Mijn job als … microbieel fysioloog

Microben, bah? Maar nee! Ons lichaam is één grote samenwerking met een enorme diversiteit aan micro-organismen. Maxim Allaart (UGent) ziet ze graag bezig, want hoe beter we ze begrijpen, hoe gezonder we zullen zijn.

Dag Maxim! Hoe gaat het vandaag?

“Goed! Ik mag elke dag microben bestuderen en zie ze regelmatig voorbijzwemmen onder de microscoop. Sinds een maand doe ik dat aan de UGent, waar ik postdoctoraal onderzoek doe naar het microbioom in onze darmen. Ik ga na hoe verschillende soorten microben ons helpen bij het afbreken van melkzuur, een belangrijk stofje in het verteringsproces van ons voedsel. Daarnaast vertel ik ook graag over wetenschap. Superleuk!”

Inderdaad! Hoe ben je bij dat onderwerp terechtgekomen?

“Ik ben opgeleid als milieubiotechnoloog, dat noemen ze bio-ingenieur hier aan de UGent. Voor mijn doctoraat onderzocht ik hoe microben afval kunnen omzetten in andere, nuttige stoffen, zoals bio-ethanol. Dat had meer met de circulaire economie te maken. Maar het aller interessantste vind ik het om te leren begrijpen hoe microben zich in hun natuurlijke habitat gedragen, en die habitats vind je echt overal: diep in de zee, in de grond, op je huid en in je darmen. Darmmicroben hebben in de laatste jaren mijn hart gewonnen. We weten dat ze een grote invloed hebben op onze gezondheid, maar het is moeilijk om de precieze oorzakelijke verbanden – de causaties – te vinden. Daar probeer ik met bioreactor-experimenten, die ik tijdens mijn doctoraat ook veel heb gebruikt, een beetje verandering in te brengen.”

Onderzoek naar microben in onze spijsvertering: hoe doe je dat?

“Dat kan op verschillende manieren, maar de bioreactor is natuurlijk mijn favoriet. Dat zijn eigenlijk glazen potten waarin je microben laat groeien. Je kan daarin precies controleren welk voedsel ze krijgen en hoe veel, wat de zuurtegraad en temperatuur zijn, hoeveel ze dooreengeroerd worden. Ik boots de omgeving van onze darmen zo goed mogelijk na, met weinig of geen zuurstof, en verander dan bepaalde parameters om te zien hoe de microben reageren.”

“Concreet onderzoek ik welke microben goed zijn in het afbreken van twee soorten melkzuur. Beide vormen van melkzuur worden gemaakt én afgebroken door onze darmmicroben. L-melkzuur is lichaamseigen, je spieren maken dat bijvoorbeeld ook aan als je hard sport. Dat kan ons lichaam goed zelf opruimen. De andere vorm is D-melkzuur, wat als het zich ophoopt neurologische problemen kan veroorzaken. Om dat af te breken, heeft je lichaam microbiële hulp nodig. In eerder onderzoek voerde ik D- en L-melkzuur aan microben uit menselijke stoelgang. Twee soorten bacteriën groeiden beter dan de rest, dus deed ik verder onderzoek in aparte reactoren: één met alleen D-melkzuur en één met alleen L-melkzuur. Daaruit bleek dat de bacteriën allebei gespecialiseerd waren in de verwerking van één soort melkzuur. En dan begint het echte puzzelwerk: uitzoeken waarom dat zo is. Daarvoor moet je in de cellen kijken, naar de moleculaire machientjes. Maar dan zitten we al diep in de biochemie.”

Wat wil je met jouw onderzoek bereiken?

“Ik bestudeer nu een heel kleine subpopulatie binnen de enorme diversiteit aan microben in ons lichaam. Door die paar soorten apart te bekijken, gaan we ze beter begrijpen. Die kennis kunnen we daarna weer inpassen in het grotere geheel. Maar je microbioom is even uniek als je vingerafdruk. Algemeen advies geven is daardoor soms moeilijk. Door het darmmicrobioom beter te leren begrijpen, in het algemeen maar ook just op individueel niveau, hoop ik bij te dragen aan gepersonaliseerde oplossingen voor patiënten met darmaandoeningen. Als mijn onderzoek uiteindelijk patiënten kan helpen, zal ik superblij zijn.”

Welke misvatting over jouw domein wil je graag uit de wereld helpen?

“Het idee dat microben slecht zijn. Dat klopt niet! De meeste helpen ons, bijvoorbeeld door melkzuur af te breken. Sterker nog: je lichaam bevat meer microbiële cellen dan menselijke cellen, en er is voortdurend uitwisseling tussen de twee. Microben helpen onze immuuncellen op te voeden om indringers te kunnen onderscheiden. En ook buiten ons lichaam spelen microben een super belangrijke rol, niet alleen in het maken van lekkere drankjes zoals kombucha en wijn, maar ook bijvoorbeeld in het schoonmaken van ons afvalwater en het afvangen van CO₂ uit de lucht. Microben zijn geweldig!”

Wat vind je interessant aan jouw job?

“Zoveel! Ik hou ervan om uit te zoeken hoe iets in elkaar zit. Zeker als het gaat over kleine dingen die je niet kan zien. Daarom vind ik het zo leuk om door een microscoop te kijken. Zo kan ik goed in de gaten houden of mijn microben goed groeien en hoe ze zich gedragen. Sommige zijn echte zwemmers – die zie je dan voorbijzoeven, terwijl andere meer stilliggen.

“Ik vind het ook heel leuk dat er altijd weer nieuwe puzzels zijn om op te lossen. Je doet een experiment om één of twee vragen te beantwoorden, en daar komen dan tien nieuwe vragen bij.”

“Ik wil ook benadrukken dat ik een heel sociale job heb. Mensen denken misschien dat wetenschappers vaak alleen op hun eigen eilandje werken, maar in mijn ervaring is niets minder waar. Samen brainstormen werkt veel beter. Wetenschappers vinden het meestal ook niet erg als iemand iets ‘geks’ zegt, want daar kan net een nieuw inzicht uit voortkomen.”

“Ik heb al met zoveel fijne mensen samengewerkt – echte teamspelers. Bij een eerder onderzoek met mijn bioreactoren moest ik voeding voor de microben klaarmaken in grote tanks van tien liter. Ik had net een verse lading gemaakt toen dat vat gewoon uiteenspatte. Heel de laboratoriumvloer was bedekt met plakkerige suikeroplossing! Maar de collega’s stonden meteen klaar om te helpen opruimen. Mensen die samen problemen oplossen, van praktisch tot intellectueel heel uitdagend: dat is wetenschap.”