Algemene inleiding tot de microbiologie
Bacteriën = eenvoudige cellen, prokaryoten, kunnen zelf energie produceren op basis van
voedingsstoffen
Virussen = pakketje biomoleculen, eiwitten, gaat dood als je het gewoon ergens op zichzelf
laat
De geschiedenis van de micro organismen
Hoe groter de genenpoel, hoe meer kans dat de DS heeft om aanpassingen te vinden aan
veranderende omstandigheden (bacteriën en virussen bijna altijd aanpasbaar aan
verschillende omstandigheden, dat maakt het moeilijk)
Immuunsysteem zorgt ervoor dat er binnen onze beperkte genenpoel enorm veel variatie is
(bv. heel veel verschillende T-celreceptoren)
Bacteriën evolutionair gezien zeer sterk, want ze zijn er nog (al 3,5 biljoen jaar, de
zoogdieren nog maar 0.5 biljoen jaar)
Maar een paar 100 jaar inzicht/begrip van micro-organismen (daarvoor ziekten veroorzaakt
door niet-biologische events zoals goden en bovennatuurlijke events)
Bewustwording van kleine, niet-zichtbare levensvormen kwam langzaam op gang
→ Oorzaak van infectieziekten kleine organismen
- Deze organismen werden zichtbaar gemaakt (van Leeuwenhoek)
- Uit zieke dieren bacteriën geïsoleerd en aan gezonde dieren gegeven die ziek
werden
- Karakterisering
MAAR het concept van spontane generatie van microben geldig tot midden
19e eeuw
Louis Pasteur & Robert Koch: microbiële etiologie van infectieziekten
Microscopische technieken gebruikt in de microbiologie
Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723)
Ouders produceerde stoffen → maakte mini microscoop (vergroting 100x tot 300x) om
stoffen te bestuderen, uiteindelijk bacteriën bestudeerd
B-cellen, T-cellen, monocyten, macrofagen, RBC,... gezien
"De wereld bestaat uit kleine levende dingen en zelfs hele samenlevingen van ingewikkeld
gevormde dieren."
"De verschillende soorten dieren waren zeer, zeer klein."
Wet van biogenese
Louis Pasteur (1822-1895)
Concept van biogenese vervangt spontane generatie
Heel veel experimenten, 1 om aan te tonen dat er geen spontane generatie is, maar
biogenese → gisten = iets begint te groeien (CO2, alcohol,...), komt niet spontaan dus “alle
leven komt uit leven” → zegt niks over de biogenese van primitieve levensvormen vanuit
complexe niet levende molecules, zegt wel dat dingen zoals muizen/bacteriën niet volledig
gevormd kunnen verschijnen
Zwanennek fles: kan lucht in en uit gaan, daarin voedingsbodem, iets groeit (spontane
generatie? Tegendeel bewijzen)
1
,Zwanennek experiment:
3 flessen laten doorkoken → druk/stoom kon eruit,
alles erin gepasteuriseerd, door stoom buis zelf steriel
Afbreken → wel groei dus het zweeft rond in de lucht
(zo bier gemaakt)
Besmetting gemaakt door omkantelen
→ Germ theory of fermentation: zo gedemonstreerd dat gisting veroorzaakt wordt door de
groei van micro organismen, en de opkomende groei van bacteriën in de voedingsbodem is
NIET het gevolg van spontane generatie, maar van biogenese
Zieke dieren: isoleren bacteriën → groeien → in andere dieren ⇒ alle ziekten veroorzaakt
door micro-organismen
→ Germ theory of disease: infectieuze ziekten zijn veroorzaakt door micro organismen, die
te klein zijn om te zien zonder vergroting, die de gastheer binnendringen
Postulaten van Koch
Robert Koch (1843-1910), bacterioloog
1. Het micro-organisme moet in grote
hoeveelheden aanwezig zijn in alle
dieren met die ziekte, maar niet
aanwezig zijn in gezonde individuen
2. Micro-organisme kunnen isoleren en
in zuivere cultuur kolonies opgroeien
met agarbodem
3. Bacterie inspuiten in gezond dier,
moet zelfde ziekte vertonen
4. Kiem terug kunnen isoleren en identificeren uit dat zieke dier (zelfde als originele?)
↪ Problemen (bv. Corona):
- Sommige mensen geen/andere symptomen ⇒ “should” ipv must (“but should not be
found in healthy organisms” & “should cause disease in a healthy organism”)
Subklinische carriers kunnen het nog steeds verspreiden (gevaar: mensen vermijden
deze mensen niet)
Niet ieder dier dat je injecteert met een pathogeen zal ziek worden
- Heel veel micro-organismen kunnen we niet laten groeien (bv. prionen die de
Creutzfeldt-Jakob ziekte veroorzaken)
- Niet heel ethisch om mensen te gaan inspuiten
2
,Oplossing isolatie/groei (21ste eeuw):
- Een nucleïnezuursequentie van een vermoedelijke ziekteverwekker moet aanwezig
zijn in de meeste gevallen van een besmettelijke ziekte (niet meer kijken naar
pathogeen, maar kijken of eigenschappen van het pathogeen, nucleïnezuren,
aanwezig zijn (PCR)). Microbiële nucleïnezuren moeten bij voorkeur worden
gevonden in die organen of anatomische plaatsen waarvan bekend is dat zij ziek
zijn, en niet in organen zonder pathologie (niet alle bacteriën/virussen komen altijd
voor, dus kijken naar orgaan, weefsel of celniveau).
- Minder of geen kopieën van pathogeen-geassocieerde nucleïnezuursequenties
moeten voorkomen in gastheren of weefsels zonder ziekte (relatieve aantallen, niet
aan/afwezig)
- Met het verdwijnen van de ziekte moet het aantal kopieën van
pathogeen-geassocieerde nucleïnezuursequenties afnemen of ondetecteerbaar
worden. Bij een klinische terugval moet het tegenovergestelde gebeuren.
- Wanneer de detectie van sequenties voorafgaat aan ziekte, of het aantal kopieën van
sequenties correleert met de ernst van ziekte of pathologie, is het waarschijnlijker dat
de sequentie-ziekte associatie een causaal verband is.
- De uit de beschikbare sequentie af te leiden aard van het micro-organisme moet
overeenstemmen met de bekende biologische kenmerken van die groep
organismen.
- De op sequentie gebaseerde vormen van bewijs voor microbiële causaliteit moeten
reproduceerbaar zijn.
(Postulaten van Fredricks en Relman)
Subcategorieën van microbiologie
VB ↓
Infectieus eiwit ⇒ dolle koeienziekte (BSE) → prion eiwit in hersenen, kan spontaan van
vorm veranderen (kan extreem stabiele vorm aannemen, bijna soort kristal en niet meer
onderhevig aan afbraak door oa proteases, probleem want in ons lichaam moet er turnover
zijn) veroorzaken geen infectie maar zijn wel besmettelijk ⇒ gezond eiwit slaagt om naar
pathogene vorm ⇒ sponsachtig hersenweefsel, met gaten ⇒ dood (resten, verwerkt tot
rundervoeding, bleven actief leven door enorme stabiliteit en weer in hersenen andere
dieren en mensen)
Microscopische technieken gebruikt in de microbiologie
a) Helderveld microscopie: probleem = te weinig resolutie en niet genoeg contrast, voor
heel veel bacteriën meer contrast nodig
Oplossing: bacteriën kleuren (visualiseren/karakterisering (bv. gram + of gram - bacterie))
3
, Kan niet als je ze levend wil houden (enkel voor dode bacteriën, levende niet duidelijk)
b) Donkerveld microscopie (enkel spiraalvormige bacteriën): niks onder = zwart, donker
veld, licht niet door oculair, iets onder = bepaalde lichtstralen in objectief ipv naast ⇒ enorm
sterk contrast
c) Fase contrast microscopie (in praktijk vooral deze gebruikt): licht bepaalde golflengte, 2
lichtbronnen maken en golflengte beetje verschuiven tov elkaar → elkaar neutraliseren, door
specimen (soms minimale) faseverschuiving en je ziet het verschil
a) b) c)
Grote en morfologie van micro organismen
We kunnen met het blote oog max een paar 100 µm zien
Bacteriën: (gemiddeld 1 µm, zien er enorm divers uit)
4
Bacteriën = eenvoudige cellen, prokaryoten, kunnen zelf energie produceren op basis van
voedingsstoffen
Virussen = pakketje biomoleculen, eiwitten, gaat dood als je het gewoon ergens op zichzelf
laat
De geschiedenis van de micro organismen
Hoe groter de genenpoel, hoe meer kans dat de DS heeft om aanpassingen te vinden aan
veranderende omstandigheden (bacteriën en virussen bijna altijd aanpasbaar aan
verschillende omstandigheden, dat maakt het moeilijk)
Immuunsysteem zorgt ervoor dat er binnen onze beperkte genenpoel enorm veel variatie is
(bv. heel veel verschillende T-celreceptoren)
Bacteriën evolutionair gezien zeer sterk, want ze zijn er nog (al 3,5 biljoen jaar, de
zoogdieren nog maar 0.5 biljoen jaar)
Maar een paar 100 jaar inzicht/begrip van micro-organismen (daarvoor ziekten veroorzaakt
door niet-biologische events zoals goden en bovennatuurlijke events)
Bewustwording van kleine, niet-zichtbare levensvormen kwam langzaam op gang
→ Oorzaak van infectieziekten kleine organismen
- Deze organismen werden zichtbaar gemaakt (van Leeuwenhoek)
- Uit zieke dieren bacteriën geïsoleerd en aan gezonde dieren gegeven die ziek
werden
- Karakterisering
MAAR het concept van spontane generatie van microben geldig tot midden
19e eeuw
Louis Pasteur & Robert Koch: microbiële etiologie van infectieziekten
Microscopische technieken gebruikt in de microbiologie
Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723)
Ouders produceerde stoffen → maakte mini microscoop (vergroting 100x tot 300x) om
stoffen te bestuderen, uiteindelijk bacteriën bestudeerd
B-cellen, T-cellen, monocyten, macrofagen, RBC,... gezien
"De wereld bestaat uit kleine levende dingen en zelfs hele samenlevingen van ingewikkeld
gevormde dieren."
"De verschillende soorten dieren waren zeer, zeer klein."
Wet van biogenese
Louis Pasteur (1822-1895)
Concept van biogenese vervangt spontane generatie
Heel veel experimenten, 1 om aan te tonen dat er geen spontane generatie is, maar
biogenese → gisten = iets begint te groeien (CO2, alcohol,...), komt niet spontaan dus “alle
leven komt uit leven” → zegt niks over de biogenese van primitieve levensvormen vanuit
complexe niet levende molecules, zegt wel dat dingen zoals muizen/bacteriën niet volledig
gevormd kunnen verschijnen
Zwanennek fles: kan lucht in en uit gaan, daarin voedingsbodem, iets groeit (spontane
generatie? Tegendeel bewijzen)
1
,Zwanennek experiment:
3 flessen laten doorkoken → druk/stoom kon eruit,
alles erin gepasteuriseerd, door stoom buis zelf steriel
Afbreken → wel groei dus het zweeft rond in de lucht
(zo bier gemaakt)
Besmetting gemaakt door omkantelen
→ Germ theory of fermentation: zo gedemonstreerd dat gisting veroorzaakt wordt door de
groei van micro organismen, en de opkomende groei van bacteriën in de voedingsbodem is
NIET het gevolg van spontane generatie, maar van biogenese
Zieke dieren: isoleren bacteriën → groeien → in andere dieren ⇒ alle ziekten veroorzaakt
door micro-organismen
→ Germ theory of disease: infectieuze ziekten zijn veroorzaakt door micro organismen, die
te klein zijn om te zien zonder vergroting, die de gastheer binnendringen
Postulaten van Koch
Robert Koch (1843-1910), bacterioloog
1. Het micro-organisme moet in grote
hoeveelheden aanwezig zijn in alle
dieren met die ziekte, maar niet
aanwezig zijn in gezonde individuen
2. Micro-organisme kunnen isoleren en
in zuivere cultuur kolonies opgroeien
met agarbodem
3. Bacterie inspuiten in gezond dier,
moet zelfde ziekte vertonen
4. Kiem terug kunnen isoleren en identificeren uit dat zieke dier (zelfde als originele?)
↪ Problemen (bv. Corona):
- Sommige mensen geen/andere symptomen ⇒ “should” ipv must (“but should not be
found in healthy organisms” & “should cause disease in a healthy organism”)
Subklinische carriers kunnen het nog steeds verspreiden (gevaar: mensen vermijden
deze mensen niet)
Niet ieder dier dat je injecteert met een pathogeen zal ziek worden
- Heel veel micro-organismen kunnen we niet laten groeien (bv. prionen die de
Creutzfeldt-Jakob ziekte veroorzaken)
- Niet heel ethisch om mensen te gaan inspuiten
2
,Oplossing isolatie/groei (21ste eeuw):
- Een nucleïnezuursequentie van een vermoedelijke ziekteverwekker moet aanwezig
zijn in de meeste gevallen van een besmettelijke ziekte (niet meer kijken naar
pathogeen, maar kijken of eigenschappen van het pathogeen, nucleïnezuren,
aanwezig zijn (PCR)). Microbiële nucleïnezuren moeten bij voorkeur worden
gevonden in die organen of anatomische plaatsen waarvan bekend is dat zij ziek
zijn, en niet in organen zonder pathologie (niet alle bacteriën/virussen komen altijd
voor, dus kijken naar orgaan, weefsel of celniveau).
- Minder of geen kopieën van pathogeen-geassocieerde nucleïnezuursequenties
moeten voorkomen in gastheren of weefsels zonder ziekte (relatieve aantallen, niet
aan/afwezig)
- Met het verdwijnen van de ziekte moet het aantal kopieën van
pathogeen-geassocieerde nucleïnezuursequenties afnemen of ondetecteerbaar
worden. Bij een klinische terugval moet het tegenovergestelde gebeuren.
- Wanneer de detectie van sequenties voorafgaat aan ziekte, of het aantal kopieën van
sequenties correleert met de ernst van ziekte of pathologie, is het waarschijnlijker dat
de sequentie-ziekte associatie een causaal verband is.
- De uit de beschikbare sequentie af te leiden aard van het micro-organisme moet
overeenstemmen met de bekende biologische kenmerken van die groep
organismen.
- De op sequentie gebaseerde vormen van bewijs voor microbiële causaliteit moeten
reproduceerbaar zijn.
(Postulaten van Fredricks en Relman)
Subcategorieën van microbiologie
VB ↓
Infectieus eiwit ⇒ dolle koeienziekte (BSE) → prion eiwit in hersenen, kan spontaan van
vorm veranderen (kan extreem stabiele vorm aannemen, bijna soort kristal en niet meer
onderhevig aan afbraak door oa proteases, probleem want in ons lichaam moet er turnover
zijn) veroorzaken geen infectie maar zijn wel besmettelijk ⇒ gezond eiwit slaagt om naar
pathogene vorm ⇒ sponsachtig hersenweefsel, met gaten ⇒ dood (resten, verwerkt tot
rundervoeding, bleven actief leven door enorme stabiliteit en weer in hersenen andere
dieren en mensen)
Microscopische technieken gebruikt in de microbiologie
a) Helderveld microscopie: probleem = te weinig resolutie en niet genoeg contrast, voor
heel veel bacteriën meer contrast nodig
Oplossing: bacteriën kleuren (visualiseren/karakterisering (bv. gram + of gram - bacterie))
3
, Kan niet als je ze levend wil houden (enkel voor dode bacteriën, levende niet duidelijk)
b) Donkerveld microscopie (enkel spiraalvormige bacteriën): niks onder = zwart, donker
veld, licht niet door oculair, iets onder = bepaalde lichtstralen in objectief ipv naast ⇒ enorm
sterk contrast
c) Fase contrast microscopie (in praktijk vooral deze gebruikt): licht bepaalde golflengte, 2
lichtbronnen maken en golflengte beetje verschuiven tov elkaar → elkaar neutraliseren, door
specimen (soms minimale) faseverschuiving en je ziet het verschil
a) b) c)
Grote en morfologie van micro organismen
We kunnen met het blote oog max een paar 100 µm zien
Bacteriën: (gemiddeld 1 µm, zien er enorm divers uit)
4
