waren van de families Lactobacillaceae en Leuconostocaceae. De algemene term “lactobacillen” zal nog steeds gebruikt kunnen worden om alle organismen te omvatten die tot en met 2019 geclassificeerd waren als Lactobacillaceae. Deze herclassificatie reflecteert de fylogenetische positie van de micro-organismen en groepeert lactobacillen in robuste claden met gedeelde ecologische en metabolische eigenschappen, zoals bijvoorbeeld aangetoond wordt in de aangepaste beschrijving van het genus Lactobacillus, dat species omvat die aangepast zijn aan vertebraten (zoals L. delbrueckiiL. inersL. crispatusL. jenseniiL. johnsonii en L. acidophilus) of invertebraten (zoals L. apis en L. bombicola).

Toepassingen van plantaardige gefermenteerd voedsel en hun bacteriën

S. Wuyts, W. Van Beeck, C. Allonsius, M. van den Broek and S. Lebeer
2020
Current Opinion in Biotechnology

Plantaardige fermentaties en hun bacteriën vormen een weinig bestudeerde bron voor nieuwe biotechnologische toepassingen. Uit recente data blijkt dat een diverse reeks melkzuurbacteriën deze plantfermentaties vaak domineren. Vanwege de lange geschiedenis van veilig gebruik van melkzuurbacteriën in gefermenteerde voedingsmiddelen, stellen we hier dat verschillende nieuwe probiotische, synbiotische en een reeks andere industriële toepassingen kunnen worden geproduceerd op basis van nieuwe inzichten in de functionele en genetische mogelijkheden van deze melkzuurbacteriën.

Dubbele en drievoudige epitheliale cocultuur modelsystemen met donor-afgeleide microbiota en THP-1-macrofagen om bacterie-gastheer interacties in de menselijke sinonasale holtes na te bootsen

Charlotte De Rudder, Marta Calatayud Arroyo, Sarah Lebeer, Tom Van de Wiele
2020
Sphere

Ondanks het groeiende besef dat de microbiota (de verzameling van microorganismen in een bepaalde omgeving) een belangrijke rol spelen in de gezondheid van de neus en sinussen, en van het belang van de interactie tussen het epitheel en de immuuncellen in de neus, is er tot op heden geen in vitro model systeem dat beiden combineert. In deze studie hebben we een modelsysteem ontwikkeld dat gebaseerd is op gedifferentieerd luchtwegepitheel (luchtwegepitheel dat behandeld is om de eigenschappen van in vivo luchtepitheel beter te benaderen). Dit werd gecombineerd met de nasale microbiota afkomstig van gezonde personen en immuuncellen (macrofagen). De nasale microbiota werd goed getolereerd door de humane gastheercellen, wat bleek uit de afwezigheid van toxiciteit, stabiele cytokinesecretie, en behoud van epitheliale integriteit. Daarnaast bleef ook de bacteriële gemeenschap gedurende de periode van het experiment representatief voor de in vivo humane neus en sinussen. Tot slot werd geobserveerd dat de introductie van immuuncellen zorgde voor een verschuiving in de samenstelling van de bacteriële gemeenschap, en dat de epitheelcellen een andere respons hadden op de bacteriële gemeenschap afhankelijk van de aan- of afwezigheid van immuuncellen. We concluderen dat beide modelsystemen de mogelijkheid bieden om microbe-gastheerinteracties in de bovenste luchtwegen te onderzoeken op een meer representatieve manier dan huidige in vitro modelsystemen.

De bacteriële diversiteit en pathobionten in de neus vertegenwoordigen het sinus microbioom in chronische rhinosinusitis

Ilke De Boeck, Stijn Wittouck, Katleen Martens, Jos Claes, Mark Jorissen, Brecht Steelant, Marianne F. L. van den Broek, Sven F. Seys, Peter W. Hellings, Olivier M. Vanderveken, Sarah Lebeer
2019
mSphere

De laatste jaren wordt meer en meer aangetoond dat de samenstelling van de bacteriën in de luchtwegen geassocieerd is met chronische rhinosinusitis (CRS), maar de exacte rol van dit microbioom in de ontwikkeling en ernst van de ziekte is nog niet geweten. In deze studie werden verschillende stalen van de bovenste luchtwegen verzameld van CRS patiënten, wanneer deze geopereerd werden aan hun sinussen. De bacteriën werden geïsoleerd uit al deze stalen en geïdentificeerd via moleculaire sequenering. De bacteriële profielen die werden verkregen, werden vervolgens vergeleken met de profielen van gezonde personen, die in ons eerder onderzoek al verzameld werden (zie publicatie in Frontiers in Microbiology). Daarnaast werden ook verschillende data van de patiënten in rekening gebracht, zoals ziekteparameters, kenmerken van de patiënt (b.v. leeftijd en geslacht), en een aantal merkers in het bloed.

Onze resultaten tonen aan dat het microbioom in de verschillende locaties van de bovenste luchtwegen in CRS patiënten sterk op elkaar lijkt, waarbij de bacteriën in de neus het meest lijken op de bacteriën in de sinussen. We vonden dat sommige bacteriën meer geassocieerd waren met CRS patiënten en dus mogelijk betrokken zijn bij de ziekte, zoals Corynebacterium tuberculostearicumHaemophilus influenzae/H. aegyptius, en Staphylococcus bacteriën. Daarnaast observeerden we ook dat sommige bacteriën, zoals de melkzuurbacterie Dolosigranulum pigrum, mogelijk bescherming kunnen bieden aangezien ze meer voorkwamen bij gezonde personen.

De invloed van sproeidrogen op de pili van Lactobacillus rhamnosus GG

Kiekens S, Vandenheuvel D, Broeckx G, Claes I, Allonsius C, De Boeck I, Thys S, Timmermans JP, Kiekens F, Lebeer S.
2019
Microbial Biotechnology

Het behouden van de viabiliteit van bacteriën in probiotische producten is een belangrijke parameter om te garanderen dat er een voldoende hoeveelheid van levende bacteriën wordt toegediend bij inname. De formulatie- en verwerkingstechnieken die gebruikt worden om probiotische producten te maken hebben een enorme invloed op het behoud van de microbiële levensvatbaarheid. Daarnaast is het ook belangrijk dat de probiotica hun sleuteleigenschappen bewaren tijdens deze processen. In deze studie hebben we de impact van sproeidrogen bestudeerd op de model probioticumstam Lactobacillus rhamnosus GG. Hiervoor werd gekeken naar de capaciteit om aan te hechten aan humane darmcellen. We toonden aan dat sproeidrogen de aanhechting van L. rhamnosus GG sterk beïnvloedt. Via microscopie werd bevestigd dat de pili, belangrijke oppervlakte structuren van de bacterie voor aanhechting, verloren gingen tijdens het sproeidrogen. Deze data tonen aan dat zowel functionaliteit als viabiliteit van probiotica in rekening moet gebracht worden tijdens sproeidrogen en verdere bewaring.