Infectie en afweer
Hoofdstuk 1: microbiologie in beweging
1. Introductie
Microbiologie = interactie vd mens met zijn omgeving
Meestal samenleving met microbiële wereld oke, tenzij samenlevingspatroon verstoord
wordt vb covid
Systeem in onevenwicht = pathogenen kunnen overgroeien
Toenemende prevalentie van astma en atopische ziektes = door eigen wil om minder
infecties door te maken door vaccinatie
17e eeuw: uitvinding microscoop -> kokken, staven, staphylokokken
19e eeuw: link met rottingsprocessen, wijn en ziekte
Onzichtbare (levenloze, generatio spontanae) vs zichtbare (door god geschapen)
-> tegendeel va kolf kromme hals
Diversiteit microbiële wereld (bact en archaea) >>> multicellulaire visuele wereld (mens x
dier, gisten x schimmels)
16S rRNA: kleine subunit vh ribosoom, bij alle levende wezens voorkomend
functioneel identiek -> gebruikt voor taxonomie/fylogenie
Sterk gelinkt aan 18S > eukaryoten
Fylogenetische boom: moderne voorstelling vd levensboom gebaseerd op
nucleinezuursequenties: 16S/18S rRNA + DNA sequenties
Afstand = mate van verschil tss 2 levende wezens
- Archaea: komen voor op speciale plaatsen > vulkanisch
gebied onderzee, dicht bij eukaryoten
- Eukaryoten: kern
- Prokaryoten: geen kern
- Virussen niet opgenomen: ‘dood materiaal’ dat deel
uitmaakt vd genenpoel, actieve deelnemers vd evolutie
- enkel planten, dieren en fungi zijn meercellen, dus met
blote oog zichtbaar -> beperkt onderdeel vh leven
LUCA = last universal common ancestor; bestaan?
Archaea x bact = eukaryoot
Bij bact horizontale gentransfer duidelijk
Virussen en bact: enorm snelle aanpassing aan omgeving
door snelle voortplantingssnelheid
(resistentie, subclones)
,Virussen niet zichtbaar met microscoop
- filtreerbaar agens via chamberlandfilter; enkel via EM
- virus verdund niet uit itt vergif
- Nu steeds meer antigeendetectie en genoomdetectie (PCR, NGS)
- 8% vh humaan genoom > endogene retrovirussen (ingebouwd viraal materiaal)
2. De kiemtheorie
‘Infectieuze ziektes worden veroorzaakt door micro-organismen’
- Kan overgedragen worden door niet zieke personen, verwekker veroorzaakt niet altijd
ziekte = afh van vatbaarheid individu voor kolonisatie, invasie en immuunrespons
*Conditionele pathogenen: maken gebruik vd opportuniteit om ziekte te veroorzaken bij
vatbare individuen
*Opportunistische pathogenen: door een veralgemeende vermindering vd immuniteit, geen
ziekte mogelijk bij gezonde personen
*Dysbacteriose: lokale flora is uit balans
-> Pathogeniciteit veronderstelt dat de pathogenen dezelfde niche delen met ons
Dus geen pathogenen bij de archaea, w geen contact met mens
Het pathogeen muteert en de meest infectieuze variant neemt de overhand =
evolutietheorie
3. Interactie tss species in één niche
Vb mazelen: overleeft enkel in mens, eens contact = mens overlijdt of is levenslang immuun
Enkel niet-immune mensen worden ziek -> virus overleeft enkel in grote populaties
*commensale bact: niet-ziekmakende symbionten
- fysiologisch steriel: geen micro-organismen diep in lichaam (intern milieu)
- fysiologisch niet-steriel: huid, mond-anus, darm -> microbioom
Gecombineerd genoom: enorme metabole activiteit die de humane aanvult
+ virussen (vooral bacteriofagen) voor horizontale gentransfer
NGS next generation sequencing: de niches in ons lichaam
Humaan metagenoom = microbioom en viroom
- Dynamische habitat: invloed op samenstelling microbioom -> metagenoom kan
veranderen -> vatbaarheid voor ziekte
- Germ free animals: basistrigger IS valt weg dus valt in slaap -> veel sneller infecties
+ verkleind darmopp, minder absorptie en onderontw IS
*viroom: ziekmakende virussen, niet pathogene virussen, virussen die specifieke darmbact
doden, gen wijzigen door virulentiefactoren of abresistentie inbouwen = bacteriofagen
+ geïntegreerde retrovirussen
, 4. Infectieziekten: impact op de mens en zijn genoom
Belangrijkste doodsoorzaken: CV, kanker ; maar infectieziektes nog steeds belangrijk als
secundaire doodsoorzaak
1900 enorme bevolkingstoename -> steden: infectieziekten, epidemieën
- Ziekteverwekkers bij mens zijn niet gelijkaardig aan die vd bonobo: infectieziektes zijn
niet zo oud als de afsplitsing
- Het is mogelijk ziekteverwekkers volledig uit te roeien= pokken, polio
- Steeds meer ziekteverwekkers zullen opduiken, maar ze zijn niet nieuw, bestonden
gwn nog niet bij de mens
*HLA eiw: presenteren pathogenen aan ons IS; geen presentatie = geen immuniteit
Een species moet veel pathogenen kunnen presenteren, dus die genen zijn polymorf (veel
genen per species) -> de meest geschikte allelen worden uitgeselecteerd in bep niche
Vb europa: vaak HLA-A2 - bescherming tegen influenza veel minder elders
-> verschillen in HLA-allelfrequentie tss bevolkingsgroepen door de versch
pathogenen waaraan ze blootgesteld zijn/werden
Mens ontstaan in Afrika -> later naar rest vd wereld: sindsien geen contact meer
Bij herstel contacten (colombus): 90% vd indianen overleden aan pokken, mazelen, influenza
Het IS vd Euraziës was hiertegen aangescherpt, maar wij kregen syfilis vd indianen
*pathogenen van niet levende dragers: clostridia, pseudomonas
*pathogenen van levende dragers, mens
- Altijd: herpesvirussen -> evolutie naar symbiose, lage mortaliteit
- Laatste 12000j: pokken, mazelen, influenza -> mens-specifieke pathogenen
- Laatste 100j: legionellosis, AIDS, ziekte van Lyme, E Coli, SARS -> niet in evenwicht met
gastheerpopulatie, tot 100% mortaliteit
- Terugkerende pathogenen: tuberculose, bof
Waarom geen superkrachtig IS dat alle pathogenen aankan?
- Virulentiefactoren
- Vermijden auto-immuniteit
- Goede verdediging tegen 1 pathogeen, geeft minder goede verdediging tegen een ander
- Cytokine storm: te hevige inflam respons geeft dood
, Hoofdstuk 2.1: bacteriën
1. Situering vd bact
Bacteria > ziekteverwekkers
Archaea > omgevingsbact, in darmflora
Evenwicht proberen bewaren: the bug always wins
Germ free muizen:
- Abno villi
- Abno ontw en immuunsysteem niet beschermt tegen infecties
Infectie orgaan belemmerd de functie
Flora van moeder -> kind (bevalling vs keizersnede); maar kan ook pathogeen zijn >
neonatale sepsis
2. Anatomie vd bact
Bact
Celmembraan + celwand
Geen kern, geen mitochondrien, geen ER
Cytoplasma, ribosomen, 1 circ chromosoom
Snelle groei EC met eenvoudige voedingsbronnen
Omgevingsbact zijn moeilijk/niet te kweken
Itt eukaryoten: wel kern, diploid
Itt virussen: gastheermetabolisme
- Celmembraan: fosfolipide bilayer met macromol en glycoproteinen
- Celwand: verschil in biologie, gramkluering en gevoeligheid voor ab
Extra mol voor contact met buitenwereld
o Gram+: veel peptidoglycanen + andere macromoleculen
o Gram-: dunne laag peptidoglycanen + 2e lipidenmembraan uit
lipopolisachariden LPS = endotoxine: sterk inflam
*Lipid A (constant)
*core polysacccharide (constant)
*O-antigenen (variabel, type-specifiek)
Gramkleuring: celwand bepaalt vorm, peptidoglycaan samenstelling bepaalt kleur
- Gram+ blauw
- Gram- rood
Hoofdstuk 1: microbiologie in beweging
1. Introductie
Microbiologie = interactie vd mens met zijn omgeving
Meestal samenleving met microbiële wereld oke, tenzij samenlevingspatroon verstoord
wordt vb covid
Systeem in onevenwicht = pathogenen kunnen overgroeien
Toenemende prevalentie van astma en atopische ziektes = door eigen wil om minder
infecties door te maken door vaccinatie
17e eeuw: uitvinding microscoop -> kokken, staven, staphylokokken
19e eeuw: link met rottingsprocessen, wijn en ziekte
Onzichtbare (levenloze, generatio spontanae) vs zichtbare (door god geschapen)
-> tegendeel va kolf kromme hals
Diversiteit microbiële wereld (bact en archaea) >>> multicellulaire visuele wereld (mens x
dier, gisten x schimmels)
16S rRNA: kleine subunit vh ribosoom, bij alle levende wezens voorkomend
functioneel identiek -> gebruikt voor taxonomie/fylogenie
Sterk gelinkt aan 18S > eukaryoten
Fylogenetische boom: moderne voorstelling vd levensboom gebaseerd op
nucleinezuursequenties: 16S/18S rRNA + DNA sequenties
Afstand = mate van verschil tss 2 levende wezens
- Archaea: komen voor op speciale plaatsen > vulkanisch
gebied onderzee, dicht bij eukaryoten
- Eukaryoten: kern
- Prokaryoten: geen kern
- Virussen niet opgenomen: ‘dood materiaal’ dat deel
uitmaakt vd genenpoel, actieve deelnemers vd evolutie
- enkel planten, dieren en fungi zijn meercellen, dus met
blote oog zichtbaar -> beperkt onderdeel vh leven
LUCA = last universal common ancestor; bestaan?
Archaea x bact = eukaryoot
Bij bact horizontale gentransfer duidelijk
Virussen en bact: enorm snelle aanpassing aan omgeving
door snelle voortplantingssnelheid
(resistentie, subclones)
,Virussen niet zichtbaar met microscoop
- filtreerbaar agens via chamberlandfilter; enkel via EM
- virus verdund niet uit itt vergif
- Nu steeds meer antigeendetectie en genoomdetectie (PCR, NGS)
- 8% vh humaan genoom > endogene retrovirussen (ingebouwd viraal materiaal)
2. De kiemtheorie
‘Infectieuze ziektes worden veroorzaakt door micro-organismen’
- Kan overgedragen worden door niet zieke personen, verwekker veroorzaakt niet altijd
ziekte = afh van vatbaarheid individu voor kolonisatie, invasie en immuunrespons
*Conditionele pathogenen: maken gebruik vd opportuniteit om ziekte te veroorzaken bij
vatbare individuen
*Opportunistische pathogenen: door een veralgemeende vermindering vd immuniteit, geen
ziekte mogelijk bij gezonde personen
*Dysbacteriose: lokale flora is uit balans
-> Pathogeniciteit veronderstelt dat de pathogenen dezelfde niche delen met ons
Dus geen pathogenen bij de archaea, w geen contact met mens
Het pathogeen muteert en de meest infectieuze variant neemt de overhand =
evolutietheorie
3. Interactie tss species in één niche
Vb mazelen: overleeft enkel in mens, eens contact = mens overlijdt of is levenslang immuun
Enkel niet-immune mensen worden ziek -> virus overleeft enkel in grote populaties
*commensale bact: niet-ziekmakende symbionten
- fysiologisch steriel: geen micro-organismen diep in lichaam (intern milieu)
- fysiologisch niet-steriel: huid, mond-anus, darm -> microbioom
Gecombineerd genoom: enorme metabole activiteit die de humane aanvult
+ virussen (vooral bacteriofagen) voor horizontale gentransfer
NGS next generation sequencing: de niches in ons lichaam
Humaan metagenoom = microbioom en viroom
- Dynamische habitat: invloed op samenstelling microbioom -> metagenoom kan
veranderen -> vatbaarheid voor ziekte
- Germ free animals: basistrigger IS valt weg dus valt in slaap -> veel sneller infecties
+ verkleind darmopp, minder absorptie en onderontw IS
*viroom: ziekmakende virussen, niet pathogene virussen, virussen die specifieke darmbact
doden, gen wijzigen door virulentiefactoren of abresistentie inbouwen = bacteriofagen
+ geïntegreerde retrovirussen
, 4. Infectieziekten: impact op de mens en zijn genoom
Belangrijkste doodsoorzaken: CV, kanker ; maar infectieziektes nog steeds belangrijk als
secundaire doodsoorzaak
1900 enorme bevolkingstoename -> steden: infectieziekten, epidemieën
- Ziekteverwekkers bij mens zijn niet gelijkaardig aan die vd bonobo: infectieziektes zijn
niet zo oud als de afsplitsing
- Het is mogelijk ziekteverwekkers volledig uit te roeien= pokken, polio
- Steeds meer ziekteverwekkers zullen opduiken, maar ze zijn niet nieuw, bestonden
gwn nog niet bij de mens
*HLA eiw: presenteren pathogenen aan ons IS; geen presentatie = geen immuniteit
Een species moet veel pathogenen kunnen presenteren, dus die genen zijn polymorf (veel
genen per species) -> de meest geschikte allelen worden uitgeselecteerd in bep niche
Vb europa: vaak HLA-A2 - bescherming tegen influenza veel minder elders
-> verschillen in HLA-allelfrequentie tss bevolkingsgroepen door de versch
pathogenen waaraan ze blootgesteld zijn/werden
Mens ontstaan in Afrika -> later naar rest vd wereld: sindsien geen contact meer
Bij herstel contacten (colombus): 90% vd indianen overleden aan pokken, mazelen, influenza
Het IS vd Euraziës was hiertegen aangescherpt, maar wij kregen syfilis vd indianen
*pathogenen van niet levende dragers: clostridia, pseudomonas
*pathogenen van levende dragers, mens
- Altijd: herpesvirussen -> evolutie naar symbiose, lage mortaliteit
- Laatste 12000j: pokken, mazelen, influenza -> mens-specifieke pathogenen
- Laatste 100j: legionellosis, AIDS, ziekte van Lyme, E Coli, SARS -> niet in evenwicht met
gastheerpopulatie, tot 100% mortaliteit
- Terugkerende pathogenen: tuberculose, bof
Waarom geen superkrachtig IS dat alle pathogenen aankan?
- Virulentiefactoren
- Vermijden auto-immuniteit
- Goede verdediging tegen 1 pathogeen, geeft minder goede verdediging tegen een ander
- Cytokine storm: te hevige inflam respons geeft dood
, Hoofdstuk 2.1: bacteriën
1. Situering vd bact
Bacteria > ziekteverwekkers
Archaea > omgevingsbact, in darmflora
Evenwicht proberen bewaren: the bug always wins
Germ free muizen:
- Abno villi
- Abno ontw en immuunsysteem niet beschermt tegen infecties
Infectie orgaan belemmerd de functie
Flora van moeder -> kind (bevalling vs keizersnede); maar kan ook pathogeen zijn >
neonatale sepsis
2. Anatomie vd bact
Bact
Celmembraan + celwand
Geen kern, geen mitochondrien, geen ER
Cytoplasma, ribosomen, 1 circ chromosoom
Snelle groei EC met eenvoudige voedingsbronnen
Omgevingsbact zijn moeilijk/niet te kweken
Itt eukaryoten: wel kern, diploid
Itt virussen: gastheermetabolisme
- Celmembraan: fosfolipide bilayer met macromol en glycoproteinen
- Celwand: verschil in biologie, gramkluering en gevoeligheid voor ab
Extra mol voor contact met buitenwereld
o Gram+: veel peptidoglycanen + andere macromoleculen
o Gram-: dunne laag peptidoglycanen + 2e lipidenmembraan uit
lipopolisachariden LPS = endotoxine: sterk inflam
*Lipid A (constant)
*core polysacccharide (constant)
*O-antigenen (variabel, type-specifiek)
Gramkleuring: celwand bepaalt vorm, peptidoglycaan samenstelling bepaalt kleur
- Gram+ blauw
- Gram- rood
