We horen vaak over het belang van het menselijk microbioom - de enorme verzameling bacteriën en schimmels die op en in ons leven - als het gaat om onze gezondheid. Maar er is een ander, even belangrijk deel van deze microbiële gemeenschap dat veel minder bekend is: het viroom.
Beeld: Bacteriofagen zijn slechts één voorbeeld van een virus dat het viroom bewoont.
Het viroom bestaat uit alle virussen die in ons lichaam leven. Hieronder vallen de virussen die menselijke cellen infecteren, bacteriofagen (virussen die bacteriën infecteren) en de virussen die we binnenkrijgen via onze voeding en ons milieu.
Virussen zijn de meest voorkomende biologische entiteiten op aarde, met naar schatting 10³¹ virusdeeltjes wereldwijd en ongeveer 10¹³ in elke mens.
Eeuwenlang werden virussen vooral gezien als veroorzakers van ziektes. Maar onderzoek suggereert dat virussen onze gezondheid op belangrijke manieren beïnvloeden.
Bacteriofagen bijvoorbeeld spelen een cruciale rol bij het reguleren van de bacteriepopulaties in onze darmen. Door schadelijke bacteriën in toom te houden, helpen ze aandoeningen zoals inflammatoire darmziektes en obesitas voorkomen.
Bepaalde bacteriofagen kunnen ook het vermogen van het immuunsysteem versterken om bacteriële infecties te bestrijden. Ze doen dit door de buitenste membranen van schadelijke bacteriën af te breken, waarbij antigenen vrijkomen die immuunreacties stimuleren.
Sommige virussen die een directe interactie met ons immuunsysteem aangaan, helpen zelfs het evenwicht ervan te bewaren, waardoor ze ons mogelijk beschermen tegen ziektes. Het herpesvirus bijvoorbeeld, dat koortslip en mononucleosis veroorzaakt, kan immuunreacties veranderen. Het doet dit op verschillende manieren, bijvoorbeeld door de productie van gespecialiseerde immuuncellen te bevorderen, de genexpressie van cellen te veranderen en zelfs ontstekingsreacties te onderdrukken. Deze veranderingen kunnen het risico op het ontwikkelen van secundaire infecties en allergische reacties op latere leeftijd verminderen.
Omgekeerd kunnen sommige virussen bijdragen aan chronische ontstekingen door voortdurend immuunroutes te activeren.
De balans van deze interacties is cruciaal. Een gezond viroom helpt infecties af te weren en ondersteunt de algehele gezondheid. Maar een onevenwichtig viroom kan bijdragen aan een slechte gezondheid en ziekte.
Recente ontdekkingen
Het onderzoek naar het viroom is snel gevorderd dankzij innovaties op het gebied van DNA-sequentiebepaling. Met technieken als shotgun sequencing kunnen wetenschappers hele virusgemeenschappen analyseren. Dit heeft een schat aan voorheen onbekende virussen aan het licht gebracht en ons inzicht in hun rol bij gezondheid en ziekte verdiept.
Verbeterde methoden voor het isoleren van virusdeeltjes hebben het ook mogelijk gemaakt om monsters te analyseren. Bio-informatica tools en databases, zoals ViromeQC en de Gut Virome Database, kunnen de identificatie en classificatie van virale sequenties verder ondersteunen - waardoor het gemakkelijker wordt om deze complexe gemeenschappen te verkennen.
Inzicht in het viroom kan een revolutie teweegbrengen in de geneeskunde en de volksgezondheid
Deze innovaties zorgen er ook voor dat onderzoekers de complexiteit van het viroom en de rol ervan in de menselijke gezondheid beter begrijpen.
Eerder dit jaar gepubliceerd onderzoek waarin baby's en hun moeders werden gevolgd, vond bijvoorbeeld significante verschillen in hun viromen. Dit wijst erop dat het viroom van een zuigeling wordt gevormd door factoren zoals voeding en omgeving, in plaats van dat het van de moeder wordt geërfd.
Een ander onderzoek toonde aan dat pasgeborenen meestal geen detecteerbaar viroom hebben bij de geboorte, maar kort na de geboorte snel een divers scala aan virussen krijgen, voornamelijk bacteriofagen. Deze virussen worden waarschijnlijk opgepikt uit hun omgeving, voeding en de mensen met wie ze in nauw contact komen.
Veranderingen in het viroom zijn ook in verband gebracht met verschillende ziektes. Veranderingen in de viruspopulaties in de darmen zijn bijvoorbeeld in verband gebracht met inflammatoire darmziektes, diabetes type 2 en hoge bloeddruk. Patiënten met inflammatoire darmziektes hebben vaak hogere niveaus van bepaalde bacteriofagen, wat suggereert dat deze virussen een rol kunnen spelen in de ontwikkeling van de ziekte.
Inzicht in het viroom kan een revolutie teweegbrengen in de geneeskunde en de volksgezondheid. Een opwindende mogelijkheid is faagtherapie, waarbij bacteriofagen worden gebruikt om schadelijke bacteriën aan te pakken en te vernietigen. Deze aanpak zou een krachtig hulpmiddel kunnen zijn tegen infecties die resistent zijn tegen antibiotica.
Het identificeren van specifieke veranderingen in het viroom zou ook kunnen leiden tot nieuwe diagnostische markers voor ziektes - waardoor mogelijk eerder en nauwkeuriger kan worden ingegrepen.
De interactie van het viroom met het immuunsysteem zou ook veelbelovend kunnen zijn voor nieuwe vaccins en immuuntherapieën. Door te bestuderen hoe bepaalde virussen immuunreacties moduleren, zouden wetenschappers vaccins kunnen ontwikkelen die beter beschermen tegen infecties.
Het viroom vertegenwoordigt een spannende nieuwe grens in ons begrip van de menselijke gezondheid
Gepersonaliseerde geneeskunde zou ook kunnen profiteren van viroomonderzoek. Aangezien het viroom van elke persoon uniek is, zouden behandelingen die zijn afgestemd op de unieke virale samenstelling van een persoon de effectiviteit van therapieën voor een reeks aandoeningen kunnen verbeteren, van gastro-intestinale aandoeningen tot auto-immuunziektes.
Het viroom vertegenwoordigt een spannende nieuwe grens in ons begrip van de menselijke gezondheid. Naarmate het onderzoek de ingewikkelde interacties tussen virussen en hun gastheren blijft onthullen, kunnen we aanzienlijke vooruitgang verwachten in de diagnose, behandeling en preventie van ziektes.
