MICROBIOLOGIE
3. BACTERIOLOGIE
3.1. DOELSTELLINGEN
Zie syllabus voor hoofdstukken
3.2. INLEIDING
3.2.1. ALGEMENE KENMERKEN
➢ Ééncellige prokaryoten
➢ Lagere protista
➢ Alomtegenwoordig ( overal aanwezig )
➢ Afmeting : 0,3 tot 3 ( 10 ) µm
Aangezien ze prokaryoot zijn bezitten ze geen mitochondriën en geen celkern. Er is ook geen
kernmembraan. Het chromosoom bestaat uit dubbelstrengig circulair gewonden DNA en dat vrij ligt
in het cytoplasma. Ze beschikken over 70S ribosomen opgebouwd uit de 30s en 50S subeenheid.
De buitenste laag van bacteriën bestaat uit een soort van kapsel. Ze bezitten ook een stugge celwand die
instaat voor de vorm van de cel. Bacteriën kunnen gedeeld worden in 2 groepen.
➔ Gram-positief
➔ Gram-negatief
Sommige bacteriën bevatten ook Pilli.
In de evolutie hebben de bacteriën zich ook aangepast aan de omstandigheden, om te kunnen overleven.
Ze zijn vlot in het verwerven van nieuw of ander erfelijk materiaal.
➔ Gastheer nodig? Commensalen of parasieten
o Parasiet :
Parasiterende organismen hebben een gastheer nodig, ze brengen hier ook schade aan de
gastheer.
Vb. Salmonella typhimurium ( = pathogeen !, enteritis )
o Commensaal :
Ze leven bij een gastheer maar brengen geen schade aan.
Vb. E. colli ( = darmcommensaal )
Er zijn altijd meer bacteriën tegelijk aanwezig in of op het menselijke lichaam, dan het aantal eukaryote
cellen waaruit het lichaam bestaat. Daarnaast leven veel andere bacteriën saprofytisch. Dit wil zeggen
dat ze leven op dood organisch materiaal.
Wanneer bacteriën leven op een gastheer, gaan ze steeds de strijd aan tegen :
➔ Afweermechanismen
➔ Antibiotica ( bacteriën kunnen resistentie-mechanismen ontwikkelen )
Verschil prokaryoten met eukaryoten?
, ➔ Niet gecompartimentaliseerd
➔ Celmembraan zonder sterolen
➔ Circulaire chromosomen
➔ 70S ribosomen
Vergelijking bacteriën en virussen :
Virussen Bacteriën
- Obligate intracellulaire parasieten - Meestal vrij levend, kunnen ook
parasiteren
- Geen ribosomen - Ribosomen
- DNA of RNA, niet beide - DNA en RNA
- Zichtbaar via EM - Zichtbaar in LM
- 10-1000den genen - 100-1000den genen
Er zijn verschillende indelingen ( taxonomie ) voor bacteriën :
➔ Eubacteriën <-> Archaebacteriën ( fylogenie )
o Eubacteriën :
Ze bezitten een celwand bevattende peptidoglycaan ( mureïne ) en muraminezuur.
o Archaebacteriën
Ze bezitten geen muraminezuur maar wel pseudomureïne. Deze bacteriën zijn bestand
tegen extreme omstandigheden. Een groot verschil met de Eubacteriën is ook de
samenstelling van het 16S rRNA.
➔ Volgens opbouw celwand
➔ Volgens morfologie
➔ Volgens 0² - gebruik
➔ Biochemische eigenschappen ( de enzymes die ze gebruiken )
3.2.2. WAAROM IS BACTERIOLOGIE BELANGRIJK ?
➔ Ernst van nosocomiale infecties : in het ziekenhuis
➔ Infecties buiten het ziekenhuis ( in de populatie ) : community acquired
Bv. Meningitis, voedselinfecties
➔ Plantinfecties : Agrobacterium tumefaciens → tumorweefsel in plantenweefsel
( biotechnologie : transformatie van planten )
➔ Zuivelindustrie ( bv. Productie yoghurt → streptococcus thermophiles, Lactobacillus spp. )
➔ Probiotica, prébiotica :
o Yakult, Actimel : Lactobacillus spp
o Gynoflor, Lactofem, : Lactobacillus acidophilus
o Lacteal : verminderen van darmklachten
➔ Productie peptiden en eiwitten : genetic engineering
➔ Digestie in het intestinaal stelsel
➔ Olieverlies afbraak
➔ Gebruik in fundamenteel onderzoek en research
3.2.3. LABODIAGNOSTIEK
3.2.3.1. HET ROUTINE DIAGNOSTISCHE LABO
,Men zoekt naar het pathogene organisme aanwezig in het klinische patiëntenstaal verantwoordleijk voor
de infectie.
➔ Microscopie : op een gekleurd uitstrijkpreparaat of nat preparaat
o Rechtstreek op staal ( vers onderzoek )
o Kolonie ( reincultuur ) na kwaak ( isolatie ) op een voedingsbodem in een petriplaat
Veel gebruikte kleuringen : Gram-kleuring en de Ziehl-Neelsen-kleuring.
➔ Kweek : op voedingsbodem gevolgd door biochemische identificatie.
Men gaat hier na over welke enzymes de bacteria beschikt die bepaalde substraten omzetten.
Veel gebruikte voedingsbodems zijn : bloedagar, BHI agar ( brain heart infusion agar ), Mac
Conkey agar, …
De biochemische identificatie kan gebeuren met gecommercialiseerde systemen zoals het API-20E-
systeem ter identificatie van Gram-negatieve bacteriën, dat afgelezen wordt aan de hand van de ontstane
kleurreacties in de verschillende cupjes.
Laboratoriumtechnologen kunnen ook zelf biochemische testen inzetten, dit met biochemische
tabletten.
Men kan ook geïsoleerde bacterie aanbrengen op voedingsbodem die differentieel zijn, en nagaar of er
een verkleuring is na incubatie. Bij omzetting van een substraat volgt meestal een kleurreactie, door
aanwezigheid van ( z/b-) indicatoren.
Alternatief ?
➔ Gebruik Maldi-Tof-technologie. Men maakt gebruik van 16S-eiwitten ter creatie van een
karakteristiek massaspectrum voor de bacteriële soort.
Ook kan men gebruik maken van een antibiogram. Dit is bij patiënten waar er een infectie werd
vermoed/ vastgesteld. Men zal hier de gevoeligheid nagaan van de verwekker t.o.v. verschillende
antibiotica. Op deze manier kan men resistente stammen opsporen en wordt de behandeling aangepast.
wanneer er een grote inhibitie zone is dan is de bacterie zeer gevoelig aan de
antibiotica. Als deze zone tot aan het schijfje komt, dan is de bacterie resistent tegen het antibioticum.
Er kan ook gebruik worden gemaakt van Immuno-assays. De infectie wordt via serologisch onderzoek
opgespoord bij de patiënten. De gevormde antilichamen of de aanwezige antigenen van de bacterie
worden hier aangetoond in een bloedstaal ( serum ).
Voor het aantonen van bacteriën in een staal die moeilijk te kweken zijn op een voedingsbodem zal men
overstappen naar moleculaire technieken. Hier gaat men specifieke genfragmenten van een bacterie
proberen aan te tonen in een staal van de patiënt.
, ➔ PCR-techniek : specifiek genfragment wordt in cupje vermenigvuldigd en vervolgens
gevisualiseerd met Uv-licht na genelektroforese.
soms melting curve voor identificeren specië.
3.2.3.2. HET RESEARCH-LAB
Andere moleculaire technieken worden aangewend om het genetisch materiaal van geïsoleerde stammen
verder te onderzoeken
➔ Epidemiologie
➔ Surveillance
➔ Fundamenteel onderzoek
Voorbeelden van dergelijke technieken zijn pulsed field gel elektroforese, PCR-toepassingen, blotting :
southern, northern.
3.3. STRUCTUUR – MORFOLGIE
De bacteriën kunnen volgens hun vorm.
3.3.1. BOLVORMIGE CELLEN OF KOKKEN
Als gevolg van onvolledige scheiding na de splitsing, treden dikwijls zogenaamde groepsvormen op.
➔ Diplokokken : de cellen liggen per twee
Vb. Streptococcus pneumoniae
➔ Streptokokken : de cellen liggen in ketens
( niet te verwarren met het geslacht van hierboven )
Vb.
streptococcus pyogenes : zorgt voor een keelontsteking + witte beslag op de amandelen.
Streptococcus agalactiae : kan in vaginaal slijmvlies gevonden worden + gevaarlijk voor de baby.
➔ Stafylokokken : de cellen liggen in druiventrosjes of onregelmatige groepjes
Vb. staphylococcus aureus ( neusslijmvlies/ huid ) en staphylococcus epidermis (
huidcommensaal )
➔ Tetraden : de cellen liggen per 4, min of meer een vierkant
Vb. mirococcus luteus : niet bekend om infecties te veroorzaken
➔ Sarcinen : de cellen liggen per 8, in een 3-dimensionale kubus.
al deze soorten zijn allemaal Gram-positief, flagellair immobiel en niet sporulerend.
➔ Neisseriae : de cellen liggen vaak per 2 en zijn eerder niervormig en worden soms als
diplokokken beschouwd. Ze zijn echter Gram-negatief.
ze zijn commensaal voor nasopharynx.
Vb. Neisseriae meningitidis, neisseriae gonorrhoeae ( pathogeen !!!!! + soa )
Samenvatting van de kokken in afbeelding :
3. BACTERIOLOGIE
3.1. DOELSTELLINGEN
Zie syllabus voor hoofdstukken
3.2. INLEIDING
3.2.1. ALGEMENE KENMERKEN
➢ Ééncellige prokaryoten
➢ Lagere protista
➢ Alomtegenwoordig ( overal aanwezig )
➢ Afmeting : 0,3 tot 3 ( 10 ) µm
Aangezien ze prokaryoot zijn bezitten ze geen mitochondriën en geen celkern. Er is ook geen
kernmembraan. Het chromosoom bestaat uit dubbelstrengig circulair gewonden DNA en dat vrij ligt
in het cytoplasma. Ze beschikken over 70S ribosomen opgebouwd uit de 30s en 50S subeenheid.
De buitenste laag van bacteriën bestaat uit een soort van kapsel. Ze bezitten ook een stugge celwand die
instaat voor de vorm van de cel. Bacteriën kunnen gedeeld worden in 2 groepen.
➔ Gram-positief
➔ Gram-negatief
Sommige bacteriën bevatten ook Pilli.
In de evolutie hebben de bacteriën zich ook aangepast aan de omstandigheden, om te kunnen overleven.
Ze zijn vlot in het verwerven van nieuw of ander erfelijk materiaal.
➔ Gastheer nodig? Commensalen of parasieten
o Parasiet :
Parasiterende organismen hebben een gastheer nodig, ze brengen hier ook schade aan de
gastheer.
Vb. Salmonella typhimurium ( = pathogeen !, enteritis )
o Commensaal :
Ze leven bij een gastheer maar brengen geen schade aan.
Vb. E. colli ( = darmcommensaal )
Er zijn altijd meer bacteriën tegelijk aanwezig in of op het menselijke lichaam, dan het aantal eukaryote
cellen waaruit het lichaam bestaat. Daarnaast leven veel andere bacteriën saprofytisch. Dit wil zeggen
dat ze leven op dood organisch materiaal.
Wanneer bacteriën leven op een gastheer, gaan ze steeds de strijd aan tegen :
➔ Afweermechanismen
➔ Antibiotica ( bacteriën kunnen resistentie-mechanismen ontwikkelen )
Verschil prokaryoten met eukaryoten?
, ➔ Niet gecompartimentaliseerd
➔ Celmembraan zonder sterolen
➔ Circulaire chromosomen
➔ 70S ribosomen
Vergelijking bacteriën en virussen :
Virussen Bacteriën
- Obligate intracellulaire parasieten - Meestal vrij levend, kunnen ook
parasiteren
- Geen ribosomen - Ribosomen
- DNA of RNA, niet beide - DNA en RNA
- Zichtbaar via EM - Zichtbaar in LM
- 10-1000den genen - 100-1000den genen
Er zijn verschillende indelingen ( taxonomie ) voor bacteriën :
➔ Eubacteriën <-> Archaebacteriën ( fylogenie )
o Eubacteriën :
Ze bezitten een celwand bevattende peptidoglycaan ( mureïne ) en muraminezuur.
o Archaebacteriën
Ze bezitten geen muraminezuur maar wel pseudomureïne. Deze bacteriën zijn bestand
tegen extreme omstandigheden. Een groot verschil met de Eubacteriën is ook de
samenstelling van het 16S rRNA.
➔ Volgens opbouw celwand
➔ Volgens morfologie
➔ Volgens 0² - gebruik
➔ Biochemische eigenschappen ( de enzymes die ze gebruiken )
3.2.2. WAAROM IS BACTERIOLOGIE BELANGRIJK ?
➔ Ernst van nosocomiale infecties : in het ziekenhuis
➔ Infecties buiten het ziekenhuis ( in de populatie ) : community acquired
Bv. Meningitis, voedselinfecties
➔ Plantinfecties : Agrobacterium tumefaciens → tumorweefsel in plantenweefsel
( biotechnologie : transformatie van planten )
➔ Zuivelindustrie ( bv. Productie yoghurt → streptococcus thermophiles, Lactobacillus spp. )
➔ Probiotica, prébiotica :
o Yakult, Actimel : Lactobacillus spp
o Gynoflor, Lactofem, : Lactobacillus acidophilus
o Lacteal : verminderen van darmklachten
➔ Productie peptiden en eiwitten : genetic engineering
➔ Digestie in het intestinaal stelsel
➔ Olieverlies afbraak
➔ Gebruik in fundamenteel onderzoek en research
3.2.3. LABODIAGNOSTIEK
3.2.3.1. HET ROUTINE DIAGNOSTISCHE LABO
,Men zoekt naar het pathogene organisme aanwezig in het klinische patiëntenstaal verantwoordleijk voor
de infectie.
➔ Microscopie : op een gekleurd uitstrijkpreparaat of nat preparaat
o Rechtstreek op staal ( vers onderzoek )
o Kolonie ( reincultuur ) na kwaak ( isolatie ) op een voedingsbodem in een petriplaat
Veel gebruikte kleuringen : Gram-kleuring en de Ziehl-Neelsen-kleuring.
➔ Kweek : op voedingsbodem gevolgd door biochemische identificatie.
Men gaat hier na over welke enzymes de bacteria beschikt die bepaalde substraten omzetten.
Veel gebruikte voedingsbodems zijn : bloedagar, BHI agar ( brain heart infusion agar ), Mac
Conkey agar, …
De biochemische identificatie kan gebeuren met gecommercialiseerde systemen zoals het API-20E-
systeem ter identificatie van Gram-negatieve bacteriën, dat afgelezen wordt aan de hand van de ontstane
kleurreacties in de verschillende cupjes.
Laboratoriumtechnologen kunnen ook zelf biochemische testen inzetten, dit met biochemische
tabletten.
Men kan ook geïsoleerde bacterie aanbrengen op voedingsbodem die differentieel zijn, en nagaar of er
een verkleuring is na incubatie. Bij omzetting van een substraat volgt meestal een kleurreactie, door
aanwezigheid van ( z/b-) indicatoren.
Alternatief ?
➔ Gebruik Maldi-Tof-technologie. Men maakt gebruik van 16S-eiwitten ter creatie van een
karakteristiek massaspectrum voor de bacteriële soort.
Ook kan men gebruik maken van een antibiogram. Dit is bij patiënten waar er een infectie werd
vermoed/ vastgesteld. Men zal hier de gevoeligheid nagaan van de verwekker t.o.v. verschillende
antibiotica. Op deze manier kan men resistente stammen opsporen en wordt de behandeling aangepast.
wanneer er een grote inhibitie zone is dan is de bacterie zeer gevoelig aan de
antibiotica. Als deze zone tot aan het schijfje komt, dan is de bacterie resistent tegen het antibioticum.
Er kan ook gebruik worden gemaakt van Immuno-assays. De infectie wordt via serologisch onderzoek
opgespoord bij de patiënten. De gevormde antilichamen of de aanwezige antigenen van de bacterie
worden hier aangetoond in een bloedstaal ( serum ).
Voor het aantonen van bacteriën in een staal die moeilijk te kweken zijn op een voedingsbodem zal men
overstappen naar moleculaire technieken. Hier gaat men specifieke genfragmenten van een bacterie
proberen aan te tonen in een staal van de patiënt.
, ➔ PCR-techniek : specifiek genfragment wordt in cupje vermenigvuldigd en vervolgens
gevisualiseerd met Uv-licht na genelektroforese.
soms melting curve voor identificeren specië.
3.2.3.2. HET RESEARCH-LAB
Andere moleculaire technieken worden aangewend om het genetisch materiaal van geïsoleerde stammen
verder te onderzoeken
➔ Epidemiologie
➔ Surveillance
➔ Fundamenteel onderzoek
Voorbeelden van dergelijke technieken zijn pulsed field gel elektroforese, PCR-toepassingen, blotting :
southern, northern.
3.3. STRUCTUUR – MORFOLGIE
De bacteriën kunnen volgens hun vorm.
3.3.1. BOLVORMIGE CELLEN OF KOKKEN
Als gevolg van onvolledige scheiding na de splitsing, treden dikwijls zogenaamde groepsvormen op.
➔ Diplokokken : de cellen liggen per twee
Vb. Streptococcus pneumoniae
➔ Streptokokken : de cellen liggen in ketens
( niet te verwarren met het geslacht van hierboven )
Vb.
streptococcus pyogenes : zorgt voor een keelontsteking + witte beslag op de amandelen.
Streptococcus agalactiae : kan in vaginaal slijmvlies gevonden worden + gevaarlijk voor de baby.
➔ Stafylokokken : de cellen liggen in druiventrosjes of onregelmatige groepjes
Vb. staphylococcus aureus ( neusslijmvlies/ huid ) en staphylococcus epidermis (
huidcommensaal )
➔ Tetraden : de cellen liggen per 4, min of meer een vierkant
Vb. mirococcus luteus : niet bekend om infecties te veroorzaken
➔ Sarcinen : de cellen liggen per 8, in een 3-dimensionale kubus.
al deze soorten zijn allemaal Gram-positief, flagellair immobiel en niet sporulerend.
➔ Neisseriae : de cellen liggen vaak per 2 en zijn eerder niervormig en worden soms als
diplokokken beschouwd. Ze zijn echter Gram-negatief.
ze zijn commensaal voor nasopharynx.
Vb. Neisseriae meningitidis, neisseriae gonorrhoeae ( pathogeen !!!!! + soa )
Samenvatting van de kokken in afbeelding :
