‘Microbioom’ van New Yorkse metro in kaart gebracht

De aandacht voor ons microbioom, het tweede stel hersenen bestaande uit kleine organismen in onze buik, is hot. De beestjes zitten overal en komen ook van overal naar binnen. Boeiend dus, dat het 'microbioom' van de New Yorkse subway in kaart is gebracht. De eerste uitkomsten:
- slechts 12% van alle aangetroffen bacteriën kan aan een ziekte gelinked worden
- 48,3% van de monsters leverde 'nieuwe', nog onbekende micro-organismen op

Dat laatst geeft weer eens aan hoe weinig wij nog weten van onze directe leefomgeving.

Monsters van de metro
In een totaal nieuwe onderzoeksopzet, stuurde een team van het Weill Cornell Medical Colleges de afgelopen 17 maanden regelmatig onderzoekers op stap die in de New Yorkse metro monsters namen van toegangspoortjes, houten en metalen bankjes, trapleuningen, vuilnisbakken en kiosken. Dat wordt dagelijks gebruikt door gemiddeld zo'n 5,5 miljoen mensen, die met elkaar een afspiegeling vormen van de hele New Yorkse bevolking. Ook de binnenkant van de metrostellen werd bemonsterd: stoeltjes, deuren, palen en handgrepen. De monsters werden met behulp van een mobiele app van een timestamp en GPS-bepaling voorzien. In totaal werden 4.200 monsters genomen, waarvan er 1.457 tot op DNA-niveau zijn uitgeplozen.

Onbekende soorten
Uit de analyses bleek dat 27% van de monsters antibiotica-resistente bacteriën bevatten. Ook werden er twee monsters met DNA van de Bacillus anthracis (anthrax) gevonden en drie met builenpest-deeltjes - maar die waren al dood en dus onschadelijk.

In totaal identificeerden de onderzoekers 637 bekende soorten bacteriën, virussen, schimmels en beestjes. De meerderheid leeft gewoon in onze ingewanden of op onze huid en is onschadelijk. Maar ze troffen dus ook heel veel onbekend levend materiaal aan (niet eerder geïdentificeerd door het National Center for Biotechnology Information of de Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Dat is eigenlijk wel een goed teken, omdat het een teken is dat ons immuunsysteem goed functioneert en zich voortdurend aan de omgeving aan weet te passen. Die onbekende bacteriën zouden zelfs wel eens kunnen helpen de wel schadelijke weg te concurreren. Dat zou dus betekenen dat we niet met een mondkapje of beschermende handschoenen de metro in hoeven.

PathoMap
De onderzoekers tonen met hun 'PathoMap' van het metrosysteem dat het mogelijk - en zinvol - is de verspreiding van pathogenen (ziekteverwekkers) in kaart te brengen in steden en drukbevolkte gebieden. Het is voor het eerst dat voor een hele stad is aangetoond dat lage niveaus van pathogene organismen normaal zijn.

"Dat verwachten we wel van landelijke gebieden, maar hadden we nog nooit gezien in stedelijke gebieden. We kunnen nu de veranderingen en mogelijke bedreigingen voor dit uitgebalanceerde microbiële ecosysteem in de gaten houden", zegt senior onderzoeker dr. Christopher E. Mason, van Department of Physiology and Biophysics van Weill Cornell in Science Daily.

Nog wat cijfers
Nog een paar getallen voor de liefhebbers: de meest gevonden soort micro-organismen waren bacteriën: 46,9%. Virussen maakten maar 0,032% van de monsters uit. Van de geïdentificeerde bacteriën is het merendeel (57%) nog nooit met een ziekte in verband gebracht, 31% waren 'opportunistische' bacteriën die mogelijk risico opleveren voor mensen met een verzwakt immuunsysteem. De overige 12% kon mogelijk ziekteverwekkend zijn.

Ieder getest deel van het metrostelsel bleek zijn eigen unieke soorten te hebben. Ook tussen de verschillende lijnen bleek sprake van microbiële diversiteit. In The Bronx vinden de onderzoekers de meeste verschillende micro-organismen; op Staten Island.
In het kader van hun onderzoek kregen de bemonsteraars ook toegang tot het South Ferry Station, dat volledig onder water kwam te staan toen de storm Sandy over New York raasde. In de monsters van de vloeren en muren in het station troffen de onderzoekers 10 bacteriesoorten aan die nergens anders in de metro werden aangetroffen. Al deze soorten komen normaliter in water-omgevingen voor en de vraag is uiteraard hoe lang ze in het subway-microbioom nog aantoonbaar zullen blijven. In de woorden van Mason: "Hoe lang blijft dat zo? Welke impact heeft dit op de gezondheid en het ontwerp van de metrobebouwing? [..] Alles draait om de tijdelijke dynamiek."

Fotocredits: 'Heatmap of the Pseudomonas genus, the most abundant genus found across the city. Hotspots are found in areas of high station density and traffic (i.e. lower Manhattan and parts of Brooklyn)', Ebrahim Afshinnekoo