MICROBIOLOGIE
Inleiding tot microbiologie .......................................................................................................2
Bacteriologie ...........................................................................................................................7
Parasitologie ......................................................................................................................... 41
Mycologie ............................................................................................................................. 45
Virologie................................................................................................................................ 53
Ziekenhuishygiëne: basisprincipes infectiepreventie en -beheersing ....................................... 98
1
,Inleiding tot microbiologie
Microbiologie
= studie van micro-organismen (microben): klein – enkel zichtbaar met microscoop (< 0.5 mm)
− Bacteriën: bacteriologie (< 5 µm)
• Prokaryoten met een cellulaire structuur
o Celmembraan: permeabiliteitsbarrière
o Celwand: peptidoglycaan
- Structurele sterkte
- Pathogeniciteit van bacteriën
! bevat elementen zoals pili – flagellen – kapsel – …
o Cytoplasma
o Klein compact genoom georganiseerd als circulair chromosoom = nucleoïde
! eventueel ook plasmiden met extra genetisch materiaal
! niet in een celkern met ER
o Bevat geen mitochondriën
• Aseksuele voortplanting
• Variatie van grootte binnen bacteriën
− Virussen: virologie
= meest voorkomende micro-organisme op aarde – infecteren elk type organisme
• Noch prokaryoten, noch eukaryoten zonder cellulaire structuur
o Geen celmembraan – cytoplasma – celorganellen
o Wel genetisch materiaal
- RNA – DNA
- Dubbel- of enkelstrengig
- Lineair of circulair
- Omgeven door een capside = proteïnemantel van capsomeren
! genetisch materiaal + capsid = nucleocapsid
• Afhankelijk van gastheercellen voor replicatie: niet zelf-levend
! virion = viruspartikel die een cel kan binnendringen: nucleocapsid + membraan
− Prionen
• Eiwitachtig infecterende deeltjes zonder cellulaire structuur
o Geen celmembraan – cytoplasma – celorganellen
o Geen genetisch materiaal
= incorrecte vouwing – doorgeven aan andere deeltjes – aggregatie
• Trage vermenigvuldiging = lange incubatietijd
• In grootte vergelijkbaar met virussen
Bv. Creutzfeld-Jakob ziekte, kuru, …
2
, − Protozoa
• Eukaryoten: ééncellige organismen
• Variatie binnen protozoa – wijdverspreid
o Commensalen
o Verwekkers van humane parasitaire infecties
- Kan asymptomatisch-mild tot ernstige infectie
- Sommigen vooral pathogeen in zeer jonge of
immuungecompromitteerde personen
Bv. Toxoplasma gondii, Cryptosporidium spp., …
• Overdracht
o Via bloedzuigende insecten
o Via inname van infectieuze stadia met voedsel/water
• Snelle reproductie
− Fungi: mycologie ( < 100 µm)
• Eukaryoten: meercellige organismen
o Celmembraan
o Celwand: chitine en B-glucaan
o Genoom georganiseerd in een celkern
o Bevat celorganellen
• Variatie binnen fungi: pleomorf
o Gisten: eencelig
Bv. Candida albicans
o Schimmels: meercellig
Bv. Aspergillus fumigatus
o Dimorfe soorten
• Seksuele en aseksuele voortplanting
• Groter dan bacteriën
− Parasieten: parasitologie (Helminthen)
• Meercelligen: zichtbaar met blote oog
• Variatie volgens levenscyclus – gastheer – …
Bv. rondwormen, trilwormen, lintwormen, … in darm, gal, bloed, weefsels, …
Microbiologie als wetenschap
− Twee met elkaar verbonden thema’s
• Model: begrip en kennis van wereld van micro-organismen
Applied science: kennis toepassen i.f.v. mens en al het leven op aarde
• Oorsprong: studie van infectieziekten
3
, − Algemene eigenschappen micro-organismen
• Microscopisch klein maken gebruik van bulk uit biomassa op aarde (5*1030 cellen)
• Bestaan langer dan planten, dieren en mens
• Beperkt aantal is ziekteverwekkend
! velen zijn voordelig of zelfs essentieel voor hogere organismen
= chemische reacties ten dienste van
o O2 productie: aanwezigheid van hogere organismen
o Energiebron: groei van planten, dieren en mensen
o Afbraakprocessen organisch materiaal
• Grootste aantal komt ondergronds voor of in oceanen
Zijn overal: natuur – water – mens – dier – …
Eigenschappen van cellulair leven
! cel = entiteit – te onderscheiden van andere entiteiten door celmembraan
− Compartimentalisatie en metabolisme: cel = open systeem
• Opname nutriënten uit omgeving: omzetting naar nieuw celmateriaal + afval
! hierbij wordt energie geproduceerd en benut
− Groei ≈ reproductie
• Toename in aantal cellen door celdeling
• Cel maakt meerdere kopijen van samenstellende componenten
+ verdeling over dochtercellen
o Snel: Escherischia coli – 20 min
o Traag: Mycobacterium tuberculosis – 22-24 uur
• Optimale omstandigheden
o Optimale voedingsbron
- Suikers
- N-bron
- Buffer
- Mineralen
o Optimale temperatuur: 36°C indien in menselijk lichaam – anders lager
o Optimale atmosferische condities: (an)aeroob
! eerst aanpassingsperiode – dan logaritmische toename
− Evolutie: selectie van bepaalde genetische varianten o.b.v. reproductieve fitness
! typisch traag proces – o.i.v. selectiedruk sneller
− Beweeglijkheid
− Differentiatie: proces waarbij nieuwe substanties of structuren produceren
! specialisatie: groei – verspreiding – overleving – … gestimuleerd uit omgeving
Bv. vorming van spore bij ongunstige omstandigheden: resistenter/interter
− Communicatie: reactie op chemische signalen uit omgeving en andere cellen
• Quorum sensing: voldoende aantallen
o Regulatie van celdensiteit
o Cellen accumuleren voor reactie die bepaalde celdichtheid vereist
Bv. bioluminescentie, toxinesecretie, …
• Communicatie met signaalmolecules of autoinducers
= autoinducers diffunderen uit de cel en bindt op activatorproteïne indien voldoende
Bv. Pseudomonas aeruginosa: vrijlevend in biofilm ➔ toename pathogeniciteit
4
Inleiding tot microbiologie .......................................................................................................2
Bacteriologie ...........................................................................................................................7
Parasitologie ......................................................................................................................... 41
Mycologie ............................................................................................................................. 45
Virologie................................................................................................................................ 53
Ziekenhuishygiëne: basisprincipes infectiepreventie en -beheersing ....................................... 98
1
,Inleiding tot microbiologie
Microbiologie
= studie van micro-organismen (microben): klein – enkel zichtbaar met microscoop (< 0.5 mm)
− Bacteriën: bacteriologie (< 5 µm)
• Prokaryoten met een cellulaire structuur
o Celmembraan: permeabiliteitsbarrière
o Celwand: peptidoglycaan
- Structurele sterkte
- Pathogeniciteit van bacteriën
! bevat elementen zoals pili – flagellen – kapsel – …
o Cytoplasma
o Klein compact genoom georganiseerd als circulair chromosoom = nucleoïde
! eventueel ook plasmiden met extra genetisch materiaal
! niet in een celkern met ER
o Bevat geen mitochondriën
• Aseksuele voortplanting
• Variatie van grootte binnen bacteriën
− Virussen: virologie
= meest voorkomende micro-organisme op aarde – infecteren elk type organisme
• Noch prokaryoten, noch eukaryoten zonder cellulaire structuur
o Geen celmembraan – cytoplasma – celorganellen
o Wel genetisch materiaal
- RNA – DNA
- Dubbel- of enkelstrengig
- Lineair of circulair
- Omgeven door een capside = proteïnemantel van capsomeren
! genetisch materiaal + capsid = nucleocapsid
• Afhankelijk van gastheercellen voor replicatie: niet zelf-levend
! virion = viruspartikel die een cel kan binnendringen: nucleocapsid + membraan
− Prionen
• Eiwitachtig infecterende deeltjes zonder cellulaire structuur
o Geen celmembraan – cytoplasma – celorganellen
o Geen genetisch materiaal
= incorrecte vouwing – doorgeven aan andere deeltjes – aggregatie
• Trage vermenigvuldiging = lange incubatietijd
• In grootte vergelijkbaar met virussen
Bv. Creutzfeld-Jakob ziekte, kuru, …
2
, − Protozoa
• Eukaryoten: ééncellige organismen
• Variatie binnen protozoa – wijdverspreid
o Commensalen
o Verwekkers van humane parasitaire infecties
- Kan asymptomatisch-mild tot ernstige infectie
- Sommigen vooral pathogeen in zeer jonge of
immuungecompromitteerde personen
Bv. Toxoplasma gondii, Cryptosporidium spp., …
• Overdracht
o Via bloedzuigende insecten
o Via inname van infectieuze stadia met voedsel/water
• Snelle reproductie
− Fungi: mycologie ( < 100 µm)
• Eukaryoten: meercellige organismen
o Celmembraan
o Celwand: chitine en B-glucaan
o Genoom georganiseerd in een celkern
o Bevat celorganellen
• Variatie binnen fungi: pleomorf
o Gisten: eencelig
Bv. Candida albicans
o Schimmels: meercellig
Bv. Aspergillus fumigatus
o Dimorfe soorten
• Seksuele en aseksuele voortplanting
• Groter dan bacteriën
− Parasieten: parasitologie (Helminthen)
• Meercelligen: zichtbaar met blote oog
• Variatie volgens levenscyclus – gastheer – …
Bv. rondwormen, trilwormen, lintwormen, … in darm, gal, bloed, weefsels, …
Microbiologie als wetenschap
− Twee met elkaar verbonden thema’s
• Model: begrip en kennis van wereld van micro-organismen
Applied science: kennis toepassen i.f.v. mens en al het leven op aarde
• Oorsprong: studie van infectieziekten
3
, − Algemene eigenschappen micro-organismen
• Microscopisch klein maken gebruik van bulk uit biomassa op aarde (5*1030 cellen)
• Bestaan langer dan planten, dieren en mens
• Beperkt aantal is ziekteverwekkend
! velen zijn voordelig of zelfs essentieel voor hogere organismen
= chemische reacties ten dienste van
o O2 productie: aanwezigheid van hogere organismen
o Energiebron: groei van planten, dieren en mensen
o Afbraakprocessen organisch materiaal
• Grootste aantal komt ondergronds voor of in oceanen
Zijn overal: natuur – water – mens – dier – …
Eigenschappen van cellulair leven
! cel = entiteit – te onderscheiden van andere entiteiten door celmembraan
− Compartimentalisatie en metabolisme: cel = open systeem
• Opname nutriënten uit omgeving: omzetting naar nieuw celmateriaal + afval
! hierbij wordt energie geproduceerd en benut
− Groei ≈ reproductie
• Toename in aantal cellen door celdeling
• Cel maakt meerdere kopijen van samenstellende componenten
+ verdeling over dochtercellen
o Snel: Escherischia coli – 20 min
o Traag: Mycobacterium tuberculosis – 22-24 uur
• Optimale omstandigheden
o Optimale voedingsbron
- Suikers
- N-bron
- Buffer
- Mineralen
o Optimale temperatuur: 36°C indien in menselijk lichaam – anders lager
o Optimale atmosferische condities: (an)aeroob
! eerst aanpassingsperiode – dan logaritmische toename
− Evolutie: selectie van bepaalde genetische varianten o.b.v. reproductieve fitness
! typisch traag proces – o.i.v. selectiedruk sneller
− Beweeglijkheid
− Differentiatie: proces waarbij nieuwe substanties of structuren produceren
! specialisatie: groei – verspreiding – overleving – … gestimuleerd uit omgeving
Bv. vorming van spore bij ongunstige omstandigheden: resistenter/interter
− Communicatie: reactie op chemische signalen uit omgeving en andere cellen
• Quorum sensing: voldoende aantallen
o Regulatie van celdensiteit
o Cellen accumuleren voor reactie die bepaalde celdichtheid vereist
Bv. bioluminescentie, toxinesecretie, …
• Communicatie met signaalmolecules of autoinducers
= autoinducers diffunderen uit de cel en bindt op activatorproteïne indien voldoende
Bv. Pseudomonas aeruginosa: vrijlevend in biofilm ➔ toename pathogeniciteit
4
