Verteer en verweer 2.4
Casussen
Casus 1
Casus 1 – bacterie en antibiotica
Wat is een bacterie?
Bacteriën vormen een domein van eencellige, soms in kolonies levende micro-organismen.
Het is een prokaryoot en heeft dus geen celkern. Het DNA ligt los in het cytoplasma, meestal is het 1
enkel ringvormig chromosoom. Met 1 of meer plasmiden1. Onderling kunnen bacteriën plasmiden
uitwisselen en kunnen ze recombineren. Hierdoor ontstaan er telkens nieuwe vormen van bacteriën.
Bij de celstofwisseling van bacteriën kunnen gifstoffen of toxines ontstaat die soms schadelijk kunnen
zijn voor de mens. Er zijn veel bacteriën die normaal niet in of op de mens voorkomen en bij contact
direct ziekte kunnen veroorzaken. Of ze komen op een andere plek voor
dan normaal.
Bouw en grootte
De meeste zijn 0,3-5 µm (=0,0003-0,005 mm) lang. De grootte kan per
soort echter nogal variëren, sommige zijn ook groter en kunnen 0,75
mm lang worden.
Het binnenste van de bacterie is cytoplasma. Hierin bevindt zich dus het
(circulaire) dubbelstrengs DNA (dit is 10% van de inhoud) en de
plasmiden.
In het cytoplasma bevinden zich ook de ribosomen, de ribosomen zijn anders dan bij mensen.
Bacteriën hebben namelijk 70 S ribosomen (eukaryoten, hebben 80 S ribosomen). Deze 70 S bestaat
uit een 30S en 50S subunit.
Ze hebben ook geen lysosomen, mitochondriën.
Hierom heen zit de celmembraan, deze is semipermeabel en gemaakt van fosfolipiden en eiwitten
(net als bij mensen). De celmembraan functioneert als mitochondriën, hier vindt de oxidatieve
fosforylering plaats, neemt soms ook andere functies over!
Deze is vaak weer omgeven is door een celwand op basis van peptidoglycaan. De celwand zorgt voor
stevigheid, vorm en zorgt ervoor dat de cel niet uit elkaar barst door de osmotische druk.
Ze kunnen om de celwand heen ook nog een kapsel of slijmlaag of celenvelop hebben. De slijmlaag
kan er voor zorgen dat bacteriën beter kunnen binden aan de cellen in ons lichaam en het
1 Plasmiden = (cirkelvormige streng DNA, die buiten het chromosomaal DNA ligt). Met de plasmiden kan genetische
informatie tussen bacteriën worden uitgewisseld (horizontale gen overdracht). Kan ook worden toegevoerd aan het
chromosomale DNA.
,beschermd ze ook tegen fagocytose. Meestal is het kapsel opgebouwd uit polysacharide.
Ook zijn uitsteeksels aan de buitenkant mogelijk; flagellen2 en/of pili3.
Wat is het verschil tussen grampositief en gramnegatief?
Bacteriën kunnen op verschillende manier worden onderscheiden:
- Vorm: kokken (streptilkokken), staafje (e. coli), spiralen (helicobacter)
- Celwand: Grampositief of Gramnegatief.
- Voedsel: Heterotrofie (voedingsstoffen uit omgeving) autotrofie (voedingsstoffen uit zichzelf)
- Metabolisme: Aeroob, anaeroob en facultatief aeroob/anaeroob
- pH indeling: acidofile (lage pH overleven) en alkadofile (overleven bij hoge pH)
- Primaire (altijd schadelijk) en opportunistische4 pathogene.
Grampositief en Gramnegatief verteld ons iets over de soort celwand van de bacterie.
De celwand bestaat uit peptidoglycaan. Door middel van een Gram-kleuring (blauw) kan zichtbaar
worden gemaakt of dat deze laag dik of dun is. De celwand ligt naast het binnenin gelegen
celmembraan.
2Het flagel gebruikt de bacterie om zich voort te bewegen, door zich af te zetten tegen de omgeving, ze bestaan
hoofdzakelijk uit eiwitten. Ook wel zweepstaartjes.
3De pilus kan dienen voor DNA overdracht (sexpili) en hechting en een fimbrae is vaak groter dan de pilus. De pilus helpt
vooral met het hechten aan mucosale cellen.
4 Pathogene = (alleen bij laag afweersysteem of als ze op een andere plek in/op ons lichaam zijn)
,Grampositief:
Een bacterie met een dikke wand van peptidoglycaan. Deze
bacteriën hebben meestal niet nog een extra membraan
een de buitenkant van het omhulsel, maar een aantal
soorten hebben dit wel.
Kleuren blauw/paars
, Gramnegatief:
Bacteriën met een dunne wand van peptidoglycaan. Deze hebben gewoonlijk een extra
celmembraan aan de buitenkant van de celwand. Het buitenmembraan maakt deze bacteriën vaak
ziekte verwekkend, dit komt door de toxische lipide-achtige structuren (lipideA). Er zitten ook lipo-
proteins.
De buitenmembraan is opgebouwd uit LPS
(lipopolisacharide), deze bestaat uit 3 delen,
Lipide, Acore (endotoxine) en O-antigeen. De
lipide A is het verankeringsmolecuul, dit lokt de
koorts uit. Het O-antigeen wekt specifieke
antistoffen op. Om voedingsstoffen binnen te
laten zitten er porines in het buiten membraan. De
extra ruimte noemen we de periplasmatische
ruimte.
Kleuren rood/roze
Deze zijn bv. minder gevoelig voor penicilline,
omdat ze minder makkelijk te doordringen zijn.
Bacteriën zonder celwand:
Dit zijn parasitaire levende bacteriën die binnen in de cel van hun gastheer leven. Daarnaast zijn er
celwand loze bacteriën die zich hebben ontwikkeld uit een bacterie met een celwand, dit gebeurt
onder invloed van antibiotica of andere chemische stoffen. Deze worden L-vormen genoemd,
hierdoor zijn ze bestand tegen bètalactamanibiotica, zoals penicilline.
Hoe bepaald je dit?
De gramkleuring (kristalvoilet-jodium complex) zelf is blauw. Deze blijft hangen in de peptidoglycaan
laag, alle bacteriën zijn dan dus blauw/paars van kleur. Daarna vindt er spoeling met alcohol
(ontkleuring) plaats en dan blijven de paars/blauwe kristallen alleen hangen aan de gram-positieve
bacteriën, omdat de laag daar veel dikker is en omdat deze ondoordringbaar is voor alcohol. De
gram-negatieve bacteriën verliezen de kleur, omdat de peptidoglycaan laag niet zo dik is. Er vind na
de alcohol nog een kleuring plaats met rood/roze daarom worden de gram-negatieve rood/roze.
Het is belangrijk dat hiervoor enkel bacteriën uit een 24 uur oude cultuur worden gebruikt,
anders kan er gramvariabiliteit optreden.
Belang:
Voor het beloop van de ziekte en het kiezen van medicatie is de behandeling van belang. Bv:
Resistentie voor penicilline treedt bij grampositieve minder vaak op dan bij gramnegatieve.
Hoe deelt een bacterie?
Als je het hebt over de groei van een bacterie dan spreek je over het groei van het aantal bacteriën
en niet over de grote van de cel.
Er zijn 4 fasen te onderscheiden, wanneer je bacteriën in een Petri schaaltje (kweek) doet.
1. LAG de cellen moeten zich aanpassen aan het nieuwe medium
