MICROBIOLOGIE: VIROLOGIE
PRACTICAL ASPECTS
- Algemene introductie: 4u Delputte
- Virologie: 10u Delputte
- Bacteriologie: 10u Cos
- Parasitologie: 4u Maes
- Antimicrobiële resistentie: 2u Goossens
Schriftelijk met vnl. open vragen en een aantal MCQ zonder giscorrectie. Slagen voor beide
onderdelen: Delputte/Goossens en Cos/Maes. Beiden delen staan op 10/20.
LES 1 ALGEMENE INTRODUCTIE
HISTORISCH
Vroeger werden ziekten veroorzaakt door ‘niet-biologische verschijnselen’: straffen van God,
moeras.. Kennis van ziekte veroorzakende micro-organismen is zeer traag op gang gekomen a.d.h.v.:
1. Zichtbaar maken van de micro-organismen (van Leeuwenhoek microscoop)
2. Isoleren en karakteriseren van micro-organismen
Het besef dat al het leven uit leven afkomstig is en niet zomaar ontstaan is pas heel laat gekomen.
Louis Pasteur en Robert Koch onderzochten de microbiële oorzaak van infectieziekten.
ANTONIE VAN LEEUWENHOEK (1632-1723)
Kwaliteit van linnen nagaan a.d.h.v. een soort vergrootglas. Deze kwaliteit was niet goed dus deze
fysicus maakte een soort microscoop met vergroting 100X-300X om zo het linnen te bekijken.
Hij gebruikte de microscoop ook om animalcules te bekijken. Hij maakte zeer gedetailleerde
tekeningen van o.a. RBC en de huid met bacteriën. Hij was de eerste persoon die bacteriën
beschreef.
LOUIS PASTEUR (1822-1895) PASTEURISATIE = STERILISEREN D.M.V. WARMTE
Deed experimenten van o.a. biogenese dat spontane generatie van bacteriën aan de kant schoof. Hij
maakte een glazen kolf met zwanennek hals in contact met de
buitenwereld met een vloeistof waarin bacteriën fermenteren. Pasteur
toonde aan dat fermentatie gevolg is van reeds aanwezige bacteriën,
die niet spontaan ontstonden: all life is from life, omne vivum ex vivo.
Hij zag dat als je warmte toevoegt (koken), dat er geen bacteriën
groeiden.
Dan hetzelfde zonder zwanennek (meer contact met buitenwereld). Nu
groeiden er weer bacteriën. Idem als de vloeistof door de hals dichter
bij de omgeving werd gebracht.
Pasteur trok de lijn door naar infectieziekten. Hij had door dat
bacteriën, naast fermentatie, ook verantwoordelijk zijn voor ziekte. Hij
,deed dierproef experimenten waarin hij bacteriën isoleerde uit dieren en terug inbracht waarbij hij
zag dat de dieren terug ziek werden.
ROBERT KOCH (1843-1920)
Deed gelijkaardige experimenten en stelde de postulaten van Koch op:
1. Het micro-organisme moet in alle organismen aanwezig zijn met
een bep. ziekte, en zou niet aanwezig mogen zijn in gezonde
dieren.
2. Het micro-organisme moet geïsoleerd worden uit een ziek
organisme en worden gegroeid in een zuivere cultuur
3. Het gecultiveerd micro-organisme zou ziekte moeten veroorzaken wanneer het wordt
geïntroduceerd in een gezond organisme
4. Het micro-organisme moet opnieuw geïsoleerd worden uit dit dier en worden
geïdentificeerd als identiek aan het originele agens
Beperkingen:
1. Het 1e postulaat is niet per se vereist. Asymptomatische infectie of subklinische carriers zijn
een veelvoorkomende eigenschap van verschillende infectieuze ziekten
2. Het 2e postulaat mag voor bepaalde micro-organismen worden geschrapt, wanneer ze niet in
cultuur kunnen worden gegroeid, bv. prionen bij Creutzfeld-Jakob
3. Het 3e gebruikt ‘zou moeten’, niet ‘moet’, omdat niet alle organismen ziekte veroorzaken
Postulaten aanpassen naar de 21e eeuw: 3 grote veranderingen
1. Pathogeen identificeren a.d.h.v. de nucleïnezuur sequentie. Dit is sneller werken en vereist
niet per se cultivatie.
2. Men kijkt meer op orgaanniveau of op celniveau ipv het organisme in het geheel te bekijken.
3. Men kijkt niet naar aan- of afwezig maar naar relatieve hoeveelheden. Veel mensen worden
niet ziek. Er zouden bv. minder tot geen kopies aanwezig zijn bij subklinische carriers.
MICROSCOPISCHE TECHNIEKEN
BRIGHT FIELD MICROSCOPY
Klassieke bright field microscopie heeft geen sterk contrast. Men kan contrast toevoegen door het
staal te kleuren. Dit wordt nog veel gebruikt in de bacteriologie. Verschillende bacteriën met versch.
kleuren. Nadeel is dat het specimen dood is, men kan de bacterie niet verder doen groeien.
FASE-CONTRAST MICROSCOPIE
, De lichtstraal wordt gebroken waardoor er een faseverschil ontstaat tussen gebroken en niet-
gebroken licht nadat het door een specimen gaat.
DARK-FIELD MICROSCOPIE
Specimen licht op op donkere achtergrond. Verstrooid licht wordt opgevangen door het objectief.
CLASSIFICATIE EN NOMENCLATUUR
Bacteriologie: studie van bacteriën Mycologie: studie van fungi Virologie: studie van virussen
Studie van onconventionele infectieuze agentia, incl. prionen
TAXONOMIE
= wetenschap om organismen ordelijk te classificeren in hiërarchische units (taxa). Het bestaat uit 3
gerelateerde delen: identificatie, nomenclatuur en classificatie. Dit laat het volgende toe:
- Accurate identificatie van organismen
- Precieze namen voor efficiënte communicatie
- Groepering van gelijkaardige organismen voor voorspellingen en hypotheses te maken
Identificatie gebeurde vroeger via het fenotype: vorm, morfologie en grootte morfologie,
metabolisme, fysiologie, celchemie (VZ compositie), motiliteit…
- Millimeter (mm) schimmels en bacteriën die kolonies vormen
- Micrometer (µm) individuele bacteriën en fungicellen
- Nanometer (nm) virussen zijn 20-300 nm groot
Identificatie kan ook via het genotype adhv chromosomaal/plasmide DNA. Oudere technieken zijn
DNA profiling, DNA-DNA hybridisatie, multilocus sequence typing (MLST), GC ratio. De groei van
genetische sequencing laat toe om phylogenetische relaties tussen micro-organismen duidelijker
weer te geven.
Cel Morfologie / grootte Eigenschappen
BACTERIËN
RBC Zichtbaar met conventionele lichtmicroscopie
Bacille Staafvormig, gekleurd met de Gram methode.
Zichtbaar met bright-field 1000X
Coccus Sferisch, vaak in kettingen of trossen
Spirochaeta Dun, helische bacteriën. Dark-field microscopie
(zonder kleuring) of speciale kleuringsmethode.
Structuur Morfologie / grootte Eigenschappen
VIRUSSEN FUNGI
Gist Reproductie door ‘budding’
Schimmel Vertrakte structuren (hyfen) bestaande uit veel cellen
Structuur Morfologie / grootte Eigenschappen
Poxvirus Virussen zijn niet zichtbaar met bright field
Parovius EM bij 100.000X
TAXONOMISCHE UNITS
, KINGDOM
O.b.v. nieuwe ideeën kan classificatie veranderen. Het aantal koninkrijken en leden
verandert constant. Vroeger had men er 2, nu 7 door massale genoom sequencing van
pathogenen. Zo zag men dat 2 gelijkende micro-organismen, soms genotypisch sterk
verschillen en andersom.
SPECIES
Dit is de basisch taxonomische unit. Bv. SARS-Covid-19-Type 2
INFECTIE EN IMMUNITEIT
Infectie ≠ infectieuze ziekten. Er zijn nl. veel infecties die geen ziektes veroorzaken. Infectieuze
ziekten veroorzaken klinisch duidelijk ziekte met duidelijke symptomen, als gevolg van de infectie,
aanwezigheid en groei van een pathogeen biologisch agens in een host organisme. In bep. gevallen
kunnen infectieuze ziekten asymptomatisch zijn voor deels of heel hun verloop in een bepaalde host.
- Infectiviteit: mogelijkheid van het micro-organisme om infectie te veroorzaken
- Pathogenicteit: mogelijkheid van het micro-organisme om infectieuze ziekten te veroorzaken
DEFINITI
o Met pathologische of pathofysiologische veranderingen
- Virulentie: graad van pathogeniciteit (relatieve factor, om te vergelijken)
o Bv gebaseerd op case fatality rates: aantal doden of de mogelijkheid te invaderen
ES
- Opportunistische infecties: pathogenen die normaal niet infecteren, als het IS te zwak is
- Synergisme: als een organisme pathogeen wordt, terwijl het dit normaal niet is
- Pathogene micro-organismen: micro-organismen die ziekte kunnen veroorzaken
karakteristieken vh agens, vatbaarheid van het dier…
dit beïnvloeden: omgevingsfactoren,
Uitkomst van infectie is niet eenduidig. Factoren die
INTERACTIES TUSSEN MICRO-ORGANISMEN EN DE HOST
Bacteriën zijn niet altijd slecht: fysiologische, nutritionele, protectieve functies. Normale flora
fungeert als microbieel ecosysteem. Bij verstoring van de balans (antibiotica, pathogenen,
weefselschade) zijn gevolgen variabel. De flora is zeer complex, er is niet veel over geweten. <1%
bacteriën kan groeien in standaard lab media. Technologie zoals PCR, HT sequencing, DNA
microarrays kan inzicht bieden.
PRACTICAL ASPECTS
- Algemene introductie: 4u Delputte
- Virologie: 10u Delputte
- Bacteriologie: 10u Cos
- Parasitologie: 4u Maes
- Antimicrobiële resistentie: 2u Goossens
Schriftelijk met vnl. open vragen en een aantal MCQ zonder giscorrectie. Slagen voor beide
onderdelen: Delputte/Goossens en Cos/Maes. Beiden delen staan op 10/20.
LES 1 ALGEMENE INTRODUCTIE
HISTORISCH
Vroeger werden ziekten veroorzaakt door ‘niet-biologische verschijnselen’: straffen van God,
moeras.. Kennis van ziekte veroorzakende micro-organismen is zeer traag op gang gekomen a.d.h.v.:
1. Zichtbaar maken van de micro-organismen (van Leeuwenhoek microscoop)
2. Isoleren en karakteriseren van micro-organismen
Het besef dat al het leven uit leven afkomstig is en niet zomaar ontstaan is pas heel laat gekomen.
Louis Pasteur en Robert Koch onderzochten de microbiële oorzaak van infectieziekten.
ANTONIE VAN LEEUWENHOEK (1632-1723)
Kwaliteit van linnen nagaan a.d.h.v. een soort vergrootglas. Deze kwaliteit was niet goed dus deze
fysicus maakte een soort microscoop met vergroting 100X-300X om zo het linnen te bekijken.
Hij gebruikte de microscoop ook om animalcules te bekijken. Hij maakte zeer gedetailleerde
tekeningen van o.a. RBC en de huid met bacteriën. Hij was de eerste persoon die bacteriën
beschreef.
LOUIS PASTEUR (1822-1895) PASTEURISATIE = STERILISEREN D.M.V. WARMTE
Deed experimenten van o.a. biogenese dat spontane generatie van bacteriën aan de kant schoof. Hij
maakte een glazen kolf met zwanennek hals in contact met de
buitenwereld met een vloeistof waarin bacteriën fermenteren. Pasteur
toonde aan dat fermentatie gevolg is van reeds aanwezige bacteriën,
die niet spontaan ontstonden: all life is from life, omne vivum ex vivo.
Hij zag dat als je warmte toevoegt (koken), dat er geen bacteriën
groeiden.
Dan hetzelfde zonder zwanennek (meer contact met buitenwereld). Nu
groeiden er weer bacteriën. Idem als de vloeistof door de hals dichter
bij de omgeving werd gebracht.
Pasteur trok de lijn door naar infectieziekten. Hij had door dat
bacteriën, naast fermentatie, ook verantwoordelijk zijn voor ziekte. Hij
,deed dierproef experimenten waarin hij bacteriën isoleerde uit dieren en terug inbracht waarbij hij
zag dat de dieren terug ziek werden.
ROBERT KOCH (1843-1920)
Deed gelijkaardige experimenten en stelde de postulaten van Koch op:
1. Het micro-organisme moet in alle organismen aanwezig zijn met
een bep. ziekte, en zou niet aanwezig mogen zijn in gezonde
dieren.
2. Het micro-organisme moet geïsoleerd worden uit een ziek
organisme en worden gegroeid in een zuivere cultuur
3. Het gecultiveerd micro-organisme zou ziekte moeten veroorzaken wanneer het wordt
geïntroduceerd in een gezond organisme
4. Het micro-organisme moet opnieuw geïsoleerd worden uit dit dier en worden
geïdentificeerd als identiek aan het originele agens
Beperkingen:
1. Het 1e postulaat is niet per se vereist. Asymptomatische infectie of subklinische carriers zijn
een veelvoorkomende eigenschap van verschillende infectieuze ziekten
2. Het 2e postulaat mag voor bepaalde micro-organismen worden geschrapt, wanneer ze niet in
cultuur kunnen worden gegroeid, bv. prionen bij Creutzfeld-Jakob
3. Het 3e gebruikt ‘zou moeten’, niet ‘moet’, omdat niet alle organismen ziekte veroorzaken
Postulaten aanpassen naar de 21e eeuw: 3 grote veranderingen
1. Pathogeen identificeren a.d.h.v. de nucleïnezuur sequentie. Dit is sneller werken en vereist
niet per se cultivatie.
2. Men kijkt meer op orgaanniveau of op celniveau ipv het organisme in het geheel te bekijken.
3. Men kijkt niet naar aan- of afwezig maar naar relatieve hoeveelheden. Veel mensen worden
niet ziek. Er zouden bv. minder tot geen kopies aanwezig zijn bij subklinische carriers.
MICROSCOPISCHE TECHNIEKEN
BRIGHT FIELD MICROSCOPY
Klassieke bright field microscopie heeft geen sterk contrast. Men kan contrast toevoegen door het
staal te kleuren. Dit wordt nog veel gebruikt in de bacteriologie. Verschillende bacteriën met versch.
kleuren. Nadeel is dat het specimen dood is, men kan de bacterie niet verder doen groeien.
FASE-CONTRAST MICROSCOPIE
, De lichtstraal wordt gebroken waardoor er een faseverschil ontstaat tussen gebroken en niet-
gebroken licht nadat het door een specimen gaat.
DARK-FIELD MICROSCOPIE
Specimen licht op op donkere achtergrond. Verstrooid licht wordt opgevangen door het objectief.
CLASSIFICATIE EN NOMENCLATUUR
Bacteriologie: studie van bacteriën Mycologie: studie van fungi Virologie: studie van virussen
Studie van onconventionele infectieuze agentia, incl. prionen
TAXONOMIE
= wetenschap om organismen ordelijk te classificeren in hiërarchische units (taxa). Het bestaat uit 3
gerelateerde delen: identificatie, nomenclatuur en classificatie. Dit laat het volgende toe:
- Accurate identificatie van organismen
- Precieze namen voor efficiënte communicatie
- Groepering van gelijkaardige organismen voor voorspellingen en hypotheses te maken
Identificatie gebeurde vroeger via het fenotype: vorm, morfologie en grootte morfologie,
metabolisme, fysiologie, celchemie (VZ compositie), motiliteit…
- Millimeter (mm) schimmels en bacteriën die kolonies vormen
- Micrometer (µm) individuele bacteriën en fungicellen
- Nanometer (nm) virussen zijn 20-300 nm groot
Identificatie kan ook via het genotype adhv chromosomaal/plasmide DNA. Oudere technieken zijn
DNA profiling, DNA-DNA hybridisatie, multilocus sequence typing (MLST), GC ratio. De groei van
genetische sequencing laat toe om phylogenetische relaties tussen micro-organismen duidelijker
weer te geven.
Cel Morfologie / grootte Eigenschappen
BACTERIËN
RBC Zichtbaar met conventionele lichtmicroscopie
Bacille Staafvormig, gekleurd met de Gram methode.
Zichtbaar met bright-field 1000X
Coccus Sferisch, vaak in kettingen of trossen
Spirochaeta Dun, helische bacteriën. Dark-field microscopie
(zonder kleuring) of speciale kleuringsmethode.
Structuur Morfologie / grootte Eigenschappen
VIRUSSEN FUNGI
Gist Reproductie door ‘budding’
Schimmel Vertrakte structuren (hyfen) bestaande uit veel cellen
Structuur Morfologie / grootte Eigenschappen
Poxvirus Virussen zijn niet zichtbaar met bright field
Parovius EM bij 100.000X
TAXONOMISCHE UNITS
, KINGDOM
O.b.v. nieuwe ideeën kan classificatie veranderen. Het aantal koninkrijken en leden
verandert constant. Vroeger had men er 2, nu 7 door massale genoom sequencing van
pathogenen. Zo zag men dat 2 gelijkende micro-organismen, soms genotypisch sterk
verschillen en andersom.
SPECIES
Dit is de basisch taxonomische unit. Bv. SARS-Covid-19-Type 2
INFECTIE EN IMMUNITEIT
Infectie ≠ infectieuze ziekten. Er zijn nl. veel infecties die geen ziektes veroorzaken. Infectieuze
ziekten veroorzaken klinisch duidelijk ziekte met duidelijke symptomen, als gevolg van de infectie,
aanwezigheid en groei van een pathogeen biologisch agens in een host organisme. In bep. gevallen
kunnen infectieuze ziekten asymptomatisch zijn voor deels of heel hun verloop in een bepaalde host.
- Infectiviteit: mogelijkheid van het micro-organisme om infectie te veroorzaken
- Pathogenicteit: mogelijkheid van het micro-organisme om infectieuze ziekten te veroorzaken
DEFINITI
o Met pathologische of pathofysiologische veranderingen
- Virulentie: graad van pathogeniciteit (relatieve factor, om te vergelijken)
o Bv gebaseerd op case fatality rates: aantal doden of de mogelijkheid te invaderen
ES
- Opportunistische infecties: pathogenen die normaal niet infecteren, als het IS te zwak is
- Synergisme: als een organisme pathogeen wordt, terwijl het dit normaal niet is
- Pathogene micro-organismen: micro-organismen die ziekte kunnen veroorzaken
karakteristieken vh agens, vatbaarheid van het dier…
dit beïnvloeden: omgevingsfactoren,
Uitkomst van infectie is niet eenduidig. Factoren die
INTERACTIES TUSSEN MICRO-ORGANISMEN EN DE HOST
Bacteriën zijn niet altijd slecht: fysiologische, nutritionele, protectieve functies. Normale flora
fungeert als microbieel ecosysteem. Bij verstoring van de balans (antibiotica, pathogenen,
weefselschade) zijn gevolgen variabel. De flora is zeer complex, er is niet veel over geweten. <1%
bacteriën kan groeien in standaard lab media. Technologie zoals PCR, HT sequencing, DNA
microarrays kan inzicht bieden.
