Samenvatting bij de 5e druk van Sherris Medical Microbiology van Ryan en Ray e.a.

Leeswijzer bij Infectious Diseases: Sherris Medical Microbiology van Ryan, Ray e.a

Over het boek

Opbouw van het boek

• Dit veelomvattende boek geeft een uitgebreide uitleg van de meest voorkomende infectieziekten en hoe deze worden veroorzaakt door pathogenen.
• Het boek behandelt niet alleen de oorzaak van allerlei infectieziekten, maar ook classificatie, behandeling, preventie en immuniteit.
• In de specifieke organismen / ziekte hoofdstukken wordt dezelfde presentatie sequentie door het boek gehandhaafd. Ten eerste worden eigenschappen van het organisme (structuur, metabolisme, genetica, enz.) Beschreven; Dan worden aspecten van de ziekte (epidemiologie, pathogenese, immuniteit) de organismeoorzaken uitgelegd; De sequentie wordt afgesloten met de klinische aspecten (manifestaties, diagnose, behandeling, preventie) van de ziekte. De opening van elke sectie is gemarkeerd met een pictogram en een momentopname van de ziekte (s) die de Klinische Capsule genoemd worden, die op het moment van de Organisatie en Ziekte secties worden geplaatst. Een klinisch gevallestudie gevolgd door vragen in USMLE-formaat sluit elk van deze hoofdstukken af. In Sherris Medical Microbiology ligt de nadruk op het tekstverhaal, dat is bedoeld om volledig te lezen, niet als referentiewerk. Er is aanzienlijke inspanning gedaan om deze tekst aan te vullen met andere leerhulpmiddelen zoals bovengenoemde zaken en vragen, evenals tabellen, foto's en illustraties. De woordenlijst geeft korte definities van medische en microbiologische termen die door het hele boek verschijnen.

Gebruik van het boek

• Het boek is geschreven voor het academische onderwijs, maar kan uiteraard ook dienen als naslagwerk in de (para)medische wetenschap of in de praktijk.

Historie van het boek

Gegevens bij de 6e druk:

• Auteur(s): Kenneth J. Ryan, MD & C. George Ray, MD (Eds) :CONSULTING EDITOR: John C. Sherris, MD, FRCPATH
• ISBN: 978-0071818216
• Jaar van uitgave: 2014
• Aantal pagina's: 1008
• Aantal hoofdstukken: 67
• Belangrijkste wijzigingen ten opzichte van de voorgaande drukken: met deze 6e editie komt Sherris Medical Microbiology in het vierde decennium.

Gegevens bij de 5e druk:

• Auteur(s): Kenneth J. Ryan, MD & C. George Ray, MD (Eds) :CONSULTING EDITOR: John C. Sherris, MD, FRCPATH
• ISBN: 978-0071604024
• Jaar van uitgave: 2010
• Aantal pagina's: 1040
• Aantal hoofdstukken: 66

Wat zijn de reacties van het imuunsysteem op infectie? - Chapter 2

Hypersensitiviteit van het immuunsysteem

Hypersensitiviteit van het immuunsysteem kan voor schade en zelfs chronische ziektes zorgen. Er zijn vier verschillende soorten hypersensitiviteitsreacties:

1. Allergische reacties: veroorzaakt door IgE en het vrijkomen van histamine uit mestcellen.

2. Cytotoxische reacties vinden plaats als IgM of IgG cellen van het eigen lichaam herkennen als pathogeen.

3. Immuuncomplexreacties ontstaan als er een overschot aan antigenantilichaam-complexen circuleren in het bloed, wat gevolgd wordt door complement-gereguleerde ontstekingen.

4. Vertraagde hypersensitiviteit zijn celgereguleerde reacties die de TH1-respons vertragen.

Natuurlijke immuniteit komt tot stand wanneer er tijdens een primaire infectie antilichamen worden geproduceerd tegen de specifieke pathogeen. Wanneer een persoon dan een tweede keer deze infectie krijgt, zijn er geheugencellen die zorgen voor een versnelde en versterkte immuunrespons. Natuurlijke immuniteit kan ook tot stand komen wanneer er nog geen ziekte optreedt, maar de pathogeen wel aanwezig is in het lichaam.

Passieve immuniteit gebeurt wanneer er antilichamen van de ene persoon naar de andere worden getransporteerd. Omdat het antilichaam dus niet gemaakt wordt door de ontvangende persoon, duurt de immuniteit maar een aantal weken tot maanden. Een kind ontvangt IgG van de moeder vanuit de placenta en borstvoeding, wat zes maanden na geboorte nog voor bescherming zorgt. Passieve immuniteit wordt beperkt gebruikt als geneesmiddel, zoals bij tetanus en rabiës.

Vaccinaties stimuleren kunstmatig de immuniteit door blootstelling aan een verzwakt pathogeen of een dood deel van een pathogeen. Dit proces heet ook wel actieve immunisatie.

Wat is het effect van sterilisatie, pasteurisatie en desinfectie op micro-organismen? - Chapter 3

Micro-organismen zijn dood wanneer ze irreversibel zijn beschadigd. Wanneer micro-organismen niet meer groeien, betekent dat niet dat ze dood ofwel steriel zijn. Sterilisatie is het vermoorden of verwijderen van alle micro-organismen. Pasteurisatie is het gebruiken van hitte om bacteriën te vermoorden, sporen sterven hierbij niet altijd. Disinfectie vermoordt micro-organismen door middel van chemicaliën. Sommige micro-organismen hebben hier resistentie tegen. Antisepsis zijn disinfectie middelen die op de huid gebruikt kunnen worden, deze middelen zijn minder effectief. Sanitisatie zit tussen schoonmaken en disinfectie in en wordt gebruikt in het huishouden. Asepsis is het zorgen dat micro-organismen niet in een ruimte komen. Hierbij moet de ruimte eerst gesteriliseerd en gedesinfecteerd worden.

In elk gezondheidsinstituut bestaat een risico op infectie. Gehospitaliseerde patiënten zijn hier extra kwetsbaar voor. Nosocomiale infecties zijn infecties die zijn verworven in het ziekenhuis. Infectiecontrole houdt zich bezig met het implementeren van procedures om nosocomiale infecties te voorkomen. Een groot deel van de morbiditeit, mortaliteit en kosten die geassocieerd zijn met nosocomiale infecties zijn te voorkomen.

Igaz Semmelweis was de eerste persoon die begon met systematische controle van infecties. In 1847 stelde hij voor handen te wassen met een chloor-oplossing voordat assistentie werd verleend bij vrouwen tijdens de bevalling. Artsen die een autopsie hadden verricht, hielpen normaliter direct hierna bij bevallingen zonder enige vorm van infectiebestrijding. Een sterke daling in maternale sterfte was het gevolg van de introductie van handen wassen en de eerste vorm van infectiecontrole was een feit.

Infecties die tot uiting komen tijdens hospitalizatie kunnen voor opname buiten het ziekenhuis zijn opgelopen. Nosocomiale infecties zijn de infecties die in het ziekenhuis zijn opgelopen, deze kunnen ook pas na de opname tot uiting komen. De bron van deze infecties kan de normale flora van de patiënt zelf zijn, door immunosupressieve therapie wordt de normale barrière verstoord. Ook het doorbreken van de fysieke barrière door middel van chirurgische ingrepen kan ervoor zorgen dat normale flora toegang heeft tot steriele plekken. Daarnaast kunnen personeel, medische apparatuur en de omgeving in het ziekenhuis de bron van de infecties zijn.

Het personeel kan infecties overbrengen van patiënt op patiënt bij gebrek aan goede hygiëne. Deze vorm van transmissie wordt kruisbesmetting genoemd. Dit kan door middel van direct contact, airborne transmissie of een persoon die zelf niet ziet is draagt een virulent micro-organisme in de neus of in het perineum met zich mee.

De lucht, muren en dekens in het ziekenhuis kunnen mogelijk ook infectie overbrengen, hoewel dit in de praktijk niet vaak voorkomt. Slechts in heftige gevallen bij besmetting van materialen of water met Mycobacterium Tuberculosis of Legionella pneumophila kan dit ernstige gevolgen hebben voor andere patiënten.

Een gedeelte van de ziekenhuisapparatuur doorbreekt de barrière van het epitheel van de patiënt, waardoor deze wordt blootgesteld aan mogelijke nosocomiale infecties. Het best kunnen transcutane interventies daarom zo snel mogelijk gestopt worden. Voorbeelden hiervan:

• Urine katheters: 40 tot 50% van de nosocomiale infecties zijn urineweginfecties en 80% hiervan wordt veroorzaakt door katheters in de urineweg. Langdurig gebruik van dezelfde katheter vergroot de kans op infectie en urine is een goed groeimedium voor bacteriën.

• Vasculaire katheters: Wanneer patiënten intraveneuze vloeistoffen ontvangen of bepaalde diagnostische technieken ondergaan, kunnen micro-organismen via de plek van punctie infectie veroorzaken. Dit zijn meestal Gram-negatieve staven of staphylococci. Aseptische insertie technieken en vervanging van medisch materieel kunnen dit voorkomen.

• Beademingsapparatuur: Apparaten die betrokken zijn bij beademing kunnen gemakkelijk respiratoire, nosocomiale infecties veroorzaken. Meestal zijn aërosolen besmet met Pseudomonas, Enterobacteriaceae en omgevingsbacterien zoals Acinetobacter. Het water in deze machine dient regelmatig vervangen te worden.

• Bloed en bloedproducten: Infecties die veroorzaakt worden door bloed of bloedproducten zijn vaker schadelijk voor personeel dan voor patiënten. Overdracht van Hepatitis B, C en HIV komt het vaakst voor en dit gebeurt voornamelijk in de setting van een prikaccident, operatie, of hemodialyse. Altijd bestaat er een protocol in het ziekenhuis op het gebied van screening wat ondergaan moet worden als een accident zich voordoet.

Onderdeel van infectiecontrole is het vernietigen van micro-organismen met behulp van antimicrobiële stoffen op het lichaam zelf, wat ook wel antisepsis wordt genoemd. Preventie van contact met micro-organismen komt voor dit stadium en dit concept wordt asepsis genoemd. Asepsis combineert afzondering van de patiënt in combinatie met sterilisatie en disinfectie technieken zoals eerder genoemd, waaronder ook desinfecterende spray voor de omgeving. Asepsis is vooral aanwezig op specifieke plekken binnen het ziekenhuis:

• Operatiekamer: In de operatiekamer zijn de meest strenge regels voor asepsis geïmplementeerd. Handen en voorarmen moeten worden gescrubd, voordat men contact mag hebben met de patiënt. Gordijnen en instrumenten dienen gesteriliseerd te zijn. Lucht wordt gefilterd en personeel draagt gesteriliseerde kleding, hoofdbedekking en mondkapjes.

• Patiënten op de zaal: Totale asepsis zoals in de operatiekamer is hier veel lastiger te bewerkstelligen. Asepsis komt hier voor in het gebruik van steriele naalden, medicatie en steriele uitvoering van invasieve procedures. Handen wassen is de belangrijke aseptische maatregel.

• Dagopvang / huisartsenpost: Wachtkamers kunnen hier bijdragen aan besmetting tussen patiënten. Scheiding van patiënten en gebruik van eerdergenoemde technieken kan helpen dit te voorkomen.

Patiënten met infecties kunnen deze overdragen aan andere personen al dan niet via het ziekenhuispersoneel. Isolatie, waarbij een fysieke afscheiding wordt geplaatst tussen de geïnfecteerde patiënt en anderen, kan hierbij een oplossing zijn. Standaard voorzorgsmaatregelen zijn het dragen van beschermende kleding en handschoenen wanneer men in contact komt met bloed of secreties van de patiënt. Dit dient voornamelijk ter bescherming tegen HIV en hepatitis B/C. Transmissie voorzorgsmaatregelen worden genomen wanneer het zeker is dat de patiënt een infectie heeft en worden uitgevoerd op basis van de manier van transmissie van het micro-organisme. Airborne transmissie vindt plaats door middel van hele kleine deeltjes opgenomen in de lucht. Een apart luchtcirculatiesysteem voor de patiënt waar negatieve druk op wordt uitgeoefend kan dit tegengaan. Droplet transmissie vindt ook via de lucht plaats, maar via grotere druppels die vaker niet meer dan 1 meter van de patiënt verspreid worden. Handschoenen en beschermende kledij kan dit tegengaan. Contact transmissie ontstaat door middel van fysiek contact met het micro-organisme, wat vooral voorkomt in het geval van diarree.

Elk modern ziekenhuis is verplicht een programma ten behoeve van infectiecontrole te hebben. Dit houdt onder andere in dat het in staat moet zijn drastisch in te grijpen in het geval van een verspreidende infectie. Epidemiologie is hier een onderdeel van en houdt zich bezig met het onderzoek naar het uitbreken van infecties en monitoren van de frequentie van nosocomiale infecties in het ziekenhuis. Het doel is om ziekten te voorkomen en kosten van medische zorg te reduceren.

Hoe werkt laboratoriumdiagnostiek van besmettelijke ziekten? - Chapter 4

Diagnose van een infectie

De diagnose van een infectie begint met een klinische en epidemiologische beschouwing van de patiënt, die leidt tot een diagnostische hypothese. Het ontdekken van de plaats van infectie door middel van fysiek onderzoek en radiologische bevindingen zal vaak plaatsvinden. De specifieke oorzaak zal vervolgens door middel van laboratoriumtechnieken worden bepaald. De clinicus zal hiervoor de juiste testen en juiste specimenen (bloed, spuug, feces etc.) moeten selecteren. De methode die wordt gebruikt om een pathogeen aan te tonen bestaat vaak uit een combinatie van microscopie, celkweek, antigeendetectie en antilichaamdetectie (serologie). Tegenwoordig wordt nucleïnezuuramplificatie (PCR = polymerase chain reaction) steeds vaker gebruikt, aangezien het minder omslachtig en duur is dan vroeger.

Het kiezen en nemen van een juist specimen is erg belangrijk. Fouten in diagnostiek komen vaak neer op het fout verzamelen van het specimen. Voor bacteriële infecties is het grootste probleem het onderscheid maken tussen normale flora en pathogenen. Er zijn drie manieren om een specimen te verzamelen:

1. Directe specimenen worden genomen van normaal gesproken steriele weefsels en vloeistoffen (liquor cerebrospinale, bloed, etc.). Deze geven vaak de beste kwaliteit, maar vergen soms risico bij het afnemen.

2. Indirecte specimenen bestaan uit inflammatoire exsudaten, die langs plekken zijn gekomen waar normale flora zit (sputum, urine, etc). Tijdens de interpretatie van de resultaten moet rekening gehouden worden met contaminatie door commensalen, in plaats van een positief resultaat dat wijst op een pathogeen.

3. Vaak zijn er op de plaats van infectie ook veel commensalen aanwezig, zoals de farynx of het colon. Vaak wordt er dan gezocht naar een specifieke bacterie, die normaal gesproken niet onderdeel is van de commensalen, zoals salmonella of bèta-hemolytische streptococci. Virale infecties zijn makkelijker te diagnosticeren, aangezien er weinig tot geen commensale virussen zijn.

Een steriel wattenstaafje is het makkelijkste en meest gebruikte hulpmiddel om een specimen mee te verzamelen. Een nadeel is dat het volume en de overleving van het pathogeen gelimiteerd zijn. Wanneer het specimen is afgenomen, moet rekening worden gehouden met transport. Sommige pathogenen kunnen erg slecht overleven buiten het lichaam, terwijl anderen juist gaan delen en het resultaat kunnen vertekenen. Een transportmedium zorgt voor een omgeving waarin het pathogeen stabiliseert en niet sterft en dit moet de effecten van de vertraging tussen verzameling en onderzoek verminderen.

De lichtmicroscoop (bright-field) wordt gebruikt om bacteriën, schimmels en parasieten aan te tonen. De resolutielimiet is 0.2 micrometer waardoor zelfs de kleinste bacteriën gezien kunnen worden. Ze moeten dan wel eerst een kleuring ondergaan. De meest gebruikte kleuringen zijn de Gramkleuring en de acid-fast kleuring.

De Gramkleuring onderscheidt gram-positieve en gram-negatieve pathogenen. Welke kleur het pathogeen aanneemt is afhankelijk van het aantal lipopolysacchariden (LPS) in de celwand, die zorgen voor absorptie. Op basis van de kleuring en de morfologie wordt een klinisch besluit genomen. De gramkleuring wordt in vier stappen uitgevoerd:

Toevoeging van kristalviolet: + en – worden beiden paars:

1. toevoeging van jodium: LPS van gram-positieven vormen jodium-kleur complexen

2. spoeling met alcohol en aceton: gram-positieven blijven paars, gram-negatieven ontkleuren door te weinig LPS lagen

3. toevoeging van safranine als tegenkleuring: gram-negatieven kleuren roze/ rood, terwijl gram-positieven paars blijven

De acid-fast kleuring wordt gebruikt voor het aantonen van mycobacteriën. Deze organismen zijn moeilijk te kleuren met eerder genoemde kleuringen en moeten daarom voor langere tijd worden blootgesteld aan geconcentreerde kleuren, penetrerende stoffen of hitte. Wanneer ze eenmaal gekleurd zijn, zijn ze moeilijk weer te ontkleuren. Tijdens de acid-fast kleuring wordt het specimen met carbol-fuchsine (rood) gekleurd en daarna ontkleurd. Een tegenkleuring met methyleen-blauw, zorgt voor rode mycobacteriën met een blauwe achtergrond. Een andere variant is de fluorchroom-kleuring, waarbij fluorescerend auramine wordt gebruikt voor meer sensitiviteit en snellere screening.

Microscopie

Donkere microscopie (dark-field) wordt gebruikt om bacteriën aan te tonen die te dun zijn om met een lichtmicroscoop te detecteren, zoals Treponema pallidum (Syfilis) en Borrelia burgdorferi (ziekte van Lyme). Bij deze techniek wordt een lichtbron diagonaal op het specimen gezet, zodat alleen het pathogeen verlicht wordt en de rest van het licht het sample verlaat. Zo zal de achtergrond donker worden en slechts het pathogeen en omringend materiaal oplichten. Dit wordt ook gebruikt bij fluorescentiemicroscopie. Een fluorescent signaal kan worden geëxciteerd met behulp van licht met 1 bepaalde golflengte. Een lichtbron met deze golflengte wordt dus op het fluorescente onderdeel geschenen. Het fluorescente signaal zal hierdoor licht gaan uitzenden met een langere golflengte en dus een andere kleur. Dit licht kan worden opgepikt en zo kunnen specifieke structuren zichtbaar worden gemaakt. Wanneer dit gedaan wordt door eerst antilichamen (die gelabeld zijn met een fluorescent signaal) te laten binden aan antigenen, wordt het immunofluorescentie genoemd. Het zichtbare signaal is hetzelfde als donkere microscopie maar dan met het kleurtje dat opgeslagen ligt in het fluorescente signaal.

Elektronenmicroscopie maakt structuren zichtbaar met behulp van een elektronenstraal en is 10 tot 1000 keer scherper dan een lichtmicroscoop. Het wordt gebruikt voor detectie van virussen, omdat deze te klein zijn om onder een lichtmicroscoop te kunnen zien.

Kweek als methode

De kweek is de meest gebruikte methode, door zijn hoge sensitiviteit en specificiteit. Bij een kweek wordt de groei en identificatie van een pathogeen in vitro bestudeerd. De meeste bacteriën en schimmels groeien op een kunstmatig medium. Intracellulaire bacteriën hebben een eukaryotische gastheercel nodig. Parasietkweken komen alleen voor in zeer gespecialiseerde laboratoria.

Vloeibare kweken worden gebruikt wanneer bacteriën troebelheid en klontering kunnen veroorzaken. Maar meestal worden micro-organismen gekweekt in petrischaaltjes met een agar laagje. Dat is een zeewier afgeleide zacht vaste voedingsgel, die optimaal is bij een temperatuur van 37 graden Celsius. Verschillen in koloniale morfologie worden gebruikt om micro-organismen te scheiden en te identificeren.

Tijdens een infectie met virus, bacterie, schimmel of parasiet zal de gastheer vaak reageren met synthese van antilichamen. De antilichaamrespons kan gebruikt worden om een infectie aan te tonen. Het herkennen van antilichamen is afhankelijk van hun ontwikkeling in tijd en van het antigeen waarop het is gericht. Er gelden een aantal basisprincipes:

1. Bij een acute infectie verschijnen de antilichamen meestal vroeg in de ziekte en nemen scherp toe gedurende 10 tot 21 dagen. Acuut en convalescent (na 10 tot 21 dagen) serum kan met elkaar vergeleken worden om te zoeken naar verschillen in hoeveelheid van een bepaald antilichaam.

2. Antilichamen kunnen gekwantificeerd worden op verschillende manieren. De meest gebruikte is het verdunnen van het serum. De sterkst verdunde oplossing waarin nog aantoonbare activiteit is heet de titer.

3. Bij seroconversie is er geen antilichaamactiviteit aantoonbaar in het acute serum, maar wel in het convalescente serum. Seroconversie of een viervoudige toename in antilichaamtiter ondersteunt een diagnose van een recente infectie.

4. Soms wordt alleen convalescent serum gebruikt en dit vergeleken met de gemiddelde antilichaam titer van een populatie. Dit is echter minder nauwkeurig dan een vergelijking tussen acuut en convalescent serum. Een andere manier van serologiediagnose is bepaling van het isotype van de immunoglobuline. IgM duidt dan op een recente infectie, terwijl dit op een later tijdstip vervangen wordt door IgG.

Antigendetectie

Antigendetectie kan ook op specimenen toegepast worden om pathogenen te herkennen. Het meest wordt hierbij immunofluorescentie gebruikt, waarbij antilichamen tegen een specifiek pathogeen binden aan het antigeen en vervolgens een signaal afgeven in de vorm van licht. Dit wordt het meest gebruikt op respiratoire specimenen.

Een andere manier van antigendetectie is het aantonen van antigenen die worden afgegeven door het organisme aan de lichaamsvloeistoffen. Met specifieke antilichamen kunnen deze antigenen worden gebonden en zo kan worden aangetoond om welk organisme het gaat. Dit is niet mogelijk voor alle organismen, omdat slechts enkelen antigenen afgeven aan lichaamsvloeistoffen. Ze geven snel resultaat, waardoor ze eventueel celcultuur kunnen vervangen. Deze testen kunnen echter positief blijven, terwijl het organisme al is verdwenen.

Het genoom van pathogenen kan worden gebruikt om micro-organismen te identificeren. Een manier om DNA van een pathogeen te herkennen is door probes te laten binden aan het DNA. Probes zijn complementaire ketens DNA die gelabeld zijn, zodat wanneer ze binden dit kan worden gedetecteerd. Zie ook figuur 4-15. Door binding kunnen specifieke ketens DNA die alleen voorkomen in een bepaald pathogeen worden gedetecteerd. Dit wordt ook wel DNA-hybridisatie genoemd.

Nucleïnezuren kunnen gesorteerd worden op grootte door ze in een agarosegel te doen en daar een elektrisch veld op aan te sluiten. DNA-moleculen zijn negatief geladen, en worden dus aangetrokken tot de positieve pool. Grotere DNA-fragmenten bewegen echter langzamer door de gel dan kleinere fragmenten.

Polymerase Chain Reactie (PCR) is een manier om een bepaalde sequentie van het genoom van een pathogeen te dupliceren. Hierbij worden probes toegevoegd die binden aan specifieke sequenties DNA. Vervolgens zal DNA-polymerase hieraan worden toegevoegd en dit zal binden aan het DNA en deze stukken DNA gaan synthetiseren. Door dit stapsgewijs te herhalen wordt een grote hoeveelheid specifiek DNA gemaakt. Dit gebeurt cyclisch: DNA denatureert, probes binden, polymerase synthetiseert DNA etc. In 20 tot 30 cycli wordt een grote hoeveelheid DNA aangemaakt die is te detecteren. Zo kunnen sequenties DNA die specifiek zijn voor een organisme worden aangetoond. Detectie van DNA gebeurt vervolgens op verschillende manieren. Wanneer de probes zijn gelabeld kan het bijvoorbeeld op een agarosegel worden geladen en met behulp van fluorescentie zichtbaar worden gemaakt.

Wat is de opkomst en wereldwijde verspreiding van infecties? - Chapter 5

Wat zijn mogelijke oorzaken van infectieziekten?

Infectieziekten kunnen worden veroorzaakt door pathogenen die exclusief in de mens voorkomen (bv. Shigella), door pathogenen uit de omgeving (bv. Legionella pneumophila) of door pathogenen die hun primaire reservoir in dieren hebben (bv. Salmonella).

Niet overdraagbare infecties zijn infecties die niet van mens tot mens worden overgedragen. Voorbeelden zijn het ontstaan van infectie uit de normale flora, uit ingenomen toxinen, door pathogenen uit de omgeving of sommige zoönotische infecties. In sommige gevallen kunnen niet-overdraagbare infecties zich sterk verspreiden, maar secundaire overdracht tussen mensen vindt vervolgens niet meer plaats.

Overdraagbare infecties betreffen infecties die het lichaam kunnen verlaten en opnieuw infectie kunnen veroorzaken, zoals het influenza virus of malaria (via een mug). Deze infecties kunnen aanwezig zijn in een lage, constante hoeveelheid (endemisch) of in een hogere hoeveelheid dan normaal is in een populatie (epidemisch). Wijdverspreide regionale of globale agressieve verspreiding van een infectie wordt pandemisch genoemd.

Infectie staat voor vermenigvuldiging van het pathogeen in de gastheer, terwijl ziekte een klinisch aantoonbare uitkomst beschrijft. Infecties die niet leiden tot aantoonbare ziekte worden subklinisch genoemd en het individu met de infectie een drager. Zonder symptomen te hebben kunnen deze personen wel de infectie verspreiden. Ook wanneer bijvoorbeeld S Aureus onderdeel is van de normale flora van de neus wordt het individu een drager genoemd.

Wat valt te verstaan onder incubatieperiode?

De incubatieperiode is de tijd tussen intrede van het micro-organisme en het optreden van de eerste klinische symptomen. Pathogenen die snel delen hebben meestal een korte incubatieperiode (2-4 dagen), terwijl pathogenen die zich eerst moeten verspreiden, die langzaam delen of die sterk afhankelijk zijn van de manier van opname veel langere incubatieperioden kunnen hebben soms zelfs maanden. Het is mogelijk dat transmissie al kan voorkomen tijdens de incubatieperiode. Ziekten met een lange incubatietijd kunnen op deze manier wijd verspreiden voor dat de ziekte bekend is. Pathogenen die zeer besmettelijk zijn verspreiden sneller, maar pathogenen met een hoge virulentie zorgen vaker voor ziekte.

Infecties kunnen worden overgebracht via direct contact, aërosolen, objecten of dieren. Dit valt allemaal onder horizontale transmissie. Wanneer een infectie van moeder naar foetus wordt overgebracht wordt dit verticale transmissie genoemd.

Wat zijn de belangrijkste vormen van horizontale transmissie?

De belangrijkste vormen van horizontale transmissie zijn:

• Respiratoire transmissie: inhalatie van aërosolen en druppels kunnen infectie veroorzaken. De grootte van de aërosolen of druppels (meestal kleiner dan 6μm), de mogelijkheid voor het pathogeen om buiten het lichaam te overleven en ook de capaciteit om deze uit te stoten via niezen en hoesten, bepalen grotendeels of transmissie succesvol is. Respiratoire infecties (zoals verkoudheid) worden vaak doorgegeven via handen of objecten, nadat de neus eerst is aangeraakt. BV: influenza, tuberculose, rhinovirus (verkoudheid)

• Transmissie via slijmvliezen: Herpes simplex en infectieuze mononucleose (EBV) kunnen worden overgebracht door contact met geïnfecteerd speeksel door middel van zoenen en via speeksel op handen naar mucosa. Handen wassen kan hierbij het risico verlagen. BV: Herpes simplex, EBV, CMB, rabies

• Fecaal-orale verspreiding: Dit wordt veroorzaakt door direct contact van de mond met een hand die in aanraking is geweest met feces, het gebruik van humane feces als kunstmest, of contaminatie van eten of water door feces. De meeste micro-organismen die op deze wijze worden overgebracht vermenigvuldigen in het gastro-intestinale systeem en veroorzaken hier infectie. Patiënten met verminderde zuurgraad van de maag zijn kwetsbaarder voor deze infecties. BV: enterovirus, hepatitis A, salmonella, shigella

• Huid-naar-huid verspreiding: Verschillende infecties kunnen via de huid binnendringen, wat meestal gebeurt door een kleine breuk in het epitheel, maar kan ook door een besmette omgeving. BV: Varicella Zoster, HPV, syfilis, voetschimmel

• Transmissie via bloed: Dit kan gebeuren via insect vectoren, bloedtransfusies, gebruik van geïnfecteerde naalden bij intraveneus toedienen van drugs of via vectoren die bloed opnemen. BV: HIV, hepatitis B/C, malaria, CMV

• Genitale transmissie: Een andere manier van verspreiding van infecties is seksueel contact tussen verschillende partners en moeder-kind overdracht. BV: Gonorroe, herpes simplex, Chlamydia, CMV

• Andere vormen van transmissie, zoals oog-tot-oog (Haemophilus, Chlamydia), via overdracht van urine (urineweginfecties) en zoölogische transmissie van dier naar mens (rabiës, tularemie, rickettsia, ziekte van Lyme).

• Verticale transmissie: Sommige infectie kunnen van de moeder naar kind worden overgebracht via de placenta. Ook contact na de geboorte en borstvoeding kan infectie faciliteren. BV: rubella, groep B streptococci, Chlamydia, gonorroe, HIV

Wat zijn epidemiologische begrippen?

• Infectiviteit (besmettelijkheid): De frequentie van transmissie wanneer contact bestaat tussen pathogeen en gastheer.

• Ziekte index: Het aantal personen dat ziekte ontwikkelt gedeeld door het aantal geïnfecteerde personen.

• Virulentie: Het aantal fatale of zeer zieke patiënten per totaal aantal patiënten.

• Incidentie: Het aantal nieuwe patiënten (in percentage) met de aandoening in een bepaalde periode.

• Prevalentie: Het aantal patiënten in een populatie dat de aandoening heeft op een bepaald moment.

Een epidemie kan ontstaan wanneer een juiste combinatie van de mate van infectiviteit, virulentie en susceptibiliteit van de populatie optreedt. Ook gastheer factoren zoals leeftijd, geslacht, genetische predispositie en immuniteit spelen hierbij een rol. Leeftijd kan een grote invloed hebben op het verspreiden van de aandoening. Ziekten zoals mazelen komen bijna exclusief voor bij kinderen, terwijl polio vaker bij ouderen voorkomt. Ook de immuniteit van een populatie kan grote effecten hebben op ziekteverspreiding. Bij sommige pathogenen kan immuniteit ervoor zorgen dat een totale populatie beschermd is tegen het opnieuw krijgen van de infectie.

Langdurige blootstelling aan specifieke pathogenen kan resistentie tegen het pathogeen induceren in bevolkingsgroepen. Een voorbeeld is malaria-resistentie in personen met sikkelcelanemie in delen van West Afrika. Het optreden van nieuwe rassen van bepaalde pathogenen (door antigenetische shift) kan tot snelle verspreiding en zelfs een pandemie leiden. Sociale, ecologische en economische factoren zoals armoede, ondervoeding, sanitaire voorziening en oorlog hebben sterke invloed op het ontstaan van infectieziekten.

Nosocomiale infecties (in het ziekenhuis opgelopen) komen de laatste jaren steeds vaker voor omdat in ziekenhuizen mensen met infecties en verzwakte mensen samen komen.

Maatregelen om een epidemie tegen te houden beginnen bij het herkennen van het pathogeen. Vervolgens moeten een aantal stappen worden ondernemen: de route van transmissie moet worden geblokkeerd, patiënten moeten worden geïdentificeerd, behandeld en zo nodig geïsoleerd, de populatie moet worden geïmmuniseerd, at risk individuen moeten profylactisch worden behandeld en de onderliggende oorzaak (bijvoorbeeld contaminatie van water) moet worden aangepakt.

Immunisatie is de meest effectieve methode tegen epidemische ziekten. Immunisatie kan actief zijn, waarbij het vaccin met een dood of levend deel van een micro-organisme de aanmaak van immuun mechanismen stimuleert, of passief, door toediening van antilichamen die zijn verkregen uit antiserum van dieren of hybridomatechnieken.

Wat zijn pathogene virussen? - Chapter 6

Virale replicatie cyclus

De virale replicatie cyclus bestaat uit zes fasen (figuur 6-8):

1. absorptie of binding met de gastheercel

2. penetratie en binnenkomst in de cel

3. ontkapselen en vrijlaten van het virale genoom

4. systhetische of virion component productie

5. montage (maturatie) van virions

6. vrijlaten van nieuwe virions

Virussen met een enveloppe kunnen gemakkelijk fuseren met de cellulaire membraan.

Herpesvirussen, retrovirusses (HIV) en paramyxovirussen (mazelen) ondergaan een proces, genaamd directe fusie. Virale enveloppe eiwitten (spikes) binden aan receptoren op de gastheercel en fuseren met de plasmamembraan. Na fusie wordt het nucleocapside-complex vrijgelaten in het cytoplasma. (Figuur 6-11)

Alle naakte-capside virussen en dierlijke enveloppe-virussen als orthomyxovirussen (influenza), togavirussen (rubellavirus), rhabdovirussen en coronavirussen, ondergaan nog een extra proces, viropexis. Na absorptie wordt een virus dan door middel van receptor-gemedieerde endocytose opgenomen. In de endosoom zorgt een lage pH ervoor dat een virus zijn enveloppe fuseert en achterlaat bij de ensomale vesikel en het nucleocapside-complex vrijlaat in het cytoplasma. Bij naakte-capside virussen zorgt een lage pH ervoor dat de virion bindt aan het endosoommembraan of lysis ondergaat, waarbij het virale genoom in het cytoplasma vrijkomt. (Figuur 6-12)

Bijna alle cellen die geïnfecteerd zijn met een virus gaan uiteindelijk dood. De virale genetische code is waarschijnlijk dominant en zorgt ervoor dat de cel zijn normale metabole praktijken niet meer kan uitvoeren. Dit leidt tot geprogrammeerde celdood, apoptose. Sommige virussen bevatten eitwitten die apotose kunnen blokkeren of vertragen. De lyse van de cel, zorgt er uiteindelijk voor dat virussen worden vrijgelaten en op zoek kunnen naar nieuwe cellen om te infecteren.

De meeste nieuwe virussen die vrijgelaten worden verwerven een enveloppe door middel van afknoppen van het cytoplasmatische membraan. Dit exocytose-proces wordt op gang gezet, zodra het membraan virus-specifieke spikes en matrix-eiwitten heeft verworven.

Voor retrovirussen (behalve HIV-1 en andere lentivirussen) en filamenteuse bacteriofagen is de reproductie afhankelijk van de overleving van de gastheercel. Retrovirussen converteren hun RNA naar dubbelstrengs DNA, dat vervolgens geïntegreerd wordt in een chromosoom van de gastheercel. Dit DNA wordt dan getranscribeerd alsof het DNA van de gastheercel zelf is.

Wat is de pathogenese van virale infecties? - Chapter 7

Hoe worden virussen overgedragen?

Virussen kunnen horizontaal (van de ene persoon naar de andere) of verticaal (moeder naar kind) worden overgebracht, of via vectortransmissie (zoals door muggen). Virussen kunnen lokale of systemische infectie veroorzaken. Zoölogische infecties (dier naar mens) kunnen plaatsvinden door beten, insecten of via inhalatie van excretieproducten van dieren. Nadat het virus is binnengekomen heeft het een incubatieperiode. Dit is de periode tussen opname van het virus en het verschijnen van de eerste symptomen van ziekte. Dit kan verschillen van dagen tot maanden. De communicatiemogelijkheden van een ziekte is de mate waarin een infectie in staat is zich uit te scheiden in secreties. Sommige virussen kunnen latent (onopgemerkt) of ‘slapend’ aanwezig zijn en pas lang na de infectie tot uiting komen.

Virussen kunnen lokaal of systemisch ziekte veroorzaken. Lokale infecties worden bijvoorbeeld veroorzaakt door influenza, verkoudheidsvirussen (rhinovirus, coronavirus), gastro-intestinale virussen (rotavirus, Norwalkvirus) en virussen in de huid (papillomavirus). Virussen die systemische ziekte veroorzaken doen dit door middel van 2 routes: via het bloed (hematogeen) of via het zenuwstelsel (neurogeen). Voorbeelden zijn: poliovirus, rabiësvirus, hepatitis-B- en C-virus en HIV. Het poliovirus wordt via de mond opgenomen en komt via het gastro-intestinale stelsel in de lymfeklieren terecht. In zowel het gastro-intestinale stelsel als de lymfeklieren vermenigvuldigt het zich en komt het in de bloedstroom terecht (viremie). Via het bloed bereikt het uiteindelijk het zenuwstelsel, waar het schade aanricht aan motorneuronen.

Wat is tropisme?

Tropisme is de capaciteit van virussen om een specifiek celtype in weefsel of binnen een bepaald orgaan te kunnen infecteren. Dit wordt bepaald door de interactie van virale oppervlakte-eiwitten (spikes), (co-)receptoren op de gastheercellen en intracellulaire (transcriptie) factoren. Na binding van het virus met de gastheercel wordt het genoom van de virus losgelaten in het cytoplasma. Hier zal transcriptie en replicatie van het virus plaatsvinden. Virussen met een enveloppe hebben vervolgens twee methoden om de cel binnen te dringen: receptor-gemedieerde endocytose of fusie met de gastheercel. Naakte-capside virussen ondergaan viropexis, zonder membraan-membraan fusie. Zowel RNA- als DNA-virussen zijn onderhevig aan genetische veranderingen. Dit kan leiden tot verschillen in oppervlakte-eiwitten en op deze manier kan tropisme ook veranderen. Naast oppervlakte-eiwitten draagt ook het genoom van de gastheercel bij aan tropisme.

Virulentie of pathogeniciteit is de mate waarin een virus ziekte kan veroorzaken in een gastheer. Een virus kan een hoge of een lage virulentie voor een bepaalde gastheer hebben. Verschillende rassen van virussen kunnen een verschillende virulentie hebben. Rassen die gemuteerd zijn en niet langer cellen kunnen doden worden ook wel avirulent of verzwakt genoemd. Deze rassen kunnen worden gebruikt voor vaccins.

De mate waarin een virus degeneratieve veranderingen kan veroorzaken in een cel heet cytopathogeniciteit.

Virale infectie kan leiden tot drie uitkomsten:

1. Abortieve infectie: waarbij het virus niet reproduceert. De cel sterft wel af.

2. Lytische infectie: waarbij het virus wel reproduceert, wat onder andere leidt tot apoptose.

3. Persisterende infectie: waarbij virusdeeltjes aanwezig blijven in de gastheer, zoals:

   1. latente infectie, waarbij het virus niet langer virusdeeltjes produceert, maar zich terugtrekt om later gereactiveerd te worden;

   2. chronische infectie, waarbij kleine hoeveelheden virus worden geproduceerd met weinig celschade;

   3. virale transformatie, waarbij infectie leidt tot ongereguleerde celgroei waardoor tumoren kunnen ontstaan. Deze virussen interfereren met tumor-suppressorgenen en proto-oncogenen.

Wat is het gevolg van celbeschadiging?

Celschade die door een virus wordt aangericht leidt tot morfologische veranderingen van organellen en uiteindelijk tot lyse van de cel. Sommige virussen beschikken over virokinen en viroreceptoren, die respectievelijk functioneren als cytokines en cytokinereceptoren om proliferatie en ontwijking van het immuunsysteem door virussen te bewerkstelligen.

Niet iedere (virale) infectie leidt tot ziekte. De definitie van infectie is vermenigvuldiging (van het virus) in de gastheer, terwijl ziekte een klinisch aantoonbare uitkomst beschrijft. Infecties die niet leiden tot aantoonbare ziekte worden subklinisch genoemd en het individu een drager. Sommige virussen veroorzaken duidelijke klinische manifestaties (influenza, mazelen), terwijl anderen voor lange perioden latent in het lichaam aanwezig kunnen zijn (HIV, hepatitis B en C). De ernst van de aandoening wordt veroorzaakt door zowel gastheer- als virale factoren. Na transmissie en de incubatieperiode zal replicatie van het virus vaak tot viremie leiden, waardoor het virus in staat is te migreren naar bepaalde typen weefsel en hier schade kan veroorzaken en verder kan repliceren.

Wat zijn de patroinen van virale infectie en ziekte?

Er zijn 5 patronen van virale infectie en ziekte:

1. Acute infectie, die na een tijdje door het immuunsysteem wordt verweerd. Dit zijn meestal RNA-virussen, zoals influenza, rhinovirus en hepatitis A.

2. Acute infectie die gevolgd wordt door een latente infectie en een terugval wanneer het immuunsysteem verzwakt is (herpes simplex, Epstein-Barr).

3. Acute infectie die gevolgd wordt door een chronische infectie, wanneer het immuunsysteem niet in staat is alle virusdeeltjes te elimineren. Een kleine hoeveelheid blijft dan altijd aanwezig (hepatitis B).

4. Acute infectie die gevolgd wordt door een progressieve persisterende infectie. In het begin van de infectie kan het immuunsysteem de infectie nog onder controle houden, maar na een tijdje lukt dat niet meer. Dit kan leiden tot ernstigere ziekte of dood (AIDS).

5. Chronische infectie, zonder eerst een acute infectie te hebben doorgemaakt (Creutzfeldt-Jacobsziekte).

In infecties met bepaalde virussen zal niet het virus zelf maar het immuunsysteem de grootste oorzaak van de ziekte zijn. Dit is voornamelijk het geval bij virussen die weinig celschade veroorzaken of die persisterend zijn. Pro-inflammatoire cytokinen, antigenantilichaam complexen, complement activatie pathways, CD4+T-cel-vertraagdehypersensitiviteit en CD8+T-cel-celdood kunnen hieraan bijdragen.

Chronische hepatitis B kan bijvoorbeeld leiden tot schade aan het lichaam terwijl het virus in kleine hoeveelheden aanwezig is in levercellen en hier geen schade aanricht.

Circulerende immuuncomplexen kunnen in dit geval het complementsysteem activeren wat leidt tot inflammatie en weefselschade. Ook kunnen deze complexen vastlopen in de nieren en hier schade veroorzaken. Een ander voorbeeld hiervan is de cytokinestorm waarbij productie van cytokinen door macrofagen, epitheel en geactiveerde T-cellen kan leiden tot Acute Respiratoir Distress Syndroom (ARDS). Hierbij leidt necrose, weefselbeschadiging, influx van leukocyten en dilatatie van bloedvaten tot een ernstig respiratoir ziektebeeld wat tot de dood kan leiden. Ook denguekoorts en -shock worden veroorzaakt door een antilichaam-gemedieerde reactie die in sommige gevallen tot de dood kan leiden. Een andere vorm van virus geïnduceerde immunopathologie is het opwekken van een auto-immuunreactie door een virus. Zo kunnen antilichamen tegen hepatitis B in sommige gevallen reageren met MBP (Myeline Basis Proteïne), een eiwit dat voorkomt in het zenuwstelsel en een auto-immune aandoening kan veroorzaken.

Wat houden antivirale middelen en weerstand in? - Chapter 8

Virussen bestaan uit DNA of RNA, een eiwitomhulsel (capside) en vaak een lipide of lipoproteïne envelop. Het nucleïne zuur codeert voor enzymen die belangrijk zijn voor de replicatie en een aantal structurele eiwitten. Virussen gebruiken moleculen van de gastheercel voor synthetische functies. Dus is een van de uitdagingen bij het maken van een antiviraal middel, viraal specifieke replicatiestappen te identificeren, die een menselijke cel niet gebruikt. Hier valt bijvoorbeeld hechting aan de cel, penetratie, afbreking van het capside en reverse transcriptase onder. Iedere stap heeft potentie voor inhibitie.

Antivirale middelen kunnen bijvoorbeeld ook DNA-polymerase inhiberen. Een virus synthetiseert namelijk sneller nucleïne zuren dan een menselijke cel, dus heeft het virus er het meeste last van. Een virusinfectie kan ook bestreden worden met immuno- of chemoprofylaxen, waarmee in feite alleen de symptomen bestreden worden.

Acyclovir is een antiviraal middel met een acyclische zijketen en wordt actief na fosforylisatie door virale thymidine kinase. Acyclovir trifosfaat verhindert de virale replicatie door aan te grijpen op DNA polymerase en verhindert de groei van een viraal DNA-keten. Acyclovir heeft een hogere affiniteit voor virale DNA polymerase, dan die van de gastheer. Acyclovir wordt gebruikt als behandeling tegen herpesvirussen, die thymine kinase induceren.

Acyclovir kan locaal (voor herpes simplex virus), oraal (voor varicella zoster virus) en intraveneus (voor serieuze HSV infecties) worden toegediend. Acyclovir kan bijwerkingen voor het centrale zenuwstelsel of de nieren geven. Andere gebruikte varianten voor HSV en VZV infecties zijn valacyclovir, famciclovir en penciclovir.

Wat zijn bacteriën? - Chapter 21

Bacteriën - basisconcepten

In de hiërarchie van infectieuze micro-organismen is de bacterie het kleinste organisme dat onafhankelijk kan bestaan. De grootte van een bacterie varieert van 0.1 tot 10 micrometer. De belangrijkste morfologische vormen van bacteriën zijn bolvormige kokken (in groepen of ketens), (gebogen) staafvormige bacillen en spiralen (stijf of flexibel).

Vanwege de kleine afmetingen van de bacterie is het onmogelijk om eukaryote organellen te bevatten. De oplossing hiervoor is de prokaryote bacteriecel zonder celkern, maar wel met een cellichaam (nucleoïd) en cytosol. Cytosol lijkt op cytoplasma, met het verschil dat het in direct contact staat met het genetisch materiaal. De cel bevat macromoleculen zoals DNA, RNA, eiwitten, koolhydraten en fosfolipiden. De celwand is uniek voor een bacterie, bestaande uit stoffen als peptidoglycanen en lipopolysacchariden. De envelop omgeeft dit geheel en bevat oppervlakte-moleculen. Vanwege de compacte omvang kunnen bacteriën zich sneller voortplanten dan eukaryoten, wat belangrijk is in het ontstaan van ziekte.

De envelop is erg belangrijk voor een bacterie, omdat deze niet alleen beschermt tegen schadelijke chemische en biologische invloeden, maar ook omdat het een aantal metabole processen uitvoert, die in een eukaryote cel door organellen worden vervuld. Ook zorgen structuren op de envelop voor binding aan humane celoppervlakken. De samenstelling van de envelop verschilt tussen gramnegatieve en grampositieve bacteriën. Zo hebben gramnegatieve bacteriën een buitenste membraan in hun celwand, evenals periplasma, wat ontbreekt in grampositieve bacteriën.

Bijna alle bacteriën omringen zichzelf met een gel. Deze is vaak dikker dan de diameter van de cel, maar is op kleuringen lastig zichtbaar te maken. Als het een discrete laag vormt wordt het ook wel een capsule genoemd, maar als de scheiding niet duidelijk is, wordt het een slijmlaag genoemd. Een capsule bestaat uit polysacchariden en de synthese van de capsule hangt af van de groeiomstandigheden. Capsules beschermen de bacterie tegen het immuunsysteem.

De rigide celwand bevindt zich binnen de capsule, maar nog steeds buiten het interieur van de cel. De celwand beschermt tegen mechanische krachten, tegen turgor veroorzaakt door een hypertone omgeving en tegen toxisch-chemische en biologische stoffen, terwijl het de snelle voortplanting en uitwisseling van voedingsstoffen nog steeds toelaat. Het bepaald ook de vorm van de bacterie.

In de classificatie van celwanden worden 2 grote groepen onderscheden: de grampositieven en de gramnegatieven. Dit is gebaseerd op een gramkleuring waarbij een ethanol-aceton mix wordt opgenomen (grampositief) door de celwand of juist afgestoten (gramnegatief). Verschillen in structuur en opbouw van de celwand zijn de oorzaak van dit kleurverschil. Op deze manier kunnen alle bacteriën worden ingedeeld in een van deze groepen, omdat de celwand altijd of de stof vasthoudt of deze afstoot.

De Grampositieve celwand

De grampositieve celwand bevat 2 belangrijke componenten, namelijk peptidoglycanen en teichoïdezuren. Peptidoglycaan is uniek voor prokaryoten en bevat suikers (NAG en NAM) die onderling kruis-verbindingen kunnen maken. Op deze manier ontstaat een zeer groot molecuul dat zich om de gehele cel sluit. Deze peptidoglycaan zak heeft een grote mechanische kracht en veel enzymen van zoogdieren kunnen deze structuur niet afbreken. Ook zorgt deze structuur voor de vorm van de bacterie en weerstaat het osmotische veranderingen. In afwezigheid van de wand wordt de cel rond (bolvormig); dit wordt ook wel een protoplast genoemd. Naast peptidoglycaan bevat de grampositieve celwand teichoïdezuur en lipoteichoïdezuur. Deze stoffen zorgen dat de peptidoglycaan zak verankerd is in het celmembraan. Andere celwand componenten zijn soort afhankelijk.

De Gramnegatieve celwand

De hoeveelheid peptidoglycaanlagen in de gramnegatieve celwand is veel minder in vergelijking met de grampositieven. Het vormt een dunlagige wand rond de cel en de rest vormt een periplasmische gel, met weinig kruis-verbindingen. De stoffen in de gel bestaan uit enzymen met hydrolytische functies, antibioticum-inactiverende enzymen en stoffen die chemotaxis en transport van oplossingen naar de cel tot stand brengen. De buitengrens van deze gel wordt gevormd door het buitenste membraan die bestaat uit een dubbele fosfolipide laag. In de buitenste laag van dit membraan zijn lipopolysaccharide (LPS) moleculen verankerd, wat extreem toxisch is voor mensen en dieren. Dit wordt ook wel een endotoxine genoemd en kan bij infectie zelfs in hele kleine hoeveelheden leiden tot koorts en shock, wat ook wel gramnegatieve shock of endotoxische shock wordt genoemd. LPS bestaat uit het toxische lipide A, een polysaccharide kern en een O antigeen polysaccharide zijketen.

De polysachariden dienen vooral als antigenen, met name de O antigeen polysaccharide zijketen. Lipide A heeft toxische eigenschappen. Poriën in de buitenste membraan zorgen dat nutriënten de cel kunnen binnengaan. Het buitenste membraan heeft verschillende functies:

• Het creëren van het periplasma, dat verterende en beschermende enzymen herbergt en functioneert in transport en chemotaxis.

• Een oppervlakte hebben met een sterke negatieve lading, dat complement en fagocytose kan ontwijken.

• Een permeabiliteits-barrière oprichten tegen lysosomen, galzouten, verteringsenzymen en veel antibiotica.

Het celmembraan van een bacterie lijkt veel op de fosfolipide dubbellaag die voorkomt in andere organismen. Er zijn echter een aantal verschillen. Zo bevat het geen sterolen en bindt het aan chromosomen van de bacterie, wat een belangrijke rol speelt in segregatie van chromosomen tijdens celdeling. Het membraan is ook de plek waar DNA, celwand polymeren en membraanlipiden worden gesynthetiseerd. Het heeft receptoren die betrokken zijn bij chemotaxis, kan stoffen transporteren en eiwitten secreteren naar het externe milieu. Het membraan is om deze redenen het functionele equivalent van veel organellen in de eukaryote cel. Flagella zijn organellen betrokken bij beweging van zowel grampositieve als gramnegatieve cellen. Zij kunnen op één of op meerdere plekken aanhechten en hebben een spiraal-achtige vorm. Zij draaien om het punt van aanhechting en bewegen zo de bacterie voort. Flagella kunnen dienen als antigenen waarmee verschillende soorten bacteriën kunnen worden herkend.

Pili zijn haarachtige uitsteeksels op het oppervlakte en zijn opgebouwd uit moleculen van het eiwit piline, die samen een tube vormen met een lege kern. Er zijn twee soorten pili: common pili dienen als adhesines, waarmee bacteriën oppervlakten en cellen kunnen binden en deze vervolgens kunnen koloniseren. Seks pili dienen om genetisch materiaal tussen sommige gramnegatieve bacteriën uit te wisselen.

Het interior milieu van de bacterie is te onderscheiden in 2 gebieden: het cytosol en het nucleoïd. Het cytosol is omgeven door het celmembraan. Het bevat vele ribosomen en ziet er daarom granulair uit. Het fibreuze cytoskelet (actine, botuline, intermediate filamenten) geeft samen met de peptidoglycaan vorm aan de bacterie.

Het nucleoïd bevat circulair dubbelstrengs DNA dat voorkomt in één chromosoom. Het DNA is sterk opgevouwen en is gebonden aan het membraan en verschillende centrale structuren. Het gebrek aan een celkern zorgt voor een snellere groei, omdat mRNA niet langer uit de nucleus hoeft te worden getransporteerd.

Naast deze elementen bezitten bacteriën plasmiden, dubbelstrengs circulair DNA dat afgescheiden is van het nucleoïd. Deze coderen vaak voor enzymen die de cel beschermen tegen toxische stoffen. Bijvoorbeeld resistentie tegen antibiotica en de aanmaak van sommige pili en endotoxinen ligt opgeslagen in plasmiden.

(Endo)sporen zijn kleine, metabool-inactieve vormen van bacteriën die gemaakt worden wanneer er weinig voedingsstoffen zijn of de omgeving schadelijk is. Alle sporen zijn grampositieve staafjes en kunnen ziekten als tetanus en botulisme veroorzaken. Sporen kunnen zich niet voortplanten, maar kunnen langere perioden inactief bestaan onder slechte omstandigheden, totdat ze geactiveerd worden en ontwikkelen tot een enkele bacteriële cel. Dit wordt ook wel geminatie genoemd. Sporen bezitten verschillende unieke stoffen die ervoor zorgen dat ze resistent zijn tegen extreme pH- en temperatuurveranderingen. Van binnen naar buiten bestaat de spore uit een spore membraan, een cortex een coat en een exosporium.

Bacteriën planten zich aseksueel voort. Er zijn drie manieren waarop bacteriën genetisch materiaal onderling kunnen uitwisselen tussen een donor en een ontvangende cel.

Wat is artificiële transformatie?

DNA wordt door lysis van de cel afgegeven aan de omgeving en opgenomen door een ontvangende cel. Dit proces wordt gecontroleerd door chromosomaal DNA. Competentie is de mogelijkheid van een bacterie om DNA op te nemen uit zijn omgeving. Wanneer dit DNA overeenkomt met sequenties uit het eigen DNA kan recombinatie optreden, anders wordt het DNA gedegradeerd. Sommige bacteriën komen niet in deze staat van competentie, maar door toevoeging van celwand-beschadigende stoffen kan dit wel geïnduceerd worden. Dit heet ook wel artificiële transformatie en wordt gebruikt bij E. coli om genen te klonen.

Wat is transductie?

DNA wordt overgegeven door een bacteriofaag die het opneemt van de donor en het afgeeft aan de ontvanger. Dit proces wordt gecontroleerd door virale genen die coderen voor de bacteriofaag. Een bacteriofaag is een virus dat bacteriën kan infecteren en tijdens dit proces DNA of RNA kan overbrengen. Er zijn 2 soorten fagen. De virulente (lytische) fagen lyseren de bacterie die ze infecteren vanwege de productie van vele nieuwe virionen. De lysogene fagen bouwen hun DNA in het genoom van de gastheer en blijven zelf inactief aanwezig als een profaag. De bacterie ondergaat vervolgens groei en deling en zal dit DNA doorgeven aan zijn nageslacht. Dit DNA kan vervolgens geactiveerd worden, waarna de bacterie nieuwe fagen zal aanmaken. De lytische fase en de lysogene fase zijn processen die in elkaar kunnen overgaan. Er zijn twee vormen van transductie die vervolgens kunnen optreden, afhankelijk van de vorm van de profaag en de manier waarop het transducerende virion wordt gevormd:

Gegeneraliseerde transductie: DNA wordt willekeurig opgenomen uit de gastheercel door de gevormde bacteriofaag. Elk stuk heeft een gelijke kans om overgebracht te worden naar een nieuwe ontvanger gastheercel. Het DNA is non-specifiek opgenomen in het capside van de bacteriofaag.

Gespecialiseerde transductie: Het aantal genen dat kan worden overgebracht is gelimiteerd, omdat zij geplaatst zijn naast speciale bindingsplekken in het bacteriële chromosoom. Wanneer fagen deze gastheer zullen verlaten kunnen fouten in het excisieproces ervoor zorgen dat stukken bacterieel genoom meekomen. Deze stukken genoom kunnen alleen worden ingebracht op dezelfde plekken in het genoom van de nieuwe gastheer, waardoor de kans op integratie veel kleiner wordt.

Beide vormen van transductie zijn gebaseerd op fouten in het productieproces van fagen. Transductie komt echter in de praktijk vaak voor. Het is de bron van vorming van nieuwe toxinegenen en overerving van genen die coderen voor toxinen.

Wat is conjugatie?

Tijdens dit proces maken bacteriën fysiek contact en worden plasmiden overgedragen. Dit proces wordt gecontroleerd door plasmidegenen. Plasmiden zijn kleine extrachromosomale elementen die bestaan uit circulair, dubbelstrengs DNA. Een organisme kan verschillende plasmiden bezitten die alleen of in kopieën voorkomen. Plasmiden repliceren in de gastheercel en worden verdeeld onder de gevormde dochtercellen. Plasmiden die hun eigen overdracht kunnen bewerkstelligen door nodige enzymen en eiwitten te coderen, heten conjugatie plasmiden. Plasmiden die niet zelf coderen voor hun overdracht heten nonconjugatief. Conjugatie is een sterk ontwikkeld en efficiënt proces. Het kan ook tussen verschillende soorten. Wanneer een goede match tussen donor en ontvanger optreedt, kan bijna al het plasmide van de ontvanger worden omgezet in plasmide van de donor.

Naast genen voor replicatie en overdracht, hebben plasmiden vaak genen die coderen voor toxinen, pili, adhesines, antibiotica-resistentie of enzymen die afvalstoffen afbreken. Als plasmiden geen voordeel hebben voor de bacterie, verdwijnen ze na een bepaalde tijd. Als ze wel een voordeel voor de overleving van de bacterie meedragen, zorgen selectiemechanismen ervoor dat de plasmide blijft bestaan.

Conjugatie plasmiden in gramnegatieve bacteriën bezitten een set aan genen (transfer genen) die de structuren en enzymen coderen die nodig zijn voor overdracht. De seks pilus zorgt voor binding tussen twee cellen en verkleint de afstand tussen de cellen. Het DNA wordt vervolgens enzymatisch gekliefd en de ene helft wordt overgebracht van de donor naar de ontvanger door de type IV secretie brug. Daarna kan het plasmide fragment worden ingebouwd in het genoom van de ontvanger of neemt het plasmide zijn oorspronkelijke, ronde vorm aan en zal blijven bestaan als een exacte kopie van de donorcel.

Bij conjugatie in grampositieven brengen de bacteriën met de plasmide een adhesine tot expressie die sterk bindt aan cellen zonder plasmide die feromonen afgeven. Dit zorgt ervoor dat de donor-cel en ontvangende cel samenklonteren en vervolgens vindt overdracht van het plasmide plaats.

R plasmiden of R factoren (resistentie factoren) zijn plasmiden die coderen voor resistentie tegen antibiotica. Deze plasmiden zijn van groot belangrijk voor de moderne geneeskunde. Zij zijn namelijk in staat resistentie tegen verschillende soorten antibiotica over te dragen tussen verschillende bacteriën, zelfs van verschillende soorten. Deze plasmiden evolueren snel en kunnen extra resistentie genen opnemen van andere plasmiden of transposons. Alle R plasmiden zijn zelf ook transposons en kunnen zich dus makkelijk inbouwen in andere plasmiden of in het genoom van andere bacteriën. Het wijdverspreide gebruik van antibiotica in onze samenleving draagt bij aan de ontwikkeling van resistentie.

Wat is de pathogenese van bacteriële infecties? - Chapter 22

Elke plek in het lichaam die in verbinding staat met de buitenwereld kan een potentiële plaats van binnenkomst voor een pathogeen worden. Intact epitheel zorgt voor een simpele, mechanische barrière tegen pathogenen en binnenkomst kan hier alleen gefaciliteerd worden bij een breuk of door middel van haarfollikels en klieren. Het epitheel in het respiratoire, gastro-intestinale en urogenitale stelsel is beschermd met een slijmvlieslaag. Dit is een plek waar micro-organismen vast komen te zitten en verwijderd kunnen worden door IgA voordat zij het epitheel bereiken. Epitheel dat bedekt is met cilia (trilharen) kan mucus verplaatsen en zo pathogenen verwijderen. Het gastro-intestinale stelsel wordt beschermd door de lage pH en enzymen die eiwitten kunnen afbreken.

Eigenschappen zoals de pH van de omgeving, de aanwezigheid van een normale flora, mucus, lymfoïde follikels en andere factoren dragen allemaal bij aan de barrières van het lichaam in de verschillende orgaansystemen. Hoe bacteriën uiteindelijk al deze barrières kunnen doorbreken en infectie kunnen veroorzaken, wordt mede bepaald door hun aantal. De infectiedosis is de hoeveelheid pathogenen die nodig zijn om infectie te veroorzaken.

Het eerst contact tussen een micro-organisme en de gastheer is binding aan de oppervlakte van een cel. Dit wordt bewerkstelligd door een adhesine en een receptor. Deze adhesines komen voor op het oppervlak van de bacterie en kunnen alleen functioneren of in samenwerking met pili. De receptoren kunnen worden ingedeeld in algemene en specifieke receptoren. Mannose en fibronectine zijn algemene receptoren en wordt gebonden door pili. Deze receptor komt wijdverspreid voor op epitheel. Receptoren op menselijke enterocyten of uro-epitheelcellen zijn voorbeelden van specifiekere receptoren. Veel bacteriën hebben verschillende mechanismen om te binden aan gastheercellen.

Bacteriën moeten eerst zien te overleven voordat zij ziekte kunnen veroorzaken. Slechts een klein gedeelte van de bacteriën kan op de plaats van binding direct ziekte veroorzaken, waardoor veel bacteriën eerst zullen moeten migreren. Een klein deel van de bacteriën kan alleen intracellulair functioneren. Anderen zijn facultatief intracellulair, wat betekent dat ze zowel binnen als buiten de cel kunnen overleven. Invasines worden gebruikt om te binden aan het cytoskelet van de gastheercel. Bacteriën komen vervolgens de cel binnen in een blaasje dat met een membraan is omgeven. Vervolgens kunnen zij het membraan van de fagosoom lyseren en in het cytosol vermenigvuldigen.

Een andere methode is om in het fagosoom te blijven en het immuunsysteem zo te neutraliseren met enzymen dat lyse niet optreedt. Dan kunnen zij overleven in het fagosoom en hier vermenigvuldigen. Het is ook mogelijk dat bacteriën een injectiesysteem gebruiken, waarbij zij eiwitten de cel inspuiten die vervolgens intrede in de cel mogelijk maken.

Wanneer bacteriën in de subepitheliale omgeving terecht zijn gekomen, komen zij in contact met intercellulaire weefselvloeistoffen. Deze zijn zo samengesteld dat zij vermenigvuldiging van bacteriën tegengaan. Zo bevatten ze lysozymen, die de celwand van grampositieve bacteriën aantast en is er weinig ijzer aanwezig. Bijna alle pathogene bacteriën hebben daarom een eigen manier om ijzer op te nemen uit de reserves van de gastheer om te overleven. Bacteriën moeten het immuunsysteem voor langere tijd tegenwerken als zij succesvol infectie willen bewerkstelligen. Sommige bacteriën kunnen hun LPS moleculen onherkenbaar maken voor toll-like receptoren. Sommige bacteriën bezitten een kapsel gemaakt van polysacchariden. Wanneer complement C3b bindt aan dit kapsel zal afbraak van C3b plaatsvinden door factor-H. Hierdoor kan fagocytose niet plaatsvinden via de alternatieve manier van complementactivatie. Antilichamen die specifiek het kapsel kunnen binden, kunnen via de klassieke manier uiteindelijk toch fagocytose bewerkstelligen.

Een andere methode om het immuunsysteem te ontwijken is via antigeenvariatie. Hierbij worden de oppervlakte-eiwitten van het pathogeen veranderd door genetische recombinatie. Een deel van de populatie zal sterven door de immuunrespons, maar een deel met nieuwe oppervlaktemoleculen zal vervolgens de infectie voortzetten. Sommige bacteriën induceren apoptose van fagocyten, nadat ze zijn opgenomen. Hierdoor is de fagocyt niet langer in staat bacteriën te doden. Een ander voordeel is dat de cytokinen/chemokinen die vrijkomen bij necrose en inflammatie veroorzaken nu niet vrijkomen.

Het overleven en vermenigvuldigen van een bacterie leidt niet automatisch tot ziekte. Hiervoor is het nodig dat de functie van de gastheer wordt verstoord. Dit kan worden bereikt door bacteriële exotoxinen, maar er zijn ook andere methoden. Een deel van de bacteriën synthetiseert moleculen die toxisch zijn voor de gastheer. Vaak zijn deze toxinen specifiek voor een bepaalde receptor. De A-B exotoxinen zijn de meest bekende exotoxinen en bestaan uit 2 componenten. De B-regio zorgt voor binding aan de gastheer, terwijl de A-regio zorgt voor een aanval op de functie van de gastheer. De A-regio wordt overgezet in de cel waar het een doelwiteiwit zal aanvallen. Het effect van de toxinen is afhankelijk van het doelwiteiwit en zijn functie. Dit kan tot celdood leiden, maar dit hoeft niet. Choleratoxinen zorgen bijvoorbeeld voor verhoogde secretie van elektrolyten wat tot diarree leidt. Membraanactieve exotoxinen zijn exotoxinen die hun effect direct op de celmembraan uitoefenen. Zo kunnen ze enzymen op het celoppervlak plaatsen met toxische functies.

Porievormende exotoxinen vormen poriën in het membraan wat kan leiden tot opname van water en dus zwelling, hypo-osmolaliteit en celdood. Hydrolytische enzymen zijn toxinen die zelf niet toxisch zijn maar die helpen bij de overleving of verspreiding van de pathogeen. Voorbeelden zijn het omzetten van plasminogeen naar plasmine, wat fibrinolytische activiteit vertoont. Superantigeen exotoxinen activeren direct het immuunsysteem en veroorzaken op deze manier een ziekte. Superantigenen zijn stoffen die direct binden aan MHC-II-moleculen op antigeen-presenterende cellen en zo op grote schaal secretie van cytokinen induceren. Dit kan leiden tot shock.

Gramnegatieve bacteriën bevatten lipopolysaccharide (LPS) in hun celwand, dit is een endotoxine. Deze stof kan significant bijdragen aan ontwikkeling van ziekte wanneer deze bacteriën in de bloedstroom terecht komen. Het lipide-A-deel van het LPS zorgt voor koorts en een sterke inflammatoire reactie die gepaard gaat met hypotensie, leuko- en trombopenie, bloedingen en soms gedissemineerde intravasculaire coagulatie (DIC).

Sommige ziekten worden eerder veroorzaakt door hyperactieve immuunresponsen op de pathogeen, dan door de virulentiefactoren van de pathogeen zelf. Pulmonaire alveoli die gevuld zijn met neutrofielen en macrofagen kunnen bijvoorbeeld niet succesvol zuurstof opnemen. Bacteriële antigenen kunnen auto-immune kruisreacties veroorzaken.

Wat is de invloed van antibacteriële middelen op weerstand? - Chapter 23

Antibacteriële middelen hebben selectieve toxiciteit voor bacteriële eigenschappen als de celwand en bacteriële ribosomen, die niet in de gastheer horen. Antibiotica zijn antibacteriële middelen afkomstig van componenten van bacteriën (Penicillium en Streptomyces), schimmels of chemisch gesynthetiseerde stoffen. Een middel is bacteriostatisch, wanneer de groei wordt verhinderd en bactericidaal als het de bacterie ook nog dood. Een bacterie kan sensitief (gevoelig) of resistent (ongevoelig) zijn voor een middel. Door het resistent worden van bacteriën is het belangrijk om op een goede manier om te gaan met antibiotica. Iedereen is hiervoor verantwoordelijk vooral artsen.

Wat is empirische therapie?

Bij het voorschrijven van een antibioticum dient rekening gehouden te worden met de plaats van de infectie en epidemiologische factoren zoals: plaats, seizoen, leeftijd patiënt, zwangerschap, medicatie allergieën, eerdere blootstelling aan antibiotica, andere medicatie, en vatbaarheid. Dan moeten de eigenschappen van de waarschijnlijke ziekteverwekker daar nog bij meegenomen worden. Afhankelijk hiervan wordt een smal spectrum antibiotica voorgeschreven of een breed spectrum (vooral bij ernstige infecties).

Wat is specifieke therapie?

Specifieke therapie wordt toegepast wanneer de ziekteverwekker bekend is. Bij een kweek kan getest worden voor welke antibiotica het micro-organisme resistent is en kan zo een werkzame behandeling worden gekozen. Zo’n behandeling kan nog steeds uit meerdere soorten antibiotica bestaan.

Wat is antibiotica therapie?

Alle antibiotica die je moet kennen, staan in een overzicht op blz. 67 in je werkboek. Antibacteriële middelen zijn vaak gericht op de celwand van een bacterie. β-Lactam middelen belemmeren het cross-linken van de peptidoglycanen door te binden aan transpeptidasen en doden de bacterie door de verzwakte celwand te lyseren. Er zijn veel verschillende soorten generaties van penicillines, cephalosporinen, monobactams en carbapenems met verschillende spectra. Penicillines en 3e generatie cephalosporines kunnen de bloed-hersenbarrière doordringen en worden gebruikt tegen meningitis. β-Lactam middelen worden vaak gekozen wegens hun lage toxiciteit en bijna alles wordt gesecreteerd door de nieren. β-Lactam middelen die je moet kennen zijn: penicilline G, feniticilline, amoxicilline (met clavulaanzuur), flucloxacilline en cefuroxim. Er dient rekening gehouden te worden met resistentie van S. aureus, S. pneumoniae, haemophilus influenzae, N. gonorrhoeae.

Glycopeptide antibiotica, waaronder vancomysine, binden direct aan de terminale aminozuren van peptidezijketens, waardoor ook het cross-linkingsproces wordt verhinderd. Dit wordt gebruikt bij infectie met Clostridium difficile. Er kan resistentie zijn voor Enterococcus en S. aureus.

Aminoglycosiden moeten worden getransporteerd in de cel door oxidatieve metabolisme en binden bacteriële ribosomen, wat leidt tot verstoring van de eiwitsynthese. Deze middelen kunnen bij overdosis toxisch zijn voor de nieren en het vestibulaire apparaat. Aminoglycosiden worden gekozen om hun brede spectrum en langzame ontwikkeling van resistentie. Vaak worden ze in combinatie met β-lactam middelen voorgeschreven. Gentamicine wordt gebruikt tegen enterobacteriën en hebben een uitgebreid spectrum.

Tetracyclines en doxycyclines blokkeren de binding van tRNA door een binding met het bacteriële ribosoom en verhinderen daarmee de eiwitsynthese. Het effect is reversibel en eerder bacteriostatisch dan bactericidaal. Doxycyclines kunnen ook mycoplasma pneumoniae en intracellulaire bacteriën bestrijden.

Macroliden, waaronder erytromycine en clarithromysine, verhinderen de eiwitsynthese op ribosomaal level en hebben een bacteriostatisch effect. Erythromycine is actief tegen gram-positieven, legionella, chlamydia en mycoplasma. Clarithromycine heeft een versterkte gram-negatief spectrum.

Chinolonen, waaronder ciprofloxacine, binden aan enzymen die helpen bij de DNA replicatie en verkleinen daarmee de kans dat een mutatie kan leiden tot resistentie. Alleen anaëroben zijn wel resistent. Ook treedt resistentie van E. Coli en N. gonorrhoeae op.

Metrodanizol is een middel die activiteit heeft tegen bacteriën, schimmels en parasieten. Dit kan onder anaërobe omstandigheden de nitrogroepen verminderen en verhindert daarmee de groep. Metrodanizol wordt gebruikt tegen anaërobe micro-organismen.

Nitrofurantoïne is een antibioticum dat wordt gebruikt tegen urineweginfecties.

Wat zijn verschillende mechanismen van resistentie?

Er zijn verschillende mechanismen hoe een bacterie resistent kan worden voor antibiotica:

• Uitsluiting van antimicrobiële middelen uit de bacteriële celwand vanwege ondoordringbaarheid of actieve efflux.

• Verandering van het antimicrobiële doelwit, wat het ongevoelig maakt.

• Inactivatie van de antimicrobiële stof door een enzym, geproduceerd door het micro-organisme.

Wat valt te verstaan onder profylaxe?

Het gebruik van antimicrobe therapieën om infectie te voorkomen (profylaxe) is aantrekkelijk, maar kan leiden tot meer resistente microben. Op dit moment wordt profylaxe alleen toegepast in specifieke situaties waar een hoog risico op infectie bestaat, zoals contact met anthrax (Bacillus anthracis) of de pest (Yersinia pestis). Ook in het geval van operatie kan profylaxe endogene infectie voorkomen. Toediening van penicilline aan bevallende vrouwen met vaginale groep B streptococcen kolonizatie (GBS) kan sepsis en meningitis in neonaten voorkomen.

Wat veroorzaakt een infectie met streptococci en enterococci? - Chapter 25

Een infectie met Streptococci pneumonia veroorzaakt in de meeste gevallen een pneumonie. Het ziek zijn begint met koorts en koude rillingen en vervolgens hoesten met het opgeven van etterig sputum, in sommige gevallen ook bloed. De bacterie tast een hele lob aan, om vervolgens via het bloed naar andere organen te kunnen. Er moet uitgekeken worden dat de infectie het centraal zenuwstelsel niet infecteert, dit kan leiden tot een meningitis. Bij kinderen leidt een infectie met S. pneumonia vaak tot de bekende otitis media (oorontsteking).

Morfologie en structuur van pneumococci

S. pneumoniae zijn grampositieve en ovaalvormige bacteriën die paren vormen en zo zij aan zij liggen (diplokokken). Een pneumokok is vooral te herkennen aan zijn unieke capsule, terwijl de celwand wel lijkt op dat van andere streptococci.

Groei

Pneumokokkenkolonies die groeien op een bloedagarkweek worden omgeven door een zone van alfahemolyse. Dit wil zeggen dat de kolonies autolyse ondergaan en dit wordt gebruikt in het classificeren van type bacteriën.

De bacterie bevindt zich in de nasofarynx. Mensen worden besmet door niezen of hoesten of direct contact. Sommige types zijn meer virulent dan de andere, en worden vaker gevonden in zieke mensen.

Pathogenese

Als pneumokokken in secretie uit de neus in de long belanden, kan dit een pneumonie veroorzaken. Er moet dan wel zoveel secretie in de longen komen, dat alle beschermende mechanismen het niet kunnen opvangen. Deze mechanismen bestaan uit hoesten, cilia die het sputum weg van de alveoli bewegen en fagocytose door macrofagen in de alveoli. Als er beschadiging van de longen is opgetreden door chronische ziektes, roken, luchtvervuiling of dysfunctie door alcoholisme of trauma zijn de bescherming mechanismen verminderd en is de kans op een infectie groter. Een pneumokokkeninvasie is in twee fasen te onderscheiden;

• De capsule van de bacteriën inhiberen het complementsysteem waardoor fagocytose geblokkeerd wordt en de bacterie kan vermenigvuldigen.

• Pneumokokken gaan virulentiefactoren produceren die het longepitheel beschadigen.

Pneumokokken zonder capsule veroorzaken geen pneumonie. De capsule blokkeert onder andere het complementsysteem. Pneumolysine beschadigt de epitheelwand en de cilia, faciliteert de toegankelijkheid naar de alveoli en de bloedbaan en inhibeert fagocytose en de immuunrespons. Een pneumonie leidt niet tot structurele beschadiging van de long waardoor volledig herstel mogelijk is.

Immuniteit

Immuniteit is gericht tegen het capsule. Echter is een volledige immuniteit niet realistisch door de grote verscheidenheid aan typen S. pneumoniae. Manifestaties zijn onder andere:

• Pneumonie: Koude rillingen, koorts, hoesten mogelijk met bloed, pijn op de borst. Als er niet behandeld wordt, gaat het na 5 tot 10 dagen over.

• Meningitis: Na een pneumonie, andere infectie, trauma van de schedel of spontaan.

• Andere Infecties: Voornamelijk sinusitis en otitis media. Maar ook endocarditis, artritis, peritonitis. Geen faryngitis of tonsillitis

Behandeling

Penicilline kan gebruikt worden in hoge dosis, maar veel typen zijn resistent. Uit onzekerheid worden liever derde-generatie-cefalosporinen gebruikt als eerste behandeling. Beschikbare vaccins zijn PPV en PCV.

Wat veroorzaakt een infectie met corynebacterium, listeria en bacillus? - Chapter 26

Mycobacteriën zijn grampositieve, niet-spoorvormende bacteriën. De celwand bevat veel LAM, dat samen met mycotische zuren ervoor zorgt dat de celwand een hoog vetgehalte heeft. De vetlaag over de celwand maakt de bacterie moeilijk doordringbaar en hydrofoob.

Groei

De nodige nutriënten om te groeien verschillen veel binnen de verschillende soorten mycobacteriën. Door het hydrofobe karakter plakken ze vaak samen waardoor er weinig contact is met voedingstoffen, met als gevolg een langzaam groeiende bacterie.

Classificatie

De classificatie wordt gemaakt op grond van fenotype, pathogenese, karaktereigenschappen (ideale temperatuur, voeding). Tegenwoordig wordt er steeds meer geclassificeerd op grond van DNA en RNA.

Mycobacterium tuberculose

Tuberculose is een systemische infectie in de vorm van chronische longontstekingen met koorts, hoesten, bloed in het sputum en gewichtsverlies. Verspreiding buiten de longen kan en is vooral gevaarlijk wanneer het centraal zenuwstelsel (CNS) infecteert. M. tuberculose is sterk alcohol en zuur vast, groeit bij 37 oC en duurt weken om te groeien. M. tuberculose heeft als enige mycobacterie het vermogen extreme hoeveelheden niacine te produceren. De celwand bevat mycotisch zuur, LAM en proteïnes zoals tuberculine.

Pathogenese

Primaire infectie: TBC beland na inademing van de druppels in de alveoli en worden daar gefagocyteerd door macrofagen. TBC kan de afbrekende lysosomen in de macrofaag tegenwerken, waardoor TBC daar vrij kan vermenigvuldigen. Via de lymfe kan TBC naar de milt, lever en andere organen spreiden, waarvan het CNS het ernstigst is. Men heeft geen last van de andere organen, maar jaren na infectie kan het hier opspelen. Binnen 3 tot 9 weken wordt de TH-1 immuun respons opgewekt, gedurende die tijd multipliceren de bacteriën door. De bacteriën produceren proteïnes die op een gegeven moment leiden tot een vertraagde hypersensitieve reactie. Als de immuunrespons effectief is, worden de bacteriën gedood en verdwijnt de DTH. De sensitiviteit voor DTH blijft in het lichaam aanwezig en zo kan door middel van een test een doorgemaakte tuberculose infectie aangetoond worden. Alle ontstekingscellen bevinden zich in een granuloom, welke van binnen necrotisch kan worden. Reactiviteit van tuberculose: slapende TBC kunnen reactiveren in aerobe gebieden, zoals de apex van de long. Necrose vindt meestal plaats bij een bronchus, waardoor TBC in de pulmonaal holte kan komen en zich via het bloed kan verspreiden. Wanneer het immuunsysteem heeft gefaald tegen TBC is het destructieve karakter van de vertraagde hypersensitieve reactie (DTH) die het kwaad doet.

Immuniteit

Slechts 10 % van de geïnfecteerde krijgt symptomen van de infectie, sommige populatie groepen zijn kwetsbaarder dan andere. Er is geen bewijs dan antilichamen een rol spelen bij de immuniteit.

Behandeling

Als men niet behandelt, kan dit tot de dood lijden binnen 2 tot 5 jaar. First line wordt gebruikt om de eerste medicatie keuze aan te geven, als er resistentie is tegen de first line antibiotica wordt er overgegaan op de second line. De patiënt wordt 4 verschillende first line antibiotica gegeven, terwijl er uitgezocht wordt welke infectie de patiënt precies opgelopen heeft, zodra dit bekend is wordt er overgegaan op 2 of 3 specifieke first line antibiotica .

• Isoniazid, voor intra en extracellulaire organismen

• Rifampin, voor intra en extracellulaire organismen

• Pyrazinamide, , bij een zure pH

• Streptomycin, bij extracellulaire organismen

• Fluoroquinolones (ciprofloxacin, ofloxacin) tegen TBC

• Isoniazid en ethambutol, tegen LAM en mycolic zuur in de celwand van TBC

Resistentie komt heel veel voor, vooral in China, India en Rusland. Behandeling duurt meestal 6 tot 9 maanden. Ook chemotherapie werkt goed en voorkomt lobectomie.

Preventie

Preventie bij een individu die gevaar heeft gelopen op een TBC infectie en een primaire infectie dreigt te krijgen is chemotherapie gedurende 6 tot 9 maanden. Vaccinatie met BCG is mogelijk, dit is een levend vaccine van een M. Bovis stam, maar wordt vooral gebruikt in landen waar ze de mogelijkheid niet hebben tot het vroegtijdig opsporen van een TBC infectie.

Wat veroorzaakt een infectie met legionella? - Chapter 34

Legionella is een gramnegatieve rod, die overal ter wereld voorkomt en voornamelijk pneumonie veroorzaakt. Er worden geen sporen gevonden, wel flagellen en ze zijn beweeglijk. L. Pneumophila bevat lipopolysaccharide (LPS) in zijn celwand, maar is niet erg toxisch. Hydrofobe zijketens zorgen ervoor dat de bacterie beter kan binden aan membranen.

Groei en classificatie

IJzer en een lage pH zijn noodzakelijk om te groeien, hierdoor kan Legionella niet gekweekt worden op de doorgaand gebruikte bloed agar plaatjes. Het duurt 2 tot 5 dagen om een kolonie te kweken, dit is erg lang, vandaar dat men onder andere fenotypische kenmerken en chemische analyse gebruikt om de bacterie te classificeren.

Epidemiologie

Legionella wordt geïnhaleerd vanaf een waterbron in de omgeving. Denk aan stilstaand water in airconditioning of waterleidingen. Het groeit in de natuur in beekjes en modder. Kenmerken van ziekte zijn hoofdpijn, koorts, rillingen, hoesten en pijn op de borst. Infectie zal zich beperken tot de long. De ziekte wordt alleen serieus bij immuun gecomprimeerde mensen.

Pathogenese

L. Pneumophila heeft een sterke voorkeur voor de long waar het vooral de kleinere luchtwegen en alveoli een narcotiserende pneumonie veroorzaakt. Als de bacterie in de alveoli terecht komt hecht het aan de daar aanwezige macrofagen en dringt de cel binnen. Van binnenuit reguleert de bacterie de enzym secretie en blokkeert het fagocyterende vermogen. Ook gebruikt de bacterie ijzer en andere nutriënten van de macrofaag om te dupliceren.

Immuniteit

De immuunrespons komt op gang omdat toll-like receptoren het pathogeen herkennen en macrofagen en dendrieten actief worden. Echter, spelen antigenen geen rol in een verdere immuniteit en is het onduidelijk of men immuun wordt na een infectie. Wel zijn de antigenen handig om de ziekte verwekker te diagnosticeren.

Manifestaties

Symptomen van infectie beginnen met myalgie, hoesten zonder sputum, hoofdpijn met snel verhogende koorts en mogelijke leverfalen tot gevolg. De mortaliteit onder voorheen gezonde individuen is 15 %, onder immuun gecomprimeerde is dit 50%. Mocht er geen longontsteking plaats vinden, spreekt men van het zeldzame “Pontiac fever”.

Diagnose

Als eerste wordt er een biopt van geïnfecteerd weefsel genomen en een kweek gekweekt. Directe fluorescente antilichamen worden gebruikt om Legionella aan te tonen (antilichamen die aan alle serotypes binden) maar deze methode is maar 50 % sensitief. PCR is veel sensitiever en sneller. Nieuwe methodes zijn er nog niet omdat legionella wereldwijd niet veel voorkomt en over het algemeen geen grote gezondheidsproblemen geeft.

Behandeling

Eerste keuze van behandeling is erythromycine, daarna tetracycline, rifampine en quinolones.

Preventie

Legionella is hitte en chloor bestendig. Waterreservoirs zouden moeten verhit worden boven 70 graden Celsius , heel veel chloor of metaal ionen zoals zilver of koper moeten worden toegevoegd om legionella uitbraken te voorkomen.

Wat veroorzaakt een infectie met mycoplasma and ureaplasma? - Chapter 38

Mycoplasma pneumoniae verschilt met andere mycoplasma omdat ze geen celwand hebben maar enkel een dubbel-lagig membraan met sterolen. Met virussen verschillen ze doordat ze DNA en RNA bezitten. Ook is m. Pneumoniae bijzonder omdat het kan groeien zonder andere cellen nodig te hebben. Twee soorten mycoplasma veroorzaken ziekte in de mens, m. pneumoniae veroorzaakt lagere longontstekingen en m. genitalium veroorzaakt urine weg infecties.

Mycoplasma pneumoniae

Wereldwijd wordt m. pneumoniae gevonden, 5 tot 15 jarige en mensen in gesloten gemeenschappen worden het meest besmet. Besmetting vindt plaats door druppels in te ademen. Symptomen van infectie zijn eerst malaise, hoofdpijn en koorts en na 2-4 dagen longontsteking en hoesten. De pneumonie is over het algemeen minder ernstig dan bij infectie door een ander organisme. Regelmatig veroorzaakt een infectie met M. pneumoniae ook faryngitis, otitis en andere extra pulmonale complicaties (bijvoorbeeld Raynauds fenomeen, artritis en encefalitis).

De hogere en lagere luchtwegen worden geïnfecteerd (van de trachea tot in het peri bronchiale weefsel) doordat een proteïne (PI proteïne) van het mycoplasma bindt aan oligosacharide complexen op de bronchiale epitheel cellen. Zo verstoren ze de functie van de trilharen. Het lichaam initieert een immuun respons met behulp van lymfocyten, plasma cellen en macrofagen, het weefsel verdikt en klachten ontstaan. Dit duurt 2-8 dagen.

Immunologie

Het immuun systeem zorgt binnen 2 tot 4 weken voor een piek aan antilichamen, hierna wordt het individu beter. Een non specifieke immuun respons (met behulp van IgM antilichamen) vindt soms plaats tegen bestanddelen van het buitenste membraan. Vooral de hoge gehaltes aan IgM zorgen voor de klinische symptomen van infectie, dit betekend dat de eigen immuun respons men zieker maakt dan het organisme zelf doet.

Diagnose

De diagnose moet worden gesteld door middel van specifieke serologie. Dit omdat M. pneumoniae geen celwand heeft en dus niet aan kleurt en dusdanig langzaam groeit dat kweken ook geen optie is. In het bloed worden antilichamen gemeten, welke ten tijde van het optreden van symptomen (na een aantal dagen) al hoog moeten zijn. De IgM gehaltes kunnen ook gemeten worden, echter zijn deze non-specifiek.

Behandeling

Behandeling bestaat vooral uit macrolide en tetracycline toedienen.

Mycoplasma Genitalium en Mycoplasma Hominis

Mycoplasma Genitalium en Hominis zijn algemene bewoners van het urogenitale stelsel. M. Genitalium is het meest prominent aanwezig en veroorzaakt ook het meest urethritis. Om de diagnose te stellen moet PCR gebruikt worden. Infectie leidt tot PID (pelvic inflammatory disease) met mogelijk een EUG (extra uterine graviditeit) tot gevolg. Ook hier bestaat de behandeling uit tetracycline en erythromycine. M. horminis is geassocieerd met postpartum koorts.

Wat zijn schimmels? - Chapter 42

Schimmels - basisbegrippen

Schimmels (fungi) zijn eukaryoten, maar zijn biologisch complexer dan bacteriën. Ze zijn spoor dragend; reproduceren sexueel en asexueel. Schimmels zijn soms unicellulair maar kunnen zich differentiëren en multicellulair worden. Ze absorberen voedingsstoffen, maar hebben geen chlorophyll net als planten. Ziektes die worden veroorzaakt door schimmels heten mycoses. Schimmels veroorzaken geen acute ziektes.

De fungale cel heeft typische eukaryotische eigenschappen zoals, een nucleus met een nucleolus, nucleair membraan en lineaire chromosomen. Het cytoplasma bevat een cytoskelet met actine microfilamenten en tubuline-bevattende microtubules. Ribosomen en organellen, zoals mitochondria, endoplasmatisch reticulum en het Golgi-apparaat zijn ook aanwezig. Schimmel cellen hebben een stevige cel wand buitenom het cytoplasma membraan. Een belangrijk verschil van cellen van zoogdieren is het sterol in het cytoplasma membraan. In zoogdieren cellen is dat cholesterol, in schimmel cellen is dat ergosterol.

Ook de chemische structuur van de celwand verschilt, bij schimmels is er geen peptidoglycan, glycerol, teichoïde zuur of lipopolysaccharide. De polysaccharides zijn mannan, glucan en chitin.

Het metabolisme van een schimmel is heterotrofisch. De voedingsstoffen komen van vergane organische substanties. Een groot verschil tussen planten en schimmels, is dat de schimmels geen chloroplasten en fotosynthese mechanisme hebben. De meeste schimmels zijn aerobe, maar enkele zijn anarobe (dit zijn geen pathogenen in mensen).

Wat veroorzaakt schimmelinfecties? Chapter 43

Bij een infectie die veroorzaakt is door een schimmel, komt de schimmel vaak uit de omgeving en in enkele gevallen veroorzaken de schimmels van de natuurlijke flora een infectie. Inhalatie van de schimmels is het meest voorkomende mechanisme.

De meeste schimmels zijn opportunistisch; ze veroorzaken alleen een infectie bij mensen met een verminderd afweersysteem. Sommige schimmels zijn in staat om de mucosale oppervlaktes (vooral die van de gastro-intestinale en vrouwelijk genitale tractus) te koloniseren. De candida albicans is hier het vaakst de oorzaak van.

Sommige schimmels hebben een mechanisme om barrières als de huid of het respiratoire epitheel te doorbreken. Door de temperatuur van de host worden ze getriggerd om metabole aanpassingen te ondergaan. Deze aanpassingen lijken op een hitte shock reactie en veranderen de morfologie van de schimmel volledig. Hierdoor groeien ze invasiever.

Geen van de extracellulaire producten van de opportunistische schimmels veroorzaken schade. Maar verschillende schimmels produceren extotoxines, mycotoxines genoemd in de omgeving, maar niet in vivo. De schade die wordt veroorzaakt door schimmels komt van het destructieve aspect van delayed-type hypersensitivitiy (DTH) reacties als resultaat van het immuun systeem dat niet in staat is om de schimmel op te ruimen.

Het immuunsysteem probeert de schimmels op te ruimen met behulp van professionele fagocyten (neutrofielen, macrofagen en dendriet cellen), het complement systeem en de patroon herkennings receptoren. Voor schimmels zijn de meeste belangrijke receptoren de lectine achtige structuur op fagocyten (dectine-1) die aan glucan bindt, en de Toll-like receptors (TLR2, TLR4). Meestal zijn neutrofielen en macrofagen al gelijk in staat om de schimmel op te ruimen. Candida albicans is in staat om complemente componenten te binden; ze componenten maken fagocytose onmogelijk. Antilichamen kunnen heel soms gedetecteerd worden tijdens de schimmelinfectie; bijvoorbeeld bij de Candida albicans.

Om een schimmel te detecteren kan er een culture worden gemaakt. Dit is erg simpel, maar kost wel veel tijd. Ook kan er een gram kleuring worden verricht, Candida albicans is gram positief.

Wat is de invloed van antischimmelmiddelen op weerstand? - Chapter 44

Voor schimmelinfecties zijn maar weinig antimicrobiële behandelingen. Veel substanties zijn instabiel, schadelijk voor mensen of schadelijke farmacologische karakteristieken. Gelukkig zijn de meeste schimmelinfecties ‘self-limiting’ en is er dus geen therapie voor nodig.

De polyenes nystatine en amfotericine B zijn allebei lipofiel en binden aan ergosterol, het dominante sterol in het cytoplamische membraan van fungale cellen. Na het binden, worden er kanalen gevormd, die het membraan penetreren en leiden tot lekkage van essentiële kleine moleculen van het cytoplasma en uiteindelijk celdood. De bindingsaffiniteit voor ergosterol van het fungale membraan is niet absoluut; de polyenes binden aan alle sterols, dus ook cholesterol wat in de menselijke cellen voorkomt. Dit veroorzaakt de toxiciteit waardoor ze niet overal voor gebruikt kunnen worden. Bijna alle schimmels zijn gevoelig voor amfotericine B, en de ontwikkeling van resistentie ertegen is erg zeldzaam. Amfotericine B is oplosbaar in water en moet intraveneus worden ingespoten als colloïdale suspensie. Door de toxiciteit van het middel, ontstaan er daarna rillingen, koorts, hoofdpijn en benauwdheid. Het meest schadelijke toxische effect is renale disfunctie en komt bij bijna elke patiënt voor. Hierdoor moet de dosis zo klein mogelijk worden gehouden. Ook is het gebruik van amfotericine B gelimiteerd tot levensbedreigende schimmel infecties.

De azolen zijn een grote familie van synthetische organische verbindingen, die bestaan uit antibacteriële, antischimmel en anti-parasitaire eigenschappen. De belangrijkste antischimmel azolen voor systemische toediening zijn ketoconazole, fluconazole, itraconazole en voriconazole. Clotrimazole en miconazole zijn beperkt tot acuut gebruik. De activiteit van deze azolen is gebaseerd op de inhibitie van het enzym (14 alfa-demethylase) dat verantwoordelijk is voor de conversie van lanosterol naar ergosterol. Dit leidt tot ophoping van lanosterol en uiteindelijk tot een defect membraan. Er kunnen endocriene bijwerkingen ontstaan en het gebruik ervan is daarom beperkt in zwangerschap.

Ketoconazole zorgt voor veel bijwerkingen zoals misselijkheid, overgeven en een verhoogd aantal hepatische enzymen. Maar de ketoconazole is minder toxisch dan amfotericine B. Fluconazole is de eerste azole met een goede penetrantie van het centrale zenuw stelsel, maar bij fungale meningitis wordt itraconazole voorgeschreven.

De allylamines zijn een groep van synthetische verbindingen die werken door het enzym (squalene epoxidase) te inhiberen in een vroeg stadium van ergosterol synthese. Bij de allylaminen groep zit een orale toedieningsvorm voor acute infecties, terbinafine. Dit wordt gebruikt bij dermatofyte (ringwormen) infectie.

Wat zijn parasieten? - Chapter 48

Parasieten - basisbegrippen

Parasieten zijn organismes die fysiologisch onafhankelijk zijn van een host. Parasieten zijn wereldwijd een grote oorzaak van ziektes en overlijden. Een voorbeeld hiervan is malaria. In de tropische gebieden overlijden hier veel mensen aan, terwijl het in de Verenigde Staten en Europa nauwelijks voorkomt.

Parasieten behoren tot de protozoa. Ze verschillen in grootte van 1 tot 100 micrometer. Het zijn eencellige organismes en ze hebben een membraan-gebonden nucleus. De nucleus bevat samengeklonterd of verspreide chromatine en een centrale nucleolus of karyosoom. Het cytoplasma is verdeeld in een binnen endoplasma en een dik buiten endoplasma. In het granulaire endoplasma bevinden zich voedingsstoffen en vaak ook extra voedselreserves. Het ectoplasma is georganiseerd in gespecialiseerde organellen van voortbeweging. Ze hebben flagella om zich voort te bewegen. Protozoa zijn facultatief anaeroob in de host cellen.

Parasieten hebben een definitieve host, hierin planten ze zich voort. De host waarin ze zich ontwikkelen heet de intermediate host. Een voorbeeld hiervan is slakken (intermediate host) en de mens (definitieve host) bij schistosoma parasieten. Vectors zijn organismes waarin de parasiet zich verplaatst, zoals muggen bij malaria, in een vector hoeft geen ontwikkeling plaats te vinden. Sommige parasieten zijn erg host specifiek, meestal is deze specifieke host de mens.

Parasieten hebben één of meerdere gastheren nodig tijdens hun levenscyclus. De gastheer die zeker nodig is en waarin seksuele voortplanting plaatsvindt, is de definitieve gastheer. Eventuele andere gastheren zijn intermediate gastheren, ook wel vectoren genoemd. Vectoren waarin geen ontwikkeling plaatsvindt zijn mechanische vectoren of paratinc of transport gastheren. Een reservoir gastheer bevat een voorraad aan parasieten. Mensen kunnen de enige gastheer zijn bij gastheer specifieke parasieten. Parasitaire infecties die overdraagbaar zijn van dier op mens worden zootonic genoemd. Anthroponotic zijn overdraagbaar van dier naar mens naar mens en naar dier. Enzootic zijn niet overdraagbaar op mensen. Synathropic zijn alleen overdraagbaar tussen mensen. Sylvatic kan mensen bevatten maar dat is niet nodig voor de cyclus.

Vele parasieten hebben slechts 1 gastheer nodig om hun levenscyclus compleet te maken. Hoe een parasiet wordt overgedragen is grotendeels afhankelijk van hun overleving in de externe omgeving en in het geval van helminths, hoe hun nageslacht opgroeit. De manier van transmissie zorgt vervolgens voor de sociale, economische en geografische verspreiding van de parasiet. Een aantal voorbeelden:

• Trichomonas vaginalis produceert geen beschermende cysten, maar kan worden overgebracht via de levende tussenvorm, de trofozoiet. Deze kan slechts enkele uren overleven buiten het menselijke voortplantingsorgaan. Daarom vereist transmissie seksueel contact en komt deze parasiet vooral voor in grote steden, waar mensen seksuele activiteiten ondergaan met meerdere partners.

• Entamoeba histolytica bevindt zich in het gastro-intestinale stelsel van de mens waar het harde cysten vormt die uiteindelijk worden uitgescheiden via de feces. Transmissie vindt plaats wanneer iemand anders deze cysten inneemt, bijvoorbeeld bij oraal-anale seks. Daarom komt deze infectie ook relatief vaak voor bij mannelijke homoseksuelen. De cysten kunnen echter, in tegenstelling tot T vaginalis, langere tijd overleven buiten het lichaam, waar het eten of drinken kan contamineren. Op plekken met slechte hygiëne (psychiatrische instellingen, arme gebieden) kan deze aandoening daarom ook voorkomen.

• Ascaris Lumbricoides wordt overgebracht via de fecaal/orale route via eitjes. De eitjes moeten eerst een tijdje in de grond incuberen onder de juiste omstandigheden, voordat ze infectieus worden. Deze parasiet kan daarom niet direct tussen gastheren worden overgebracht. Dit komt vooral voor in gebieden met slechte sanitaire voorzieningen en tropische of subtropische temperaturen.

Parasieten worden ingedeeld in protozoa en helminths. Protozoa zijn microscopische, eencellige eukaryoten die oppervlakkige overeenkomsten vertonen met gisten. Helminths zijn macroscopische, multicellulaire wormen die ontwikkelde weefsels en complexe orgaansystemen bezitten. Zij variëren in lengte van 1 millimeter tot 1 meter. Een groot deel van deze micro-organismen is niet schadelijk en komt in de natuur voor. Een klein gedeelte dat afhankelijk is van een gastheer voor overleven, kan ziekte veroorzaken. Er zijn ook veel parasieten die samen met een gastheer leven zonder schade toe te brengen.

Helminths

Helminths zijn ingewandwormen. Het zijn multicellulaire organismes. Ze verschillen erg in grootte. Ze hebben een vlies dat een multicellulair syncytium is. Absorptie van voedingsstoffen gaat via het vlies.

Omdat in vele ontwikkelde landen met goede sanitaire voorzieningen infecties met parasieten schaars zijn, kan het zijn dat deze aandoeningen worden ondergewaardeerd. In ontwikkelende landen zijn parasitaire aandoeningen namelijk een grote oorzaak van morbiditeit en mortaliteit. Bovendien, vanwege globalisatie en toenemende emi- en immigratie, komen deze aandoeningen ook steeds vaker in ontwikkelde landen voor. Een aantal parasitaire infecties komt duidelijk voor in ontwikkelde gebieden: toxoplasmose, giardiasis, trichomoniasis en enterobiasis.

Helminths nemen vloeistoffen en afgebroken weefsel op van hun gastheer. Zij zijn meestal anaeroob, hoewel hun larven vaak zuurstof nodig hebben. Een groot deel van hun energie wordt gericht op voortplanting, nageslacht kan oplopen tot 200.000 per dag voor sommige wormen. De meeste leggen ze eieren, maar soms wordt nageslacht levend geboren. Bescherming van het immuunsysteem gebeurt door de cuticle en door het aanmaken van enzymen. Een groot deel van volwassen helminths leeft slechts weken of maanden, maar er zijn soorten die tientallen jaren in de gastheer kunnen leven.

Protozoa

Protozoa kunnen een grootte aannemen van 2 tot meer dan 100 micrometer. Ze bevatten een membraan-omgeven nucleus en cytoplasma. In de nucleus bevindt zich chromatine en een centrale nucleolus of karyosoom. Het cytoplasma wordt in twee delen verdeeld. Het endoplasma dat nutriënten bevat, contractiele vacuolen en onverteerde resten en het ectoplasma dat gespecialiseerde organellen voor voortbeweging bevat. Voorbeelden hiervan zijn pseudopodia, cilia of Flagella.

De meeste parasieten zijn facultatieve anaeroben, dit betekent dat ze zowel met als zonder zuurstof kunnen leven. Zij zijn heterotroof, waardoor ze organische stoffen moeten opnemen uit het externe milieu. Het opnemen van vloeistoffen door het cellulair te omgeven wordt pinocytose genoemd, terwijl het opnemen van vaste stoffen op deze wijze fagocytose wordt genoemd.

Parasieten hebben verschillende beschermings- en voortplantingstechnieken die ervoor zorgen dat ze kunnen overleven. De meeste parasieten ondergaan simpele deling, waardoor ze zich voortplanten. Sporozoa wisselen deling tot meerdere cellen (schizogonie) af met perioden van seksuele voortplanting (sporogonie).

In een schadelijk milieu verlagen ze hun metabolisme en kunnen ze een beschermende cyste om zich heen vormen. Dit helpt ook bij extracellulaire migratie tussen verschillende gastheren. Protozoa zijn in te delen in 4 klassen op basis van manier van voortplanting en manier van voortbeweging.

Sommige protozoa en veel helminths hebben 2 of meer gastheren nodig om hun levenscyclus compleet te maken. De definitieve gastheer is de gastheer waar seksuele voortplanting plaatsvindt. De intermediate gastheer is de gastheer waar aseksuele voortplanting en ontwikkeling van de larven plaatsvindt. Soms zijn er zelfs meerdere intermediate gastheren. In het geval van malaria is de mug de definitieve gastheer, omdat hier seksuele voortplanting van de parasiet plaatsvindt. De mens is in dit geval slechts de intermediate gastheer. De verspreiding van dit soort parasieten is dus grotendeels afhankelijk van hun niet-menselijke gastheer. Malaria komt alleen voor in gebieden waar de Anopheles mug voorkomt en dan alleen op plekken waar de omstandigheden zo zijn dat de parasiet zich kan ontwikkelen.

Wormen

Wormen zijn lange, bilateraal symmetrische dieren die een lengte hebben van tussen de 1 millimeter en meer dan 1 meter. Hun lichaamswand is bedekt met een acellulair cuticle, dat glad kan zijn, of geribbeld. Anterior bezitten ze vaak zuigers, haken of tanden om zich te binden met een gastheer. Zij bezitten allemaal gedifferentieerde orgaansystemen, zoals een zenuwstelsel en voortplantingsstelsel. Sommigen bezitten een gastro-intestinaal stelsel, geen enkele heeft een bloedvoorziening. Helminths zijn in te delen in 3 grote groepen.

Nematoden hebben een spoelvormig lichaam met een gastro-intestinaal stelsel dat loopt van mond tot anus. Beide geslachten komen voor, waarbij de mannelijke worm kleiner is dan de vrouwelijke. Zij kunnen verder worden ingedeeld in een categorie die het gastro-intestinale stelsel bevolkt en zij die het bloed en weefsel van mensen bevolken.

Cestodes hebben een platte, lintvormige morfologie. De anterieure zijde van de cestode, de scolex, bevat zuigers en vaak ook haken voor bevestiging. Achter de nek bevindt zich een keten van voortplantings-segmenten, genaamd proglottiden. Elke segment heeft zowel een mannelijk als een vrouwelijke gonade. Voedingsstoffen worden waarschijnlijk via de cuticle opgenomen.

Trematodes bevatten aftakkende, blinde gastro-intestinale stelsels, die dus het lichaam niet meer verlaten. Overtollig afval wordt via de mond opnieuw uitgescheiden. Zij hebben zuigers in de mond en meer distaal op het ventrale gedeelte van het lichaam.

Wat veroorzaakt parasitaire infecties? - Chapter 49

De pathogenese van protozoa en helmintische ziektes is allebei erg variabel. Vele factoren dragen hieraan bij, zoals de grootte van de parasiet, de toegedane schade, voortplantings potentiaal, voedingsvereisten, niche selectie en immunologische consequenties van de infectie.

De grootte van de parasiet verschilt erg en is ook afhankelijk van de voedingsbenodigdheden van de parasiet en de schade die het veroorzaakt. De schade die door de parasiet veroorzaakt wordt, is meestal het resultaat van de invasie van het weefsel van de host. Mijnwormen (hookwormen) dringen vaak door tot het epitheel van het colon, hierdoor worden ernstige immunologische ontstekingsreacties veroorzaakt.

De voortplantings potentiaal van een parasiet varieert heel erg. Protozoa hebben vaak een erg korte voorplantingstijd. Dit komt vooral doordat de levenscyclus vooral uit aseksuele voorplanting bestaat. Helminthen zijn meestal niet in staat om zich voort te planten in hun definitieve host. Hierbij is de hoeveelheid wormen die zijn binnengedrongen van belang. Ook de voedingsvereisten verschilt per parasiet, hoewel de meesten facultatief anaeroob zijn.

De immunologische consequenties van de infectie kunnen de pathogenese bevorderen. Antigenen, antilichamen en complement complexen samen, veroorzaken anemie en glomerulonephritis bij trypanosomiasis. Allergische reacties spelen een grote rol bij hookwormen. Op deze manier dragen de immulogische reacties dus bij aan de parasitaire ziekte.

De grote maat, complexe structuur en gevarieerd metabolische activiteit van de meeste parasieten zorgen voor een grote uitdaging voor de host. Normaal gesproken is de immunologische reactie erg krachtig, maar bij parasieten is de reactie minder effectief dan de reactie op virale of bacteriële infecties. De parasitaire infectie heeft dan ook vaker een chronisch verloop. Wel zorgt de immuun reactie ervoor dat de organismes in lage concentraties in het lichaam van de host blijven.

Alle immuunreacties zijn getraind tegen virale en bacteriële micro-organismes, zoals de innate responses (het complement systeem, dendritische cellen en natural killer cellen) en de adaptive responses (antibodies, cytokines, cytotoxic T-lymfocyten, geactiveerde macrofagen, memorycells en ADCC mechanismes).

Wat veroorzaakt huid en wondinfecties? - Chapter 57

Huid

Infecties van de huid kunnen het gevolg zijn van microbiotische invasie van organismen die naar de huid komen via het bloed. Huidlaesies die niet bij de infectiehaard in de buurt liggen worden veroorzaakt door bacteriële toxinen. Ook kan het veroorzaakt worden door immunologische reacties van microbiotische antigenen die op de huid zitten.

De huid is een orgaan met verschillende functies, voornamelijk het beschermen van weefsels tegen externe microbiotische invasering. Wel is de huid gevoelig voor kleine trauma’s, die vaak niet worden opgemerkt, maar waarbij er kans is op organismen die naar de diepere lagen migreren. Verder wordt de huid gepenetreerd door klieren en haarfollikels en de infectie kan ook via deze weg plaatsvinden, met name wanneer de afvoergangen geobstrueerd zijn.

Trauma

Folliculitis

Folliculitis is een kleine infectie van de haarfollikels en wordt meestal veroorzaakt door S aureus. Het komt vaak voor in gebieden waar veel wrijving en zweet is: de nek, het gezicht oksels en billen. De follikel raakt eerder verstopt bij veel talg, zoals bij acne vulgaris. Follikulitis kan ook veroorzaakt worden door P aeruginosa, maar dit is meer geassocieerd met hot tubs en whirlpools. Ondanks goede reiniging en chloor, kunnen de schimmels goed groeien met door de temperatuur.

Talgklieren

Acne vulgaris zorgt ook voor ontsteking van de haarfollikels, maar dit komt door verstopping van de talgklieren. De comedonen (mee-eters) bij acne zijn het gevolg van Propionibacterium acnes. De zuren die de organismen produceren zorgen voor stimulatie van de ontstekingsreactie en verergert zo de aandoening. De belangrijkste oorzaak is echter de hormonale verandering op de talgsecretie, wat optreedt tijdens de pubertijd en de ziekte is vaak over bij jong volwassenen.

Behandeling

Folliculitis kan vaak zelf al ontlasten zonder dat er antibiotica nodig zijn. Bij chronische folliculitis kan het nodig zijn om de S aureus die in de neus aanwezig kan zijn te elimineren. Antibiotica zijn vaak niet nodig, tenzij er cellulitis of karbonkels ontwikkelen.

Bij ernstige acne wordt vaak kleine dosis orale tetracyline of macroliden gegeven.

Kleine of onzichtbare huidverwondingen kunnen dienen als een route voor infectie bij veel gelokaliseerde huidinfecties, maar ook bij sommige systemische ziekten, zoals bij syfilis en leptospirose.

Impetigo

Pyoderma, ook wel impetigo (krentenbaard), is een vaak voorkomende, soms epidemische huidinfectie. De infectie wordt over algemeen veroorzaakt door groep A streptococcen. De eerste wond is vaak een klein blaasje dat zicht ontwikkelt en dan barst waarna een oppervlakkige verspreiding plaatsvindt. Er zijn multiple huidwondjes met een vochtig exudaat, wat indroogt tot een honinggele korst. Het exsudaat en de korst bevatten veel streptococcen. Epidemische besmettingen komen vaak voor bij kinderen, bij hitte, slechte hygiene en overbevolking. De behandeling is met penicilline of erythromycine of huid antisceptica om de verspreiding te voorkomen.

Erysipelas

Erysipelas is een snel verspreidende infectie van de diepere lagen van de dermis, wat bijna altijd veroorzaakt wordt door groep A streptococcen. Ook is er vaak sprake van huidoedeem, erytheem, pijn en systemische manifestatie zoals koorts en lymfenadenopathie. De ziekte kan uitbreiden tot sepsis of lokale necrose van de huid. Het is een serieuze infectie die direct behandeld dient te worden met penicilline of erythromycine.

Cellulitis

Cellulitis is niet een echte huidinfectie, maar kan ontwikkelen vanuit de huid of uit een wond. Het is meestal een acute infectie van het subcutane vetweefsel met zwelling en pijn. Het wordt het vaakst veroorzaakt door S aureus en groep A streptococcen. H influenza type B is de oorzaak bij kinderen. Bij een ongecontroleerde diabetes mellitus gaat het vaak om E. coli.

Ulcera en granulomateuze wonden

Veel acute en subacute huidinfecties worden gekarakteriseerd door ulcerering of door een granulomateuze reactie. Herpes simplex kan zorgen voor lokale blaasjes die kunnen ontwikkelen tot ulcera. Veel primaire schimmelziekten zorgen voor huidulcera of cellulitis. Hier is ook het risico dat parasieten direct de huid infecteren.

Wonden

Wonden kunnen ontstaan door chirurgische interventie, trauma’s of fysiologisch. Fysiologisch is een beschadiging van de endometriale oppervlakte, na het scheiden van de placenta en de navelstreng bij de baby.

De infectie kan worden veroorzaakt door:

1. De normale flora van de patiënt

2. Materiaal van geïnfecteerde mensen, via handen of de lucht

3. Pathogenen uit de omgeving die de wond infecteren.

Wat ook bijvoorbeeld kan is contaminatie van een penetrerende steekwond in de buik met darmbacteriën of clostridium tetani van splinters.

Chirurgische en traumatische wonden worden ingedeeld op basis van potentiele contaminatie en het risico op infectie. Schone wonden zijn chirurgische wonden die gemaakt zijn onder aseptische omstandigheden. Schone gecontamineerde wonden zijn operatieve wonden die gemaakt worden in weefsels met een normale flora, maar zonder bekende contaminatie. Gecontamineerde wonden zijn nieuwe chirurgische wonden en traumatische wonden die een groot risico hebben op contaminatie. Vieze en geïnfecteerde wonden zijn oude, geïnfecteerde, traumatische wonden, die gecontamineerd zijn met vreemd materiaal of met de flora van geperforeerde organen.

Er zijn verschillende factoren die bijdragen aan de kans op infectie. De hoeveel micro-organismen en de virulentie zijn de belangrijkste. De fysische en fysiologische conditie van de wond draagt ook bij aan de kans. Stukken met necrose, vasculaire strangulatie, hematomen, oedeem, slechte bloedtoevoer en slechte oxygenatie zorgen er allemaal voor dat de normale verdediging verminderd is. Het is dus belangrijk om necrotisch weefsel te verwijderen en een chirurg met goede vaardigheden, voorzichtigheid en aandacht voor detail te hebben.

Behandeling en preventie

Ernstige wondinfectie worden bijna altijd behandeld met een combinatie van chirurgische en chemotherapeutische behandelingen. Necrotisch weefsel en gecontamineerde corpora aliena worden verwijderd, pus moet worden gedraineerd. Dit zorgt er allemaal voor dat de goede antibiotica goed bij de infecteerde wond kunnen komen.

Wat veroorzaakt oog- en oorinfecties? - Chapter 59

Oog

Ooginfecties kunnen worden onderverdeeld in infectie die primair de externe structuren (oogleden, conjunctiva, sclera en cornea) omvatten en de infecties die intern zit. De belangrijkste verdediging zijn de tanen en de conjunctiva, net zoals het mechanische knipperen. In de tranen zitten IgA en lysozymen en in de conjunctiva zitten lymfocyten, plasmacellen, neutrofielen en mestcellen, die snel kunnen reageren op infecties door een ontstekingsreactie en de productie van antibody’s en cytokinen.

Het binnenoog wordt beschermd tegen externe invasie door de sclera en de cornea. Wanneer deze structuren beschadigd worden, is er kans op infectie. Bovendien kan een infectie het interne oog bereiken door de bloedbaan en de a. retinalis en zo een chorioretinits of uveitis kan veroorzaken. Dit gebeurt met name bij immuungecompromiteerde patiënten.

Blefaritis

Blefaritis een acute of chronische aandoening van het ooglid. Het kan zorgen voor een gelokaliseerde ontsteking, een hordeolum, of een granulomateuze reactie, een chalazion.

Conjunctivitis

Een conjunctivitis is een ontsteking van de conjunctiva. Het kan ontstaan vanuit de oogleden, de cornea (keratitis) of sclera (episcleritis). Uitgebreide ziekte waarbij de conjunctiva en de cornea meedoen, wordt een keratoconjunctivitis genoemd. Progressieve keratitis kan leiden tot ulvera, littekens en blindheid. Ofthalmia neonatorum is een acute conjunctivitis bij pasgeborenen.

Uveitis

Uveitis is een infectie van de uveale tractus: de iris, het ciliaire lichaam en het choroïd. De meeste ontstekingen van de iris zijn niet infectieus. Een acute uveitis zorgt voor pijn, roodheid en fotofobie. Chorioretinitis is de meest voorkomende ontsteking, waarbij de retina ontstoken is, wat kan leiden tot een neuritis optica en kan eindigen in een endofthalmitis. Wanneer er niet adequaat wordt behandeld, kan het eindigen in blindheid.

Oor

De meeste oorinfecties zijn van het externe oorkanaal, otitis externa, of het middenoor, otitis media. Een otitis externa kan veroorzaakt worden wanneer er lokaal trauma is, bij furunculose, corpora aliena en veel vocht, wat kan leiden tot een zwemmers oor. Soms is er sprake van een otitis externa als gevolg van een otitis media met een geperforeerd trommelvlies.

De buis van Eustachius

Verbindt het middenoor met de nasofarynx en blijkt een belangrijke rol te spelen bij patiënten met een otitis media. De buis heeft 3 functies: ventilatie, bescherming en klaren via mucociliair transport. Virale bovenste luchtweginfecties of allergie kunnen zorgen voor ontsteking en oedeem. Hierdoor neemt de functie, met name de ventilatie, af. Hierdoor wordt er meer zuurstof uit de lucht geabsorbeerd en ontstaat een negatieve druk. Hierdoor kunnen potentiele pathogenen van de nasofarynx in het middenoor komen en doordat het niet goed geklaard kan worden en dit leidt tot kolonisatie en infectie.

Bij otitis externa is er sprake van purulente ooruitvloed. Het kan erg pijnlijk zijn, met cellulitis in de omgevende zachte weefsels. Het is vaak geassocieerd met zwemwater waarin aerobe Gram-negatieve organismen zitten. Pseudomonas aeruginosa is het meest voorkomende pathogeen.

Acute otitis media wordt bijna altijd veroorzaakt door bacteriën en vaak een complicatie van acute virale bovenste luchtweginfecties. Koorts, prikkelbaarheid en acute pijn zijn aanwezig. Bij otoscopie wordt een uitpuilend trommelvlies gezien en vloeistof. Soms zitten er zelf blaren op het trommelvlies, myringitis. Als het niet goed behandeld wordt, is er de kans op een mastoïditis, of kan het leiden tot een spontane perforatie.

Chronische otitis media is vaak het gevolg van een acute infectie die niet goed is genezen.

Otitis externa kan meestal behandeld worden door voorzichtig schoon te maken met topische oplossingen. De Gram-negatieve bacteriën gedijen vaak niet goed in een zure omgeving, dus een oplossing met een lage pH (3,0 of minder) is vaak effectief.

Acute otitis media verbetert vaak vanzelf, maar wanneer de symptomen langer dan 2 dagen bestaan is er een indicatie voor antibiotica en een follow-up. Er wordt vaak empirisch behandeld om zoveel mogelijk potentiele bacteriën te dekken. Vaak gaat het om S pneumoniae en H influenzae. Wanneer er extreme druk is, kan een incisie in het trommelvlies geïndiceerd zijn.

Wat veroorzaakt luchtweginfecties? - Chapter 61

Infecties komen bij gezonde individuen meestal voor na een verergerde middenweg long ontsteking (in de bronchiole), daarnaast veroorzaken kleinere pathogenen vaak lagere long weg infecties door het mucociliaire mechanisme te omzeilen (zoals m. Tuberculosis) of in het zeldzamere geval geschiet het via hematogene verspreiding vanaf een verder gelegen ontsteking. Men heeft een verhoogde kans op infectie als de mechanische barrières verstoort zijn (onder andere de epiglottis en het hoest mechanisme), dit kan komen door drugs en alcohol gebruik, roken, inademen van chemische stoffen, pijnstilling en een doorgemaakte beroerte.

Bovenste luchtweginfecties

Bovenste luchtweginfecties zijn vaak de neusholte en de farynx en worden in meer dan 80% viraal. Rhinitis is een ontsteking van de neusmucosa. Faryngitis is ontsteking van de farynxen en tonsillitis is ontsteking van de tonsillen. Doordat al deze structuren dicht bij elkaar liggen, zijn vaak meerdere structuren tegelijkertijd ontstoken.

Andere infecties zijn peritonsillair abces, retrotonsillair abces en retrofaryngeaal abces. Deze infecties worden veroorzaakt door directe invasie van mucosa en zijn dieper in het weefsel gelokaliseerd, alwaar ze een abces vormen. Rhinitis is het meest voorkomende symptoom van een verkoudheid. Tevens is er sprake van griep, oedeem van de neusholte en meer slijmproductie. Dit zorgt voor nasale obstructie.

Faryngitis en tonsillitis worden gekarakteriseerd door faryngeale pijn, keelpijn, en oedeem en zwelling van de aangedane structuren.

Peritonsillaire of retrotonsillaire abcessen zijn over het algemeen een complicatie van tonsillitis. Er is sprake van pijn en bij lichamelijk onderzoek zijn asymmetrische tonsillen te zien. Vaak betreft het kinderen ouder dan 5 jaar. Wanneer het niet adequaat wordt behandeld, kan het abces zich uitbreiden naar omliggende structuren of zelfs tot een pneumonie.

Middelste luchtweginfectie

Bij een middelste luchtweginfectie gaat het om de epiglottis, de larynx, trachea en de bronchi. De meeste infecties treden op in de kindertijd. Wanneer een volwassene een laryngitis heeft, heeft een grote luchtstroom over. Een kind heeft relatief kleinere luchtwegen en bovendien nog niet zo’n goede immuunrespons. Een laryngitis kan zich ontwikkelen tot een ernstiger beeld: kroep, wat kan leiden tot een significante vermindering van de luchtstroom.

Epiglottitis

Een epiglottis wordt meestal gekenmerkt door een plots begin van pijn in de nek en keel, koorts en een inspiratoire stridor. Door de ontsteking en oedeem in de epiglottis en andere zachte weefsels boven de stembanden, is het moeilijk of onmogelijk om te praten.

Ook is het door de zwelling lastig om te slikken. Wanneer er niet adequaat wordt behandeld kan het dodelijk zijn, wegens acute luchtwegobstructie.

Laryngitis, of de ergere vorm kroep, kunnen heel acuut of iets langzamer ontstaan (uren tot dagen). Er is sprake van koorts, inspiratoire stridor, verminderde spraak en een blafhoest. In tegenstelling tot epiglottitis is de ontsteking gelokaliseerd in de subglottische laryngeale structuren, inclusief de stembanden.

Bronchitis of tracheobronchitis kan de eerste kenmerk zijn van een infectie of het resultaat van een uitgebreide bovenste luchtweginfectie. Er is sprake van hoest, koorts en sputumproductie, die vaak aanvankelijk helder is, maar vervolgens purulent wordt. Bij ausculatie worden er vaak rhonchi gehoord.

Chronische bronchitis is het resultaat van een langer bestaande schade aan het bronchiale epitheel. De meest voorkomende oorzaak is sigarettenrook, maar er zijn ook stoffen uit het milieu die dit kunnen veroorzaken.

Met uitzondering van epiglottitis worden acute middelste luchtweginfecties over het algemeen veroorzaakt door virussen. Bij een acute luchtwegobstructie zijn er ook noninfectieuze mogelijkheden, zoals geaspireerde corpora aliena en acute laryngospasme of bronchospasme, veroorzaakt door anafylaxe.

Lage luchtweginfecties

Onderste luchtweginfecties ontstaan door invasie en ziekte van de longen, inclusief de alveolaire ruimten en de ondersteunende structuren, het interstitium, en de terminale bronchiolen. Bronchiolitis is een ontstekingsproces wat voornamelijk de kleine luchtwegen bij kinderen aantast.

Acute pneumonie

Acute pneumonie is een infectie van het longparenchym wat zich ontwikkelt over uren tot dagen en die dagen tot weken kan aanhouden. Het kan langzaam beginnen met malaise en koorts, of juist heel snel met koude rillingen, denk dan aan een pneumococcen pneumonie. Het eerste symptoom kan hoesten zijn, wat veroorzaakt wordt door bronchiale irritatie. Met het hoesten kan ook sputum omhoog komen, vaak purulent. Vaak is er ook sprake van pijn op de borst doordat de pleura ook aangedaan zijn.

Acute pneumonie kan zich manifesteren als een geleidelijk aan ontstaande ziekte, met malaise en langzaam ontstane koorts of als een ziekte met een acuut begin en koude rillingen. Tot de symptomen behoort hoesten met het opgeven van sputum en in sommige gevallen bloed. In ernstigere gevallen kan ook cyanose, dyspneu en een verhoogde ademhaling gezien worden. Gemiddeld duurt het uren tot dagen voordat symptomen zich uiten en bij geen behandeling duurt het soms weken voordat de symptomen voorbij gaan. Door middel van een X-long kunnen infiltraten gezien worden in een gehele lob of in segmenten.

Chronische pneumonie

Chronische pneumonie begint langzaam en ontwikkelt over een week tot maanden en kan zelfs jaren aanhouden. De eerste symptomen zijn dezelfde als bij acute pneumonie, maar ze ontwikkelen langzamer. Wanneer de ziekte doorzat, is er sprake van gewichtsverlies, slapeloosheid en nachtzweten. Later zijn er ook hemoptoë, dyspnoe en borstpijn. Longabcessen zijn vaak een complicatie van chronische of acute pneumonie en wordt veroorzaakt door organismen die zorgen voor lokale verwoesting van het longparenchym.

Chronische pneumonie ontstaat geleidelijk, gedurende een aantal weken tot maanden, en met in eerste instantie dezelfde symptomen als acute pneumonie. Later zal ook gewichtsverlies, nachtzweten en verlies van eetlust een rol spelen. Pleurale effusie, vocht in de pleuraholte, ontstaat door het chronische ontsteking proces veroorzaakt door een infectieus of niet-infectieuze verwekker. Empyeem, infectie van de pleura, ontstaat door een bacteriële verwekker. Als behandeling uitblijft kan het weken tot jaren duren voordat symptomen verdwijnen.

Long abcessen

Long abcessen ontstaan bij infiltranten in de long die longweefsel kunnen beschadigen (onder andere gastrische stoffen of voedsel). Men ondervindt dezelfde symptomen als bij pneumonie. Radiologisch worden in gelokaliseerde gebieden holtes gezien die met lucht en vloeistof gevuld zijn.

Etiologie

Bij kinderen en ouderen worden pneumoniae bijna altijd verwekt door een virus (80%), terwijl dat bij volwassenen veel minder vaak zo is (10-20 %). Met het influenza virus moet men altijd op de hoede zijn omdat het mogelijk dodelijk is, ook voor gezonde volwassenen. Pneumonie door gramnegatieve bacteriën betreft over het algemeen alleen immuun gecomprimeerde. Op elke leeftijd is een pneumokokken infectie de meest voorkomende bacteriële infectie. Kinderen onder 7 maanden hebben vrijwel zeker te maken met een c. Trachomatis infectie, terwijl bij school kinderen en jong volwassenen dit een c. Pneumoniae infectie is.

Diagnose en behandeling

Diagnose kan moeilijk zijn omdat veel organismen sowieso gevonden worden in sputum of secreties. Influenza in secretie en tuberculose in sputum sluit de diagnose uit, omdat deze in normale omstandigheden niet gevonden worden. Er moet microscopisch onderscheid gemaakt worden tussen sputum en speeksel. Alleen sputum kan gekweekt worden om een bacteriële pneumonie te diagnosticeren omdat speeksel al gecontamineerd is. Andere mogelijkheden zijn lavage en biopten nemen, dit zijn zeer invasieve ingrepen en erg onprettig voor de patiënt maar wel diagnostisch waardevol omdat ze minder snel gecontamineerd zijn. Bloedonderzoek afnemen om de verwekker uit te sluiten is belangrijk bij een acute pneumonie.

Bij chronische pneumonie, long abcessen en empyeem bestaat behandeling vaak uit drainage of chirurgie. Bij bacteriële pneumonie wordt empirisch behandeld (door middel van penicilline) tot dat resultaten van de kweek binnen zijn, daarna wordt er specifiek behandeld.

Wat veroorzaakt vasculaire infecties? - Chapter 66

Wanneer er micro-organismen in het bloed zitten, is dit onderdeel van een ongecontroleerde infectie. Afhankelijk van de agent is het een viraemie, bacteriaemie, fungaemie of parasitaemie. De term sepsis duidt een aantal symptomen aan die vaak geassocieerd zijn met een bacteriemie, een snel ontwikkelende shock. Viraemie wordt vaak vroeg al aangekondigd door koorts, malaise en andere symptomen zoals spierpijn.

Bacteriemie kan ook het gevolg zijn van microbiotische groei aan de binnenkant van de oppervlakten van intraveneuze apparaten (infuus). Omdat in gezonde mensen de bloedstroom steriel is, wordt bacteriemie als ernstig ervaren. Toch kan er voorbijgaande bacteriemie zijn wanneer er normale lichaamsflora in de bloedstroom komt. De agents die dan in het bloed komen worden snel geklaard.

Intravasculaire infectie

Intracardiale infecties, endocarditis, en primaire vaatinfecties, thromboflebitis of endarteritis worden over het algemeen veroorzaakt door bacteriën. Infecties van het cardiovasculaire systeem zijn vaak extreem serieus en wanneer het niet goed behandeld wordt, zijn ze dodelijk.

Endocarditis

Endocarditis wordt vaak veroorzaakt door infecties op bio-of kunstkleppen van het hart, maar kunnen ook ontstaan uit septale defecten, shunts of endocardium. Infecties van de coarctatie van de aorta worden ook gezien als endocarditis aangezien de klinische presentatie hetzelfde is.

Er zijn verschillende factoren van invloed op de pathogenese van endocaritis:

1. Endotheel dat is veranderd door doorgemaakte ziekte of door congenitale malformaties is vatbaarder voor de depositie van bacteriën, bloedplaatjes en fibrine. De meeste infecties gaan uit van de mitraal- of de aortaklep, die ook het meest kwetsbaar zijn. Door turbulente stroom kan het endotheel nog onregelmatiger worden, waardoor fibrine en bloedplaatjes zich vast kunnen zetten. Dit is een potentiele plek voor kolonisatie.

2. Een voorbijgaande infectie komt vaak voor, maar is vaak klinisch niet heel ernstig. Het komt vaak voor na tandartsbezoeken, maar ook na geboorte en manipulaties zoals bronchoscopie, sigmoïdoscopie, cystoscopie en chirurgische ingrepen.

3. Circulerende organismen binden zich aan het beschadigde oppervlak, waarna het complement wordt geactiveerd, ontstekingsreactie start en fibrine bindt. Er vormt zich een beschermlaagje tegen de antibiotica. Dit maakt het moeilijk om de infectie te behandelen.

Een ander fenomeen dat bijdraagt aan endocarditis is de ontwikkeling van circulerende immuuncomplexen. De complexen activeren complement en zorgen voor perifere manifestaties van de ziekte, zoals nefritis, artritis en huidlaesies.

Acute endocarditis heeft een fulminant beloop met hoge koorts en kan leiden tot de dood binnen een aantal dagen tot weken. Subacute endocarditis leidt tot dood binnen weken tot maanden met mildere koorts, nachtzweten, gewichtsverlies en algehele malaise. De kliniek is afhankelijk van de virulentie van het infecterende organisme. S aureus zorgt voor een acute ziekte.

Complicaties zijn het risico op hartfalen doordat de hemodynamische eigenschappen veranderen, de chordae tendinea kunnen ruptureren of doordat een klep geperforeerd raakt. Ook kunnen er abcessen ontstaan in het myocard. Vaak is ook de nier aangedaan en is er sprake van hematurie. Hierop volgt nierfalen, vaak door glomerulonefritis. Ook is het risico op embolieën en infarcten of longontstekingen.

De diagnose wordt meestal gesteld op basis van klinische kenmerken, maar een bloedkweek is de gouden standaard. In 95% van de gevallen is de eerste kweek positief. Vaak worden er 3 kweken per 24 uur afgenomen. De respons op de behandeling kan lang duren en moeilijk zijn. Het is belangrijk om agressief te behandelen.

Intraveneuze katheter bacteriemie kan zich ontwikkelen op een katheter die gekoloniseerd wordt met micro-organismen. Vaak gaat het om bacterie van de huid S aureus of om Candida.

Bacteriemie van extravasculaire infecties

Vaak is bacteriemie het gevolg van een extravasculaire infectie. E organismen worden gedraineerd via het lymfestelsel en komen via de capillairen en het veneuze systeem in aanraking met het bloed. Het meest voorkomende is via een urineweginfectie, maar ook luchtweginfecties en huidinfecties kunnen bacteriemie veroorzaken.

Sepsis en septische shock

Bij bacteriemie zijn er bacteriën in het circulerende bloed. Bij sepsis komt er een systemische reactie hierop, tachycardie, tachypnoe, hyperthermie of hypothermie. Bij het septische syndroom is er ook sprake van veranderde orgaanperfusie. Hierdoor kan er minder urineproductie zijn, veranderde mentale status, systemische acidose en hypoxemie. Wanneer er niet wordt ingegrepen kan deze situatie overgaan naar een septische shock, waarbij er hypotensie optreedt totdat er multi-orgaanfalen is. Bij mulit-orgaanfalen is er sprake van een hoge mortalitieit.