Iedereen draagt een wolk deeltjes met zich mee. Deze wolk, die vooral bestaat uit microben, is als een persoonlijke dampkring.
Foto: Carlos de Paz
Het bestaan van een persoonlijke atmosfeer, een wolk van deeltjes die elk mens omringt, is proefondervindelijk vastgesteld. De samenstelling van deze ‘menselijke dampkring’ blijkt voor ieder persoon uniek te zijn. Dit gegeven opent de deur naar praktische toepassingen, variërend van medische tot forensische.
Activiteit
Onze persoonlijke dampkring kan nog het best vergeleken worden met de atmosfeer van de aarde. Deze bestaat uit een mengelmoes van stoffen: vooral gassen, maar ook aerosolen, kleine deeltjes zoals vulkaanas of roet. Zowel gassen als vaste stoffen komen oorspronkelijk van het planeetoppervlak, zoals de koolstofdioxide die uitgestoten werd door vulkanen op de piepjonge aarde. De ‘dampkring van de mens’ is net als de aardse dampkring het gevolg van activiteit op het oppervlak, het menselijk lichaam in dit geval.
‘De mooiste dingen ontdek je door er niet specifiek naar te zoeken’
Medisch bioloog Yvette van Kooyk wil het immuunsysteem leren kankercellen aan te vallen door hun suikerjas-vermomming weg te knippen.
Onzichtbaar
Zo komen er gassen en microben vrij door bijvoorbeeld ademhaling of door praten, of gaan er cellen de lucht in als je door je haren kamt, of in je handen wrijft. Het actieve lichaam produceert op die manier, net als een actieve planeet, een atmosfeer. Deze wolk bestaat uit miljarden organische deeltjes zoals bacteriën, cellen of delen van cellen. De wolk is vanwege de fijne structuur van de deeltjes met het blote oog niet waarneembaar.
Schoteltjes
Om de aanwezigheid van de menselijke wolk aan te tonen, werkte een team van wetenschappers van het Biology and the Built Environment (BioBE) Center van de universiteit van Oregon met elf vrijwilligers die apart van elkaar in een gesteriliseerde kamer vier uur lang met laptops in de weer gingen. In de kamer hingen luchtfilters waarmee monsters van de lucht rondom de proefpersonen werden genomen, terwijl zich op de grond schoteltjes bevonden om neergedaalde deeltjes op te vangen.
Na die vier uur begon het monnikenwerk: de analyse van duizenden types micro-organismen die werden aangetroffen in meer dan driehonderd lucht- en stofmonsters uit de proefruimtes.
Bacteriën
De wetenschappers ontdekten meer dan alleen de aanwezigheid van een organische wolk rond de proefpersonen. Ze stelden vast dat elk van hen kon worden geïdentificeerd aan de hand van unieke combinaties van bacteriën die in de monsters waren achtergebleven. ‘We hadden verwacht dat we alleen menselijke microbioomsporen in de lucht rond een persoon zouden vaststellen, maar tot onze verrassing konden we de meeste proefpersonen identificeren aan de hand van hun microbiële wolk,’ stelt onderzoeker James Meadow in een persbericht naar aanleiding van het gepubliceerde onderzoek. Mensen stoten per uur om en nabij een miljoen deeltjes uit, met afmetingen van een halve micrometer of groter, vooral bestaande uit bacteriën. Onder de bacteriën die Meadow en zijn team aantroffen waren vooral streptokokken, afkomstig uit de mond, maar ook de propionibacterium en corynebacterium, allebei huidbacteriën.
Forensisch onderzoek
Dat de combinatie van bacteriën voor ieder proefpersoon verschilt, is een belangrijk gegeven. Hierdoor wordt het namelijk mogelijk personen te identificeren aan de hand van de samenstelling van de ‘biowolk’ die ze achterlaten op een locatie. Denk maar aan toepassingen bij forensisch onderzoek op een plaats delict. Een dader die een bepaalde ruimte allang heeft verlaten, zou aan de hand van de samenstelling van zijn persoonlijke atmosfeer geïdentificeerd kunnen worden.
Koloniseren
Een andere belangrijke toepassing vinden we in de medische wereld, bijvoorbeeld bij onderzoek naar hoe infecties zich verspreiden tussen personen in gebouwen. Volgens de onderzoekers zijn de vers uitgestoten microben die nog in de lucht zitten, waarschijnlijk het best in staat andere personen te koloniseren. Deze verse microben zijn immers nog niet lang blootgesteld aan ultraviolette straling of getergd door uitdroging. De microben die zich vastgehecht hebben aan oppervlaktes of in stof zijn fysiologisch minder actief geworden en daardoor afgezwakt.
Ventilatiesystemen
Maar voordat de persoonlijke microbiële wolk ingezet kan worden voor praktische toepassingen als forensisch en medisch onderzoek, moet er nog veel worden uitgezocht. Zo worden de bacteriesporen een stuk genuanceerder bij de aanwezigheid van meer bewoners of bij grotere binnenruimtes of als er veel verwaaid stof aanwezig is. De tests die de onderzoekers deden, vonden plaats bij een relatief kleine ‘achtergrondmicrobiomassa’. Dat wil zeggen dat er weinig verstoring was door bijvoorbeeld stof. Bovendien werden de microbiële wolken alleen van individuele testpersonen in schone kamers gemeten. En hoewel we onze eigen ‘bioatmosfeer’ constant met ons meedragen, zijn de sporen die we daarvan achterlaten in ruimtes nogal vluchtig. Bij politieonderzoek zal men het bijvoorbeeld moeten hebben van gesettelde deeltjes of van deeltjes in ventilatiesystemen.
Altijd op de hoogte blijven van het laatste wetenschapsnieuws? Meld je nu aan voor de New Scientist nieuwsbrief.
Meer lezen: