12_Detectie_kweek_en_identificatie.pdf

# Inleiding tot de diagnostiek in de medische microbiologie Dit onderwerp introduceert de algemene principes van diagnostiek in de medische microbiologie, inclusief de taken van het laboratorium, de benodigde monsters en de algemene technieken voor het aantonen van microbiologische etiologie. ### 1.1 De taken van het medisch microbiologisch laboratorium Het medisch microbiologisch laboratorium voert onderzoeken uit op aanvraag van artsen om de volgende vragen te beantwoorden [4](#page=4): * Heeft de patiënt momenteel een infectie? * Wat is de specifieke verwekker van de infectie? * Welke antimicrobiële middelen zijn effectief tegen de verwekker? Daarnaast adviseert het laboratorium over de afname en bewaring van monsters [4](#page=4). De belangrijkste technieken die in het laboratorium worden gebruikt zijn: * Microscopie [4](#page=4). * Kweek en identificatie van micro-organismen [4](#page=4). * Antigendetectie [4](#page=4). * Moleculaire detectietechnieken [4](#page=4). * Serologie (detectie van antilichamen als bewijs van infectie) [4](#page=4). * Antibiogram (besproken bij antibiotica) [4](#page=4). Naast de individuele patiëntenzorg, levert het laboratorium ook waardevolle informatie voor de gemeenschap door middel van resistentiecijfers en epidemiologische gegevens. Technieken zoals 'fingerprinting' en viruskweek worden niet routinematig uitgevoerd [4](#page=4). > **Tip:** De interpretatie van laboratoriumresultaten vereist kennis van de natuurlijke flora en de kinetiek van de immuunreactie [1](#page=1). ### 1.2 Microbiologische etiologie aantonen: met welke technieken? Het aantonen van de microbiologische verwekker van een ziekte is cruciaal, aangezien klinische beelden zelden zo suggestief zijn dat zowel de diagnose als de verwekker direct duidelijk zijn. Zelfs bij schijnbaar duidelijke aandoeningen zoals pyelonefritis, blijft de specifieke verwekker onbekend zonder diagnostisch onderzoek [7](#page=7). Om de microbiologische etiologie aan te tonen, worden verschillende technieken toegepast [7](#page=7): * **Microscopie:** Om specifieke beelden te herkennen [7](#page=7). * **Kweek:** * Op eenvoudige bodems voor bacteriën [7](#page=7). * Celkweek voor virussen en chlamydiae [7](#page=7). * **Non-culture detection:** * Antigendetectie [7](#page=7). * Detectie van het genoom van het micro-organisme [7](#page=7). * **Immuunrespons detectie:** * Serologie (detectie van antilichamen) [7](#page=7). * Huidtest [7](#page=7). Het belang van een juiste staalafname en staalbewaring kan niet genoeg benadrukt worden voor succesvolle diagnostiek. Het aanvraagformulier voor testen is een essentieel document voor het laboratoriumonderzoek [1](#page=1) [5](#page=5). > **Tip:** Klinische ervaring is waardevol, maar in het bijzonder bij gebrek hieraan, biedt diagnostiek houvast [3](#page=3). ### 1.3 Algemene diagnostische methoden De diagnostiek in de medische microbiologie omvat een reeks methoden om pathogenen aan te tonen of om immuniteit tegen een agens aan te tonen. Deze methoden omvatten [1](#page=1) [4](#page=4): * **Microscopie:** Directe visualisatie van micro-organismen [1](#page=1). * **Gramkleuring:** Een specifieke kleuringstechniek om bacteriën te onderscheiden [1](#page=1). * **Kweek:** Het kweken van micro-organismen op geschikte voedingsbodems om ze te laten groeien en identificeren [1](#page=1). * **PCR (Polymerase Chain Reaction):** Een moleculaire techniek voor het amplificeren van specifiek DNA of RNA [1](#page=1). * **ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay):** Een serologische techniek die antistoffen of antigenen kan detecteren [1](#page=1). > **Tip:** De interpretatie van de resultaten vereist kennis van de normale bacteriële flora en de kinetiek van de immuunreactie [1](#page=1). --- # Directe detectiemethoden voor pathogenen Directe detectiemethoden maken het mogelijk pathogenen te identificeren zonder ze eerst te hoeven kweken in vitro, wat vooral nuttig is wanneer micro-organismen klein, moeilijk te kweken of niet kenmerkend zijn. Deze methoden omvatten zowel microscopische als niet-microscopische technieken [16](#page=16) [8](#page=8). ### 2.1 Microscopische methoden Microscopische methoden maken gebruik van verschillende soorten microscopen om micro-organismen te visualiseren [8](#page=8). #### 2.1.1 Gewone lichtmicroscopie Gewone lichtmicroscopie biedt een maximale vergroting tot ongeveer 1000x, waardoor objecten groter dan 0,2 µm zichtbaar zijn [8](#page=8). * **Zonder fixatie en kleuring:** Deze methode kan worden toegepast voor het aantonen van schimmels, parasieten, en bij urineweginfecties, evenals voor een snelle beoordeling van bijvoorbeeld vaginaal uitstrijkje (wet stain) [8](#page=8). * **Met fixatie en kleuring:** Voor een duidelijker beeld van bacteriën, vooral bij een vergroting van 1000x, is een gefixeerd en gekleurd preparaat noodzakelijk [8](#page=8). * **Gramkleuring:** Dit is de meest gebruikte kleuring in de bacteriologie. Het proces omvat het kleuren met kristalviolet, fixatie met lugol, ontkleuren, en een rode tegenkleuring. Grampositieve bacteriën blijven blauw door hun celwandsamenstelling (hoge hoeveelheid peptidoglycaan), terwijl andere bacteriën en cellen rood worden. Gramkleuring is bijzonder krachtig bij vermoeden van meningitis, waar grampositieve diplokokken duiden op pneumokokken (behandeling met ceftriaxone) en gramnegatieve diplokokken op meningokokken (behandeling met penicilline of amoxicilline en preventieve maatregelen voor contactpersonen). Bij andere monsters is de informatie uit gramkleuring vaak minder eenduidig, zoals bij gramnegatieve staven die kunnen wijzen op diverse soorten zoals *E. coli*, *Salmonella*, of *Shigella*. Gramkleuring is meestal niet zinvol bij ontlasting vanwege de aanwezige commensale flora, tenzij pathogenen een zeer afwijkende morfologie hebben [11](#page=11) [12](#page=12) [13](#page=13) [8](#page=8). * **Zuurvaste kleuring:** Deze kleuring, waaronder de Ziehl-Neelsen en auramine kleuring, wordt gebruikt voor het opsporen van zuurvaste bacteriën, met name mycobacteriën zoals *M. tuberculosis*. Het principe berust op het onverwijderbaar maken van intracellulaire kleurstoffen door het mycolzuur in de celwand met een zuur-alcohol mengsel. Auramine kleuring, die gebruik maakt van een fluorescerende molecule, wordt afgelezen met een fluorescentiemicroscoop en is sneller en gevoeliger [14](#page=14). Virussen, mycoplasmata en chlamydiae zijn niet zichtbaar met deze technieken; virussen worden indirect zichtbaar gemaakt door hun cytopathogene effect op celculturen [8](#page=8). > **Tip:** De gramkleuring is snel, goedkoop en kan een zeer goede aanduiding van de verwekker geven, met name bij meningitis. Het kan ook informatie verschaffen over inflammatie en staalkwaliteit [15](#page=15). #### 2.1.2 Fluorescentiemicroscopie Fluorescentiemicroscopie maakt het mogelijk om micro-organismen (of weefsels) te detecteren die zijn aangekleurd met een antiserum of probe gelabeld met een fluorescerende marker, zoals bij Fluorescentie In Situ Hybridisatie (FISH). Antigenen van bacteriën en virussen kunnen worden opgespoord door binding met gemerkte antisera (immuno-fluorescentie) [8](#page=8). #### 2.1.3 Elektronenmicroscopie (EM) Voor de visualisatie van virussen is elektronenmicroscopie noodzakelijk, hoewel dit zelden wordt gebruikt in de routine-diagnostiek [8](#page=8). ### 2.2 Niet-microscopische methoden Deze methoden worden gebruikt wanneer lichtmicroscopie niet volstaat vanwege de grootte, verborgen aard of het gebrek aan een typisch voorkomen van het pathogeen. Ze zijn meestal gebaseerd op antilichamen of nucleïnezuur hybridisatie [16](#page=16). #### 2.2.1 Antigen detectie Antigeendetectie methoden richten zich op het aantonen van specifieke antigenen van pathogenen. * **Bacteriën:** Voorbeelden zijn de pneumokokken- of *Legionella*-antigeentest op urine bij verdenking van pneumonie, en de detectie van *C. difficile* toxine in feces bij typische diarree [16](#page=16). > **Voorbeeld:** Een antigeendetectietest kan worden uitgevoerd volgens een sandwich ELISA principe. Hierbij wordt het antigen gevangen door een 'capture' antilichaam. Een tweede antilichaam, gebonden aan een enzym, bindt vervolgens aan het antigen. Detectie vindt plaats op basis van een enzymatische reactie die leidt tot de vorming van een gekleurd substraat [18](#page=18). * **Virussen:** * Feces kan worden getest op rotavirusantigeen bij diarree bij kinderen [17](#page=17). * Respiratoire aspiraten/monsters kunnen worden onderzocht op respiratoir syncytiaal virus (RSV) bij kinderen met bronchiolitis, of op influenza [17](#page=17). * Bloedmonsters kunnen worden getest op antigenen zoals HBV S Ag of HIV p24 Ag om de vensterperiode bij acute infecties te verkorten [17](#page=17). * High-risk humaan papillomavirus (HPV) DNA kan worden aangetoond met in situ hybridisatie op cervicaal specimen [17](#page=17). * **Schimmels:** Galactomannan polysaccharide, een component van de celwand van *Aspergillus* spp., kan in serum worden aangetoond [18](#page=18). * **Protozoa:** Bij verdenking op malaria kan een sneltest voor *Plasmodium* spp. antigeen worden uitgevoerd op bloed [19](#page=19). > **Voorbeeld:** Een antigeendetectietest via immunochromatografie werkt door bloed van de patiënt op een nitrocellulose strip aan te brengen. Een buffer met een gelabeld detectieantilichaam (bijvoorbeeld met gouddeeltjes) stuwt het monster naar detectielijntjes. Bij aanwezigheid van het antigen wordt het gevangen door een 'capture' antilichaam. Een controlelijn zorgt voor de detectie van de reagentia [19](#page=19). #### 2.2.2 Nucleïnezuur hybridisatie (in situ) Nucleïnezuur hybridisatie, met name in situ, kan worden gebruikt voor het aantonen van pathogenen. Een voorbeeld hiervan is de detectie van HPV DNA in cervicaal materiaal [16](#page=16) [17](#page=17). #### Algemene kenmerken van niet-microscopische methoden Deze methoden zijn doorgaans snel, kunnen vaak dezelfde dag nog resultaat geven, en soms zelfs binnen minuten indien dringend. Ze zijn eenvoudig in gebruik en vereisen weinig training. Hoewel ze specifiek zijn en gericht zoeken, kan dit ertoe leiden dat andere oorzaken gemist worden. De gevoeligheid kan bij sommige tests beperkt zijn. Per individueel staal kan de kostprijs relatief hoog zijn en er kan veel afval ontstaan [20](#page=20). --- # Detectiemethoden na kweek en amplificatie Dit onderwerp behandelt de diverse methoden voor het detecteren en identificeren van micro-organismen nadat ze zijn gekweekt en geamplificeerd, inclusief traditionele kweektechnieken, enzymatische en serologische tests, geavanceerde methoden zoals MALDI-TOF, en moleculaire technieken zoals PCR [21](#page=21). ### 3.1 Kweek van micro-organismen: basistechnieken en media De basis voor de detectie van micro-organismen is de kweek, waarbij optimale omstandigheden essentieel zijn voor groei. Deze omstandigheden omvatten een geschikte voedingsbron (suikers, N-bron, mineralen, buffer), temperatuur (circa 36 °C), en atmosferische condities (aeroob, anaeroob, capnophiel). Na een aanpassingsperiode volgt een logaritmische toename van micro-organismen, waardoor ze microscopisch zichtbaar worden [21](#page=21). Er worden verschillende soorten kweekbodems gebruikt: * **Vloeibare kweekbodems:** Deze worden gebruikt om te bepalen of er groei is (+) of niet (-), en dienen vaak voor verder onderzoek van bacteriële kenmerken [22](#page=22). * **Agarbodems:** Op deze bodems ontstaan kolonies, waarbij één bacterie één kolonie vormt. Dit maakt het mogelijk om verschillende soorten in een monster te onderscheiden en biedt reeds suggesties voor identificatie op basis van het kolonie-uiterlijk. Het uitstrijken van een staal in segmenten bevordert de isolatie van afzonderlijke kolonies, wat cruciaal is voor identificatie. Resultaten kunnen semikwantitatief worden gerapporteerd (bijv. groei in zone 1, 2) of kwantitatief als aantal kolonie-vormende eenheden (KVE of CFU) per volume [22](#page=22). Selectieve bodems zijn cruciaal voor het isoleren van specifieke soorten uit een mengflora [23](#page=23): * **Verrijkende bodems:** Bevatten stoffen die de groei van moeilijke soorten bevorderen [23](#page=23). * **Bloedhoudende bodems:** Verbeteren de groei van bepaalde soorten en maken de detectie van hemolyse mogelijk [23](#page=23). * **Selectieve bodems (strikt genomen):** Onderdrukken de groei van ongewenste soorten, waardoor klinisch relevante soorten duidelijker zichtbaar worden [23](#page=23). * **Differentiële bodems:** Bevatten pH-indicatoren of chromogene stoffen, waardoor kolonies verschillende kleuren en uiterlijke kenmerken krijgen [23](#page=23). * **Bodems met antibiotica:** Worden gebruikt om alleen resistente soorten op te sporen, bijvoorbeeld voor screening op MRSA [23](#page=23). Hemolyse van rode bloedcellen is een belangrijk identificatiekenmerk, met name bij streptokokken, en kan leiden tot classificaties als β-hemolytisch, α-hemolytisch (vergroenend), of niet-hemolytisch (γ-hemolytisch) [24](#page=24). ### 3.2 Identificatie van opgegroeide bacteriën De identificatie van bacteriën na kweek gebeurt op basis van diverse eigenschappen [25](#page=25): * **Morfologie:** Gramkleuring en celvorm [25](#page=25). * **Kolonie-uiterlijk:** Grootte, randen, kleur (pigmentatie, indicatorreacties), en geur [25](#page=25). * **Fysiologische en biologische kenmerken:** * Afbraak en/of assimilatie van suikers en aminozuren [25](#page=25). * Groei onder specifieke omstandigheden (temperatuur, pH, zoutconcentratie) [25](#page=25). * Profiel van kenmerkende metabolieten [25](#page=25). * Celwandsamenstelling [25](#page=25). * **Genetisch profiel:** Totaal DNA of ribosomaal RNA [25](#page=25). * **Serologische methoden:** Gebruik van specifieke antilichamen tegen typische antigenen [25](#page=25). #### 3.2.1 Enzymatische en serologische identificatie Enzymatische tests worden gebruikt om de afbraak of productie van specifieke moleculen door bacteriën te meten. Een voorbeeld is de ureasetest, die de splitsing van ureum door een bacterie aantoont, resulterend in alkalinisatie en een kleuromslag van de pH-indicator. Deze tests kunnen geminiaturiseerd worden of geautomatiseerd in zogenaamde 'batterijen' van enzymatische testen [26](#page=26). Serologische identificatie maakt gebruik van agglutinatie met specifieke antilichamen, vaak gebonden aan latexdeeltjes, om de aanwezigheid van specifieke antigenen te detecteren. Dit kan leiden tot zichtbare klontering, wat een snelle indicatie geeft voor de identificatie of typering van bacteriën [26](#page=26). #### 3.2.2 Identificatie met MALDI-TOF massaspectrometrie Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization - Time Of Flight (MALDI-TOF) massaspectrometrie is een relatief nieuwe techniek die sinds ongeveer tien jaar wordt gebruikt in diagnostische laboratoria. De voordelen zijn onder andere de universele toepasbaarheid, waarbij geen voorkennis van de bacteriegroep nodig is, en een significante tijdwinst (resultaten binnen 24 uur, vergeleken met 48 uur voor klassieke methoden) [27](#page=27). Het principe berust op het fragmenteren van bacteriële eiwitten met een laser na fixatie op een drager (matrix). De fragmenten worden gescheiden op basis van hun massa-lading-verhouding in een Time Of Flight (TOF) buis. Het resulterende piekenpatroon (spectrum) wordt vergeleken met een database van referentie-spectra om de bacterie te identificeren [28](#page=28) [29](#page=29). > **Tip:** MALDI-TOF massaspectrometrie reduceert de identificatietijd aanzienlijk, wat vooral voordelig is bij langzame groeiers of moeilijk te identificeren soorten [27](#page=27). ### 3.3 Kweek van moeilijker kweekbare micro-organismen Sommige micro-organismen vereisen specifieke kweekomstandigheden of zijn überhaupt moeilijk of niet in vitro te kweken [31](#page=31). * **Anaeroben:** Vereisen kweekomstandigheden zonder zuurstof, ook tijdens transport (#page=31, 32). Zuurstof moet strikt worden geweerd [31](#page=31) [32](#page=32). * **Trage groeiers of niet op klassieke bodems:** * **Mycobacteriën:** Groei kan weken duren [31](#page=31). * **Mycoplasmata:** Vormen microscopische kolonies op speciale media [31](#page=31). * **Chlamydia:** Komen alleen in cellijnen, waarbij de aanwezigheid aangetoond kan worden door glycogeenbevattende inclusies te kleuren (#page=31, 33) [31](#page=31) [33](#page=33). * **(Bijna) onkweekbare bacteriën:** Sommige, zoals *Mycobacterium leprae* en *Treponema pallidum*, groeien wel in dieren maar niet in vitro. Andere zijn helemaal niet kweekbaar [31](#page=31). * **Schimmels en gisten:** Groeien soms op bacteriële bodems, maar vaak zijn selectieve bodems nodig. Groei kan langzamer zijn dan bij bacteriën [31](#page=31). * **Virussen:** Vereisen cellijnen als gastheer (obligate parasieten). Detectie gebeurt via cytopathogeen effect of immunodetectie/hybridisatie. Sommige virussen zijn onkweekbaar. Dit proces is tijdrovend, bewerkelijk en duur, en wordt in de praktijk steeds vaker vervangen door moleculaire detectiemethoden [31](#page=31). * **Protozoa:** Meestal niet kweekbaar voor routine diagnostiek [31](#page=31). ### 3.4 Interpretatie in het bacteriologisch onderzoek De interpretatie van kweekresultaten is sterk afhankelijk van de klinische vraag en het type staal. Het doel is niet om alle aanwezige bacteriën te identificeren, maar om de klinisch relevante pathogenen op te sporen [34](#page=34). Strategieën per staaltype: * **Type 1 (Plaatsen zonder normale flora, bv. bloed, gewrichtsvocht):** De aanwezigheid van een bacterie wordt vrijwel altijd als pathogeen beschouwd. Voorzorgsmaatregelen tijdens afname (aseptisch, desinfectie) zijn cruciaal om contaminatie te minimaliseren. Huidbewoners die als contaminanten worden gevonden, worden meestal niet als pathogeen geïnterpreteerd, tenzij bij immuungecompromitteerde patiënten of met protheses. Bij hemoculturen is het volume van de bodem en het bloed groot om remmende stoffen te neutraliseren en lage aantallen bacteriën te detecteren, wat interpretatie soms bemoeilijkt door potentiële contaminanten [36](#page=36). * **Type 2 (Plaatsen die passeren langs normale flora, bv. sputum, urine):** Maatregelen tijdens afname, transport en verwerking zijn gericht op het minimaliseren van contaminatie uit de normale flora. Snel transport is belangrijk om de bacteriegroei of -sterfte te voorkomen en het mengen van speeksel met etter (bij sputum) te beperken. In het laboratorium worden kwantitatieve kweken uitgevoerd, waarbij lage aantallen vaak niet de verwekker zijn. Indicatoren voor staalkwaliteit zijn het aantal plaveiselcellen (veel duidt op speekselcontaminatie) en neutrofielen (veel duidt op infectie) [37](#page=37). * **Type 3 (Monsters met pathogenen tussen commensale flora, bv. feces, keeluitstrijkje):** Het is essentieel om de specifieke pathogenen te kennen die geassocieerd zijn met de locatie en symptomen. Selectieve bodems worden gebruikt om potentiële pathogenen op te sporen. Kwantificering kan belangrijk zijn bij overgroei, zoals bij *Candida* infecties. Screening op multiresistente stammen (bv. MRSA) is ook een vorm van detectie in dit type monster [38](#page=38). > **Belangrijk:** Communicatie met de microbioloog over de klinische context, reisgeschiedenis, symptomen of antibioticagebruik is cruciaal voor een juiste interpretatie. Pre-analytische kwaliteit (correcte staalafname en -transport) is fundamenteel voor betrouwbare resultaten [38](#page=38). ### 3.5 Belang van tijd bij diagnose door kweek De analysetijd voor microbiologische onderzoeken op basis van kweek is doorgaans langer dan voor chemische bepalingen [39](#page=39). * **Gewone bacteriën:** Microscopie kan minuten tot uren duren. Kweek en identificatie met klassieke testen duren doorgaans 24-48 uur (inclusief incubatie 's nachts). MALDI-TOF kan de identificatie soms op dezelfde dag afronden. Antibiogrammen vereisen eerst groei en duren nog eens 48 uur. Globaal is dit 2-3 dagen, maar tussentijdse informatie kan wel beschikbaar zijn. Transporttijd, sluitingstijden van het lab en de complexiteit van bepaalde micro-organismen kunnen de analysetijd verlengen tot 3-5 dagen [39](#page=39). * **Virussen, mycobacteriën, mycoplasmata, anaeroben:** Deze organismen vereisen vaak langere en complexere kweekprocedures. Indien mogelijk, wordt voor deze groepen de voorkeur gegeven aan snellere, niet-kweekgebaseerde technieken [39](#page=39). ### 3.6 Detectie na moleculaire amplificatie Moleculaire detectietechnieken, voornamelijk gebaseerd op PCR of reverse transcriptie-PCR (RT-PCR), bieden gevoelige en specifieke methoden voor de detectie van micro-organismen [40](#page=40). * **Principe:** Vaak kwantitatief, vereist staalvoorbereiding en strenge voorzorgen tegen moleculaire contaminatie om valspositieve resultaten te voorkomen [40](#page=40). * **Toepassingen:** Breed toepassingsgebied voor alle soorten pathogenen [40](#page=40). * **Bacteriën:** Detectie van de aanwezigheid (bv. 16S RNA gen PCR), identificatie van moeilijk kweekbare organismen (bv. mycobacteriën), detectie van resistentiegenen, stamtypering (bv. in ziekenhuishygiëne), en onderzoek naar diversiteit van flora (microbioom). Kan direct op staal of in combinatie met kweek [41](#page=41). * **Virussen:** Detectie en kwantificering (bv. HIV, CMV, HSV, HBV), en typering van virale varianten of bepaling van antivirale resistentie op genetisch niveau. Meestal direct op staal [41](#page=41). * **Schimmels:** Detectie van aanwezigheid (bv. *Aspergillus fumigatus*). Meestal direct op staal (respiratoir) [41](#page=41). * **Protozoa:** Detectie van aanwezigheid (bv. toxoplasmose, amoebiase, *Plasmodium falciparum*). Direct op staal (biopten, feces, bloed) [41](#page=41). * **Wormen:** Detectie van aanwezigheid (bv. nematoden, filariasen, schistosomiase). Direct op staal (feces, serum) [41](#page=41). * **Voordelen:** Zeer specifiek en gevoelig, wat zowel een voor- als een nadeel kan zijn [40](#page=40). * **Evolutie:** Richting automatisering en beschikbaarheid voor individuele stalen, waardoor urgente analyses mogelijk worden. Kan gecombineerd worden met sequencing (Sanger of deep sequencing) [40](#page=40). --- # Serologische diagnostiek Serologische diagnostiek maakt gebruik van het opsporen van antilichamen in serum of ander lichaamsvocht om een infectie of eerdere blootstelling aan een pathogeen te identificeren. Deze methoden, vaak gebaseerd op het ELISA-principe, kunnen relatief snel resultaten opleveren [42](#page=42). ### 4.1 Principes van serologische diagnostiek Serologisch onderzoek richt zich op de detectie van specifieke antistoffen in lichaamsvloeistoffen. Antilichamen zijn relatief stabiel en kunnen daarom worden opgespoord in serummonsters die langere tijd bewaard zijn, zowel in de koelkast als ingevroren. De detectie van antilichamen is een indirecte manier om een infectie aan te tonen, aangezien het aangeeft dat het immuunsysteem heeft gereageerd op een pathogeen, maar geeft op zichzelf geen informatie over de huidige aanwezigheid van het pathogeen. Een goed functionerend immuunsysteem is noodzakelijk voor antistofproductie [42](#page=42) [43](#page=43). Een typische enzym-linked immunosorbent assay (ELISA) voor antilichaamdetectie omvat het coaten van een antigeen op een plastic drager. Vervolgens wordt patiëntenserum toegevoegd, waarna detectie plaatsvindt met een enzym-gebonden anti-immuunglobuline (bijvoorbeeld anti-IgM of anti-IgG). De toevoeging van een substraat leidt tot een kleurreactie die optisch gedetecteerd kan worden [42](#page=42). ### 4.2 Interpretatie van serologische profielen #### 4.2.1 IgM en IgG antistoffen * **IgM antistoffen:** Wijzen doorgaans op een recente infectie. Ze worden meestal binnen een week na infectie detecteerbaar, pieken binnen twee weken, en worden na enkele maanden weer negatief. Het is belangrijk om te realiseren dat de infectie al aanwezig kan zijn en de patiënt besmettelijk kan zijn voordat diagnostische testen positief worden; dit wordt de vensterperiode of window phase genoemd. Gevoeligere tests, zoals PCR, kunnen helpen deze periode te verkorten, maar een vensterperiode blijft bestaan. Voorbeeld: bij HIV infectie is PCR binnen ongeveer tien dagen positief, terwijl serologie gemiddeld pas na drie weken positief wordt [43](#page=43). * **IgG antistoffen:** Worden meestal pas na meer dan een week detecteerbaar. Ze kunnen vaak levenslang aanwezig blijven, hoewel dit varieert afhankelijk van de specifieke infectie [43](#page=43). #### 4.2.2 Titerbepaling Serologisch onderzoek kan kwalitatief (positief of negatief) of kwantitatief (titer) worden uitgevoerd. Titerbepalingen, met name voor IgG, kunnen nuttig zijn. Een viervoudige toename van de antilichaamconcentratie in twee opeenvolgende serummonsters, met minimaal twee weken ertussen, kan wijzen op een recente infectie. IgG en soms IgM titers kunnen ook stijgen bij reactivatie van een latente infectie [43](#page=43). #### 4.2.3 Specifieke situaties en valse resultaten * **Polyklonale activatie:** Bij infectie met bijvoorbeeld het Epstein-Barr virus (EBV) kunnen IgM-titers tegen verschillende antigenen stijgen door polyklonale activatie van B-cellen [44](#page=44). * **Affiniteitsbepaling:** Soms wordt de affiniteit van aanwezige IgG-antilichamen bepaald, bijvoorbeeld bij CMV-seropositiviteit bij zwangere vrouwen [44](#page=44). * **Vals negatieve resultaten:** Kunnen optreden bij patiëntengroepen die minder goed antistoffen vormen, zoals neonaten, hoogbejaarden en immuungecompromitteerde personen [44](#page=44). * **Vals positieve resultaten:** Kunnen voorkomen bij patiënten die antistoffen "passief" hebben ontvangen, zoals neonaten via transplacentair transport en moedermelk (detecteerbaar tot 6 maanden na geboorte), of na transfusie met plasma-houdende producten of immunoglobulines [44](#page=44). > **Tip:** Let bij het interpreteren van serologische profielen op de evolutie van zowel IgM als IgG antistoffen over tijd. Een snelle en sterke respons, vergelijkbaar met die bij vaccinatie, kan optreden bij herinfectie. De affiniteit van IgG-antilichamen stijgt doorgaans bij latere antwoordgolven [43](#page=43). > **Example:** Bij een Hepatitis B virusinfectie met spontane genezing, kan men een specifieke serologische evolutie waarnemen met variaties in antigen- en antilichaamtiters over de tijd, inclusief IgM en IgG. De infectieuze periode (HBsAg-positief) kan voorafgaan aan symptomen zoals geelzucht. DNA PCR kan het virus 1-2 weken voor de detectie van HBsAg in serum aantonen [44](#page=44). ### 4.3 Toepassingsgebied van serologische diagnostiek Serologische diagnostiek heeft diverse toepassingen: 1. **Virale infecties:** Wordt vooral ingezet voor virussen vanwege de vaak chronische aard van de infectie en de directe link tussen de kiem en de ziekte. Bij bacteriën is het nut beperkter, hoewel het relevant is voor de diagnostiek van syfilis en de ziekte van Lyme [45](#page=45). 2. **Screening en vaccinatiestatus:** Nuttig voor het screenen op dragerschap van infectieziekten (bijv. HIV, HBV, HCV) en voor het opvolgen van de vaccinatiestatus (bijv. HBV) [45](#page=45). 3. **Individuele diagnostiek:** Voor het diagnosticeren van doorgemaakte infecties, inclusief mogelijke intracerebrale infecties door analyse van lumbaal vocht; hoge lokale titers wijzen op lokale antistofproductie [45](#page=45). 4. **Preventie:** Gebruikt voor preventieve doeleinden, zoals CMV- en Toxoplasma-serologie voor zwangere vrouwen [45](#page=45). ### 4.4 Voordelen en beperkingen **Voordelen:** * Snel en kosteneffectief [45](#page=45). * Over het algemeen zeer specifiek en gevoelig voor de belangrijkste pathogenen [45](#page=45). * Antilichamen zijn stabiel in vitro [45](#page=45). * Voor specifieke infecties of vraagstellingen bestaat een eigen strategie van serologische testen, soms in combinatie met andere methoden [45](#page=45). **Beperkingen:** * De belangrijkste beperking is dat serologie indirect contact met een pathogeen aantoont en geen directe informatie geeft over de huidige aanwezigheid van de kiem. Dit is uiteraard minder problematisch voor pathogenen die per definitie niet of nauwelijks uit het lichaam worden geëlimineerd, zoals HIV [45](#page=45). --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Diagnostiek | Het proces van het identificeren van een ziekte of aandoening door middel van symptomen, tests en andere medische informatie. In de medische microbiologie richt dit zich op het aantonen van infectieuze agentia en de immuunreactie van de patiënt. | | Staalafname | Het proces waarbij biologisch materiaal (zoals bloed, urine of weefsel) wordt verzameld van een patiënt met als doel dit te onderzoeken in een laboratorium. De correctheid van de afname is cruciaal voor betrouwbare resultaten. | | Staalbewaring | Het correct bewaren van verzameld biologisch materiaal om de integriteit ervan te behouden en degradatie van pathogenen of moleculen te voorkomen, totdat het voor onderzoek wordt gebruikt. | | Pathogenoom | De volledige set van genen van een pathogeen organisme, die informatie bevat over zijn virulentiefactoren, resistentiemechanismen en andere eigenschappen die bijdragen aan ziekte. | | Immuniteit | De weerstand van het lichaam tegen ziekteverwekkers of schadelijke stoffen, opgebouwd door het immuunsysteem. Dit kan worden aangetoond door de aanwezigheid van specifieke antilichamen of andere immuunmarkers. | | Microscopie | Het gebruik van een microscoop om structuren te bekijken die te klein zijn om met het blote oog te zien, zoals bacteriën, schimmels en cellen. Verschillende typen microscopen en kleuringen bieden diverse visualisatiemogelijkheden. | | Gramkleuring | Een differentiële kleuringstechniek die bacteriën indeelt in twee hoofdgroepen: Gram-positief (paars) en Gram-negatief (rood), gebaseerd op de samenstelling van hun celwand. | | Kweek | Het proces waarbij micro-organismen in een laboratoriumomgeving worden vermeerderd op een voedingsbodem om hun aanwezigheid, aantal en specifieke kenmerken te kunnen bestuderen. | | PCR (Polymerase Chain Reaction) | Een moleculaire techniek die wordt gebruikt om specifieke DNA- of RNA-sequenties exponentieel te amplificeren, waardoor zelfs kleine hoeveelheden genetisch materiaal detecteerbaar worden. Dit is essentieel voor het aantonen van pathogenen die moeilijk te kweken zijn. | | ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) | Een veelgebruikte immunologische test die de aanwezigheid van antigenen of antilichamen in een monster detecteert door middel van enzymgekoppelde reacties. Het resultaat wordt vaak visueel waargenomen door een kleurverandering. | | Natuurlijke flora | De gemeenschap van micro-organismen die normaal gesproken op en in het menselijk lichaam leven zonder ziekte te veroorzaken. Kennis van de natuurlijke flora is belangrijk om onderscheid te maken tussen commensalen en pathogenen. | | Kinetiek van de immuunreactie | De tijdsafhankelijke processen van de immuunrespons, inclusief de initiatie, ontwikkeling en afname van de productie van immuunmoleculen zoals antilichamen en de activatie van immuuncellen. | | Antigeendetectie | Een diagnostische methode die gericht is op het aantonen van specifieke antigenen van een pathogeen. Dit kan bijvoorbeeld via immuno-fluorescentie of ELISA. | | Moleculaire detectietechnieken | Een brede categorie van technieken die gericht zijn op het detecteren van genetisch materiaal (DNA of RNA) van pathogenen, zoals PCR en in situ hybridisatie. | | Antilichaam | Een eiwit dat door het immuunsysteem wordt geproduceerd als reactie op de aanwezigheid van een antigeen. Antilichamen helpen bij het neutraliseren of elimineren van pathogenen. | | Antibiogram | Een test die de gevoeligheid van een bacterie bepaalt voor verschillende antibiotica. Dit helpt bij het kiezen van de meest effectieve behandeling voor een bacteriële infectie. | | Epidemologie | De studie van de verspreiding, oorzaken en effecten van ziekten in populaties. In de microbiologie is dit relevant voor het monitoren van resistentiepatronen en uitbraken. | | Cytopathogeen effect | Veranderingen in cellen die worden veroorzaakt door een virale infectie. Deze veranderingen, zoals celdood of abnormale celvorming, kunnen zichtbaar zijn onder de microscoop en duiden op de aanwezigheid van een virus. | | Fluorescentiemicroscoop | Een microscoop die gebruikmaakt van fluorescentie om objecten te verlichten en te detecteren. Dit maakt het mogelijk om specifieke structuren of micro-organismen te visualiseren wanneer ze gemerkt zijn met fluorescerende stoffen. | | FISH (Fluorescence In Situ Hybridization) | Een moleculaire techniek die fluorescent gelabelde sondes gebruikt om specifieke DNA- of RNA-sequenties direct in cellen of weefsels te lokaliseren en te visualiseren. | | Electronenmicroscopie (EM) | Een microscooptechniek die elektronenbundels gebruikt om zeer gedetailleerde beelden van structuren op nanometerschaal te verkrijgen. Dit is essentieel voor het bestuderen van virussen die te klein zijn voor lichtmicroscopie. | | Zuurvaste kleuring | Een speciale kleuringstechniek, zoals Ziehl-Neelsen, die wordt gebruikt om zuurvaste bacteriën, met name mycobacteriën, te detecteren. Deze bacteriën hebben een unieke celwand die ongevoelig is voor ontkleuring met zuur-alcohol. | | Mycobacteriën | Een geslacht van bacteriën die bekend staan om hun zuurvaste celwand, waaronder Mycobacterium tuberculosis, de belangrijkste verwekker van tuberculose. | | PMN (Polymorfonucleaire leukocyten) | Een type witte bloedcel, zoals neutrofielen, die een belangrijke rol speelt in de immuunrespons tegen bacteriële infecties. De aanwezigheid van veel PMN in een monster kan wijzen op inflammatie of infectie. | | Commensale flora | Micro-organismen die normaal gesproken op of in een gastheer leven zonder deze te schaden. Ze kunnen een belangrijke rol spelen in de gezondheid van de gastheer. | | Staalvoorbereiding | De reeks stappen die nodig zijn om een biologisch monster klaar te maken voor analyse, inclusief eventuele extractie, concentratie of zuivering van het doelmolecuul of pathogeen. | | Amplificatie | Het proces van het vermenigvuldigen van een genetisch materiaal (DNA of RNA) of een specifiek molecuul. Dit wordt vaak gedaan om detecteerbaar te maken wat in lage concentraties aanwezig is. | | Kweekbodem | Een medium dat voedingsstoffen bevat en wordt gebruikt om de groei van micro-organismen in een laboratoriumomgeving te ondersteunen. Bodems kunnen verschillen in samenstelling om specifieke soorten te bevorderen. | | Kolonies | Zichtbare groepen micro-organismen die ontstaan uit één enkele bacterie of spore die zich vermenigvuldigt op een vaste kweekbodem. | | KVE (Kolonievormende eenheden) / CFU (Colony-Forming Units) | Een eenheid die wordt gebruikt om het aantal levensvatbare bacteriën of schimmels in een monster te kwantificeren. Elke KVE/CFU wordt verondersteld te resulteren in één zichtbare kolonie. | | Selectieve bodems | Kweekbodems die specifieke componenten bevatten om de groei van bepaalde micro-organismen te bevorderen en de groei van andere te onderdrukken, waardoor klinisch relevante pathogenen beter geïsoleerd kunnen worden. | | Differentieel maken | Het toevoegen van indicatoren aan een kweekbodem die verandering van kleur vertonen op basis van de biochemische activiteit van de groeiende micro-organismen, wat helpt bij identificatie. | | Hemolyse | Het afbreken van rode bloedcellen. Dit is een kenmerk dat bij bepaalde bacteriën, zoals streptokokken, kan worden waargenomen op bloedagar en helpt bij hun identificatie. | | Urease test | Een biochemische test om te bepalen of een bacterie het enzym urease produceert, dat ureum kan afbreken tot ammoniak. Dit leidt tot een pH-verandering die detecteerbaar is met een indicator. | | MALDI-TOF Massaspectrografie | Een techniek die wordt gebruikt voor de snelle en nauwkeurige identificatie van micro-organismen door het analyseren van de massaspectra van hun eiwitten. Dit is een belangrijke aanwinst in de diagnostiek. | | Vacuüm | Een ruimte waarin de luchtdruk extreem laag is. In massaspectrografie wordt vacuüm gebruikt om de vlucht van ionen te vergemakkelijken en interferentie te minimaliseren. | | Massato charge ratio ($m/z$) | De verhouding tussen de massa en de lading van een ion. In massaspectrometrie wordt deze verhouding gebruikt om de identiteit van moleculen te bepalen. | | Spektrale representatie | Een grafische weergave van de ionen die worden gedetecteerd door een massaspectrometer, met pieken die overeenkomen met specifieke $m/z$ waarden. Dit "vingerafdruk" helpt bij identificatie. | | Database van referentie MS-spectra | Een verzameling van massaspectra van bekende micro-organismen die wordt gebruikt om de spectrum van een onbekend monster te vergelijken en een identificatie te verkrijgen. | | Anaeroben | Micro-organismen die groeien en zich vermenigvuldigen in afwezigheid van zuurstof. Speciale kweekomstandigheden zijn vereist voor hun isolatie en identificatie. | | Cellijnen | Gekweekte cellen die in het laboratorium worden gebruikt voor diverse doeleinden, waaronder de kweek van virussen en andere intracellulaire pathogenen die niet op standaard kweekbodems groeien. | | Inclusielichaampjes | Structuren die zich in de celkern of het cytoplasma van een gastheercel bevinden en worden gevormd als gevolg van een infectie, zoals door virussen of chlamydia. Hun aanwezigheid kan diagnostisch zijn. | | Lugolkleuring | Een kleuring die wordt gebruikt om glycogeen aan te tonen. In de context van chlamydiainfecties wordt het gebruikt om glycogeenbevattende inclusies in geïnfecteerde cellen te visualiseren. | | Viridans streptokokken | Een groep Gram-positieve bacteriën die normaal gesproken deel uitmaken van de orale flora. Ze veroorzaken zelden significante infecties, tenzij in specifieke omstandigheden. | | Enterobacteriaceae | Een grote familie van Gram-negatieve bacteriën die de darmen van mensen en dieren bewonen. Sommige soorten zijn pathogeen en kunnen infecties veroorzaken. | | Enteropathogenen | Micro-organismen die darminfecties veroorzaken, leidend tot diarree en andere gastro-intestinale klachten. Voorbeelden zijn Salmonella, Shigella en Campylobacter. | | Enterococcitis | Infectie veroorzaakt door enterokokken, die normaal gesproken in de darmen leven. Ze kunnen echter infecties veroorzaken in andere delen van het lichaam, vooral bij immuungecompromitteerde patiënten. | | MRSA (Methicilline-resistente Staphylococcus aureus) | Een stam van Staphylococcus aureus die resistent is tegen methicilline en veel andere antibiotica. Dit is een belangrijke oorzaak van nosocomiale infecties. | | Multiresistente stammen | Bacteriën die resistent zijn tegen meerdere klassen van antibiotica. Dit vormt een groeiend probleem in de gezondheidszorg. | | Pre-analytische kwaliteit | De kwaliteit van een monster vóór de daadwerkelijke laboratoriumanalyse. Een lage pre-analytische kwaliteit, zoals onjuiste afname of opslag, kan leiden tot onbetrouwbare resultaten. | | Moleculaire amplificatie | Technieken zoals PCR die worden gebruikt om specifieke genetische sequenties te vermenigvuldigen. Dit maakt het mogelijk om pathogenen op te sporen die in zeer lage concentraties aanwezig zijn. | | Reverse transcriptie PCR (RT-PCR) | Een variant van PCR die wordt gebruikt om RNA te detecteren en te amplificeren. Dit is essentieel voor de analyse van RNA-virussen. | | DNA-hybridisatie | Een techniek waarbij een gelabelde DNA-probe bindt aan een complementaire DNA-sequentie in een monster, wat de aanwezigheid van een specifieke sequentie aangeeft. | | 16S RNA gen | Een gen dat aanwezig is in alle bacteriën en archaea. De sequentie van het 16S rRNA-gen wordt vaak gebruikt voor taxonomische classificatie en identificatie van bacteriën. | | Genotypering | Het bepalen van de genetische samenstelling van een organisme, wat kan worden gebruikt voor het typeren van stammen en het traceren van infectiebronnen. | | Microbioom | De collectieve genetische informatie van alle micro-organismen die in een bepaalde omgeving leven, zoals de menselijke darm. Studies naar het microbioom helpen bij het begrijpen van de rol van microben bij gezondheid en ziekte. | | Virus serotypering | Het classificeren van virussen op basis van hun antigenische eigenschappen, vaak met behulp van specifieke antilichamen. Dit helpt bij het volgen van virale evolutie en de impact van vaccins. | | Serologie | Een tak van de geneeskunde die zich bezighoudt met de studie van serum en de antilichamen die het bevat. Serologische tests worden gebruikt om infecties en auto-immuunziekten te diagnosticeren. | | Lumbaal vocht | Vocht dat wordt verkregen uit de lumbale punctie, ook wel bekend als ruggenmergsvocht. Het wordt geanalyseerd om infecties of aandoeningen van het centrale zenuwstelsel te diagnosticeren. | | Vensterperiode (window phase) | De periode tussen de initiële infectie met een pathogeen en het moment waarop diagnostische tests, zoals serologie, betrouwbaar positief zijn. | | IgM | Een type antilichaam dat als eerste wordt geproduceerd na blootstelling aan een antigeen. Verhoogde IgM-niveaus duiden meestal op een recente infectie. | | IgG | Een type antilichaam dat de meest voorkomende is in het bloed en de weefselvloeistoffen. IgG-niveaus kunnen wijzen op zowel een recente als een eerdere infectie, en blijven vaak langdurig aanwezig. | | Titer | De hoogste verdunning van een serum of andere vloeistof waarbij een specifieke reactie (bijvoorbeeld met een antigeen of antilichaam) nog aantoonbaar is. Een verhoging van de titer in opeenvolgende monsters kan wijzen op een recente infectie. | | Reactivatie van latente infectie | Het opnieuw actief worden van een infectie die voorheen latent aanwezig was in het lichaam, wat kan leiden tot de ontwikkeling van symptomen en een stijging van antilichaamtiters. | | Polyklonale activatie | De activering van meerdere B-celklonen, resulterend in de productie van een breed scala aan antilichamen. Dit kan optreden bij bepaalde virale infecties, zoals EBV. | | EBV (Epstein-Barr virus) | Een veelvoorkomend virus dat de ziekte van Pfeiffer kan veroorzaken. Het kan ook geassocieerd zijn met andere aandoeningen en leidt tot polyklonale B-celactivatie. | | CMV (Cytomegalovirus) | Een veelvoorkomend virus dat bij gezonde mensen meestal geen symptomen veroorzaakt, maar ernstige problemen kan geven bij immuungecompromitteerden of pasgeborenen. Serologie is belangrijk tijdens zwangerschap. | | SCID (Severe Combined Immunodeficiency) | Een groep zeldzame genetische aandoeningen die leiden tot een ernstig defect in het immuunsysteem, waardoor patiënten zeer vatbaar zijn voor infecties. | | Transplacentair | De overdracht van substanties, zoals antilichamen of pathogenen, van de moeder op de foetus via de placenta. | | Nosocomiale infectie | Een infectie die wordt opgelopen in een ziekenhuis of andere zorginstelling. | | Borrelia burgdorferi | De bacterie die de ziekte van Lyme veroorzaakt, een infectie die wordt overgedragen door teken. Serologie is een belangrijk diagnostisch hulpmiddel. | | Syfilis | Een seksueel overdraagbare aandoening die wordt veroorzaakt door de bacterie *Treponema pallidum*. Serologische tests zijn cruciaal voor de diagnose. | | Antilichaamtiters | De concentratie van antilichamen in het bloed, uitgedrukt als een titer. Een verandering in deze titer over tijd kan diagnostische informatie verschaffen over een infectie. | | Virale varianten (genotypes) | Verschillende genetische types van hetzelfde virus, die kunnen verschillen in hun virulentie, transmissie of respons op antivirale therapie. | | Antivirale resistentiebepaling | Tests die worden uitgevoerd om te bepalen of een virus resistent is tegen bepaalde antivirale medicijnen. Dit is essentieel voor het kiezen van de juiste behandeling. | | Dengue | Een door muggen overgedragen virusziekte die voorkomt in tropische en subtropische gebieden. Serologische tests kunnen helpen bij de diagnose en het onderscheiden van verschillende serotypes. | | Hepatitis B virus (HBV) | Een virus dat hepatitis B veroorzaakt, een leverinfectie. Serologische markers, zoals HBsAg en anti-HBc, zijn cruciaal voor diagnose en monitoring. | | HIV (Human Immunodeficiency Virus) | Het virus dat AIDS veroorzaakt. Detectie van virale componenten (antigenen, RNA) en antilichamen is essentieel voor diagnose en behandeling. | | HCV (Hepatitis C virus) | Een virus dat hepatitis C veroorzaakt, een leverinfectie. Serologie is de primaire methode voor screening en diagnose. | | Toxoplasma serologie | Serologische tests om de aanwezigheid van antilichamen tegen *Toxoplasma gondii* aan te tonen. Dit is met name belangrijk voor zwangere vrouwen om congenitale toxoplasmose te voorkomen. |