4. Pathogenese.pdf

# Classificatie van bacteriën en hun relatie tot de gastheer Dit onderwerp onderzoekt hoe bacteriën worden geclassificeerd op basis van hun levenswijze en hun interactie met gastheren, inclusief de rol van microbiota. ### 1.1 Categorieën van bacteriën op basis van levenswijze Bacteriën kunnen worden ingedeeld op basis van hun relatie met een gastheer, variërend van onafhankelijk tot volledig afhankelijk. #### 1.1.1 Vrijlevende bacteriën Vrijlevende bacteriën hebben geen gastheer nodig om zich te vermenigvuldigen en komen veelvuldig voor in de omgeving, zoals in bodem en water. Hoewel ze meestal geen ziekteverwekkers zijn, zijn er uitzonderingen, zoals *Clostridium tetani* en *Listeria monocytogenes* [3](#page=3). #### 1.1.2 Symbiotische bacteriën Symbiotische bacteriën zijn aangepast aan een hogere levensvorm en hebben een gastheer nodig voor hun vermeerdering. Ze kunnen worden onderverdeeld in obligaat symbiotisch en facultatief symbiotisch [4](#page=4). * **Obligaat symbiotische bacteriën:** Vereisen een gastheer voor vermeerdering, met beperkte mogelijkheden tot vermenigvuldiging buiten de gastheer. Voorbeelden zijn *Salmonella* en *Actinobacillus pleuropneumoniae*. Deze bacteriën kunnen weefsels koloniseren of toxines produceren om nutriënten vrij te maken voor hun groei [4](#page=4). * **Facultatief symbiotische bacteriën:** Kunnen zich zowel in de omgeving als op of in een gastheer vermenigvuldigen. Voorbeelden zijn *Clostridium tetani*, *Listeria* en *Rhodococcus equi* [4](#page=4). #### 1.1.3 Relaties binnen symbiose Symbiotische relaties worden verder onderverdeeld in: * **Mutualisme:** Gunstig voor zowel de bacterie als de gastheer. Een voorbeeld is de afbraak van cellulose door pensbacteriën [5](#page=5) [6](#page=6). * **Commensalisme:** Gunstig voor de bacterie en niet schadelijk voor de gastheer [5](#page=5) [6](#page=6). * **Parasitisme:** Gunstig voor de bacterie en schadelijk voor de gastheer (pathogenen) [5](#page=5) [6](#page=6). ### 1.2 De rol van microbiota De normale microbiota, bestaande uit bacteriën die commensalen of mutualisten zijn, speelt een cruciale rol in de gezondheid van de gastheer [6](#page=6). #### 1.2.1 Functies van de microbiota De microbiota biedt bescherming en voordelen aan de gastheer door: * **Kolonisatieresistentie:** Het bezetten van receptoren en het concurreren om voedingsstoffen, waardoor de vestiging van pathogene bacteriën wordt bemoeilijkt [7](#page=7). * **Productie van antimicrobiële factoren:** Het uitscheiden van stoffen die de groei van andere micro-organismen remmen [7](#page=7). > **Voorbeeld:** *Salmonella* kan de kolonisatie van de distale darm belemmeren door adhesieplaatsen te blokkeren, wat de voortgang van de infectie tegengaat [8](#page=8). #### 1.2.2 Darmmicrobiota en ontwikkeling De maturiteit en complexiteit van de darmmicrobiota nemen toe met de leeftijd. Jonge dieren zijn hierdoor gevoeliger voor infecties, vooral neonatale infecties. Verstoring van de darmmicrobiota, bijvoorbeeld door antibiotica, kan leiden tot een verhoogde gevoeligheid voor infecties [9](#page=9). ### 1.3 Classificatie van pathogeniteit Bacteriën kunnen worden geclassificeerd op basis van hun vermogen om ziekte te veroorzaken. #### 1.3.1 Niet-pathogene bacteriën Deze bacteriën behoren niet tot de normale microbiota en veroorzaken doorgaans geen ziekte [10](#page=10). #### 1.3.2 Pathogene bacteriën Deze bacteriën kunnen ziekte veroorzaken. Ze worden verder onderverdeeld: * **Facultatief pathogeen:** Behoort tot de normale microbiota, maar kan onder bepaalde omstandigheden ziekte veroorzaken. Dit kan gebeuren wanneer de bacterie zich op een 'verkeerde' plaats bevindt, bij een verzwakte gastheer, of bij predisponerende factoren. Voorbeelden zijn ETEC en *Mannheimia haemolytica*. Deze bacteriën kunnen endogeen aanwezig zijn, bijvoorbeeld in de darm, en ziekte veroorzaken in bijvoorbeeld een wonde of de uier (mastitis) [10](#page=10) [12](#page=12). * **Obligaat pathogeen:** Behoort niet tot de normale microbiota en veroorzaakt altijd ziekte, of in subklinische vorm (zonder duidelijke ziektetekenen). Deze bacteriën veroorzaken exogene infecties, wat betekent dat ze van buitenaf komen. Voorbeelden zijn *Mycobacterium bovis* (veroorzaker van rundertuberculose) en *Brucella abortus* (veroorzaker van abortus), die beide zoönotisch zijn en wettelijk bestreden worden. De detectie van een obligaat pathogeen is diagnostisch belangrijk, omdat het aangeeft dat het dier in contact is geweest met het pathogeen [10](#page=10) [11](#page=11). #### 1.3.3 Endogene en exogene infecties * **Endogene infecties:** Verwijzen naar infecties veroorzaakt door bacteriën die reeds in of op het lichaam van de gastheer aanwezig zijn, vaak behorend tot de normale microbiota. Een voorbeeld is *Mannheimia* dat in de tonsillen kolonialiseert, zich vermenigvuldigt en de infectiedruk kan verhogen [15](#page=15). * **Exogene infecties:** Worden veroorzaakt door bacteriën die van buiten de gastheer afkomstig zijn, hetzij van een ander dier (dier naar dier), hetzij van een externe bron. Direct contact tussen dieren kan leiden tot verspreiding over korte afstanden, maximaal enkele meters [15](#page=15). ### 1.4 Specifieke voorbeelden #### 1.4.1 Mannheimia haemolytica *Mannheimia haemolytica* is een gram-negatieve bacterie die behoort tot de Pasteurellaceae. Het is een obligaat symbiotische bacterie die weinig resistent is in de omgeving en intrinsiek gevoelig is voor penicilline. Het is een belangrijke oorzaak van ademhalingsstoornissen bij herkauwers. Een belangrijke virulentiefactor is leucotoxine, een exotoxine van het type perforine (RTX toxine), dat gaten kan maken in epitheelcellen [13](#page=13). De infectie met *Mannheimia haemolytica* wordt vaak getriggerd door predisponerende factoren zoals stress, stof (met endotoxine), virale infecties, *Mycoplasma* infecties, en ammonia (NH3). Deze factoren kunnen leiden tot trilhaarbeschadiging en een daling van de algemene afweer. De bacterie bevindt zich normaal in de tonsillen als onderdeel van de microbiota. Ziekte treedt pas op wanneer de bacteriën in diepere luchtwegen terechtkomen [14](#page=14). > **Tip:** Het begrijpen van de interactie tussen de normale microbiota en pathogenen is cruciaal voor het diagnosticeren en behandelen van infectieziekten. Predisponerende factoren spelen een sleutelrol bij facultatief pathogenen. --- # Mechanismen van bacteriële pathogenese Bacteriële pathogenese omvat processen waarbij bacteriën ziekte veroorzaken door invasie, de productie van toxines, en het gebruik van gespecialiseerde secretie systemen om gastheercellen te manipuleren [19](#page=19). ### 2.1 Bacteriële invasie en kolonisatie Bacteriële invasie verwijst naar het vermogen van bacteriën om zich in of op de gastheer te vermenigvuldigen, eventueel de bloedbaan te doorbreken, en organen te koloniseren. Invasieve bacteriën kunnen worden ingedeeld in [19](#page=19): * **Extracellulaire bacteriën:** Deze leven buiten de gastheercellen, maar kunnen wel epitheelcellen en macrofagen beïnvloeden. Ze kunnen fagocytose door macrofagen omzeilen door bijvoorbeeld een kapsel te produceren dat fagocytose bemoeilijkt, of door toxines te produceren die afweercellen doden. Voorbeelden van virulentiefactoren zijn het kapsel en metabolieten die afweercellen doden, zoals de Apx toxines en kapsel van *Actinobacillus pleuropneumoniae* [21](#page=21) [23](#page=23). * **Facultatief intracellulaire bacteriën:** Deze kunnen zowel buiten als binnen gastheercellen, zoals macrofagen, overleven en zich vermenigvuldigen. Binnen de cel kunnen ze het immuunsysteem ontwijken en persistentie in de gastheer bevorderen. Ze kunnen zich ook tussen cellen verspreiden. Voorbeelden zijn *Mycobacterium spp.*, *Salmonella enterica*, *Yersinia pseudotuberculosis*, *Brucella abortus*, en *Rhodococcus equi* [20](#page=20) [24](#page=24) [25](#page=25) [26](#page=26). * **Obligaat intracellulaire bacteriën:** Deze bacteriën hebben gastheercellen nodig om zich te kunnen vermeerderen. Voorbeelden zijn *Chlamydiën*, *Rickettsiën*, en *Lawsonia intracellularis* [27](#page=27). ### 2.2 Bacteriële toxines Bacteriën produceren toxines die weefselschade kunnen veroorzaken en het ziekteproces bevorderen. Toxines worden onderverdeeld in [19](#page=19): #### 2.2.1 Exotoxines Exotoxines zijn meestal eiwitten die actief door de bacterie worden geproduceerd en gesecreteerd. Ze kunnen leiden tot interferentie met het celmetabolisme of poriën vormen in celmembranen [19](#page=19) [31](#page=31). * **Eigenschappen:** Exotoxines zijn meestal eiwitten met een hoog moleculair gewicht en zijn goede antigenen. Een uitzondering hierop is het ST enterotoxine van *E. coli* [32](#page=32). * **Toepassing in vaccins:** Exotoxines kunnen worden omgezet in toxoïden door behandeling met formaldehyde. Toxoïden zijn niet meer actief, maar behouden hun antigeniteit, waardoor ze gebruikt kunnen worden in vaccins [33](#page=33). #### 2.2.2 Toxische bestanddelen van de celwand Dit zijn componenten van de bacteriële celwand die een reactie bij de gastheer opwekken en schadelijk kunnen zijn, vooral bij overmatige blootstelling [34](#page=34). ##### 2.2.2.1 Endotoxines Endotoxines zijn celwandbestanddelen van Gram-negatieve bacteriën, met name lipopolysacharide (LPS), waarvan het lipid A-deel actief is [35](#page=35). * **Eigenschappen:** Endotoxines zijn hittestabiel en overleven autoclaveren, wat ultrafiltratie noodzakelijk maakt om ze te verwijderen. Ze binden aan Toll-like Receptors (TLRs) op immuuncellen [35](#page=35) [37](#page=37). * **Effecten:** Blootstelling aan endotoxines in de bloedbaan kan leiden tot algemene ziekteverschijnselen zoals koorts en anorexie, shock (door vasodilatatie en verhoogde vasculaire permeabiliteit), en sterfte. Dit kan een 'endotoxine shock' veroorzaken bij Gram-negatieve infecties. Activatie van het complement systeem en de Haegeman factor (betrokken bij bloedstolling) treden ook op. Endotoxines mogen niet aanwezig zijn in vaccins [34](#page=34) [35](#page=35) [37](#page=37). ##### 2.2.2.2 Lipoteichoïnezuren en peptidoglycaan Dit zijn toxische bestanddelen die voorkomen in de celwanden van Gram-positieve bacteriën. Net als endotoxines kunnen ze leiden tot immuunreacties, ontsteking, en bij hoge concentraties schadelijke effecten [36](#page=36) [37](#page=37). ### 2.3 Secretie systemen Bacteriën gebruiken gespecialiseerde secretie systemen om eiwitten, zoals toxines en virulentiefactoren, over hun celwand en membraan te transporteren, zowel naar buiten de cel als direct in gastheercellen [38](#page=38). #### 2.3.1 Eiwit secretie systemen Deze systemen overbruggen de lipide membranen van de bacterie [38](#page=38). * **Type 3 secretie systeem (T3SS):** Dit systeem, ook wel een 'injectiesoom' genoemd, is cruciaal voor de pathogenese bij sommige Gram-negatieve infecties. Het injecteert eiwitten direct in het cytoplasma van de gastheercel, wat leidt tot vervorming van het actineskelet en opname van de bacterie. Voorbeelden zijn [39](#page=39): * *Salmonella* gebruikt SPI-1 voor het binnendringen van epitheelcellen en SPI-2 om de fusie van endosoom en lysosoom in macrofagen te voorkomen, waardoor het zich in het endosoom kan vermenigvuldigen [40](#page=40). * **Type 4 secretie systemen (T4SS):** Deze systemen komen voor bij zowel Gram-positieve als Gram-negatieve bacteriën en spelen een belangrijke rol in de pathogenese. Ze zijn ook essentieel voor de uitwisseling en opname van DNA, zoals bij conjugatie (eiwittunnel tussen bacteriën) en transformatie (opname van DNA uit de omgeving) [41](#page=41) [42](#page=42). #### 2.3.2 Membraan vesikels Membraan vesikels zijn kleine, sferische structuren met een lipidenmembraan die worden afgesnoerd van de bacteriële celwand, met name bij binaire deling [38](#page=38) [44](#page=44). * **Functie in pathogenese:** Ze fungeren als 'bacteriële bommen' die diep in weefsels kunnen penetreren. Ze kunnen virulentiefactoren, DNA-fragmenten, en toxines bevatten. Vesikels kunnen versmelten met het plasmamembraan van de gastheercel, waardoor hun inhoud de cel binnenkomt. Ze kunnen ook immunomodulatie uitvoeren, bijvoorbeeld door het complement systeem uit te putten of door het binden van antibiotica, waardoor de concentratie van antibiotica in het weefsel wordt verlaagd. Membraan vesikels kunnen ook bijdragen aan de overdracht van DNA via transformatie [44](#page=44) [45](#page=45) [46](#page=46) [47](#page=47). --- # Biofilms en quorum sensing in bacteriële infecties Biofilms vormen een cruciaal mechanisme voor bacteriële persistentie en resistentie, waarbij quorum sensing een sleutelrol speelt in de gecoördineerde vorming en functie van deze gemeenschappen. ### 3.1 Wat zijn biofilms? Biofilms zijn gemeenschappen van micro-organismen die zich vasthechten aan oppervlakken, zowel abiotische als biotische, en ingesloten zijn in een extracellulaire polymere substantie (EPS) die zij zelf produceren. Dit staat in contrast met de planktonische vorm, waarbij bacteriën vrij zweven in het medium en zich kunnen verplaatsen. Biofilms kunnen uit één bacteriesoort bestaan, maar ook uit meerdere soorten bacteriën, gisten en protozoa [48](#page=48) [49](#page=49). #### 3.1.1 Vorming en locaties van biofilms De vorming van biofilms begint met de vasthechting van bacteriën aan een oppervlak. Deze structuren zijn vaak te vinden op plaatsen met weinig waterdoorstroming, zoals bij de veteranenziekte, en kunnen ook leiden tot verstoppingen in medische apparatuur zoals endoscopen [49](#page=49) [50](#page=50). #### 3.1.2 Belang van biofilmvorming Biofilmvorming biedt bacteriën significant voordeel in de gastheer en in diverse omgevingen: * **Persistentie en verspreiding:** Biofilms faciliteren de persistentie van bacteriën in de gastheer en maken ze minder bereikbaar voor de immuunsystemen van de gastheer. Vrijgekomen bacteriën uit een biofilm kunnen leiden tot uitzaaiingen naar andere plaatsen [51](#page=51). * **Schade aan de gastheer:** Biofilms kunnen lokale schade veroorzaken aan weefsels en medische hulpmiddelen, zoals katheters, hartkleppen, tanden (tandplak) en wonden, en implantaten. Deze schade kan mechanisch zijn, zoals de verstopping van een katheter of de sluiting van een hartklep of ontstaan door ontsteking via de productie van radicalen en enzymen door fagocyten en weefselschade [51](#page=51). * **Resistentie tegen antimicrobiële middelen en desinfectantia:** Een cruciaal aspect van biofilms is hun significant verminderde gevoeligheid voor antimicrobiële middelen en desinfectantia. Hoewel een antibioticum de meeste bacteriën in een vloeibaar medium kan doden, blijven bacteriën binnen een biofilm vaak in leven, zelfs na toediening van een antibioticum. De EPS-matrix beschermt de bacteriën tegen de penetratie van antimicrobiële middelen [48](#page=48) [52](#page=52). ### 3.2 Quorum sensing Quorum sensing is een cellulair communicatiemechanisme dat bacteriën gebruiken om hun genexpressie af te stemmen op de populatiedichtheid. Dit proces is essentieel voor de gecoördineerde vorming en functie van biofilms [53](#page=53). #### 3.2.1 Mechanisme van quorum sensing Bacteriën produceren signaalmoleculen (auto-inducers) die, wanneer ze een bepaalde drempelconcentratie bereiken door een hoge populatiedichtheid, worden gedetecteerd door receptoren op de bacteriële cellen. Zodra een "quorum" is bereikt (een voldoende bezetting van receptoren), treedt genexpressie op die de gedragingen van de bacteriepopulatie reguleert [53](#page=53). #### 3.2.2 Functies van quorum sensing in biofilms Quorum sensing reguleert diverse bacteriële processen die cruciaal zijn voor biofilmvorming en virulentie, waaronder: * **Slijmproductie:** De productie van de extracellulaire polymere substantie (EPS) die de biofilm vormt, wordt gereguleerd door quorum sensing [53](#page=53). * **Productie van virulence factoren:** Het vrijkomen van virulence factoren, zoals exotoxines, wordt gecoördineerd via quorum sensing. Bacteriën gaan pas toxines produceren als ze met voldoende aantallen zijn en dit signaleren door middel van signaalmoleculen [53](#page=53). #### 3.2.3 Therapeutische implicaties van quorum sensing Het begrijpen van quorum sensing opent mogelijkheden voor nieuwe therapeutische strategieën. Quorum sensing inhibitoren, die de receptoren voor de signaalmoleculen bezetten, kunnen de communicatie tussen bacteriën verstoren en zo de vorming van biofilms of de productie van virulence factoren remmen [53](#page=53). > **Tip:** Biofilms vormen een belangrijk probleem in de klinische praktijk vanwege hun verhoogde resistentie tegen antibiotica. Quorum sensing is een sleutelmechanisme dat de vorming en functie van biofilms coördineert, en het inhiberen van dit proces is een veelbelovende aanpak voor het bestrijden van biofilm-gerelateerde infecties. --- # Specifieke bacteriële ziekten: Tetanus en Salmonella Dit onderwerp behandelt de pathogenese, symptomen en preventie van specifieke bacteriële infecties veroorzaakt door *Clostridium tetani* (tetanus) en *Salmonella* [54-122. ### 4.1 Tetanus Tetanus is een ernstige bacteriële infectie veroorzaakt door *Clostridium tetani*, die leidt tot een spastische verlamming van de dwarsgestreepte spieren [58](#page=58). #### 4.1.1 Etiologie en Oorzaak * ***Clostridium tetani***: Dit is een Gram-positieve, sporenvormende, anaërobe bacterie. De bacterie produceert exotoxines, waarvan tetanospasmine het meest pathogene is [60](#page=60) [61](#page=61). * **Sporen**: De bacterie vormt terminale, vervormende sporen die lijken op een 'trommelstok'. Deze sporen zijn zeer resistent tegen omgevingsfactoren en kunnen langdurig overleven [60](#page=60) [62](#page=62). * **Overdracht**: De infectie vindt plaats via een wondinfectie, meestal wanneer de sporen in contact komen met bevuilde materialen zoals mest of aarde. Typische scenario's zijn steekwonden (bv. prikkeldraad, nageltred, injecties) of navelinfecties bij pasgeborenen [62](#page=62) [64](#page=64) [65](#page=65) [68](#page=68). #### 4.1.2 Pathogenese De pathogenese van tetanus verloopt via de volgende stappen: 1. **Wondinfectie**: Sporen van *C. tetani* komen in een wond. 2. **Vermeerdering van aeroben en facultatief anaëroben**: In een bevuilde wond, zoals door castratie of prikkeldraad, kunnen aerobe bacteriën de beschikbare zuurstof verbruiken. Bij steekwonden kan de elasticiteit van het weefsel de wond sluiten, waardoor zuurstof wordt afgesloten [63](#page=63) [66](#page=66) [67](#page=67). 3. **Ontwikkeling van anaërobiose**: De afname van zuurstof in de wond creëert een anaërobe omgeving [64](#page=64). 4. **Activatie van *C. tetani* sporen**: Onder anaërobe omstandigheden ontkiemen de sporen van *C. tetani* en worden ze vegetatieve bacteriën [64](#page=64) [69](#page=69). 5. **Vermeerdering en toxineproductie**: De vegetatieve *C. tetani* bacteriën vermenigvuldigen zich beperkt in de wonde en produceren exotoxines, met name tetanospasmine [69](#page=69). 6. **Verspreiding van tetanospasmine**: Het tetanospasmine verspreidt zich via de bloedbaan en perifere zenuwen naar het ruggenmerg en de hersenstam, specifiek naar de ventrale hoorn [70](#page=70). 7. **Blokkade van remmende neuronen**: Tetanospasmine blokkeert de synapsen van remmende neuronen. Normaal gesproken gebruiken deze remmende neuronen neurotransmitters zoals glycine (hersenstam) of GABA (ruggenmerg) om de activiteit van motorneuronen te temperen. Door de blokkade is er continue excitatie van de motorneuronen, wat leidt tot een spastische verlamming (kramp) van de dwarsgestreepte spieren. Dit staat in contrast met botulinumtoxine, dat de productie van acetylcholine blokkeert en een slappe verlamming veroorzaakt [70](#page=70) [71](#page=71) [72](#page=72) [73](#page=73) [74](#page=74). #### 4.1.3 Symptomen en Gevoeligheid De symptomen manifesteren zich als een kramptoestand van de dwarsgestreepte spieren [58](#page=58). * **Gevoeligheid diersoorten**: Paarden, schapen, geiten en mensen zijn zeer gevoelig voor tetanus. Runderen, honden, katten en varkens zijn minder gevoelig [59](#page=59) [75](#page=75). * **Klinische verschijnselen bij paarden**: Verminderde voeropname, voedselresten die via de neus naar buiten komen (alimentaire neusvloei), verschijnen van het derde ooglid door verlamming van de oogspieren, sterk gespreide neusgaten, een te hoog gedragen staart, gespitste oren en moeite met stappen [83](#page=83) [84](#page=84) [85](#page=85) [86](#page=86) [87](#page=87). * **Klinische verschijnselen bij honden**: Sterke spierspanning, zichtbaar derde ooglid, lippen naar achteren getrokken, spasmen van de gezichtsspieren, schuim op de mond, verhoogde hartslag en ademhalingsproblemen [96](#page=96). #### 4.1.4 Preventie en Behandeling * **Vaccinatie**: Een toxoïd vaccin wordt gebruikt. Dit vaccin bevat geïnactiveerd tetanospasmine, waardoor het lichaam antistoffen produceert tegen het toxine zonder ziek te worden. Antistoffen beschermen niet direct tegen infectie of kiemvermeerdering, maar neutraliseren de geproduceerde toxines. Bij gevaccineerde dieren met een wonde is een rappelvaccinatie aanbevolen [58](#page=58) [76](#page=76) [78](#page=78). * **Wondverzorging**: Cruciaal voor preventie is adequate wondverzorging, inclusief het verwijderen van necrotisch materiaal en ontsmetten (bv. met waterstofperoxide) om de anaërobe omgeving te bestrijden [77](#page=77). * **Behandeling**: * **Penicilline**: Kan helpen de bacterie af te doden, maar lost het probleem van reeds geproduceerd en circulerend toxine niet op [61](#page=61) [78](#page=78). * **Anti-tetanus serum**: Bij niet-gevaccineerde dieren kan subcutaan of intramusculair anti-tetanus serum (rijk aan antistoffen tegen tetanospasmine) worden toegediend om symptomen te onderdrukken. Dit serum biedt echter geen oplossing voor reeds aanwezige neurologische symptomen [78](#page=78). * **Bescherming bij pasgeborenen**: * Veulens van gevaccineerde merries ontvangen antistoffen via colostrum, wat bescherming biedt gedurende 1 tot 4 maanden. Een booster bij de drachtige merrie is hierbij essentieel [79](#page=79). * Veulens van niet-gevaccineerde merries hebben directe toediening van anti-tetanus serum nodig, met bescherming voor ongeveer 14 dagen [79](#page=79). #### 4.1.5 Bescherming na Infectie en Incubatieperiode * **Bescherming na infectie**: Tetanospasmine is toxischer dan antigenisch. Bij lage concentraties toxine kan ziekte optreden zonder significante antistofopbouw, waardoor bescherming na infectie beperkt is. Herbesmetting kan leiden tot dezelfde symptomen [80](#page=80). * **Incubatieperiode**: Deze varieert van 2 dagen tot meerdere weken, meestal 7 à 10 dagen. Een kortere incubatieperiode duidt op een slechtere prognose, omdat dit impliceert dat er veel toxine geproduceerd wordt dat zich snel verspreidt, inclusief naar de ademhalingsspieren [81](#page=81). ### 4.2 Salmonella *Salmonella* is een bacterie die voornamelijk gastro-intestinale infecties veroorzaakt bij een breed scala aan gastheerdieren en mensen [100](#page=100). #### 4.2.1 Etiologie en Classificatie * **Soort**: *Salmonella enterica subspecies enterica* is de meest voorkomende soort [100](#page=100). * **Kenmerken**: *Salmonella* is een Gram-negatieve bacterie, behorend tot de *Enterobacteriaceae*. Het zijn facultatief intracellulaire bacteriën die zich zowel binnen als buiten cellen kunnen vermenigvuldigen [100](#page=100) . * **Serotypes**: *Salmonella* wordt ingedeeld in serotypes op basis van hun oppervlakte-antigenen: * **O-antigenen**: Lipopolysachariden (LPS) op de celwand . * **H-antigenen**: Flagellaire antigenen . * **Kapselantigenen**: Belangrijk voor gastheerspecifieke types . Een voorbeeld van een serotype-aanduiding is *Salmonella enterica subspecies enterica serotype Typhimurium*, kortweg *Salmonella Typhimurium*, met specifieke antigenen zoals 1, 4, 5, 12: i - 1,2 . #### 4.2.2 Gastheerspecificiteit *Salmonella* serotypes kunnen worden ingedeeld op basis van hun gastheerspecificiteit: * **Gastheer-specifieke serotypes**: Gebonden aan één specifieke diersoort, bv. *Salmonella Typhi* bij de mens of *Salmonella Gallinarum* bij pluimvee. Deze kunnen bij mensen die ze opnemen niet aanslaan . * **Gastheer-geadapteerde serotypes**: Geadapteerd aan een bepaalde diersoort, maar kunnen incidenteel andere soorten infecteren, bv. *Salmonella Dublin* bij runderen. Sommige hebben een breder spectrum . * **Niet-gastheer-specifieke serotypes**: Hebben een breed spectrum aan gastheren, bv. *Salmonella Typhimurium* en *Salmonella Enteritidis*. Deze zijn vaak de oorzaak van voedselinfecties bij mensen en kunnen bij dieren asymptomatisch zijn . #### 4.2.3 Pathogenese De pathogenese van *Salmonella* omvat doorgaans een intestinale en een systemische fase . * **Opname**: Meestal oraal, maar soms via inhalatie of venerisch (bv. *S. abortusequi*) . * **Intestinale fase**: * **Virulentiefactoren**: *Salmonella* bezit virulentiefactoren, zoals het *Salmonella* pathogeniciteitseiland 1 (SPI-1), dat codeert voor een type 3 secretiesysteem (T3SS). Dit T3SS functioneert als een "injectosoom" dat eiwitten injecteert in gastheercellen, wat leidt tot reorganisatie van het actineskelet en opname van het pathogeen . * **Kolonisatie**: Vereist adhesie aan de darmwand, vaak via fimbriae die specifiek kunnen binden aan receptoren van de gastheer. Kolonisatie vindt voornamelijk plaats in de distale darm, maar kan ook in tonsillen voorkomen (bv. bij varkens) . * **Factoren die kolonisatie beïnvloeden**: Bacteriële stam, infectiedruk, peristaltiek, microbiota, antibiotica, vasten, leeftijd, dieetwijzigingen, maag-pH, zuurremmers, vetten, partikelgrootte van voeder, stress en veranderingen in de immuniteit spelen een rol. Antibiotica kunnen bijvoorbeeld leiden tot persistentie doordat *Salmonella* facultatief intracellulair kan overleven en na stress weer uitgescheiden wordt . * **Darmbeschadiging**: Opname in epitheelcellen kan leiden tot darmbeschadiging, diarree en algemene ziekteverschijnselen. *Salmonella* kan in vacuoles worden opgenomen en zich daar vermenigvuldigen . * **Systemische fase**: * **Intracellulair verblijf**: *Salmonella* vermenigvuldigt zich in macrofagen, wat geassocieerd is met gastheeradaptatie. Het SPI-2 systeem is belangrijk om fusie van het endosoom met het lysosoom te verhinderen, waardoor de bacterie overleeft binnen de cel. *Salmonella* vermenigvuldigt zich niet in neutrofielen . * **Verspreiding**: De bacterie kan zich via macrofagen door het lichaam verspreiden en leiden tot septicemie en orgaanlokalisaties. Dit is met name significant bij gastheer-specifieke en gastheer-geadapteerde serotypes . * **Symptomen**: Algemene ziekte, shock (door LPS) en orgaanletsels kunnen optreden . #### 4.2.4 Ziektebeelden en Zoönose * **Ziekteverschijnselen**: * **Intestinale fase**: Diarree en algemeen ziek zijn . * **Systemische fase**: Orgaanletsels en algemeen ziek zijn. Niet-gastheer-specifieke serotypes veroorzaken vaker gastro-intestinale problemen, terwijl gastheer-specifieke of geadapteerde serotypes meer systemische effecten en orgaanlokalisaties vertonen . * **Rund**: *Salmonella Typhimurium* bij runderen veroorzaakt diarree, koorts en vermagering. *Salmonella Dublin* kan leiden tot orgaanlokalisaties, met name in de longen . * **Duiven**: *Salmonella Typhimurium var. Copenhagen* kan orgaanlokalisaties veroorzaken, zoals in het ellebooggewricht . * **Zoönose**: Niet-gastheer-specifieke serotypes van *Salmonella* zijn zoönotisch en kunnen voedselinfecties bij mensen veroorzaken . #### 4.2.5 Preventie en Behandeling * **Hygiëne**: Goede hygiëne en desinfectie van oppervlakken en mest zijn cruciaal gezien de resistentie van *Salmonella* in de omgeving . * **Voedselveiligheid**: Voedselverwerkende industrieën moeten alert zijn op besmetting via producten als varkensvlees, pluimveevlees en eieren [100](#page=100). * **Behandeling**: Behandeling is vaak gericht op het bestrijden van de infectie en het ondersteunen van de patiënt, afhankelijk van de ernst en de specifieke serotype . --- ## 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 | |------|------------| | Pathogenese | Het proces waarbij een ziekteverwekkende micro-organisme (pathogeen) een infectie veroorzaakt en tot ziekte leidt. Dit omvat de interactie tussen het pathogeen en de gastheer, vanaf het moment van infectie tot het ontstaan van symptomen. | | Vrijlevende bacteriën | Bacteriën die geen gastheer nodig hebben om zich te vermenigvuldigen en in de omgeving zoals bodem en water kunnen overleven. Meestal zijn dit geen ziekteverwekkers, met enkele uitzonderingen. | | Symbiotische bacteriën | Bacteriën die een relatie aangaan met een hogere levensvorm (gastheer). Deze relatie kan wederzijds gunstig zijn (mutualisme), gunstig voor de bacterie en neutraal voor de gastheer (commensalisme), of gunstig voor de bacterie en schadelijk voor de gastheer (parasitisme). | | Mutualisme | Een symbiotische relatie waarbij zowel de bacterie als de gastheer voordeel ondervinden, zoals de afbraak van cellulose door pensbacteriën bij herkauwers. | | Commensalisme | Een symbiotische relatie waarbij de bacterie voordeel heeft en de gastheer er niet significant door geschaad wordt. | | Parasitisme | Een symbiotische relatie waarbij de bacterie (het parasiet) voordeel heeft ten koste van de gastheer, wat kan leiden tot ziekte. Pathogenen vallen onder deze categorie. | | Microbiota | De gemeenschap van micro-organismen die normaal gesproken in of op een gastheer leven. Het speelt een rol in kolonisatieresistentie, competitie voor voedingsstoffen en de productie van antimicrobiële factoren. | | Kolonisatieresistentie | Het vermogen van de normale microbiota om te voorkomen dat externe pathogenen zich vestigen en vermenigvuldigen in of op de gastheer. | | Pathogeen | Een micro-organisme dat in staat is om ziekte te veroorzaken bij een gastheer. | | Niet-pathogene bacteriën | Bacteriën die normaal gesproken geen ziekte veroorzaken. | | Facultatief pathogeen | Een bacterie die deel uitmaakt van de normale microbiota maar onder bepaalde omstandigheden, zoals verzwakte weerstand van de gastheer of op een 'verkeerde' plaats, ziekte kan veroorzaken. | | Obligaat pathogeen | Een bacterie die altijd ziekte veroorzaakt wanneer deze de gastheer infecteert; het behoort niet tot de normale microbiota. | | Exogene infecties | Infecties die worden veroorzaakt door pathogenen die van buiten de gastheer afkomstig zijn. | | Endogene infecties | Infecties die worden veroorzaakt door pathogenen die reeds aanwezig zijn in of op de gastheer, vaak als onderdeel van de normale microbiota, en die onder veranderde omstandigheden ziekte veroorzaken. | | Zoönose | Een ziekte die kan worden overgedragen van dieren op mensen. | | Subklinische infectie | Een infectie die geen duidelijke ziektetekenen vertoont, hoewel het pathogeen wel aanwezig kan zijn en schade kan aanrichten op microscopisch niveau. | | Bacteremie | De aanwezigheid van bacteriën in de bloedbaan, zonder noodzakelijkerwijs tekenen van infectie of vermenigvuldiging. | | Septicemie | Een ernstige infectie waarbij bacteriën zich vermenigvuldigen in de bloedbaan, vaak gepaard gaand met een ontstekingsreactie en potentieel levensbedreigend. | | Incubatieperiode | De tijd die verstrijkt tussen de blootstelling aan een pathogeen en het verschijnen van de eerste ziektetekenen. | | Invasie | Het vermogen van een bacterie om de gastheer binnen te dringen, zich te vermenigvuldigen in het lichaam en eventueel organen te koloniseren of de bloedbaan te bereiken. | | Toxines | Giftige stoffen geproduceerd door bacteriën die schadelijk zijn voor de gastheer en ziekte kunnen veroorzaken. | | Exotoxines | Toxines die door bacteriën worden uitgescheiden in de omgeving. Dit zijn meestal eiwitten met specifieke effecten op gastheercellen. | | Endotoxines | Toxische bestanddelen van de celwand van Gram-negatieve bacteriën (lipopolysachariden, LPS), die vrijkomen bij celdood en een ontstekingsreactie kunnen veroorzaken. | | Extracellulaire bacteriën | Bacteriën die zich voornamelijk buiten de gastheercellen bevinden en daar groeien en ziekte veroorzaken. | | Facultatief intracellulaire bacteriën | Bacteriën die zowel buiten als binnen gastheercellen, zoals macrofagen, kunnen overleven en zich vermenigvuldigen. | | Obligaat intracellulaire bacteriën | Bacteriën die voor hun vermenigvuldiging afhankelijk zijn van het binnendringen en de levende cellen van de gastheer. | | Virulentiefactoren | Factoren die de pathogeniciteit van een bacterie verhogen, zoals kapsels, toxines, adhesines en enzymen. | | Kapsel (bacterieel) | Een buitenste laag rondom de bacteriële celwand, vaak bestaande uit polysachariden, die bescherming biedt tegen fagocytose en uitdroging, en de persistentie in de gastheer bevordert. | | Metabolieten (bacterieel) | Stoffen die door bacteriën worden geproduceerd tijdens hun stofwisseling. Sommige metabolieten kunnen schadelijk zijn voor de gastheer of afweercellen. | | Secretie systemen | Gespecialiseerde mechanismen van bacteriën die worden gebruikt om eiwitten of andere moleculen uit de cel te transporteren en af te scheiden, vaak essentieel voor pathogenese. | | Type 3 secretie systeem | Een complex eiwitstructuur dat bacteriën gebruiken om effectoreiwitten direct in de cytoplasma van gastheercellen te injecteren, vaak leidend tot veranderingen in de celstructuur of functie. | | Type 4 secretie systeem | Een secretie systeem dat wordt gebruikt door zowel Gram-positieve als Gram-negatieve bacteriën voor de transfer van nucleïnezuren en eiwitten, zowel tussen bacteriën als naar gastheercellen. | | Membraan vesikels | Kleine, sferische structuren die afsnoeren van het bacteriële celmembraan en virulentiefactoren, DNA en eiwitten kunnen bevatten, en een rol spelen in pathogenese en DNA-overdracht. | | Biofilm | Een gestructureerde gemeenschap van micro-organismen, ingesloten in een zelfgeproduceerde extracellulaire matrix van polymere substanties, die zich hecht aan oppervlakken. Biofilms bieden bescherming tegen afweersystemen en antimicrobiële middelen. | | Planktonische vorm | De vrije, zwemmende of zwevende vorm van bacteriën in een vloeibaar medium, in tegenstelling tot de sessiele vorm in biofilms. | | Sessiele vorm | De vorm van bacteriën die vastgehecht is aan een oppervlak, vaak georganiseerd in biofilms. | | Quorum sensing | Een communicatiemechanisme waarmee bacteriën hun genexpressie afstemmen op de populatiedichtheid, door het detecteren van specifieke signaalmoleculen. Dit reguleert processen zoals biofilmvorming en toxineproductie. | | Tetanus | Een ernstige infectieziekte veroorzaakt door de bacterie Clostridium tetani, gekenmerkt door spastische verlamming als gevolg van een neurotoxine. | | Tetanospasmine | Het neurotoxine geproduceerd door Clostridium tetani, dat interferentie veroorzaakt met de remmende signaaloverdracht in het zenuwstelsel, leidend tot spasticiteit. | | Clostridium tetani | Een Gram-positieve, anaërobe, sporenvormende bacterie die verantwoordelijk is voor tetanus door de productie van tetanospasmine. | | Salmonella | Een geslacht van Gram-negatieve bacteriën (Enterobacteriaceae) dat een breed scala aan infecties kan veroorzaken bij dieren en mensen, variërend van gastro-intestinale aandoeningen tot systemische ziekten. | | Serotype | Een specifieke groep binnen een bacteriesoort die wordt gedefinieerd door gedeelde oppervlakte-antigenen, zoals de O- en H-antigenen bij Salmonella. | | Gastheerspecificiteit | Het vermogen van een pathogeen om infecties te veroorzaken bij specifieke gastheersoorten. | | Intestinale fase (Salmonella) | Het stadium van een Salmonella-infectie dat zich primair in de darmen afspeelt, gekenmerkt door kolonisatie, invasie van epitheelcellen en diarree. | | Systemische fase (Salmonella) | Het stadium van een Salmonella-infectie waarbij de bacterie de bloedbaan binnendringt en zich verspreidt naar verschillende organen, vaak leidend tot ernstigere ziektebeelden. | | SPI-1 (Salmonella) | Salmonella pathogenicity island 1, een genetisch element dat essentieel is voor de invasie van Salmonella in gastheercellen, onder andere door het coderen voor een type 3 secretie systeem. | | SPI-2 (Salmonella) | Salmonella pathogenicity island 2, een genetisch element dat cruciaal is voor het overleven van Salmonella binnen macrofagen door de fusie van het endosoom met het lysosoom te voorkomen. | | Zoönotisch aspect | De mogelijkheid dat een ziekte wordt overgedragen van dieren op mensen. | | Facultatief intracellulair | Beschrijft een micro-organisme dat zowel buiten als binnen gastheercellen kan leven en zich vermenigvuldigen. | | Orgaanlokalisaties | De verspreiding van een infectie naar specifieke organen in het lichaam. |