Mycobioom, het fungale microbioom

8 oktober 2018

Door: Angélique De Beule

In en op het menselijke lichaam wemelt het van de micro-organismen, die samen deel uitmaken van het microbioom. De laatste jaren is dan ook intensief onderzoek gedaan naar het bacterioom en hoe dat in relatie staat met hedendaagse welvaartziekten zoals diabetes, obesitas en kanker. Steeds meer wetenschappers komen erachter dat ook de fungi die in ons lichaam huizen, een belangrijke rol spelen in dit verhaal.

Het fungi-gedeelte van het microbioom, ook het mycobioom genoemd, omvat zowel gisten als schimmels. Net zoals de bacteriën worden ze opgedeeld in verschillende stammen. Een eerste belangrijke groep zijn de basidiomyceten waartoe de paddenstoelen behoren. Een tweede groep zijn de ascomyoceten waar onder andere de bekende gist- en schimmelsoort Candida thuishoort.

Het mycobioom werd voor het eerst omschreven in 2008 door dr. Mahmoud Ghannoum. Het kleine aandeel fungi (slechts 0,1 procent) in het microgenoom alsook hun moeilijk te bepalen aminozuursequentie, heeft ertoe geleid dat de myco-wetenschap nog in de kinderschoenen staat. Met behulp van hoogtechnologische sequentiemethodes (metagenomics) is het nu mogelijk om de diversiteit en de verschillende types in kaart te brengen. Wat meteen duidelijk wordt, is dat ze ondanks hun kleine biomassa een enorme invloed uitoefenen op de gezondheid van de mens. Chronische darmziekten (colitis ulcerosa en ziekte van Crohn) ontstaan ten gevolge van een verminderde fungale biodiversiteit, waarbij de Basidiomycota de bovenhand nemen en soorten zoals Candida, Malasseziales en Filobasidiaceae talrijker aanwezig zijn in de vorm van een biofilm.1,2 Die zelfgeproduceerde slijmlaag stelt zowel pathogene fungi als bacteriën in staat om zich te beschermen tegen antifungale en -bacteriële medicijnen. Bovendien communiceren ze via welbepaalde signaalstoffen, die zorgen voor een wijziging binnen het genoom en hun resistentie aanwakkert (quorum sensing).

Een ander aspect waar men rekening mee dient te houden bij onderzoek, is het feit dat zulke gisten en schimmels zich mengen onder de andere micro-organismen en dit een waaier aan interacties met zich meebrengt. Zo onderscheidt men onder meer polymicrobiële interacties, fungi-bacteriële interacties en fungi-fungi interacties die allen hun invloed uitoefenen op de gastheer en omgekeerd. In het tijdschrift Journal of Fungi staat het voorbeeld beschreven van Candida albicans (fungi) en Pseudonomas aeruginosa (bacterie).1 Samen liggen ze aan de basis van chronische longfibrose. Een merkwaardige antagonistische relatie, waarbij enerzijds P. aeruginosa het stofje 3-oxo-C12-homoserine-lacton aanmaakt, waardoor C. albicans in de activatiefase minder kan uitgroeien tot schimmeldraden. Anderzijds zal C. albicans met behulp van het quorum sensing-product farnesol zorgen voor een downregulatie van de virulente factoren van P. aeruginosa. Kortom dergelijke onderlinge interacties maken het er niet gemakkelijker op om de oorzaak van vele ziektes éénduidig in kaart te brengen.

Medici en wetenschappers staan voor een nieuwe uitdaging. Want willen ze het microbioom gezond houden, dan is dat niet alleen een kwestie van goede bacteriën, maar dient men tevens de fungi-populatie te bekijken en bij te sturen. Een aspect dat decennialang over het hoofd is gezien. Zo spoort dr. Ghannoum met zijn recentste inzichten aan om probiotica te ontwikkelen, waarbij zowel het bacterioom als het mycobioom de nodige ondersteuning krijgt. Next-generation probiotica zal dus voortaan uit een selectie van zowel goede bacteriën (L. acidophilus, L. rhamnosus) als goede fungi (S. Bourlardii) bestaan, bepaald door de soort aandoening/biofilm3 en dit in combinatie met specifieke enzymen zoals bromelaïne en papaïne, nodig om de biofilm te doorbreken en het herstelproces te bevorderen.

www.biok.center

Bronvermelding:

  1. Witherden,A., Shoaie, S., Hall, R.A., Moyes, D.(2017). The Human Mucosal Mycobiome and Fungal Community Interactions. J Fungi (Basel). Dec; 3(4):56.
  2. 2.Santye, L. (2017). Antifungals, Probiotics Offer Potential Treatment for Crohn’s Disease. Specialty Pharmacy times.
  3. Rao PK, Sreenivasa MY. (2016). Probiotic Lactobacillus strains and their antimicrobial peptides to counteract Biofilm – Associated infections – A promising Biological Approach. SM J Bioinform Proteomics 1(2): 1009.