Dit document is een samenvatting van het vak 'nosocomiale infecties' dat wordt gegeven door professor van Eldere en professor Peetermans. Het bevat alle notities die ik heb gemaakt tijdens de lessen en de inhoud van alle slides die werden gebruikt. Dit vak moet gevolgd worden om het certificaat als...
,1 Structuur & fysiologie van bacteriën
1.1 Opbouw van de bacteriële cel
Algemeen
• De grootte van bacteriën is 1um (gemiddelde grootte)
• De grootte is verschillend van bacterie tot bacterie en zijn niet zichtbaar met blote oog
• Samenstelling van de prokaryote bacteriële cel
o Cytoplasma
o Cytoplasma-membraan
o Celwand
o Externe structuren
• The founding fathers
o Rond 1850 werd voor het eerst gezien dat bacteriën de verwekkers van ziekten waren
o Louis Pasteur → ontdekte dat bacteriën voor verrotting en fermentatie zorgen, maar
wist nog niet dat ze ook infecties veroorzaakten (pasteurisatie is het vernietigen van
bacteriën en is niet hetzelfde als sterilisatie)
o Robert Koch → toonde aan dat bacteriën de oorzaak zijn van infecties, vroeger dacht
men dat ziektes het gevolg waren van slechte lucht (bacil van Koch veroorzaakt TBC)
Cytoplasma
• Eukaryote cellen hebben een celkern, prokaryote cellen hebben geen celkern
• Nucleoïd → chromosoom en plasmiden = verzameling van DNA dat los in het cytoplasma zit
(DNA bij de mens zit in de kern)
• Hebben geen celorganellen maar wel 70S ribosomen
o Hebben dus geen celorganellen die omgeven zijn door een membraan (ribosomen zijn
ook celorganellen, maar hebben GEEN membraan)
o Ribosomen zorgen voor de vertaling van DNA naar proteïnen
o 70S → bacteriën hebben 70S ribosomen en wij hebben 80S ribosomen → antibiotica
moeten de bacteriën raken en niet onze eigen cellen → daarom dat veel AB op de
ribosomen inwerken omdat ze anders zijn dan die van de mens
• Reserve-granules
• Stofwisseling-intermediairen
Cytoplasmamembraan
• Bestaat uit een lipiden-dubbellaag zonder sterolen → belangrijk voor AB (sterolen geven
stevigheid en de mens heeft sterolen, maar het membraan van bacteriën hebben dat niet)
• Is het voornaamste metabool orgaan
• Alle functies die wij hebben in onze celorganellen (Golgiapparaat, mitochondriën, etc.), worden
in bacteriën uitgeoefend door het cytoplasmamembraan
• Als je het membraan kapot maakt, vernietig je ook de bacterie
• Probleem is dat het cytoplasmamembraan van bacteriën op dat de mens lijkt → is een van de
problemen omdat GM die het membraan aanvallen ook mogelijks de eigen cellen aanvallen
Samenvatting Nosocomiale Infecties 4
, • Transport van voedingstoffen uit omgeving
o Passief → diffusie en gefaciliteerde diffusie
o Actief → actief transport en groep translocatie
o Bacteriën leven vaak in voedingsarme omgevingen
o Mens is rijke voedingsbron, maar 99% van de bacteriën leven in de omgeving en er is
maar een klein deeltje dat infecties veroorzaakt bij de mens
o Concentratie van voedingsstoffen in omgeving is laag dus moeten bacteriën actief
energie gebruiken om voedingsstoffen naar binnen te trekken → actief transport
Celwand
• Geeft stevigheid, vorm en bescherming
o Stevigheid → peptidoglycaan zorgt ervoor dat de bacterie niet ontploft, bacteriën leven
in principe in een waterige omgeving, het cytoplasma van een bacterie is meer
geconcentreerd dan de omgeving → zo komt door osmose water in de cel → celwand
zorgt ervoor dat de bacterie de instroom van water aankan en zonder peptidoglycaan
zal de bacterie ontploffen
o Vorm → geeft structuur van de bacterie (bv. bol, staaf)
o Bescherming → zorgt ervoor dat het hydrofiel is, cytoplasmamembraan wordt
beschadigd door lipofiele stoffen → de celwand zorgt ervoor dat het lipofiele stoffen
afstoot
• Lichaamseigen cellen hebben geen celwand en dus kan AB de celwand aanvallen
• Op basis van celwandopbouw kunnen bacteriën onderverdeeld in:
o Grampositieve bacteriën
o Gramnegatieve bacteriën
o Zuurvaste bacteriën
o Spirocheten
o Bacteriën zonder celwand
Samenvatting Nosocomiale Infecties 5
, • Basismolecule van de celwand → peptidoglycaan
o Structuur
▪ Polysacharide ruggengraat: polymeer
van disachariden (NacGlc en NacMur)
▪ Tetrapeptide cross-linking
▪ Tweedimensionale structuur
o Polymeer
▪ Basismolecule wordt zodanig verwerkt
dat er een ruggengraatstructuur van
suikers ontstaat en aminozuren gaan
dwarsverbindingen maken
▪ Geeft de bacterie structuur en
ondersteuning
▪ Alle bètalactam AB gaan inwerken op de
peptidoglycaan en zo de cel vernietigen
o Biosynthese peptidoglycaan (4 stappen)
1. Aanmaak subunits in cytoplasma
2. Transport subunits doorheen membraan
3. Polymerisatie (suikers aan elkaar koppelen → aanmaak ruggengraat)
4. Cross-linking en transpeptidatie door PBP’s (aanmaak van dwarsverbindingen)
o Verschillende groepen antibiotica inhiberen celwandbiosynthese → ze kunnen op 1 van
de 4 stappen inspringen en zo de bacterie vernietigen
o PBP’s zijn penicillinebindende proteïnen → men wou weten hoe penicilline werkte →
men maakte penicilline radioactief en diende het toe aan bacteriën → men zag dat de
penicilline in een bepaalde fractie van de bacterie zat en men zag dat dat het proteïnen
waren, vandaar de naam PBP
• Celwand van grampositieve bacteriën
o Hebben heel veel lagen peptidoglycaan (70-80 lagen)
o (lipo)teïchoïnezuren
o Hebben maar 1 celmembraan
o Takken zijn hechtingsplaatsen voor adesines → moleculen waarmee een bacterie zich
kan vasthechten aan iets (1ste stap van infectie is adhesie)
• Celwand van gramnegatieve bacteriën
o 2-5 lagen peptidoglycaan → is voldoende voor de stevigheid en vorm te geven, maar is
niet voldoende om te beschermen
o Hebben 2 celmembranen → aan de buitenkant van de buitenste laag zitten
lipopolysachariden (LPS) en porines
Samenvatting Nosocomiale Infecties 6
, o Lipopolysachariden (LPS)
▪ Fysiologische rol → endotoxine, antigene variabiliteit
▪ 3-delige structuur
• Lipide A/endotoxine
o = binnenste deel waarmee het kan verankeren in de
fosfolipidendubbellaag
o Endotoxines zijn stoffen die alleen maar bij bacteriën
voorkomen en immunogeen zijn → lokt sterke immuunreactie
uit bij alle levende wezens
o Endotoxinen worden nog altijd gebruikt om te zien of er ergens
een bacterie zit → is een indicatie voor de aanwezigheid van
bacteriën
o Je kan ook in endotoxische shock gaan bij gigantische
hoeveelheden van endotoxinen
• Core oligossacharid → bestaat uit 8-tal suikers
• O-antigen
o Is samengesteld uit repeating units → deze units zijn
samengesteld uit verschillende suikers en zijn met elkaar
verbonden
o Omwille van de verschillende suikers en verschillende
verbindingen is er heel veel variabiliteit mogelijk → zo kan men
de verschillende soorten onderscheiden in dezelfde bacteriën
o Er zit veel water tussen de O-antigenen → zorgt voor
bescherming tegen lipofiele stoffen
o Serotypering → bepaalde antigenen inspuiten in een dier,
serum collecteren van antigenen dat dier heeft gemaakt en
kijken of dat antigeen aanwezig is bij de bacterie = serotypering
in bacteriën
o Het O-antigeen is een van de targets dat men kan gebruiken als
target bij serotypering
• Gramkleuring
o Genoemd naar Christian Gram
o Aanwezigheid van een dikke peptidoglycaanlaag in Grampositieve bacteriën
o Klinische relevantie en taxonomische relevantie
o Principe
▪ Kleuring met kristalviolet → geeft alle bacteriën blauwe kleur
▪ Verfijning met iodine-behandeling
▪ Ontkleuring met alcohol, ether, etc. → Gram+ zullen blauwe
kleur behouden en Gram- verliezen het
▪ Kleuring met safranine → Gram- kleuren rood en Gram+ blijven
blauw omdat blauw overheersend is ten opzichte van rood
o Gram+ en Gram- zijn genetisch en morfologisch verschillend van elkaar
o Kokken zijn meestal Gram+ en staafjes zijn meestal Gram-
Samenvatting Nosocomiale Infecties 7
, • Opbouw celwand zuurvaste bacteriën
o Hebben complexe celwand
o Dikke peptidoglycaanlaag
o Laag met arabinose en galactose
o Mycolzuurlaag
o Polypeptiden en vrije lipiden
o → het is eigenlijk een Gram+ bacterie met een extra laag bovenop
o Ze leven vaak op de top van water → steken veel energie in hun evolutie en groeien
daarom zeer traag
o Belangrijkste soort is de Mycobacterium, meer specifiek Mycobacterium tuberculosis
o Ze noemen zuurvast omdat ze met een gramkleuring zeer moeilijk kleuren → men gaat
een andere kleuring gebruiken
o Bij het ontkleuren gaat men een zuur gebruiken dat zeer agressief is → alle bacteriën
gaan ontkleuren ook Gram+, behalve de zuurvaste bacteriën
• Opbouw celwand spirochaeten
o Celwandopbouw gelijkaardig aan Gramnegatieven, maar moeilijk kleurbaar met
Gramkleuring
o Soort binnen en buitenmembraan, er komt minder of geen LPS voor
o Tussen de 2 wanden zitten endoflagellen = zweepdraden → zo kan de bacterie zich
voortbewegen
o Belangrijkste bacteriën → Treponema pallidum (syfilis) en Borrelia burgdorferi (Lyme)
• Opbouw celwand celwandloze bacteriën
o Hebben verschillende vormen omdat ze niet zo een stevige wand hebben
o Kunnen enkel in speciale omstandigheden worden gekweekt
Externe structuren
• Kapsel (slijmlaag, glycocalix)
o Polysacharide zelden polypeptide
o Virulentiefactor door anti-phagocytair effect
o Niet alle bacteriën hebben een kapsel
o Kapsel zorgen voor invasieve infecties → infecties die
niet lokaal blijven en de bloedsomloop binnendringen
o Kapsel geeft bescherming tegen fagocytose en
fagocytose is onze voornaamste bescherming
o Kan vernietigd worden door aanmaak van antistoffen
→ zoals wat wordt gedaan in bepaalde vaccins zoals
pneumokokken en hersenvliesontsteking
• (exo)flagellen
o Geven beweeglijkheid (chemotaxis)
o Als bacteriën bewegen is dat altijd met een doel en ze bewegen via chemische
gradiënten (weg van schadelijke stoffen of naar voedingsstoffen)
o Niet alle bacteriën hebben flagellen
o H-antigenen zijn aanwezig bij bepaalde bacteriën → zo kan men bacteriën
onderverdelen in bepaalde subsoorten
• Fimbriae (pili):
o Voor adherentie, conjugatie
o Korte uitstekels dat vaak voorkomen bij Gram- en op die uitsteeksels zitten adesines
Samenvatting Nosocomiale Infecties 8
, • Sex-pili (conjugatieve overdracht van DNA)
o Conjugatie is overdracht van plasmiden tussen 2 bacteriën
o Meestal heeft een bacterie 1 chromosoom
o Plasmiden zijn kleinere stukjes DNA waar virulentie en AB-resistentie, etc. worden
beschreven en opgeslagen
o Plasmiden spelen een rol om snel info te verwerven
Sporen
• Clostridium (anaeroob) en Bacillus (aeroob) → 2 families die sporen kunnen veroorzaken, zijn
Gram+ staafjes (uitzondering!)
• Functie → resistente overlevingsvorm
• Als de levensomstandigheden niet goed zijn zal de bacterie zich omvormen tot sporen
• In een spoor zit enkel het DNA, zo goed als geen water meer en omgeven door een cortex met
daarrond een keratine-achtige buitenste proteïne-laag
• Sporen zorgen ervoor dat ze resistent zijn tegen alles → in gunstige omstandigheden kunnen ze
zich terug omvormen tot een bacterie
• Sporen zijn de reden waarom hoge temperaturen nodig zijn bij
sterilisatie (bacteriën sterven bij 50-60°C en sporen pas bij 120-150°C)
• Opbouw
o Kern → chromosoom plus essentiële proteïnen en ribosomen
omgeven door cytoplasma-membraan
o Cortex → dubbele peptidoglycaanlaag en keratine-achtige
buitenste proteïne-laag
1.2 Identificatie & classificatie
• Rechtstreeks onderzoek via microscopie
o Gramkleuring
o Vorm van bacteriën → coccus, bacillus, spirocheet
o Ligging van bacteriën → ketens, trossen
o Laboranten weten vaak in welke richting ze moeten denken wanneer ze bacteriën
observeren onder een microscoop
o Stafylokokken → Gram+ en trosvormig
o Streptokokken → Gram+ met ketenvorming
• Identificatie via biochemische eigenschappen
o Cultuurafhankelijke technieken
▪ Eerste stap → opgroeien op vaste of
vloeibare voedingsbodem
▪ Tweede stap
• Identificatie via metabole karakteristieken
o Eerst staal overnacht kweken en
een zuivere kolonisatie nemen, vervolgens in een vloeistof en
dan een plaatje met verschillende stoffen
o Kleurreactie door middel van
metabolisatie van metabolieten → op basis van biochemische
patroon komt men tot een classificatie en identificatie van
bacteriën
o Probleem → tijdsintensief
Samenvatting Nosocomiale Infecties 9
, • Identificatie via antigen detectie → serotypering
• Identificatie via MALDI-TOF
o Schieten met een laster en de bacterie breekt in stukken →
vervolgens door magnetisch veld naar detector geleid en
afhankelijk van de grootte en hoeveelheid stukken wordt een
patroon gecreëerd om zo bacteriën te identificeren
o Dit duurt maar een paar minuten
o Identificatie is veel sneller dan een antibiogram
o Cultuuronafhankelijke technieken → detectie nucleïnezuren (PCR)
• Classificatie van bacteriën
o Levende wezens onderverdeeld in 3 koninkrijken op basis genen voor rRNA
▪ Eubacteriën
▪ Archaebacteriën
• Zijn de oerbacteriën
• De bacteriën die miljarden geleden al bestonden en in heel eigenaardige
omstandigheden kunnen overleven zoals hogere temperaturen van
100°C en gigantische diepten in de oceaan
• Zijn klinisch niet belangrijk
▪ Eukaryoten → dieren, planten, fungi, etc.
Samenvatting Nosocomiale Infecties 10
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller Bjorn24. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $15.20. You're not tied to anything after your purchase.
