Lucht, ons microbioom en de stad

Luchtboeren en kantoren met boslucht

Om het verhaal van mijn dochters te verifiëren googel ik de term ‘verkoop van berglucht’. En ja hoor, ik kom direct op heel wat hits. Er zijn verschillende ondernemers die geld hebben geroken en gebottelde, exclusieve, lucht aanbieden op het net. Zo kan men berglucht – op flessen getrokken – aanschaffen van Zwitserland, Canada en Zuid-Korea. Prijzen van 230 euro per bokaal tot 620 euro per flesje passeren de revue. ‘Uitverkocht in China: schone berglucht in een spuitbus’, kopt een krant. ‘Airfarming; ondernemers verkopen frisse berglucht in spuitbussen’ ,titelt een andere. Wow; er is dus werkelijk een markt en er bestaat een naam voor. Vooral mensen in vervuilde steden die snakken naar propere lucht zouden de afnemers zijn van de koopwaar van deze luchtboeren. Maar zit het heilzame effect van berglucht enkel in het feit dat ze schoon is en dus vrijwel vrij van roetdeeltjes, fijnstof en andere luchtvervuilers? Volgens mij is er meer. Er is, denk ik, nog iets anders wat het verschil maakt tussen berglucht uit de natuur en lucht uit een stad. Ik heb het dan over het feit dat de samenstelling van het aantal, en de soorten, micro-organismen in de lucht uit de bergen anders is dan deze uit de stad. Dit even ter zijde. Naast de business van de luchtlandbouw zijn er op het gebied van gezondheid en lucht blijkbaar nog meer opportuniteiten.  

Berglucht wordt verkocht voor hallucinante prijzen. Airfarming is een booming business. Michel Royon /Wikimedia commons

Zo bestaat er in ons kleine Belgenlandje een bedrijf dat zich bezighoudt met het verspreiden van boslucht in kantoren. Waarom boslucht?

Volgens de oprichters van het bedrijf zweven er in de lucht van kantoren vaak meer ongunstige dan gunstige micro-organismen rond. Dit komt onder andere doordat er in kantoren veel mensen samen zitten in een ‘dode ruimte’. Ze hebben een verkoudheid, er slingert ergens nog een rot stuk fruit van een lunch van de dag ervoor rond… Dit vergroot het aantal negatieve oftewel pathogene micro-organismen ten opzichte van het aantal positieve oftewel goede micro-organismen in de aanwezige kantoorlucht. Hierbij komt nog dat er in moderne kantoorgebouwen vaak zelfs geen raam meer open kan, wat de instroom van goede micro-organismen van buitenaf belemmert. Door gezuiverde lucht, aangelengd met gunstige organismen, die normaal leven rondom bomen en planten uit het bos, het kantoor in te blazen, stijgt het aantal positieve – en daalt het aantal pathogene micro- organismen in de kantoorlucht. Het gevolg, zo beweert men, is dat kantoormedewerkers hun microbioom weer in evenwicht kunnen brengen. De productiviteit van de werknemers zou hierdoor verbeteren en het ziekteverzuim zou aanzienlijk verminderen.

Bij dit alles heb ik één grote bedenking. Hoe lang overleven deze micro-organismen in flessen, spuitbussen, installaties… Het gaat hier om levend materiaal dat enkel onze gezondheid positief kan beïnvloeden als het in leven is op het moment dat we er contact mee maken. Met andere woorden; zijn de micro-organismen in de flessen berglucht of in de installaties die boslucht verspreiden dood, dan kunnen ze nog weinig bijdragen aan onze gezondheid. Apothekers en de farma industrie hebben dit al lang begrepen. Zij zien de enorme potentie van probiotica en goede bacteriën al geruime tijd in. De uitdaging is echter, zo las ik eens in een vakblad, hoe deze goede bacterïen levend te houden terwijl ze verwerkt en bewaard worden in een pil.

Waarom microbiële diversiteit in onze omgeving zo belangrijk is

Om te begrijpen waarom vooral lucht die rijk is in aantal en in soorten micro-organismen juist zo belangrijk is voor onze gezondheid, moet ik jullie eerst wat meer vertellen over ons microbioom.

Het microbioom, het geheel van bacteriën, schimmels, virussen en dergelijke die in en op ons lijf wonen, is van onschatbare waarde voor onze gezondheid. We vergeten vaak dat er naast pathogene of ziekmakende bacteriën en andere slechte micro-organismen ook goede bacteriën en gunstige micro- organismen bestaan. Neem nu de gunstige micro-organismen waarmee we als mensheid al zo lang samenleven dat ze bepaalde belangrijke taken en functies in ons lichaam zijn gaan vervullen. De zogenaamde ‘old friends’. Ter illustratie moedermelk; deze bevat heel wat suikerverbindingen. Suikers die, in tegenstelling tot wat men zou verwachten, niet dienen om de baby van energie te voorzien. Een pasgeborene kan nu eenmaal dit soort van suikerverbindingen onmogelijk verteren. Nee, deze suikers zitten in de moedermelk om een totaal andere reden dan energievoorziening van de baby zelf. Waarvoor dienen ze dan wel? Ze dienen om bepaalde goede bacterën in de darmen te voeden. De pasgeborene heeft er namelijk baat bij dat zijn darmen zo snel mogelijk door dit type gunstige bacterïen gekoloniseerd worden. Waarom? Wel, op die manier is de baby veel beter beschermd voor darminfecties, zo blijkt.

Naast het feit dat we ‘old friends’ nodig hebben om bepaalde functies in ons lichaam op te nemen, hebben we contact met micro-organismen nodig om ons immuunsysteem te trainen op allerlei vlakken. Door contact te maken met micro-organismen van allerlei allooi ontdekken we bijvoorbeeld welke organismen schadelijk zijn en welke niet. Wat moet ons immuunsysteem zoals leren? Waarin moeten we het trainen? Ons immuunsysteem moet leren om niet zichzelf aan te vallen, dat verkleint de kans om auto- immuunziektes te ontwikkelen. Het moet bovendien leren om niet te reageren op onschadelijke moleculen in de lucht, want dan zouden we allergieën zoals hooikoorts krijgen. En het immuunsysteem moet leren om niet te reageren op onze eigen darminhoud, want dan wordt het risico op inflammatoire darmziektes groot. Het afweersysteem moet verder getraind worden om op tijd onstekingsreacties te stoppen zodat deze niet chronisch worden, met eventuele problemen zoals depressie tot gevolg.  Voor een goed gereguleerd immuunsysteem is een rijk en divers microbioom kortom goud waard. De confrontatie met een groot aantal en diverse soorten micro- organismen, waaronder ook onschadelijke microben, vormt namelijk de ideale leerschool voor de training van het afweersysteem.

Vroeger en nu

Vroeger bestond onze omgeving uit veel meer soorten micro-organismen dan nu. Dit vertaalde zich in een rijk een gevarieerd microbioom en een goed getraind immuunsysteem. Tegenwoordig hebben we nog nauwelijks contact met parasieten, wormen en andere micro-organismen. Ons microbioom is vaak te eenzijdig, ons immuunsysteem hapert, met heel wat ziektes tot gevolg. Om dit te voorkomen hebben we contact met (gunstige) micro-organismen, afkomstig van dieren, planten, bomen, water, aarde, lucht en andere mensen, nodig. Dit is vooral van cruciaal belang gedurende onze kindertijd maar evengoed in de periode daarna, nog tot aan onze dood, blijft contact met een rijk arsenaal aan micro-organismen onontbeerlijk voor onze gezondheid.

Microbiële diversiteit in de lucht die we inademen

Lucht herbergt heel wat micro-organismen die zich ter plekke ontwikkelen en vermenigvuldigen. Neem nu kleine deeltjes die rondzweven in de lucht zoals stuifmeelpollen, die bevatten naast fijnstof heel wat bacteriën. Wij ademen en slikken deze deeltjes in waardoor we micro-organismen uit de lucht terugvinden in onze longen, in onze darmen en op onze huid.

Stuifmeelpollen van Helianthus annuus (wikipedia). Stuifmeelpollen zweven rond in de lucht en komen in onze longen terecht. Ze bevatten naast bijvoorbeeld fijnstof heel wat bacteriën.

Maar niet alle lucht bezit evenveel micro-organismen. Ter illustratie; lucht boven graslanden heeft enorm veel micro-organismen, boven struiken is de concentratie nog hoger en in stallen met dieren zal het aantal nog meer zijn.

Maar het gaat er niet alleen om dat micro-organismen in stalen lucht groot zijn in hun aantal. Twee is hier niet per definitie beter dan één. Minstens even belangrijk, voor onze gezondheid alleszins, is dat deze stalen ook rijk zijn aan soorten. Bodems staan bekend om hun grote variëteit aan bacteriën, schimmels en andere micro- organismen. Bosaarde bijvoorbeeld zou gunstig zijn voor ons microbioom juist vanwege deze soortenrijkdom en de aanwezigheid van bepaalde gunstige bodembacteriën.

Maar is het alleen de grond zelf, of kan de lucht boven deze grond ook een rol spolen? Waarschijnlijk wel. Zo zou de soortenrijkdom in de lucht gelijk zijn aan deze in sommige bodems. Met andere woorden, de goede bacteriën en organismen uit de grond zitten waarschijnlijk ook in de lucht erboven. Dit idee wordt nog plausibeler als we weten dat men daadwerkelijk heeft vastgesteld dat bacteriën van bodem en water overvloedig terug te vinden zijn in de omringende buitenlucht. Niet alleen vlak boven de grond of vlak boven het water maar zelfs tot op heel grote hoogten zweven deze bacteriën rond. Neemt men stalen van de bovenste lagen van de troposfeer dan bevatten deze stalen bacteriën die afkomstig zijn van de zee, het zoetwater, de grond en jawel je hoort het goed, uitwerpselen. Houd dat deksel van die wc dus aub te allen tijde gesloten bij het doortrekken.

Om even terug te komen op de bacteriën die men tegenkomt hoog in de wolken. Er zijn er als we het goed lezen dus ook sommigen bij uit de zee en andere wateren. Dit wil zeggen dat blauwe zones dus evengoed als groene zones een bron van micorbiële diversiteit vormen. Inderdaad, zeelucht bijvoorbeeld bevat heel veel, meestal onschadelijke, micro-organismen. Een van de redenen waarom zeelucht, de favoriete lucht van mijn moeder, zo goed is voor onze gezondheid.

Toch is de grootste microbiële diversiteit, waarmee we in de natuur geconfronteerd worden, afkomstig van de aarde, van de planten en van de dieren die er in leven. De rijkdom van organismen in de bodem is enorm groot, complex en nog grotendeels onbekend. Tienduizenden mysterieuze soorten microben zouden zich zowel in de ondergrondse microbiële habitat rondom de wortels van planten (de zogenaamde rhizosfeer) als in de bovengrondse microbiële habitat van planten (de zogenaamde phyllosfeer) bevinden.

Het soort beplanting bepaalt de samenstelling van organismen in de lucht

Wat nog enorm belangrijk is, is het feit dat planten in staat zouden zijn om zelf de microbiotica rondom hun rizosfeer of rondom hun wortels te bepalen. Het is gekend dat verschillende soorten schimmels en andere bodemorganismen, specifiek gekoppeld worden of samenleven met bepaalde plantensoorten. Denk maar aan de beuk die in symbiose samenleeft met de schimmel mycorrhiza. Deze boom beslist kennelijk zelf om in de microbiële habitat rondom zijn wortels juist deze schimmel toe te laten.

Dit wil dus zeggen dat het soort beplanting direct bepalend is voor het soort van micro-organismen die men in de bodem, de rhizosfeer, de phyllosfeer en de lucht rondom deze beplanting zal terugvinden. Indirect zal het type beplanting waarvoor men in zijn tuin of park opteert het type micro-organismen bepalen dat afkomstig is van het dierenleven dat met dit type van beplanting samenleeft. Adem je lucht in bij een beukenbos dan ziet het er dus naar uit dat je andere micro-organismen binnenkrijgt dan waneer je lucht inhaleert boven bijvoorbeeld een moeras. Dit wil zeggen dat ontwerpers via hun beplantingsplan het microboom van de gebruikers van hun concept kunnen bëinvloeden. Uiteraard is er hier nog veel meer kennis nodig over welke planten welke micro-organismen herbergen en wat deze specifieke micro-organismen dan juist kunnen betekenen voor onze gezondheid. Wat we al wel met enige zekerheid kunnen zeggen is dat het cruciaal is om voor biodiverse beplanting te opteren. Monocultuur en gebruik van slechts enkele soorten zal vanzelfsprekend de microbiële diversiteit in de bodem en de lucht doen afnemen. Dit zal op haar beurt een negatieve impact hebben op ons microbioom en dus op onze gezondheid.

Planten bepalen zelf welke micro-organismen er rondom hun wortels leven en dus welke micro-organismen er in de lucht rondom de plant zweven. De beuk bijvoorbeeld leeft graag samen met de schimmel mycorrhiza.

Buitenlucht versus binnenlucht, natuur versus stad

Hoe zit het met de diversiteit van microben in de lucht van de bebouwde omgeving? Is er verschil met lucht uit de natuur? Zo ziet het er wel naar uit. De diversiteit van bacteriën in de lucht van mechanisch geventileerde ruimtes is bijvoorbeeld kleiner dan deze van ruimtes die verlucht werden door gewoon een raam open te zetten. Het lijkt er dus op dat het voor je microbioom beter is om af en toe een venster open te zetten dan om een duur ventilatiesysteem aan te schaffen.

Verder bevatten stalen van buitenlucht dan weer veel organismen van water en bodem. In stalen van binnenlucht zijn deze organismen niet of nauwelijks terug te vinden. Zij bestaan vooral uit organismen van menselijke pathogenen. Kortom buitenlucht, zeker deze uit een groene, niet vervuilde omgeving, is te verkiezen boven binnenlucht.

Wat betreft de lucht uit steden (zonder groen); die zit vol schadelijke stoffen zoals fijnstof, metaaldeeltjes van wielen van trams en metro’s… Niet echt bevorderlijk voor de gezondheid.

Om een lang verhaal kort te maken: men heeft gezien dat mensen die op het platteland wonen een gevarieerder huid- en darmmicrobioom hebben wat op haar beurt zorgt voor een betere immuniteit. Dit gevarieerder microbioom zouden ze bekomen door onder andere meer contact te maken met micro-organismen via de lucht die ze inademen.

Mensen in de stad hebben een armer microbioom wat slechter is voor hun gezondheid. Misschien komt dit onder andere doordat de lucht die ze inademen minder gunstige en minder verschillende soorten microben bevat?

Welke lucht is het beste?

Tot slot, wat zou nu het beste zijn voor onze gezondheid op het gebied van ons microbioom? De berglucht van Canada, Zwitserland of Zuid-Korea of misschien  de boslucht van de Ardeense wouden? Om hier een antwoord op te geven moeten we eigenlijk de samenstelling van en het aantal micro-organismen in de lucht kennen.  Deze samenstelling en aantal zal afhankelijk zijn van de planten en dieren die er in de omgeving van de ‘gevangen’ lucht leven. Bovendien is er meer kennis nodig over wat welke bacterie, schimmel en dergelijke juist doet in ons lichaam. Misschien is berglucht van de ene streek heilzamer voor een bepaalde kwaal dan de berglucht van een andere streek. En is de lucht die het meest heilzaam is daarom afhankelijk van persoon tot persoon. Als dat zo was, dan zou het een beetje werken zoals bij medicijnen; boslucht van die bepaalde streek voor mensen met die kwaal en berglucht van die regio voor mensen met een andere kwaal. Is dit de toekomst? Wie zal het zeggen. Het kan in ieder geval geen kwaad om met volle ademteugen te genieten van de lucht als je volgende keer nog eens in het bos of de bergen bent. Je moet er in dit laatste scenario geen geld voor neertellen en je bent er tenminste zeker van dat de micro-organismen nog in leven zijn op het moment dat ze je longen binnenstromen.

Website take air geraadpleegd op 24 mei 2020: https://takeair.world/krant-van-west-vlaanderen-boslucht-in-kantoor/

Graham A. Rook. Regulation of the immune system by biodiversity from the natural environment: An ecosystem service essential to health. PNAS, November 12, 2013, Vol 110, No 46, 18360-18367