Er bestaan overeenkomsten tussen ons eigen immuunsysteem en de manier waarop een gezonde bodem ziekteverwekkers onderdrukt, schrijft Jos Raaijmakers, hoofd Microbiële Ecologie van het NIOO, deze week in Science. Maar betekent dat ook dat je de bodem kunt 'vaccineren' net als mensen?


Jos Raaijmakers, NIOO-KNAW

Jos Raaijmakers en zijn co-auteur Mark Mazzola geven in Science hun visie op de huidige stand van zaken in het onderzoek naar 'microbiomen' - dwz. het totaal van microben, hun diversiteit en interacties - in de bodem.

Over de meeste bodemmicroben is nog weinig bekend, schrijft Raaijmakers. Maar één ding weten we wel: de bodem kan een belangrijke factor zijn bij het beschermen van planten tegen ziektes.

Geheugen

Het gaat eigenlijk net als bij mens en dier. Het begint met een eerste, algemene afweer waarmee de bodem ziekteverwekkende schimmels of bacteriën probeert tegen te houden. Daarnaast kan de bodem ook specifieke 'afweerstoffen' bevatten. De aanwezigheid daarvan duidt net als bij mensen op een eerdere infectie. De afweer tegen die infectie wordt netjes 'onthouden' door de bodem, zodat de bescherming bij een volgende blootstelling paraat staat.

Het ziektewerend vermogen van de bodem was op zich al bekend sinds de Canadese wetenschapper A.W. Henry 85 jaar geleden sporen van een bepaalde schimmel ontdekte in verschillende bodemsoorten, zonder dat die schimmel zich daar verder ontwikkelde. Pas nadat Henry de bodem had gesteriliseerd - ontdaan van andere bodemmicroben - kreeg de schimmel alsnog vrij spel.

Maar waardoor wordt zo'n afweerreactie in de bodem dan op gang gebracht? "Is dat de ziekteverwekker? Of stoffen die vrijkomen tijdens de eerste infectie?", vraagt Raaijmakers zich af in een interview naar aanleiding van zijn Science-artikel met het dagblad Trouw.

Vaccin

Ondertussen kloppen allerlei grote bedrijven op de deur die op zoek zijn naar alternatieven voor - of aanvullingen op - conventionele, chemische bestrijdingsmiddelen. Omdat steeds duidelijker wordt hoeveel schade die kunnen aanrichten. Het liefste zouden deze bedrijven één 'microbe' vinden: een bepaalde schimmel of bacterie die de natuurlijke afweerreacties op gang brengt.

Veel onderzoek was tot nu toe dan ook gericht op het zoeken naar zo'n 'heilige graal'. Maar Raaijmakers vraagt zich af of dat de juiste weg is. Bij het NIOO zijn hij en zijn onderzoekers erin geslaagd om de opbouw van de afweer in de bodem tegen één schimmelziekte onder kunstmatige omstandigheden na te bootsen. Maar, waarschuwt hij, voor de verdediging tegen andere plantenziektes zou de uitkomst wel eens heel anders kunnen zijn.

Voor elke ziekte de juiste "route" vinden is net als bij mens en dier een enorme uitdaging. Bovendien wordt de effectiviteit van deze aanpak ondermijnd door het feit dat microben bij het 'overzetten' de competitie moeten aangaan met de al aanwezige, inheemse bodemorganismen.

Overeenkomst

In Science pleit Raaijmakers daarom voor een bredere, integrale oplossing. De interacties in de bodem die ervoor zorgen dat een bepaalde ziekteverwekker wordt onderdrukt zijn dan wel enorm complex, schrijft hij, maar "het basismechanisme lijkt hetzelfde te zijn in diverse bodems uit geografisch verschillende gebieden."

Deze "functionele overeenkomst" tussen uiteenlopende omgevingen zou wel eens de sleutel kunnen zijn tot een "universele methode" om microbiomen te ontwikkelen die goed meerdere ziekteverwekkers onderdrukken. Dus microbiële 'consortia'  in plaats van "één microbe per keer".

Daarvoor is meer fundamentele kennis en begrip nodig, concludeert Raaijmakers. Bijvoorbeeld van hoe afweerreacties in de bodem door ziekteverwekkers nou precies getriggerd worden. Maar met de nieuwste chemische en moleculaire technieken komt die kennis steeds dichterbij. Dat er "praktische methodes" worden ontwikkeld om belangrijke voedingsgewassen te beschermen en meer duurzaam te telen is dan een kwestie van tijd.