Samenvatting bacteriologie (prof Andre)

Hoofdstuk 1 – introductie tot klinische microbiologie

Rol van microbiologie en bacteriologie in menselijke gezondheid
 Bestudeert microscopische organismes die ziektes kunnen
veroorzaken (bacteriën, virussen, parasieten, schimmels)
 Bacterie = ééncellig, schade aanrichten door toxines/invasie
 Virussen = leven niet zelf, infecteren gastheercel en
vermenigvuldigen zich daarin
! Veel kleiner dan een bacterie
 Parasieten = leven in/op gastheer en knn schade veroorzaken
 Schimmels = eukaryote micro-organismen, leiden vooral bij
immuun- gecompromiteerde personen tot infecties
 Elk pathogeen: specifiek gevoeligheids-/resistentieprofiel en kan
intrinsieke/verworven resistentiemechanismen ontwikkelen tegen
antimicrobiële middelen

A. Menselijke vs bacteriële cellen
 Eukaryote (menselijke) cellen:
- Celkern waarin DNA opgeslagen
- Bevatten organellen zoals mitochondrie, ER
- Groter, complexer
- Membraanstructuur: gespecialiseerde functies
 Complex en georganiseerd
 Prokaryote (bacteriële) cellen:
- Geen celkern
- DNA zweeft vrij in cytoplasma
- Geen organellen
- Kleiner en eenvoudiger van structuur
- Snel delen en aanpassen aan verschillende omgevingen
 Eenvoudig en flexibel
 Prokaryoten kleinere ribosomen dan humaan: één vd grootste
doelen antibiotica: inwerken op prokaryote en niet op eukaryote
cellen
 Microbioom = bacteries in ons lichaam (niet slecht)
- Vb bacteriën op de huid, mond, …
- Ondersteund de gezondheid
- Dysbiose = verstoring hiervan: ontstekingen, ziekten, …
- Sommige delen in lichaam steriel
- Vb’en onderaan dia 5

B. Pathogeniciteit van bacteriën
 Bacteriën onderscheiden obv vermogen om ziekte te veroorzaken EN
omstandigheden waaronder dit gebeurt
- Obligate pathogenen = micro-organismen, leiden bna altijd tot
ziekte
Infecteren gastheer en veroorzaken meestal duidelijk ziektebeeld,
ook bij personen met gezond immuunsysteem
Bv mycobacterium tuberculosis (tuberculose)

, - Opportunistische pathogenen = veroorzaken meestal geen
ziekte bij gezonde mensen
Wel als iemands weerstand daalt of bacterie op foute plek in
lichaam terecht komt
Bv pseudomonas aeruginosa
- Niet-pathogene bacteriën = onschadelijk of gustig
Kan risico zijn bij drastische verstoring ecosysteem
Cruciale rol gezondheid en evenwicht milieu
Besmet maar niet ziek

C. Structuur en immuniteit ve bacterie
 Alle externe elementen van een bacterie
interageren met humane immuunsysteem
 Voortbewegen met flagellen
(worden ook herkend: immuunreactie)
 Sommige bacteriën: kapsel van
polysachariden, beschermt hen tegen
fagocytose
 Al deze componenten bepalen hoe
immuunsysteem een infectie herkent en
bestrijdt (en of het leidt tot eliminatie of ziekte)

D. Host-pathogen interactie
 Fagocytose = proces waarbij gespecialiseerde afweercellen
(macrofagen, neutrofielen) ziekteverwekkers of andere deeltjes
opsporen, opnemen en afbreken
 Bij bacteriële infecties: afweercellen herkennen bepaalde
moleculaire patronen op oppervlak bacterie = 1e stap fagocytose in
gang zetten
 Bacterie gebonden aan receptor op afweercel : membraan afweercel
vormt uitstulping die bacterie omsluit => fagosoom
 Fagosoom fuseert met lysosomen: hoge concentratie aan lytische
enzymen
 Enzymen : afbraak van bacterie: knn gerecycled of geëlimineerd w
 Soms ontsnappen bacteries aan fagosoom / fusie lysosoom : infectie
 Overlevingsstrategiën bacterie :
- IC leven : bacteriën verbergen zich voor fagocyten door binnen
fagocyten te leven
- Antigenische variatie :antigenen veranderen om
immuunherkenning te ontwijken
- Immunomodulatie : productie moleculen die de immuunrespons
onderdrukken/moduleren

,  Afweercel in contact met bacterie : veranderingen in RNA-profiel
(expressie genen) van zowel de gastheercel als de bacterie zelf
 RNA = gebruikt als tussenstap id productie van eiwitten
 Veranderingen in RNA-concentraties = vroegtijdige aanwijzing voor
strategieën die de cel inzet tijdens de afweer of, aan de kant van de
bacterie, voor de mechanismen om te overleven in de gastheer
 RNA-sequencing (RNA-seq) : gedetailleerd in kaart brengen welke
genen op welk moment worden aan- of uitgezet

Role of a clinical microbiology laboratory in the health system
 Dia 12 (overgeslagen in de les)
A. De brede rol van medische microbiologie
 Empiric tov targeted treatment
- Empirisch = labo resultaten zijn nog niet binnen, er moet al iets
gebeuren
= behandeling voor diagnose die dokter verwacht
- Targeted = doelgericht
 Microbiologie = meer dan alleen labo ondersteuning voor de
klinische praktijk
- Etiologie van infecties in kaart brengen: achterhalen welke
bacteriesoort verantwoordelijk voor welke ziekte
- Achterhalen en monitoren van antibioticaresistentie
- Tijdig signaleren van afwijkende incidentiepatronen en het
herkennen van grootschalige uitbraken of beginnende trends in
de verspreiding van pathogenen

B. Diagnose en behandeling




 Eerst anamnese + klinisch onderzoek arts
- Empirische behandeling opgestart (antibiotica voorgeschreven
afgestemd op meest waarschijnlijke oorzaak, gebaseerd op
ervaring)
 Diagnostic stewardship
- Exacte oorzaak nu zoeken
- Erna keuze arts event herzien
- Juiste antibioticum gekozen (kans op resistentie klein houden)
 Antibiotic stewardship = resistentie

, - Zo nauw mogelijk antibioticagebruik (voor 1 bacterie)
- Tegengaan immuniteit
C. Groot aantal labo technieken
 Microscopisch: eerste stap, micro-organismen direct zichtbaar en
snel een voorlopige indruk vd aard vd ziekteverwekker
- Bacteriën zichtbaar, virussen niet (te klein)
 Kweekmethoden = gouden standaard voor veel bacteriën en
schimmels, want organisme kan geïsoleerd w voor verdere tests EN
directe gevoeligheidsbepalingen kunnen w uitgevoerd
 PCR: voor pathogenen die lastig te kweken zijn, of om zeer gevoelig
en specifiek te kunnen werken
= genetisch materiaal van het micro-organisme kan direct w
aangetoond, zelfs in zeer lage aantallen
 Serologische testen: antilichamen of antigenen detecteren in het
bloed van patiënten (bv nuttig bij moeilijk te kweken pathogenen of
om aan te tonen dat iemand eerder blootgesteld is geweest aan een
bepaalde ziekteverwekker)
 Gevoeligheidsbepaling = vaststellen voor welke antibiotica de
geïsoleerde ziekteverwekker gevoelig of resistent is

D. De rol van referentielabo’s
 Referentielaboratoria = onmisbare schakel in de wereldwijde
bewaking van infectieziekten
 Gespecialiseerd in geavanceerde diagnostiek en analyses (gaan
verder dan normale labo’s)
 Hun werk = van cruciaal belang tijdens uitbraken, bij het monitoren
van antimicrobiële resistentie en voor het achterhalen van de bron
van epidemieën
- Bv: Bij een uitbraak gebruiken ze moleculaire typologie (zoals DNA-
sequencing en PCR) om snel het genetisch profiel ve ziekteverwekker
te bepalen => pathogeen nauwkeurig identificeren én herkomst en
transmissieroute van de infectie in kaart brengen
= onmisbare info voor gerichte interventies
 Naast reageren op acute dreigingen: houden ook opkomst en
verspreiding van resistentie in de gaten.
- Bv: Door specifieke tests en analyseren van resistentiegenen kunnen zij
vaststellen welke antibiotica niet langer effectief zijn bij bepaalde
bacteriën.
- Via technieken als whole genome sequencing (WGS) krijgt men een
gedetailleerd beeld van de genetische samenstelling van micro-
organismen, waardoor ook nieuwe of weinig begrepen
resistentiemechanismen sneller aan het licht komen. Dit stelt
volksgezondheidsinstanties in staat om tijdig beleid bij te stellen en de
ontwikkeling van nieuwe behandelmogelijkheden te stimuleren.
 Ook onderzoek naar de oorsprong en verspreiding van epidemieën
- Bv: Door methoden als WGS, multilocus sequence typing (MLST) of
pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) toe te passen, kunnen
onderzoekers nauwkeurig nagaan of de pathogenen van verschillende
patiënten genetisch verwant zijn. Dat maakt het mogelijk om de bron
van een uitbraak te achterhalen – bijvoorbeeld een vervuilde
voedselproductielijn of een besmet waterreservoir – en gerichte