Veel verschillende externe factoren hebben invloed op de gezondheid. Voorbeelden hiervan zijn luchtverontreiniging, geluid, chemische stoffen, leefstijl, voeding. Ook blootstelling aan virussen en bacteriën en gebruik van medicijnen horen daarbij. Veel wetenschappelijk onderzoek richt zich op de gezondheidseffecten van deze factoren afzonderlijk, bijvoorbeeld bij het afleiden van veilige normen voor de blootstelling aan chemische stoffen. In de praktijk echter staan mensen bloot aan een combinatie van vele factoren.
Met het SPRStrategisch Programma RIVM -thema "Blootstelling en gezondheidseffecten” wil het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu de impact onderzoeken van de combinatie van externe factoren op de individuele gezondheid met behulp van nieuwe analysetechnieken. Het betreft enerzijds het beter meten van (combinaties van) blootstelling en anderzijds het zoeken naar  goede biomarkers als indicator voor de gezondheidsstatus van individuele personen.  Dit maakt meer gerichte bescherming én bevordering van de volksgezondheid in de toekomst mogelijk.

Nieuwe technieken en modellen

Veel klassieke technieken om blootstelling en gezondheidseffecten in kaart te brengen worden tegenwoordig als traag en duur beschouwd. Het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu investeert daarom in nieuwe technieken, modellen, en biomarkers voor de gezondheidsstatus. Voor externe blootstelling zijn er bijvoorbeeld  nieuwe sensortechnieken, en - voor het meten van individuele blootstelling - smartphone apps en zogenaamde wearables, zoals in horloges ingebouwde sensoren. Voor het biomarker-onderzoek zijn er technieken om de biologische effecten van blootstelling vast te stellen. Dit zijn bijvoorbeeld epigenetica, immunologische biomarkers  en  nieuwe typen 'omics' als microbiomics. Innovatief gebruik van in-vitromodellen  maakt het steeds beter mogelijk onderliggende biologische werkingsmechanismen bij gecombineerde blootstelling te ontrafelen.
Om de vaak grote hoeveelheden beschikbare en nieuwe data die met de nieuwe meettechnieken worden gegenereerd te kunnen analyseren, wordt geïnvesteerd in bio-informatica en biostatistiek.

Gecombineerde blootstelling met het accent op omgeving

Binnen het speerpunt ‘Blootstelling en gezondheidseffecten’ zijn twee thema’s gekozen. In het eerste thema ligt het accent op gecombineerde blootstelling aan factoren uit de omgeving, zoals luchtverontreiniging en de impact daarvan op de gezondheid van op onze luchtwegen. Dit speelt bijvoorbeeld in specifieke regio's als IJmuiden (Tata Steel), Schiphol, en rondom de intensieve veehouderij. Met behulp van nieuwe technieken en modellen wil het RIVM onderzoeken wat de impact is van diverse  factoren tezamen en welke  gevolgen dit bijvoorbeeld heeft voor de veiligheidsnormen voor deze stoffen. Ook wil het RIVM onderzoeken of en hoe deze factoren de micro-organismen in de luchtwegen (het respiratoire microbioom) en daarmee de gezondheid beïnvloeden.

Blootstelling en een gezonde levensloop

Het tweede thema legt de klemtoon op blootstelling aan tal van factoren gedurende de loop van het leven en de invloed daarvan op gezondheid. Deze factoren veranderen voortdurend. Vooral tijdens de zwangerschap, de eerste levensjaren en de puberteit is de impact van externe factoren en levensstijl groot. De gevolgen komen vaak pas vele jaren later aan het licht, met vroegtijdige veroudering en ouderdomsziekten. Met de toenemende vergrijzing van onze samenleving is gezond ouder worden belangrijk. Daarom is het goed de gevolgen van blootstelling aan externe factoren en van leefstijl tijdig vast te kunnen stellen. Het RIVM wil onderzoeken welke combinatie van factoren belangrijk is, en welke biomarkers geschikt zijn voor het meten van de gezondheidsstatus.

Dit onderzoek vindt plaats aan de hand van bestaande epidemiologische onderzoekscohorten, zoals de Pienter-cohorten en het Doetinchemcohort. Het doel is om het gezamenlijke effect van alle externe factoren (het exposoom), zoals blootstelling aan stoffen, leefstijl en bijvoorbeeld geneesmiddelengebruik, beter in kaart te brengen, biomarkers voor de gezondheidstatus te identificeren, en zo de meest kwetsbare groepen te achterhalen. Dit is van belang om in de toekomst deze kwetsbare groepen betere preventie te kunnen bieden.

Onderzoek

Voor het SPRStrategisch Programma RIVM -thema "Blootstelling en gezondheid" voert het RIVM de volgende vijf onderzoeken uit:

Wat

Veel activiteiten zoals zitten, staan, lopen, hardlopen, slaap, de tijd besteed aan en de intensiteit van deze activiteiten kunnen we tegenwoordig vastleggen met wearables. Dit zijn meetinstrumenten die mensen bij zich dragen. Binnen 24/7ACTIEF seed doet het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu ervaring op met analyses op ruwe data verkregen met wearables die 24 uur, 7 dagen per week zijn gedragen.

Waarom

Objectief geregistreerde metingen van activiteiten geven inzicht in hoe activiteiten gedurende een dag en in een week verlopen. Dit kan inzicht verschaffen in bijvoorbeeld het meest gunstige activiteitenpatroon voor een dag of hele week. Ook geeft het inzicht in de betekenis voor de gezondheid van bijvoorbeeld afwisseling van actieve en minder actieve dagen, de afwisseling van dagen met veel of weinig slaap, en de afwisseling van inactieve en actieve momenten.

Hoe

De centrale vraag van 24/7ACTIEF seed is: hoe kunnen we de gegevens van 24/7 gemeten activiteiten (van slaap en zitten tot intensieve activiteit) omwerken tot 24 uurspatronen van activiteiten, met aandacht voor:
• de tijd besteed aan afzonderlijke activiteiten
• de verdeling van activiteiten over de dag
• de afwisseling van activiteiten op een dag
• de verdeling over de week • hoe deze activiteitenpatronen samenhangen met allerlei aspecten van gezondheid

In het kleine project 24/7ACTIEF seed zullen enkele voorbereidende werkzaamheden worden uitgevoerd. Hierbij maken we gebruik van verschillende bestaande en internationaal gebruikte algoritmes om een aantal standaard beweegindicatoren te berekenen. Daarbij gaat het bijvoorbeeld om minimum aantal minuten matig intensief bewegen per week als onderdeel van de beweegrichtlijnen en het aantal minuten zitten per dag. Het streven hierbij is om inzicht te krijgen in hoe in de toekomst de ruwe data van beweeg-‘wearables’ bewerkt kunnen worden tot nieuwe en voor de gezondheid relevante indicatoren voor bewegen op basis van 24/7-patronen.

Samenwerking

Binnen de kennisvraag ‘Beter meten van sport, beweeg- en zitgedrag’ en het Erasmus+-project ‘European Union Physical Activity and Sport Monitoring System’ wordt samengewerkt met diverse (inter)nationale partijen. In het kader van het onderzoeksvoorstel ‘Towards new insights into Movement Behaviors and Health: the 24/7 perspective’, kortweg 24hMB is in 2018 een groot nationaal consortium opgezet met een aantal universiteiten (VUVrije Universiteit, UM, UUUniversiteit Utrecht), hogescholen (Den Haag, Groningen), het Netherlands eScience Center, het kenniscentrum Sport en Bewegen, en het RIVM.

Wat

Het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu maakt per jaar gemiddeld twee tot vier apps voor mobiele telefoons. Om ervoor te zorgen dat nieuwe apps en de gegevens die ze nodig hebben van goede kwaliteit zijn, wil het RIVM een algemene aanpak met bijbehorend instrumentarium ontwikkelen: de App Fabriek.

Waarom

Deze aanpak kan de professionele uitstraling van RIVM-apps vergroten en daarmee en het vertrouwen in de apps zelf. Ook maakt dit project het besparen van ontwikkelings- en onderhoudskosten mogelijk.

Hoe

Het beoogde resultaat is een basisversie die uitgebreid kan worden met extra functionaliteiten. De ontwikkeling en het testen van de basisversie gaat in nauwe samenwerking met toekomstige gebruikers van de App Fabriek (medewerkers en samenwerkingspartners van het RIVM) en met toekomstige eindgebruikers van de te ontwikkelen apps (burgers, onderzoeksdeelnemers). 
Onderzoekers en beleidsmakers kunnen de basisversie gebruiken voor hun onderzoeksprojecten of tijdens incidenten.

Dit project valt ook onder het ondersteunende thema "Verzameling en analyse van data".

Wat

Het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu wil methoden ontwikkelen om met grote hoeveelheden data (big data) om te gaan.  Het onderzoek spitst zich toe op het inzetten van machine learning en het analyseren van data die Next Generation Sequencing (NGSNext Generation Sequencing ) oplevert met het accent op data van het microbioom. Hiermee ondersteunt AMALGAM drie andere projecten van het SPRStrategisch Programma RIVM -thema "Blootstelling en gezondheid": COMPAIR, COMPLEXA, en TRIUMPH. AMALGAM is valt ook onder het SPR-thema "Verzamelen en analyseren van data"

Waarom

Door de digitalisering van de samenleving ontstaan veel grote datastromen en datasets met waardevolle informatie voor de taken van het RIVM. Ook binnen het RIVM neemt de hoeveelheid informatie toe door het gebruik van nieuwe technologieën, zoals NGS. Het RIVM wil dan ook meer kennis van en ervaring met de analyse van dergelijke data opdoen. 

Hoe

Om te beginnen wordt verkend welke statistische en machine learning-methoden beschikbaar zijn. Daarna wordt de methode geselecteerd die het meest geschikt lijkt en wordt deze getest met bij het RIVM beschikbare gegevens. Hiervoor worden gegevens gebruikt die ook in de projecten COMPAIR, COMPLEXA  en TRIUMPH worden geanalyseerd. De microbioomgegevens van deze projecten komen pas later beschikbaar. Ook zullen de gegevens van de VEGA-studie (microbioom van vegetariers en vleeseters) worden gebruikt.

Dit project valt ook onder het ondersteunende thema "Verzameling en analyse van data".

Wat

Het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu onderzoekt waarom mensen die in de buurt van intensieve veehouderij wonen vaker infecties aan de onderste luchtwegen hebben. Doordat zij aan meerdere stoffen en aan micro-organismen tegelijkertijd blootstaan, is het moeilijker om oorzaak en gevolg te bepalen. Het RIVM ontwikkelt daarom nieuwe methoden om de effecten op de gezondheid te bepalen wanneer mensen aan meerdere bronnen tegelijk blootstaan.

Waarom

In gebieden met intensieve veehouderij bevat de lucht verhoogde concentraties van fijnstof, van chemische stoffen zoals ammoniak en van besmettelijke micro-organismen. Mensen die in de omgeving van geitenhouderijen wonen blijken een grotere kans te hebben om  infectieziekten te krijgen. In het onderzoek ligt de nadruk op de luchtwegen, omdat mensen de ziekmakende stoffen inademen en de effecten vooral in de luchtwegen optreden. Intensieve veehouderij wordt hier gebruikt als voorbeeld om later de technieken en modellen ook op andere situaties toe te gaan passen.

Hoe

Het onderzoek maakt gebruik van bestaande luchtmeetnetten en onderzoekscohorten, zoals de Pienter-cohorten, en van laboratoriumonderzoek (in-vitromodellen). Ook zijn nieuwe methoden nodig om grote hoeveelheden complexe data te analyseren (in-silicomodellen). Deze zullen worden ontwikkeld met behulp van bioinformatica en machine learning, in samenwerking met het AMALGAM-project.

Dit project valt ook onder het ondersteunende thema "Verzameling en analyse van data".

Wat

Het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu brengt met draagbare meetinstrumenten (wearables) in kaart hoe de suikerspiegel van personen beïnvloed wordt door voeding, mede afhankelijk van het tijdstip waarop men eet, en door lichamelijke activiteit. De verwachting is dat met het kiezen van het soort voeding en van de eetmomenten, de suikerspiegel constanter gehouden kan worden. Dit kan individuele gezondheidswinst mogelijk maken.

Waarom

Voeding is een belangrijk onderdeel van onze leefstijl. Daarmee heeft iedereen een grote invloed op de eigen gezondheid. Wat we eten, hoeveel we eten en op welke momenten we eten is van invloed op de suikerhuishouding in het lichaam, maar deze hangt ook samen met veel andere leefstijlfactoren zoals bewegen. Hoeveel en hoelang de verschillende factoren de suikerspiegel beïnvloeden is niet bekend. Ook is nog onduidelijk of en hoe deze reacties variëren tussen verschillende individuen.

Hoe

Het RIVM meet met continue glucosemeters (pleister als wearable) de suikerspiegel van gezonde personen in relatie tot hun voeding en lichaamsbeweging. De lichaamsbeweging wordt gemeten met een actigraaf, een horloge-achtig bandje dat lichaamsbeweging registreert. Onderzocht wordt hoe regulering van de individuele suikerspiegel, door eetmomenten, voedselkeuze en beweegpatronen in de toekomst gezondheidswinst kan opleveren.

Samenwerking

Dit project sluit aan bij de gamechanger ‘De keuzebewame consument’ van de Nationale Wetenschapsagenda. Ook is dit thema terug te vinden in de Kennis- en Innovatieagenda van de topsector Agro&food en in het Horizon2020-programma.

Wat

We worden steeds ouder en willen graag gezond oud worden. Daarvoor is het belangrijk te weten wat de gezondheid bevordert en hoe we dat kunnen stimuleren. Het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu gaat onderzoeken welke combinaties van factoren de gezondheid het meest beïnvloeden. Tot nu toe richten de meeste studies zich vooral op één blootstellingsfactor.

Waarom

Mensen krijgen in hun leven met een opeenstapeling van milieurisico’s te maken, zoals luchtverontreiniging, geluid en micro-organismen. Maar omgevingsfactoren hebben mogelijk ook een positief effect op de gezondheid, zoals groen in de leefomgeving. Daarnaast hebben ook factoren als bewegen, voeding, onderliggende chronische ziekten en medicijngebruik invloed op onze gezondheid. Onderzoek hiernaar levert veel gegevens op. Geavanceerde technieken zijn nodig om deze te kunnen analyseren.

Hoe

Met nieuwe statistische en bioinformatica-technieken om grote hoeveelheden data (bigWet op de beroepen in de individuele gezondheidszorg data) te analyseren wil het RIVM  onderzoeken welke combinaties van factoren de grootste invloed hebben op onze gezondheid. Om vast te kunnen stellen waaraan mensen tijdens hun leven zijn blootgesteld, hoe hun gezondheid is en of er gezondheidsproblemen in de toekomst kunnen ontstaan, worden nieuwe biomarkers (indicatoren) ontwikkeld. Dit kan met bijvoorbeeld epigenetica, immunologische veerkracht en het darmmicrobioom (darmflora). Verder is meer inzicht nodig  in hoe ‘gezonde afweer’ en ‘biologische leeftijd’ zijn vast te stellen.

Wat

Om inzicht te krijgen in de betekenis van het microbioom voor de menselijke gezondheid, gaat het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu  het microbioom van zieke en gezonde mensen met elkaar vergelijken. Het microbioom zijn alle micro-organismen die van nature op en in het menselijk lichaam aanwezig zijn, bijvoorbeeld in de darmen en de luchtwegen. Het project beschrijft  voor de Nederlandse bevolking wat de kenmerken zijn van een gezond microbioom en welke factoren (epidemiologische, klinische en ecologische) daarop invloed hebben.

Waarom

De laatste jaren wordt duidelijk dat het  microbioom grote invloed heeft op onze gezondheid, omdat het bepaalde functies van het lichaam ondersteunt. Het helpt bijvoorbeeld om voedingsstoffen op te nemen en te verteren en om het lichaam tegen ziekteverwekkers te beschermen. Ook zorgt het voor een stabiel immuunsysteem. Waarschijnlijk speelt het microbioom een belangrijke rol  bij het effect van externe factoren op de gezondheid. Inzicht in de status van het microbioom kan daarom een indicatie geven van hoe gezond iemand is.

Hoe

Het project maakt gebruik van monsters verzameld voor het Pienter-onderzoek. Hierop worden laboratoriumanalyses uitgevoerd en vervolgens worden de resultaten epidemiologisch geanalyseerd met behulp van bio-informaticatechnieken.  Zo  ontstaat een kennisbasis (platform) binnen het RIVM voor  het onderzoeken en interpreteren van microbioomdata met gestandaardiseerde methoden.  De opbrengst van TRIuMPH wordt gebruikt voor twee andere projecten binnen het thema "Blootstelling en gezondheid": COMPLEXA en COMPAIR.  De data zullen ook worden gebruikt om de samenwerking met andere kennisorganisaties te bevorderen.