Hoorcolleges
‘Infectieziekten
& Toxicologie’
GZW, jaar 2
Inhoud
Hoorcollege 1: Inleiding, infectieziekten 1........................................................................................................................ 1
Hoorcollege 2: Toxicologische basisbegrippen ................................................................................................................. 4
Hoorcollege 3: Stofeigenschappen ................................................................................................................................... 6
Hoorcollege 4: Inleiding, infectieziekten 2: virulentie en pathogeniciteit ...................................................................... 10
Hoorcollege 5: (Zware) metalen ..................................................................................................................................... 17
Hoorcollege 6: Bestrijdingsmiddelen .............................................................................................................................. 21
Hoorcollege 7: Classificatie, virussen, virale GI-infecties ................................................................................................ 25
Hoorcollege 8: Organische microverontreinigingen ....................................................................................................... 32
Hoorcollege 9: Voedseladditieven .................................................................................................................................. 35
Hoorcollege 10: Classificatie, GI-infecties: virussen en bacteriën .................................................................................. 39
Hoorcollege 11: Bacteriële GI-infecties, classificatie parasieten en parasitaire GI-infecties ......................................... 45
Hoorcollege 12: Diagnostiek ........................................................................................................................................... 49
Hoorcollege 13: Blootstellingsroutes .............................................................................................................................. 55
Hoorcollege 14: Toxicokinetiek ....................................................................................................................................... 58
Hoorcollege 15: Biotransformatie................................................................................................................................... 62
Hoorcollege 16: Antimicrobiële middelen ...................................................................................................................... 67
Hoorcollege 17: Oppervlakte actieve stoffen ................................................................................................................. 79
Hoorcollege 18: Werkingsmechanismen en mengseltoxiciteit ...................................................................................... 83
Hoorcollege 19: Luchtverontreiniging ............................................................................................................................ 85
Hoorcollege 20: Luchtweginfecties ................................................................................................................................. 91
Hoorcollege 21: Natuurlijke toxinen ............................................................................................................................... 99
Hoorcollege 22: Milieu epidemiologie .......................................................................................................................... 104
Hoorcollege 23: Toxiciteit van infectieziekten .............................................................................................................. 107
Hoorcollege 24: Infectieziekten epidemiologie ............................................................................................................ 110
Hoorcollege 25: Werkcollege toxicokinetiek ................................................................................................................ 117
Hoorcollege 26: Parasitologie ....................................................................................................................................... 119
Hoorcollege 27: SOA’s ................................................................................................................................................... 125
,Hoorcollege 1: Inleiding, infectieziekten 1
Infectieziekten & toxicologie
Inzicht in invloeden van de omgeving op gezondheid van de mens, effecten van:
- Biotische (levende) factoren: bacterie, virus, parasiet (infectieziekten)
- Abiotische (levenloze) factoren: toxicologie
Basisbegrippen infectieziekten
- Etiologie: postulaten van Koch → één pathogeen heeft een bepaalde klinische uitkomst
- Classificatie
Kennis organisme en bijbehorende symptomen (etiologie) → behandeling
- Transmissie: reservoirs
Bouw organisme: RNA virus vs. DNA virus
Zoönose: dier-mens
Transmissie infectieziekten: reservoirs
1. Mens (mens-mens)
2. Dier: zoönoses (dier-mens)
3. Vector (insecten)
- Mens-vector-mens: malariaparasiet, zikavirus
- Dier-vector-mens (pest = zwarte dood)
4. Besmette oppervlakten, voedsel, water, aarde
1
, asymptomatische dragerschap – subklinische infecties
Bouw organisme: ‘non-enveloped’ virus
‘Non-enveloped’ virus overleeft langer in omgeving (buiten gastheer) dan
‘enveloped’ virus, daarom ook via besmette objecten etc. overdraagbaar
Belangrijk: eigenschappen van het transmissiestadium: bouw organisme
- Wanneer vindt transmissie plaats?
Incubatie = periode tot aan symptomen (ziekte): toename pathogeen: transmissie mogelijk
Ziekte: afhankelijk van virulentie pathogeen en/of conditie gastheer
Herstel = afname en verdwijning van symptomen (ziekte): afname pathogeen, maar sommige infecties kan na herstel
symptomen (ziekte) nog steeds pathogeen aanwezig zijn en transmissie mogelijk
- Transmissie infectieziekten: horizontaal vs. verticaal
2
, - Transmissieroutes
- Transmissie infectieziekten: direct vs. indirect
Mens-mens → direct & indirect (besmette oppervlakten, vector)
Dier-mens (zoönose) → direct & indirect (besmette oppervlakten, vector)
Voorbeeld: transmissie darmparasiet (ascaris lumbricoides: spoelworm)
Voorbeeld: uitbraak ebolavirus West-Afrika 2014
Waarom heeft het virus kunnen uitbreken?
- Pathogeen niet tijdig herkend. Symptomen: koorts, hoofdpijn, braken → diagnose: malaria
- Malaria wordt veroorzaakt door parasiet
- Parasiet is een eukaryoot, anti-parasitaire middelen die niet tegen Ebolavirus werken!
- Ebolavirus: antivirale middelen
- Kennis belangrijk voor o.a. juiste behandeling
- Transmissie! → malariaparasiet is niet direct overdraagbaar van mens-mens maar wordt overgedragen door
de mug, terwijl het ebolavirus wel direct van mens-mens overdraagbaar is
- Ebolavirus: ook een zoönose (gewervelde dieren: dier-mens)
- Ebolavirus is een RNA virus met enveloppe
Waarom niet wereldwijd verspreid?
- Transmissie: route (manier waarop) niet via de lucht
- Transmissie: moment (wanneer) contact met symptomatische besmettelijke patiënten en/of hun
lichaamsvloeistoffen
3
,Belangrijk
- Kennis organisme en bijbehorende symptomen (etiologie): classificatie (behandeling)
- Hoe en wanneer wordt het pathogeen over gebracht naar andere gastheer: transmissieroute (preventie)
- Waar zit de pathogeen in het lichaam: pathogenese, levenscyclus (transmissieroute, monster nemen voor
diagnose)
- Risicogroepen: wie behoren tot de risicogroepen
- Wat, hoe, wanneer, wie
Hoorcollege 2: Toxicologische basisbegrippen
Toxicologie: leer der vergiften
Basis voor toxicologie → kennis van dierlijke gifstoffen en plantenextracten voor jacht, oorlog en moord
➔ Eerste beschrijving van 1500 BC: Eberus papyrus
Het woord toxicologie komt van toxikos (van de boogschutter) en toxicum is pijlgif
Waar we ons nu mee bezighouden binnen de toxicologie:
- Welke stoffen zijn giftig?
- Hoe wordt de mens blootgesteld? Met welke dosis (bepalend voor effect)?
- Hoe werkt een giftige stof? Wat is het effect hiervan op weefsel, organen en hele organismen?
- Hoe zijn risico’s te vermijden?
Voorbeelden van giftige stoffen:
- Geneesmiddelen (bijvoorbeeld thalidomide)
- Industriechemicaliën (bijvoorbeeld dioxine (bijproduct in chemische processen))
- Oplosmiddelen (bijvoorbeeld petroleumether)
- Bestrijdingsmiddelen (bijvoorbeeld bentazon)
- Additieven (bijvoorbeeld kleurstoffen)
- Stoffen uit de natuur (bijvoorbeeld tetrodotoxine)
Intentionele vergiftigingen:
- Chemische oorlogvoering (bijvoorbeeld mosterdgas)
- Verslavingen (bijvoorbeeld heroïne, cocaïne, XTC)
- Zelfmoord en moord:
- Geneesmiddelen (bijvoorbeeld paracetamol)
- Bestrijdingsmiddelen (bijvoorbeeld paraquat)
- Giftige metalen (bijvoorbeeld arsenicum)
- Natuurproducten (bijvoorbeeld ricine)
De dosis-effect-relatie: de basis van de toxicologie
Paracelsus: A.P.T.B. van Hohenheim (1493 – 1541)
Alchemist en dokter (Salzburg)
‘Alles is giftig, maar de dosis bepaalt in welke mate je er ziek van wordt’ → basis van de dosis-effect-relatie
4
, Het helpt ons om de giftigheid van de stof te kwantificeren, er een maat aan te hangen en de giftigheid van stoffen
te vergelijken. Een maat die we eruit af kunnen leiden is de maat voor de sterfte, de LD50 → de dosis waarbij 50%
van de proefdieren doodgaat. Er is ook een LC50 → de concentratie waarbij 50% van de proefdieren doodgaat. EC50
staat voor een effect op een te benoemen parameter, het gaat om een 50% effect.
LD50 = mediane letale dosis (mg per kg lichaamsgewicht)
LC50 = mediane letale concentratie in bodem, water, lucht of voeding (mg/kg, ug/L, ug/m3)
EC50 = concentratie met 50% effect
NOEC = no observed effect concentration (NOAEL = no observed adverse effect level)
NEL = no effect level
Toxiciteit van verschillende stoffen
Acute orale toxiciteit van enkele stoffen, uitgedrukt in ug (microgram) per kg
lichaamsgewicht.
Groen = door de natuur gemaakt
Rood = door mens gemaakt (Xenobiotica)
Paars = voedseladditief
Ook water is giftig, als je maar voldoende water binnen krijgt
Terminologie voor toxische effecten
Acuut = snelwerkend
Chronisch = effect na lange tijd
Hepatotoxisch = werkt op de lever
Nefrotoxisch = werkt op de nier
Neurotoxisch = werkt op het zenuwstelsel
Allergeen = veroorzaakt allergieën
Teratogeen = afwijkingen aan de vrucht
Mutageen = veranderingen in het DNA
Toxiciteitstesten met zoogdieren (als model voor de mens)
- Acuut (oraal, dermaal, inhalatie) test: eenmalige dosis → overleving (LD50)
- Mutageniteit (Ames test → met bacteriën)
- Huid sensitisatie
- Huid en oogirritatie (vaak met slachtafval)
- 90-dagen toxiciteitstest (oraal): overleving, biochemische eindpunten (NOEC/NOAEL)
- 2-jaar dieetstudie: carcinogeniteit, etc. (NOEC/NOAEL)
Voorbeeld van teratogeen-effect wat bij proefdieren nooit is gezien: Softenonbaby
Zeer ernstige geboorteafwijkingen (geen of afwijkende ledematen) door gebruik van een teratogeen slaapmiddel
(thalidomide) tijdens de zwangerschap (1957-1961)
- Effecten van thalidomide tussen dag 20-36 na conceptie → misvormingen
- Gevoeligheidsvenster in de ontwikkeling → afwijkingen specifiek afhankelijk van moment van blootstelling
5
‘Infectieziekten
& Toxicologie’
GZW, jaar 2
Inhoud
Hoorcollege 1: Inleiding, infectieziekten 1........................................................................................................................ 1
Hoorcollege 2: Toxicologische basisbegrippen ................................................................................................................. 4
Hoorcollege 3: Stofeigenschappen ................................................................................................................................... 6
Hoorcollege 4: Inleiding, infectieziekten 2: virulentie en pathogeniciteit ...................................................................... 10
Hoorcollege 5: (Zware) metalen ..................................................................................................................................... 17
Hoorcollege 6: Bestrijdingsmiddelen .............................................................................................................................. 21
Hoorcollege 7: Classificatie, virussen, virale GI-infecties ................................................................................................ 25
Hoorcollege 8: Organische microverontreinigingen ....................................................................................................... 32
Hoorcollege 9: Voedseladditieven .................................................................................................................................. 35
Hoorcollege 10: Classificatie, GI-infecties: virussen en bacteriën .................................................................................. 39
Hoorcollege 11: Bacteriële GI-infecties, classificatie parasieten en parasitaire GI-infecties ......................................... 45
Hoorcollege 12: Diagnostiek ........................................................................................................................................... 49
Hoorcollege 13: Blootstellingsroutes .............................................................................................................................. 55
Hoorcollege 14: Toxicokinetiek ....................................................................................................................................... 58
Hoorcollege 15: Biotransformatie................................................................................................................................... 62
Hoorcollege 16: Antimicrobiële middelen ...................................................................................................................... 67
Hoorcollege 17: Oppervlakte actieve stoffen ................................................................................................................. 79
Hoorcollege 18: Werkingsmechanismen en mengseltoxiciteit ...................................................................................... 83
Hoorcollege 19: Luchtverontreiniging ............................................................................................................................ 85
Hoorcollege 20: Luchtweginfecties ................................................................................................................................. 91
Hoorcollege 21: Natuurlijke toxinen ............................................................................................................................... 99
Hoorcollege 22: Milieu epidemiologie .......................................................................................................................... 104
Hoorcollege 23: Toxiciteit van infectieziekten .............................................................................................................. 107
Hoorcollege 24: Infectieziekten epidemiologie ............................................................................................................ 110
Hoorcollege 25: Werkcollege toxicokinetiek ................................................................................................................ 117
Hoorcollege 26: Parasitologie ....................................................................................................................................... 119
Hoorcollege 27: SOA’s ................................................................................................................................................... 125
,Hoorcollege 1: Inleiding, infectieziekten 1
Infectieziekten & toxicologie
Inzicht in invloeden van de omgeving op gezondheid van de mens, effecten van:
- Biotische (levende) factoren: bacterie, virus, parasiet (infectieziekten)
- Abiotische (levenloze) factoren: toxicologie
Basisbegrippen infectieziekten
- Etiologie: postulaten van Koch → één pathogeen heeft een bepaalde klinische uitkomst
- Classificatie
Kennis organisme en bijbehorende symptomen (etiologie) → behandeling
- Transmissie: reservoirs
Bouw organisme: RNA virus vs. DNA virus
Zoönose: dier-mens
Transmissie infectieziekten: reservoirs
1. Mens (mens-mens)
2. Dier: zoönoses (dier-mens)
3. Vector (insecten)
- Mens-vector-mens: malariaparasiet, zikavirus
- Dier-vector-mens (pest = zwarte dood)
4. Besmette oppervlakten, voedsel, water, aarde
1
, asymptomatische dragerschap – subklinische infecties
Bouw organisme: ‘non-enveloped’ virus
‘Non-enveloped’ virus overleeft langer in omgeving (buiten gastheer) dan
‘enveloped’ virus, daarom ook via besmette objecten etc. overdraagbaar
Belangrijk: eigenschappen van het transmissiestadium: bouw organisme
- Wanneer vindt transmissie plaats?
Incubatie = periode tot aan symptomen (ziekte): toename pathogeen: transmissie mogelijk
Ziekte: afhankelijk van virulentie pathogeen en/of conditie gastheer
Herstel = afname en verdwijning van symptomen (ziekte): afname pathogeen, maar sommige infecties kan na herstel
symptomen (ziekte) nog steeds pathogeen aanwezig zijn en transmissie mogelijk
- Transmissie infectieziekten: horizontaal vs. verticaal
2
, - Transmissieroutes
- Transmissie infectieziekten: direct vs. indirect
Mens-mens → direct & indirect (besmette oppervlakten, vector)
Dier-mens (zoönose) → direct & indirect (besmette oppervlakten, vector)
Voorbeeld: transmissie darmparasiet (ascaris lumbricoides: spoelworm)
Voorbeeld: uitbraak ebolavirus West-Afrika 2014
Waarom heeft het virus kunnen uitbreken?
- Pathogeen niet tijdig herkend. Symptomen: koorts, hoofdpijn, braken → diagnose: malaria
- Malaria wordt veroorzaakt door parasiet
- Parasiet is een eukaryoot, anti-parasitaire middelen die niet tegen Ebolavirus werken!
- Ebolavirus: antivirale middelen
- Kennis belangrijk voor o.a. juiste behandeling
- Transmissie! → malariaparasiet is niet direct overdraagbaar van mens-mens maar wordt overgedragen door
de mug, terwijl het ebolavirus wel direct van mens-mens overdraagbaar is
- Ebolavirus: ook een zoönose (gewervelde dieren: dier-mens)
- Ebolavirus is een RNA virus met enveloppe
Waarom niet wereldwijd verspreid?
- Transmissie: route (manier waarop) niet via de lucht
- Transmissie: moment (wanneer) contact met symptomatische besmettelijke patiënten en/of hun
lichaamsvloeistoffen
3
,Belangrijk
- Kennis organisme en bijbehorende symptomen (etiologie): classificatie (behandeling)
- Hoe en wanneer wordt het pathogeen over gebracht naar andere gastheer: transmissieroute (preventie)
- Waar zit de pathogeen in het lichaam: pathogenese, levenscyclus (transmissieroute, monster nemen voor
diagnose)
- Risicogroepen: wie behoren tot de risicogroepen
- Wat, hoe, wanneer, wie
Hoorcollege 2: Toxicologische basisbegrippen
Toxicologie: leer der vergiften
Basis voor toxicologie → kennis van dierlijke gifstoffen en plantenextracten voor jacht, oorlog en moord
➔ Eerste beschrijving van 1500 BC: Eberus papyrus
Het woord toxicologie komt van toxikos (van de boogschutter) en toxicum is pijlgif
Waar we ons nu mee bezighouden binnen de toxicologie:
- Welke stoffen zijn giftig?
- Hoe wordt de mens blootgesteld? Met welke dosis (bepalend voor effect)?
- Hoe werkt een giftige stof? Wat is het effect hiervan op weefsel, organen en hele organismen?
- Hoe zijn risico’s te vermijden?
Voorbeelden van giftige stoffen:
- Geneesmiddelen (bijvoorbeeld thalidomide)
- Industriechemicaliën (bijvoorbeeld dioxine (bijproduct in chemische processen))
- Oplosmiddelen (bijvoorbeeld petroleumether)
- Bestrijdingsmiddelen (bijvoorbeeld bentazon)
- Additieven (bijvoorbeeld kleurstoffen)
- Stoffen uit de natuur (bijvoorbeeld tetrodotoxine)
Intentionele vergiftigingen:
- Chemische oorlogvoering (bijvoorbeeld mosterdgas)
- Verslavingen (bijvoorbeeld heroïne, cocaïne, XTC)
- Zelfmoord en moord:
- Geneesmiddelen (bijvoorbeeld paracetamol)
- Bestrijdingsmiddelen (bijvoorbeeld paraquat)
- Giftige metalen (bijvoorbeeld arsenicum)
- Natuurproducten (bijvoorbeeld ricine)
De dosis-effect-relatie: de basis van de toxicologie
Paracelsus: A.P.T.B. van Hohenheim (1493 – 1541)
Alchemist en dokter (Salzburg)
‘Alles is giftig, maar de dosis bepaalt in welke mate je er ziek van wordt’ → basis van de dosis-effect-relatie
4
, Het helpt ons om de giftigheid van de stof te kwantificeren, er een maat aan te hangen en de giftigheid van stoffen
te vergelijken. Een maat die we eruit af kunnen leiden is de maat voor de sterfte, de LD50 → de dosis waarbij 50%
van de proefdieren doodgaat. Er is ook een LC50 → de concentratie waarbij 50% van de proefdieren doodgaat. EC50
staat voor een effect op een te benoemen parameter, het gaat om een 50% effect.
LD50 = mediane letale dosis (mg per kg lichaamsgewicht)
LC50 = mediane letale concentratie in bodem, water, lucht of voeding (mg/kg, ug/L, ug/m3)
EC50 = concentratie met 50% effect
NOEC = no observed effect concentration (NOAEL = no observed adverse effect level)
NEL = no effect level
Toxiciteit van verschillende stoffen
Acute orale toxiciteit van enkele stoffen, uitgedrukt in ug (microgram) per kg
lichaamsgewicht.
Groen = door de natuur gemaakt
Rood = door mens gemaakt (Xenobiotica)
Paars = voedseladditief
Ook water is giftig, als je maar voldoende water binnen krijgt
Terminologie voor toxische effecten
Acuut = snelwerkend
Chronisch = effect na lange tijd
Hepatotoxisch = werkt op de lever
Nefrotoxisch = werkt op de nier
Neurotoxisch = werkt op het zenuwstelsel
Allergeen = veroorzaakt allergieën
Teratogeen = afwijkingen aan de vrucht
Mutageen = veranderingen in het DNA
Toxiciteitstesten met zoogdieren (als model voor de mens)
- Acuut (oraal, dermaal, inhalatie) test: eenmalige dosis → overleving (LD50)
- Mutageniteit (Ames test → met bacteriën)
- Huid sensitisatie
- Huid en oogirritatie (vaak met slachtafval)
- 90-dagen toxiciteitstest (oraal): overleving, biochemische eindpunten (NOEC/NOAEL)
- 2-jaar dieetstudie: carcinogeniteit, etc. (NOEC/NOAEL)
Voorbeeld van teratogeen-effect wat bij proefdieren nooit is gezien: Softenonbaby
Zeer ernstige geboorteafwijkingen (geen of afwijkende ledematen) door gebruik van een teratogeen slaapmiddel
(thalidomide) tijdens de zwangerschap (1957-1961)
- Effecten van thalidomide tussen dag 20-36 na conceptie → misvormingen
- Gevoeligheidsvenster in de ontwikkeling → afwijkingen specifiek afhankelijk van moment van blootstelling
5
