Composition and Dynamics of the Human Virome by Frederic Bushman, PhD
Inhoudsopgave:
Als je denkt dat je geen virussen hebt, denk dan nog eens goed na.
Het is misschien moeilijk te doorgronden, maar het menselijk lichaam is bezet door grote collecties van micro-organismen, gewoonlijk aangeduid als ons microbioom, die sinds de begindagen van de mens met ons zijn geëvolueerd. Wetenschappers zijn pas sinds kort begonnen met het kwantificeren van het microbioom en ontdekten dat het wordt bewoond door minstens 38 biljoen bacteriën. Meer intrigerend is misschien dat bacteriën niet de meest voorkomende microben zijn die in en op ons lichaam leven. Die prijs gaat naar virussen.
Er wordt geschat dat er meer dan 380 biljoen virussen in ons leven, een gemeenschap die collectief bekend staat als de menselijke viroom. Maar deze virussen zijn niet de gevaarlijke die je vaak hoort, zoals die welke griep of verkoudheid veroorzaken, of meer sinistere infecties zoals Ebola of dengue. Veel van deze virussen infecteren de bacteriën die in je leven en staan bekend als bacteriofagen, kortweg fagen. Het menselijk lichaam is een broedplaats voor fagen en ondanks hun overvloed hebben we heel weinig inzicht in wat ze allemaal of een van de andere virussen in het lichaam aan het doen zijn.
Ik ben een arts-wetenschapper die het menselijk microbioom bestudeert door me op virussen te concentreren, omdat ik geloof dat het benutten van de kracht van de ultieme natuurlijke roofdieren van bacteriën ons zal leren bacteriële infecties te voorkomen en bestrijden. Men zou terecht kunnen aannemen dat als virussen de meest overvloedige microben in het lichaam zijn, zij het doelwit zouden zijn van de meerderheid van de menselijke microbioomstudies. Maar die veronderstelling zou vreselijk verkeerd zijn. De studie van het menselijke virome loopt zo ver achter op de studie van bacteriën dat we nu slechts enkele van hun meest basale kenmerken blootleggen. Deze vertraging is te wijten aan het feit dat het wetenschappers veel langer nodig heeft gemaakt om de aanwezigheid van een menselijke viroom te herkennen, en een gebrek aan gestandaardiseerde en geavanceerde hulpmiddelen om te ontcijferen wat er zich feitelijk in je viroom bevindt.
De 411 op de Virome
Hier zijn een paar dingen die we tot nu toe hebben geleerd. Bacteriën in het menselijk lichaam zijn niet verliefd op hun vele fagen die in en rond hen leven. In feite ontwikkelden ze CRISPR-Cas-systemen - die mensen nu hebben gecoöpteerd voor het bewerken van genen - om zich te ontdoen van fagen of om faaginfecties helemaal te voorkomen. Waarom? Omdat fagen bacteriën doden. Ze nemen de machines van de bacterie over en dwingen hen om meer fagen te maken in plaats van meer bacteriën te maken. Als ze klaar zijn, barsten ze uit de bacterie en vernietigen het. Ten slotte zitten fagen op onze lichaamsoppervlakken die wachten om met kwetsbare bacteriën over paden te kruisen. Het zijn in feite bacteriën-stalkers.
Het is duidelijk dat er elke minuut van de dag een oorlog op onze lichaamsoppervlakten gevochten wordt, en we hebben geen idee wie er wint of wat de gevolgen van deze oorlog kunnen zijn.
Virussen kunnen in alle oppervlakken aanwezig zijn, zowel binnen als buiten het lichaam. Overal waar onderzoekers in het menselijk lichaam hebben gekeken, zijn er virussen gevonden. Virussen in het bloed? Controleren. Virussen op de huid? Controleren. Virussen in de longen? Controleren. Virussen in de urine? Controleren. Enzovoorts. Om het simpel te zeggen, als het gaat om waar virussen in het menselijk lichaam leven, is het veel beter om te weten waar ze niet leven dan om te vragen waar ze zich bevinden.
Virussen zijn besmettelijk. Maar we denken vaak niet dat bacteriële virussen gemakkelijk kunnen worden gedeeld. Onderzoekers hebben aangetoond dat alleen al het samenwonen met iemand zal leiden tot een snelle verdeling van de virussen in uw lichaam. Als we niet weten wat de consequenties zijn van de constante strijd tussen bacteriën en virussen in ons lichaam, dan wordt het exponentieel gecompliceerder gezien de strijd tussen uw bacteriën en hun virussen die vervolgens worden gedeeld met iedereen, inclusief uw echtgenoot, uw kamergenoot, en zelfs je hond.
Virussen houden ons gezond?
Uiteindelijk moeten we weten wat al deze virussen in het menselijk lichaam aan het doen zijn, en uitzoeken of we van onze virum kunnen profiteren om onze gezondheid te bevorderen. Maar het is waarschijnlijk niet duidelijk op dit punt waarom iemand zou geloven dat onze virome nuttig kan zijn.
Het lijkt misschien contra-intuïtief, maar schade aan onze bacteriën kan schadelijk zijn voor onze gezondheid. Wanneer onze gezonde bacteriegemeenschappen bijvoorbeeld worden gestoord door antibioticagebruik, profiteren andere microbiële slechteriken, ook wel pathogenen genoemd, van de mogelijkheid om ons lichaam binnen te vallen en ons ziek te maken. In een aantal menselijke omstandigheden spelen onze gezonde bacteriën dus een belangrijke rol bij het voorkomen van de inbraak van ziekteverwekkers. Hier komen virussen binnen. Ze hebben al ontdekt hoe ze bacteriën kunnen doden. Het is alles waar ze voor leven.
Dus de race is op weg om die virussen in onze viromes te vinden die al hebben ontdekt hoe we ons kunnen beschermen tegen de slechteriken, terwijl we de goede bacteriën intact laten. Er zijn inderdaad recente anekdotische voorbeelden waarbij fagen met succes worden gebruikt om levensbedreigende infecties te behandelen van bacteriën die resistent zijn tegen de meeste, zo niet alle, beschikbare antibiotica - een behandeling die faagtherapie wordt genoemd. Helaas worden en worden deze behandelingen belemmerd door onvoldoende informatie over hoe fagen zich in het menselijk lichaam gedragen en de onvoorziene gevolgen die de introductie kan hebben voor de menselijke gastheer. Faagtherapie blijft dus sterk gereguleerd. In het huidige tempo van het onderzoek kan het vele jaren duren voordat fagen routinematig worden gebruikt als anti-infectieuze behandelingen. Maar vergis u niet; de virussen die zich al zoveel jaren met ons hebben ontwikkeld, maken niet alleen deel uit van ons verleden, maar zullen een belangrijke rol spelen in de toekomst van de menselijke gezondheid.
Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation van David Pride en Chandrabali Ghose. Lees hier het originele artikel.
Wat zit er verborgen onder je bank? Het antwoord kan je verrassen
We verwelkomen misschien trick-or-treaters die aan onze deur kloppen, maar er zijn ook onverwachte gasten die de hele herfst door onze huizen sluipen. Naarmate de buitentemperatuur daalt, worden dagen korter, en daarmee komen insecten die zich niet kunnen aanpassen aan de kou.
Brain Wave Sensing Robots kunnen nu dienen als verlengstukken van het menselijk lichaam
In een niet zo verre toekomst zouden mensen de robotensurrogaten kunnen beheersen om met hun hoofd te bieden. Dit lijkt misschien op de plot van Surrogates (2009) met in de hoofdrol Bruce Willis, maar het fundamenteel onderzoek voor een dergelijk concept is weggevaagd door het MIT CSAIL.
Waarom zingen vogels eigenlijk? Het antwoord kan je verrassen
"Ik zou graag willen weten: waarom zingen vogels?" Veel dieren gebruiken geluiden om dingen te zeggen tegen andere dieren van hun soort. Vogels die zingen, echter, zijn een grote special. Een gedrags-ecoloog onderzoekt waarom vogels geen woorden gebruiken zoals mensen doen, maar in plaats daarvan communiceren via muziek.