Veel mensen ervaren een gevoel van ontspanning en welzijn wanneer ze tijd doorbrengen aan zee. Wetenschappelijk onderzoek toonde aan dat wonen in de buurt van de oceaan gekoppeld is aan een betere gezondheid, hoewel de exacte verklaring hiervoor nog niet volledig begrepen worden. recent onderzoek door Yunmeng Li (VLIZ, Universiteit Gent en Universiteit Antwerpen) werpt nieuw licht op een verrassende factor: de lucht die we inademen aan de kust bevat microscopische aërosolen, die bacteriën en andere bioactieve stoffen uit het zeewater bevatten. In haar doctoraat, dat ze verdedigde op 13 februari 2025, toonde ze aan dat deze deeltjes bij het inademen subtiele effecten kunnen hebben op ons immuunsysteem.
De onzichtbare wereld van zee-aërosolen
Zeelucht is meer dan alleen een frisse bries – het bevat microscopisch kleine deeltjes, zogeheten sea spray aerosols of zee-aërosolen (SSAs). Deze kleine druppeltjes worden gevormd wanneer golven breken en luchtbellen uiteenbarsten, waardoor zeewater in de lucht terechtkomt. Naast zout-ionen, dragen SSA’s ook verschillende micro-organismen met zich mee, waaronder bacteriën, virussen, schimmels en fytoplankton, evenals biogene moleculen zoals lipiden, koolhydraten, aminozuren en vitaminen uit de oceaan. Dit betekent dat we, terwijl we op het strand lopen, dit complexe mengsel uit de zee mogelijks inademen.
Veel zee-aërosolen bij hoge windsnelheden vanaf zee
Yunmeng Li en haar collega's bestudeerden de bacteriën in luchtmonsters op het dak van het Marien Station Oostende (op ongeveer 600 m van de zee) tijdens de lente en de zomer. De samenstelling van de bacteriën in de lucht varieerde naargelang de windrichting en het seizoen, afhankelijk van factoren zoals de zeewater- en luchttemperatuur, en bacteriële gemeenschappen aanwezig in het kustwater.
Door de bacteriële gemeenschappen in de luchtmonsters en het zeewater uit de branding te vergelijken, ontdekten ze dat wanneer de windsnelheden hoger waren dan 4 m/s en de wind vanuit zee waaide, er veel SSAs in de lucht zaten en hoe meer de bacteriën uit de luchtmonsters leken op de bacteriën in het zeewater uit de branding.
Lage concentraties zee-aërosolen dempen ontstekingsreacties
Om te begrijpen hoe ingeademde zeebacteriën onze immuunreacties beïnvloeden, werden menselijke cellen in het laboratorium blootgesteld aan zee-aërosolen. De bacteriën en endotoxinen (een bestanddeel van het buitenste membraan van Gram-negatieve bacteriën) in deze aërosolen bleken de belangrijkste immuunreceptoren Toll-like receptor 4 (TLR4) en Toll-like receptor 2/6 (TLR2/6) licht te activeren, evenals de transcriptiefactoren nuclear factor kappa B (NF-κB) en interferon regulatory factor (IRF). De sterkte van dit effect hing af van de concentratie aan bacteriën en endotoxinen in de SSA-monsters.
Interessant genoeg bleek uit vervolgexperimenten dat lage concentraties van deze mariene bacteriën en endotoxinen de activering van TLR4 en IRF temperden in reactie op latere blootstelling aan pro-inflammatoir endotoxine (LPS) van E. coli.
Gezondheidsimplicaties en toekomstig onderzoek
Deze bevindingen suggereren dat blootstelling aan lage concentraties bacteriën en endotoxines in zeelucht mogelijks een regulerende werking hebben op ons immuunsysteem, en eventueel bijdragen aan de gezondheidsvoordelen van de kustomgeving. Toch blijven er veel vragen open: Hoe verschilt de impact van een korte blootstelling ten opzichte van langdurig wonen aan de kust? Welke rol spelen de grootte van de aërosoldeeltjes en specifieke bacteriële/chemische samenstelling in dit alles? En hoe reageren andere ‘immune pathways’ hierop? Het onderzoek van Yunmeng Li bacteriën in zeelucht zal nu, samen met eerder biochemisch onderzoek naar de gezondheidseffecten van zeelucht door Emmanuel Van Acker and Zixia Liu, de basis vormen voor vervolgonderzoek door Silke Lambert (UGent) en Maarten De Rijcke (VLIZ).
Doctoraat
Yunmeng Li verdedigde haar doctoraat op 13 februari 2025 op de innovOcean Campus in Oostende. Promotor van dit doctoraat waren Prof. Dr. ir. Sarah Lebeer (UAntwerpen, Lab Applied Microbiology and Biotechnology), Prof. Dr. ir. Jana Asselman (UGent, Blue Growth Research Lab) en Dr. Maarten De Rijcke (VLIZ, Life’s Roots & Rates team).
Citatie: Li, Y. (2025). Marine bacteria in sea spray aerosols and their potential immunological effects on human health. VLIZ PhD Theses, 8. PhD Thesis. University of Antwerp, Faculty of Science/Ghent University, Faculty of Bioscience Engineering/Flanders Marine Institute (VLIZ): Antwerp/Ostend/Ghent. ISBN 9789464206333. 265 pp. https://dx.doi.org/10.48470/100
