Infectie en Afweer - Parasieten
Blok 6 van 2019-2020, tentamen op 9 april
Algemene introductie
Organismen worden ingedeeld volgens de volgende volgorde:
Phyla → Klasse → Orde → Familie → Genus → Soort
Wanneer een organisme wordt genoemd wordt deze als volgt geschreven: de genus naam met een
hoofdletter, gevolgd door de soort met een kleine letter. In een tekst staan de namen in italics gedrukt.
Voorbeeld: Escheria coli / E. coli. Wanneer de soort onbekend is of over de genus in zijn geheel wordt
gesproken wordt dit als volgt genoteerd: Escheria sp. of Escheria spp. (bij meervoud/hele genus).
Er zijn verschillende ziekteverwekkende agentia die in dit blok besproken worden. In grote lijnen zijn
dit deze:
⠂ Prionen → Geen levende organismen. Slecht gevouwen eiwitten die er voor zorgen dat
gerelateerde eiwitten ook defect geproduceerd zullen worden. Veroorzaken aandoeningen
zoals de “gekke koeienziekte”.
⠂ Virussen → Ook geen levende organismen. Parasitaire stukken DNA of RNA die afhankelijk
zijn van gastheercellen om zichzelf te vermenigvuldigen. Bijna ieder organisme (planten,
protozoa etc.) heeft een virus dat het kan aantasten.
⠂ Bacteriën → Prokaryoten die meestal onschadelijk
zijn en meewerken aan een normale microflora en de
vertering van ons voedsel. Sommige bacteriën kunnen
opportunistische indringers zijn, andere zijn standaard
pathogeen.
⠂ Schimmels → Eukaryoten die, wederom, meestal
onschadelijk zijn. Vaak veroorzaken deze pathogenen
alleen een ziekte bij een verlaagd immuunsysteem.
⠂ Parasieten → Eukaryoten die zich hebben aangepast
aan een parasitaire levensstijl. De meeste ondersoorten
zijn divergent geëvolueerd door de loop der evolutie
heen.
De verwantschap tussen organismen wordt meestal gemeten aan overeenkomsten tussen rRNA
(ribosomaal RNA) sequenties.
Een organisme hoeft niet altijd nadelig te zijn voor een ander. Bij commensalisme maakt een
organisme gebruik van een ander, maar de gastheer heeft hier geen nadeel aan. Het kan hier gaan om
bescherming of voedselvoorziening. Bij mutualisme profiteren beide partijen en vindt er geen schade
plaats bij de gastheer. Bij parasitisme lijdt de gastheer echter wel onder de samenleving. Wanneer de
schade te groot wordt en de gastheer hierdoor niet kan overleven spreken wij van parasitoidisme.
Er zijn verschillende manieren waarop een infectieus agentium het lichaam binnen kan dringen. Dit
kan oraal gebeuren (door voedsel/water, of door schoonlikken vacht), door direct (huid-)contact, via
de luchtwegen (aerosolen) of transplacentair. Wanneer een infectieus agentium door een vector
(bijvoorbeeld een bijtend insect) het lichaam binnenkomt heet dit directe inoculatie.
,Met de Postulaten van Koch werd bevestigd dat een ziekte (kan) ontstaan door een organisme:
1. Het micro-organisme moet aanwezig zijn in elk geval van de ziekte;
2. Het verdachte micro-organisme moet kunnen worden geïsoleerd en gegroeid als reincultuur;
3. Inoculatie van het geïsoleerde micro-organisme in een gezonde gastheer geeft dezelfde ziekte;
4. Hetzelfde micro-organisme moet opnieuw uit de experimenteel geïnfecteerde gastheer kunnen
worden geïsoleerd in een reincultuur.
Het doel van een infectieus agentium is overleving en verspreiding, net als dat van andere
organismen. Om dit voor elkaar te krijgen moet het een zo klein mogelijke afweerreactie opwekken
en/of de effecten van een afweerreactie ontwijken (bijvoorbeeld door antigene variatie -- bacteriën
kunnen zich vermommen als lichaamseigen stoffen door hun suikergroepen op de lipide membranen
aan te passen). Een agens kan er ook voor kiezen het immuunsysteem van de gastheer te
onderdrukken (zoals bij virussen die myeloïde cellijnen aanvallen). Het agens moet zich snel
vermenigvuldigen en dus voor (besmettelijk) nageslacht zorgen. Immuungecompromitteerde personen
(jongeren, ouderen, zwangere personen en personen met een auto-immuunziekte) zijn veruit het
makkelijkste doelwit.
Virussen
Virussen zijn erg kleine, niet levende agentia. Een virus is parasitair en kan zich alleen voortplanten in
een (levende) gastheercel. Ze bestaan uit een stuk DNA of RNA omhuld met een eiwitcoat, een
capside, opgebouwd uit subunits genaamd capsomeren. De capsomeren staan in het virale genoom
gecodeerd en met behulp van hun totale vorm kunnen virussen morfologisch worden ingedeeld.
Virussen kunnen een soort envelop, opgebouwd uit lipiden van het gastheercelmembraan, om zich
heen dragen. Het geheel, het DNA/RNA met capside en evt. een envelop, wordt een virion genoemd.
De functie van een capside is het beschermen van het virus en het vergemakkelijken van het
transport. Het DNA/RNA van het virus wordt gecondenseerd opgeslagen en kan met behulp van de
capside zich makkelijker vasthechten aan een gastheercel. Een virus maakt contact met de gastheercel
door te hechten aan een suiker op het lipidemembraan.
Virussen kunnen morfologisch worden ingedeeld in de volgende vier hoofdgroepen:
⠂ Helicale → bij een helicale structuur is het DNA/RNA opgerold in een
spiraalvorm, met capsomeren tussen en naast de streng(en).
⠂ Icosahedrale → een icosahedrale structuur is de meest efficiënte vorm van
subunit plaatsing. Er is een specifieke symmetrie aanwezig en het geheel kan
met variërende slagen gedraaid worden en alsnog symmetrisch zijn. Prolate
vormen zijn icosahedron-vormig, maar dan langwerpig. Komt veel voor bij
bacteriëofagen.
⠂ Envelop → kan bestaan uit zowel de plasmamembraan of een intracellulair
membraan zoals die van het E.R.
⠂ Complex → wanneer een virus een afwijkende vorm heeft wordt deze simpelweg “complex”
genoemd. Een voorbeeld hiervan is het pokkenvirus, wat, I’m just gonna say it, echt precies lijkt op
maandverband.
, Een virus kan RNA of DNA als basis hebben. De meeste DNA virussen repliceren zich in de nucleus
en bevatten een ds genoom. RNA virussen, daarentegen, repliceren zich meestal in het cytoplasma
(behalve het influenza virus) en zijn ss. Retrovirussen (RNA) zijn ook diploïde opgebouwd.
DNA virussen hebben een lagere mutatiegraad dan RNA virussen, omdat zij “gecontroleerd” worden
tijdens de replicatie door DNA polymerases.
RNA virussen hebben verschillende vertaal manieren. Positieve strand virussen gaan het meest
direct -- de mRNA is sense en kan makkelijk vertaald worden. Negative strand virussen gaan
anti-sense en moeten eerst omgezet worden tot sense mRNA met behulp van RNA-dependent RNA
polymerase (=RNA replicase). De RNA replicases moeten meegenomen worden door de virussen
zelf, aangezien gastheercellen deze niet bevatten. Bij deze virussen komt geen DNA van te pas.
Virussen met een ambisense genoom kunnen in beide richtingen deels worden
afgelezen.
Retrovirussen maken wel gebruik van DNA als tussenstap en vallen in
classificaties VI of VII. Retrovirussen bouwen zichzelf in het genoom van de
gastheer. Wanneer een retrovirus een gastheercel binnendringt gebruikt het
een meegenomen reverse transcriptase om cDNA te vormen, wat een soort
plasmide-vorm aanneemt. Met behulp van een integrase enzym wordt dit stuk
retrovirale DNA in het genoom geplaatst; het heet nu een provirus. De cel
behandelt het provirus als onderdeel van zijn eigen genoom en zal dus
oneindig virale eiwitten en kopieën van het virus maken. Wanneer een
organisme eenmaal geïnfecteerd is met een retrovirus zal het nooit meer
helemaal genezen en draagt het het virus voor de rest van zijn leven mee. Een
voorbeeld van een retrovirus is HIV.
Virussen kunnen ook ingedeeld worden volgens de
Baltimore classificatie. Hierbij worden virussen
ingedeeld op hun soort genoom en manier van
replicatie. Aangezien alle virussen ergens in hun
replicatieproces mRNA gebruiken, is dit het
centrale punt.
De virale cyclus
De algemene virale cyclus gaat als volgt:
1. Het virus hecht zich aan de gastheercel;
2. Het virus dringt de gastheercel binnen;
3. Het virus verliest zijn coat/envelop;
4. Het virus wordt gerepliceerd en getransleerd
(capside vorming);
5. De virus kopieën worden geassembleerd met de
capsiden;
6. Het nieuwe virus wordt vrijgelaten uit de
gastheercel. Virussen zonder envelop worden vrijgelaten door cel lysis, virussen met envelop
Blok 6 van 2019-2020, tentamen op 9 april
Algemene introductie
Organismen worden ingedeeld volgens de volgende volgorde:
Phyla → Klasse → Orde → Familie → Genus → Soort
Wanneer een organisme wordt genoemd wordt deze als volgt geschreven: de genus naam met een
hoofdletter, gevolgd door de soort met een kleine letter. In een tekst staan de namen in italics gedrukt.
Voorbeeld: Escheria coli / E. coli. Wanneer de soort onbekend is of over de genus in zijn geheel wordt
gesproken wordt dit als volgt genoteerd: Escheria sp. of Escheria spp. (bij meervoud/hele genus).
Er zijn verschillende ziekteverwekkende agentia die in dit blok besproken worden. In grote lijnen zijn
dit deze:
⠂ Prionen → Geen levende organismen. Slecht gevouwen eiwitten die er voor zorgen dat
gerelateerde eiwitten ook defect geproduceerd zullen worden. Veroorzaken aandoeningen
zoals de “gekke koeienziekte”.
⠂ Virussen → Ook geen levende organismen. Parasitaire stukken DNA of RNA die afhankelijk
zijn van gastheercellen om zichzelf te vermenigvuldigen. Bijna ieder organisme (planten,
protozoa etc.) heeft een virus dat het kan aantasten.
⠂ Bacteriën → Prokaryoten die meestal onschadelijk
zijn en meewerken aan een normale microflora en de
vertering van ons voedsel. Sommige bacteriën kunnen
opportunistische indringers zijn, andere zijn standaard
pathogeen.
⠂ Schimmels → Eukaryoten die, wederom, meestal
onschadelijk zijn. Vaak veroorzaken deze pathogenen
alleen een ziekte bij een verlaagd immuunsysteem.
⠂ Parasieten → Eukaryoten die zich hebben aangepast
aan een parasitaire levensstijl. De meeste ondersoorten
zijn divergent geëvolueerd door de loop der evolutie
heen.
De verwantschap tussen organismen wordt meestal gemeten aan overeenkomsten tussen rRNA
(ribosomaal RNA) sequenties.
Een organisme hoeft niet altijd nadelig te zijn voor een ander. Bij commensalisme maakt een
organisme gebruik van een ander, maar de gastheer heeft hier geen nadeel aan. Het kan hier gaan om
bescherming of voedselvoorziening. Bij mutualisme profiteren beide partijen en vindt er geen schade
plaats bij de gastheer. Bij parasitisme lijdt de gastheer echter wel onder de samenleving. Wanneer de
schade te groot wordt en de gastheer hierdoor niet kan overleven spreken wij van parasitoidisme.
Er zijn verschillende manieren waarop een infectieus agentium het lichaam binnen kan dringen. Dit
kan oraal gebeuren (door voedsel/water, of door schoonlikken vacht), door direct (huid-)contact, via
de luchtwegen (aerosolen) of transplacentair. Wanneer een infectieus agentium door een vector
(bijvoorbeeld een bijtend insect) het lichaam binnenkomt heet dit directe inoculatie.
,Met de Postulaten van Koch werd bevestigd dat een ziekte (kan) ontstaan door een organisme:
1. Het micro-organisme moet aanwezig zijn in elk geval van de ziekte;
2. Het verdachte micro-organisme moet kunnen worden geïsoleerd en gegroeid als reincultuur;
3. Inoculatie van het geïsoleerde micro-organisme in een gezonde gastheer geeft dezelfde ziekte;
4. Hetzelfde micro-organisme moet opnieuw uit de experimenteel geïnfecteerde gastheer kunnen
worden geïsoleerd in een reincultuur.
Het doel van een infectieus agentium is overleving en verspreiding, net als dat van andere
organismen. Om dit voor elkaar te krijgen moet het een zo klein mogelijke afweerreactie opwekken
en/of de effecten van een afweerreactie ontwijken (bijvoorbeeld door antigene variatie -- bacteriën
kunnen zich vermommen als lichaamseigen stoffen door hun suikergroepen op de lipide membranen
aan te passen). Een agens kan er ook voor kiezen het immuunsysteem van de gastheer te
onderdrukken (zoals bij virussen die myeloïde cellijnen aanvallen). Het agens moet zich snel
vermenigvuldigen en dus voor (besmettelijk) nageslacht zorgen. Immuungecompromitteerde personen
(jongeren, ouderen, zwangere personen en personen met een auto-immuunziekte) zijn veruit het
makkelijkste doelwit.
Virussen
Virussen zijn erg kleine, niet levende agentia. Een virus is parasitair en kan zich alleen voortplanten in
een (levende) gastheercel. Ze bestaan uit een stuk DNA of RNA omhuld met een eiwitcoat, een
capside, opgebouwd uit subunits genaamd capsomeren. De capsomeren staan in het virale genoom
gecodeerd en met behulp van hun totale vorm kunnen virussen morfologisch worden ingedeeld.
Virussen kunnen een soort envelop, opgebouwd uit lipiden van het gastheercelmembraan, om zich
heen dragen. Het geheel, het DNA/RNA met capside en evt. een envelop, wordt een virion genoemd.
De functie van een capside is het beschermen van het virus en het vergemakkelijken van het
transport. Het DNA/RNA van het virus wordt gecondenseerd opgeslagen en kan met behulp van de
capside zich makkelijker vasthechten aan een gastheercel. Een virus maakt contact met de gastheercel
door te hechten aan een suiker op het lipidemembraan.
Virussen kunnen morfologisch worden ingedeeld in de volgende vier hoofdgroepen:
⠂ Helicale → bij een helicale structuur is het DNA/RNA opgerold in een
spiraalvorm, met capsomeren tussen en naast de streng(en).
⠂ Icosahedrale → een icosahedrale structuur is de meest efficiënte vorm van
subunit plaatsing. Er is een specifieke symmetrie aanwezig en het geheel kan
met variërende slagen gedraaid worden en alsnog symmetrisch zijn. Prolate
vormen zijn icosahedron-vormig, maar dan langwerpig. Komt veel voor bij
bacteriëofagen.
⠂ Envelop → kan bestaan uit zowel de plasmamembraan of een intracellulair
membraan zoals die van het E.R.
⠂ Complex → wanneer een virus een afwijkende vorm heeft wordt deze simpelweg “complex”
genoemd. Een voorbeeld hiervan is het pokkenvirus, wat, I’m just gonna say it, echt precies lijkt op
maandverband.
, Een virus kan RNA of DNA als basis hebben. De meeste DNA virussen repliceren zich in de nucleus
en bevatten een ds genoom. RNA virussen, daarentegen, repliceren zich meestal in het cytoplasma
(behalve het influenza virus) en zijn ss. Retrovirussen (RNA) zijn ook diploïde opgebouwd.
DNA virussen hebben een lagere mutatiegraad dan RNA virussen, omdat zij “gecontroleerd” worden
tijdens de replicatie door DNA polymerases.
RNA virussen hebben verschillende vertaal manieren. Positieve strand virussen gaan het meest
direct -- de mRNA is sense en kan makkelijk vertaald worden. Negative strand virussen gaan
anti-sense en moeten eerst omgezet worden tot sense mRNA met behulp van RNA-dependent RNA
polymerase (=RNA replicase). De RNA replicases moeten meegenomen worden door de virussen
zelf, aangezien gastheercellen deze niet bevatten. Bij deze virussen komt geen DNA van te pas.
Virussen met een ambisense genoom kunnen in beide richtingen deels worden
afgelezen.
Retrovirussen maken wel gebruik van DNA als tussenstap en vallen in
classificaties VI of VII. Retrovirussen bouwen zichzelf in het genoom van de
gastheer. Wanneer een retrovirus een gastheercel binnendringt gebruikt het
een meegenomen reverse transcriptase om cDNA te vormen, wat een soort
plasmide-vorm aanneemt. Met behulp van een integrase enzym wordt dit stuk
retrovirale DNA in het genoom geplaatst; het heet nu een provirus. De cel
behandelt het provirus als onderdeel van zijn eigen genoom en zal dus
oneindig virale eiwitten en kopieën van het virus maken. Wanneer een
organisme eenmaal geïnfecteerd is met een retrovirus zal het nooit meer
helemaal genezen en draagt het het virus voor de rest van zijn leven mee. Een
voorbeeld van een retrovirus is HIV.
Virussen kunnen ook ingedeeld worden volgens de
Baltimore classificatie. Hierbij worden virussen
ingedeeld op hun soort genoom en manier van
replicatie. Aangezien alle virussen ergens in hun
replicatieproces mRNA gebruiken, is dit het
centrale punt.
De virale cyclus
De algemene virale cyclus gaat als volgt:
1. Het virus hecht zich aan de gastheercel;
2. Het virus dringt de gastheercel binnen;
3. Het virus verliest zijn coat/envelop;
4. Het virus wordt gerepliceerd en getransleerd
(capside vorming);
5. De virus kopieën worden geassembleerd met de
capsiden;
6. Het nieuwe virus wordt vrijgelaten uit de
gastheercel. Virussen zonder envelop worden vrijgelaten door cel lysis, virussen met envelop
