Infectie en Afweer 2025
P. Meuleman
, 1. Microbiologie in beweging
1.1. introductie
onze wereld is continu in verandering: ‘evolutie’
realiteit nu= wij leven samen met heel veel verschillende (micro-)organismen en deze
organismen evolueren veel sneller en efficiënter dan wij als mens!
1.2. drie domeinen van het leven
-kokken: bolletjes
-staven: sliertjes
-staphylokokken: tros kokken
1. bacteriën
2. archaea
3. eukaryoten
Pasteur: ‘leven kan ontstaan uit het niets’, maar dit klopt
niet, het leven was er al, maar het kon zich gewoon nog
niet ontwikkelen… Dus: wat er ontstaat was er al maar had gewoon nog geen kans om te
groeien.
16S rRNA bij prokaryoten is sterk verwant aan het 18S bij eukaryoten (kleine subunit van het
ribosoom). De diversiteit van de microbiële wereld is vele malen groter dan deze van de
multicellulaire visuele wereld!
Volg de lijntjes om verwantschap
tussen soorten te achterhalen. Hoe
verder je moet afleggen, hoe minder
verwant de soorten zijn.
Virussen en bacteriën passen zich aan de omgeving aan met een enorme snelheid, dit
onder andere omdat hun voortplantingssnelheid vele malen hoger ligt dan die van de mens,
geen proofreading, enz.
Naar het midden toe is er
telkens een hogere titer
aan antibioticum
toegevoegd. De bacteriën
muteren telkens en
worden resistenter tegen
het antibioticum.
2
, Op deze figuur wordt de HIV diversiteit in één individu voorgesteld.
De enorme diversiteit valt onder andere te wijten aan het feit dat
de bacterie zich om de 20 minuten kan aanpassen!
*8% van het humane genoom is opgebouwd uit viraal materiaal, m.a.w. sequenties die
afkomstig zijn van virussen.
1.3. kiemtheorie van Koch (=Germ Theory)
Virussen kunnen geen eiwitten maken, zonder eiwitten zullen ze dus niet groeien. Dit vond
men vreemd want het zijn wel pathogenen.
vóór de kiemtheorie:
-mogelijks pathogeen mag alleen in zieke dier
-je moet het pathogeen kunnen amplificeren, een cultuur maken dus
-Als we de test/ proces opnieuw uitvoeren, moeten we telkens hetzelfde uitkomen.
3
,het gaat als volgt in zijn werk:
bacteriën moeten telkens een heuse weg afleggen voor ze ons kunnen aanvallen:
Sommige ziektes induceren niet meteen infectie, sommige kunnen ook geïsoleerd worden
door gezonde mensen→ conditionele pathogenen.
(hangt dus af van vatbaarheid van individu voor kolonisatie, invasie en immuunrespons van
het individu)
4
,Wanneer de oorzaak een veralgemeende vermindering van de immuniteit is, spreken we
van opportunistische infecties: de veroorzaker kan geen ziekte veroorzaken bij gezonde
personen.
Als de lokale flora uit balans is spreken we van een dysbacteriose.
Pathogeniciteit veronderstelt dat de pathogenen dezelfde niche delen met ons. Er is nog
geen pathogeen gevonden bij de archaea, dit zou kunnen komen omdat zij ook in extreme
omstandigheden overleven. Een leefwereld die niet te vergelijken valt met de onze als mens.
1.4. interacties tussen species in een niche
minder lynxen = meer hazen (en omgekeerd)
Op deze manier is onze wereld constant in balans. Net zoals bij de lynxen en de hazen,
slaan ook pathogenen toe op momenten dat er bijvoorbeeld te weinig mensen gevaccineerd
zijn,... Als de mensengemeenschap te klein is, kan het virus niet overleven. Dit is
bijvoorbeeld het geval op de Faroër eilanden, waar na een epidemie mazelen volledig
verdwijnt; uitsterft dus. Indien er daarna sprake is van import van de mazelen kan deze
ziekte opnieuw mensen ziek maken.
*commensale bacteriën: niet-ziekmakende symbionten
Onze darmflora houdt ons gezond! De verschillende beschermlagen van ons lichaam (tegen
pathogenen) maken we kapot door bijvoorbeeld ons te veel te wassen, of door antibiotica te
nemen,... Met andere woorden, wij hebben die commensale bacteriën effectief nodig!
*NGS of next generation sequencing: de niches in ons lichaam met het humane
metagenoom= microbioom (= microbieel DNA) en viroom (=viraal RNA/DNA)
definitie: ‘Next-generation sequencing (NGS) is a new technology used for DNA and RNA
sequencing and variant/mutation detection. NGS can sequence hundreds and thousands of
genes or whole genome in a short period of time’
*dynamische habitat: alles wat we doen, laten, eten,... heeft zijn impact op ons lichaam en
dus ook op de samenstelling van het microbioom. itt het humaan genoom kan het
metagenoom veranderen met vatbaarheid voor ziekte tot gevolg. (antibiotica kan zorgen
voor die verstoring)
Germ free animals (=proefdieren die gekweekt worden in afwezigheid van
micro-organismen) hebben een enorm uitgezet caecum, een verkleind darmoppervlak met
minder absorptie van voedingsstoffen en een onderontwikkeld IS. Dit leidt tot verlengde
gastro-intestinale transit, verminderde peristaltiek, vermeerderde epitheliale permeabiliteit.
Er is ook minder obesitas, meer calorie-inname nodig voor hetzelfde gewicht.
(obesitas kan dus voorspeld worden op basis van samenstelling van het microbioom van de
darm, meer carbohydraat verwerkende enzymen aanwezig.
1.5. infectieziekten: impact op de mens en zijn genoom
vroeger:
-mensen stierven aan de virussen (niet aan kanker, want men leefde niet lang genoeg om
kanker te kunnen ontwikkelen)
-meeste sterftes gebeurden net na de geboorte
5
,‘de omstandigheden zijn veranderd’
nu: mensen sterven vaak door secundaire infecties door een verminderd IS
(immuunsysteem)
vandaag leven we onder ‘the red queen’s race’ → je moet telkens sneller en sneller vooruit
gaan. als dat niet lukt sta je stil of ga je achteruit
→ Dit gebeurt bij de micro-organismen die veel sneller zijn (lees: veel sneller voortplanten
en muteren) dan bij ons!
*bepaalde HLA-eiwitten zul je terugvinden in regio’s waar bepaalde pathogenen voorkomen
1.6. oude, nieuwe, terugkerende pathogenen
-pathogenen van altijd: herpes
-pathogenen van laatste 12 000 jaar: pokken, mazelen, griep (influenza)
→ vanaf tijd van gedomesticeerde dieren, zo maakten de pathogenen
hoogstwaarschijnlijk de sprong van dier op mens
-pathogenen van laatste 100 jaar: legionellosis (stationair verwarmd water), AIDS, Lyme,
ebola,... deze zijn niet noodzakelijk in evenwicht met de gastheer populatie en kunnen tot
100% mortaliteit geven zoals HIV.
terugkerende pathogenen: tuberculose, bof,...
De mens past zich geleidelijk aan, maar dat doet het virus ook… en veel sneller.
6
, 2. Anatomie van afweer en virussen
Dit hoofdstuk heb ik een beetje anders aangepakt; ik heb namelijk de power-points erbij
genomen en daaronder doorlopende tekst geschreven met uitleg uit de les en vanop de
dia’s.
les 2a : anatomie van afweer
Inhoud
1. barrières
2. aangeboren en specifiek immuunsysteem
3. immuun cellen
4. anatomie van het immuunapparaat
5. virussen
Op de figuur worden de fysieke barrières weergegeven van de externe omgeving. De
blauwe omranding geeft het meerlagige epitheel van de huid weer. dit is meteen een zeer
sterke barrière, omdat virussen levende cellen nodig hebben om eiwitten te produceren (ze
hebben geen ribosomen). de dode huidschilfers kunnen dit niet voorzien en vormen dus ook
geen hechtingsbasis voor virussen. maar opgelet, als er ergens een wondje gevormd is in
de huid vormt dit een rechtstreekse toegang voor virussen om het lichaam te infecteren…
met andere woorden; het meerlagige epitheel is een sterke barrière zolang de huid intact
blijft.
anderzijds tonen de rode structuren op de afbeelding de slijmvliezen van de luchtwegen, de
urinewegen, … kortom; vaak eenlagige cellagen om uitwisseling van gassen en
voedingsstoffen door te laten, dit zijn dus de ingangspoorten voor virussen. daarom is
7
P. Meuleman
, 1. Microbiologie in beweging
1.1. introductie
onze wereld is continu in verandering: ‘evolutie’
realiteit nu= wij leven samen met heel veel verschillende (micro-)organismen en deze
organismen evolueren veel sneller en efficiënter dan wij als mens!
1.2. drie domeinen van het leven
-kokken: bolletjes
-staven: sliertjes
-staphylokokken: tros kokken
1. bacteriën
2. archaea
3. eukaryoten
Pasteur: ‘leven kan ontstaan uit het niets’, maar dit klopt
niet, het leven was er al, maar het kon zich gewoon nog
niet ontwikkelen… Dus: wat er ontstaat was er al maar had gewoon nog geen kans om te
groeien.
16S rRNA bij prokaryoten is sterk verwant aan het 18S bij eukaryoten (kleine subunit van het
ribosoom). De diversiteit van de microbiële wereld is vele malen groter dan deze van de
multicellulaire visuele wereld!
Volg de lijntjes om verwantschap
tussen soorten te achterhalen. Hoe
verder je moet afleggen, hoe minder
verwant de soorten zijn.
Virussen en bacteriën passen zich aan de omgeving aan met een enorme snelheid, dit
onder andere omdat hun voortplantingssnelheid vele malen hoger ligt dan die van de mens,
geen proofreading, enz.
Naar het midden toe is er
telkens een hogere titer
aan antibioticum
toegevoegd. De bacteriën
muteren telkens en
worden resistenter tegen
het antibioticum.
2
, Op deze figuur wordt de HIV diversiteit in één individu voorgesteld.
De enorme diversiteit valt onder andere te wijten aan het feit dat
de bacterie zich om de 20 minuten kan aanpassen!
*8% van het humane genoom is opgebouwd uit viraal materiaal, m.a.w. sequenties die
afkomstig zijn van virussen.
1.3. kiemtheorie van Koch (=Germ Theory)
Virussen kunnen geen eiwitten maken, zonder eiwitten zullen ze dus niet groeien. Dit vond
men vreemd want het zijn wel pathogenen.
vóór de kiemtheorie:
-mogelijks pathogeen mag alleen in zieke dier
-je moet het pathogeen kunnen amplificeren, een cultuur maken dus
-Als we de test/ proces opnieuw uitvoeren, moeten we telkens hetzelfde uitkomen.
3
,het gaat als volgt in zijn werk:
bacteriën moeten telkens een heuse weg afleggen voor ze ons kunnen aanvallen:
Sommige ziektes induceren niet meteen infectie, sommige kunnen ook geïsoleerd worden
door gezonde mensen→ conditionele pathogenen.
(hangt dus af van vatbaarheid van individu voor kolonisatie, invasie en immuunrespons van
het individu)
4
,Wanneer de oorzaak een veralgemeende vermindering van de immuniteit is, spreken we
van opportunistische infecties: de veroorzaker kan geen ziekte veroorzaken bij gezonde
personen.
Als de lokale flora uit balans is spreken we van een dysbacteriose.
Pathogeniciteit veronderstelt dat de pathogenen dezelfde niche delen met ons. Er is nog
geen pathogeen gevonden bij de archaea, dit zou kunnen komen omdat zij ook in extreme
omstandigheden overleven. Een leefwereld die niet te vergelijken valt met de onze als mens.
1.4. interacties tussen species in een niche
minder lynxen = meer hazen (en omgekeerd)
Op deze manier is onze wereld constant in balans. Net zoals bij de lynxen en de hazen,
slaan ook pathogenen toe op momenten dat er bijvoorbeeld te weinig mensen gevaccineerd
zijn,... Als de mensengemeenschap te klein is, kan het virus niet overleven. Dit is
bijvoorbeeld het geval op de Faroër eilanden, waar na een epidemie mazelen volledig
verdwijnt; uitsterft dus. Indien er daarna sprake is van import van de mazelen kan deze
ziekte opnieuw mensen ziek maken.
*commensale bacteriën: niet-ziekmakende symbionten
Onze darmflora houdt ons gezond! De verschillende beschermlagen van ons lichaam (tegen
pathogenen) maken we kapot door bijvoorbeeld ons te veel te wassen, of door antibiotica te
nemen,... Met andere woorden, wij hebben die commensale bacteriën effectief nodig!
*NGS of next generation sequencing: de niches in ons lichaam met het humane
metagenoom= microbioom (= microbieel DNA) en viroom (=viraal RNA/DNA)
definitie: ‘Next-generation sequencing (NGS) is a new technology used for DNA and RNA
sequencing and variant/mutation detection. NGS can sequence hundreds and thousands of
genes or whole genome in a short period of time’
*dynamische habitat: alles wat we doen, laten, eten,... heeft zijn impact op ons lichaam en
dus ook op de samenstelling van het microbioom. itt het humaan genoom kan het
metagenoom veranderen met vatbaarheid voor ziekte tot gevolg. (antibiotica kan zorgen
voor die verstoring)
Germ free animals (=proefdieren die gekweekt worden in afwezigheid van
micro-organismen) hebben een enorm uitgezet caecum, een verkleind darmoppervlak met
minder absorptie van voedingsstoffen en een onderontwikkeld IS. Dit leidt tot verlengde
gastro-intestinale transit, verminderde peristaltiek, vermeerderde epitheliale permeabiliteit.
Er is ook minder obesitas, meer calorie-inname nodig voor hetzelfde gewicht.
(obesitas kan dus voorspeld worden op basis van samenstelling van het microbioom van de
darm, meer carbohydraat verwerkende enzymen aanwezig.
1.5. infectieziekten: impact op de mens en zijn genoom
vroeger:
-mensen stierven aan de virussen (niet aan kanker, want men leefde niet lang genoeg om
kanker te kunnen ontwikkelen)
-meeste sterftes gebeurden net na de geboorte
5
,‘de omstandigheden zijn veranderd’
nu: mensen sterven vaak door secundaire infecties door een verminderd IS
(immuunsysteem)
vandaag leven we onder ‘the red queen’s race’ → je moet telkens sneller en sneller vooruit
gaan. als dat niet lukt sta je stil of ga je achteruit
→ Dit gebeurt bij de micro-organismen die veel sneller zijn (lees: veel sneller voortplanten
en muteren) dan bij ons!
*bepaalde HLA-eiwitten zul je terugvinden in regio’s waar bepaalde pathogenen voorkomen
1.6. oude, nieuwe, terugkerende pathogenen
-pathogenen van altijd: herpes
-pathogenen van laatste 12 000 jaar: pokken, mazelen, griep (influenza)
→ vanaf tijd van gedomesticeerde dieren, zo maakten de pathogenen
hoogstwaarschijnlijk de sprong van dier op mens
-pathogenen van laatste 100 jaar: legionellosis (stationair verwarmd water), AIDS, Lyme,
ebola,... deze zijn niet noodzakelijk in evenwicht met de gastheer populatie en kunnen tot
100% mortaliteit geven zoals HIV.
terugkerende pathogenen: tuberculose, bof,...
De mens past zich geleidelijk aan, maar dat doet het virus ook… en veel sneller.
6
, 2. Anatomie van afweer en virussen
Dit hoofdstuk heb ik een beetje anders aangepakt; ik heb namelijk de power-points erbij
genomen en daaronder doorlopende tekst geschreven met uitleg uit de les en vanop de
dia’s.
les 2a : anatomie van afweer
Inhoud
1. barrières
2. aangeboren en specifiek immuunsysteem
3. immuun cellen
4. anatomie van het immuunapparaat
5. virussen
Op de figuur worden de fysieke barrières weergegeven van de externe omgeving. De
blauwe omranding geeft het meerlagige epitheel van de huid weer. dit is meteen een zeer
sterke barrière, omdat virussen levende cellen nodig hebben om eiwitten te produceren (ze
hebben geen ribosomen). de dode huidschilfers kunnen dit niet voorzien en vormen dus ook
geen hechtingsbasis voor virussen. maar opgelet, als er ergens een wondje gevormd is in
de huid vormt dit een rechtstreekse toegang voor virussen om het lichaam te infecteren…
met andere woorden; het meerlagige epitheel is een sterke barrière zolang de huid intact
blijft.
anderzijds tonen de rode structuren op de afbeelding de slijmvliezen van de luchtwegen, de
urinewegen, … kortom; vaak eenlagige cellagen om uitwisseling van gassen en
voedingsstoffen door te laten, dit zijn dus de ingangspoorten voor virussen. daarom is
7
