12_Detectie_kweek_en_identificatie (1).pdf

# Diagnostiek en laboratoriumtaken Dit deel van de studiehandleiding behandelt de algemene principes van diagnostiek in de medische microbiologie, de taken van een medisch microbiologisch laboratorium, en de verschillende technieken die gebruikt worden om pathogenen aan te tonen. ## 1\. Diagnostiek en laboratoriumtaken ### 1.1 Inleiding tot de diagnostiek Diagnostiek in de medische microbiologie is essentieel om artsen houvast te bieden, zeker bij onzekerheid, verwachtingen en tijdsdruk. Het hoofddoel is het aantonen van de microbiologische etiologie achter een ziektebeeld, wat niet altijd even eenduidig is, zelfs bij typische klinische beelden. Vaak is een ziektebeeld niet zo suggestief dat de diagnose en verwekker meteen duidelijk zijn [3](#page=3) [7](#page=7). ### 1.1.1 De taken van het medisch microbiologisch lab Het medisch microbiologisch laboratorium voert onderzoek uit op aanvraag van een arts, met als voornaamste vragen: * Heeft de patiënt (nog) een infectie [4](#page=4)? * Wat is de verwekker van de infectie [4](#page=4)? * Welke antimicrobiële middelen zijn bruikbaar voor de behandeling [4](#page=4)? Daarnaast geeft het lab advies over welke monsters afgenomen moeten worden en hoe deze bewaard moeten worden [1](#page=1) [4](#page=4). De belangrijkste technieken die door 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 (voor het bepalen van de gevoeligheid voor antibiotica) [4](#page=4). Het antibiogram is niet alleen van belang voor de individuele patiënt, maar ook voor de gemeenschap. Resistentiecijfers en epidemiologische gegevens dragen bij aan de volksgezondheid. Technieken zoals 'fingerprinting' en viruskweek worden niet routinematig uitgevoerd [4](#page=4). Aanvraagformulieren voor testen zijn cruciaal voor een correcte analyse [5](#page=5). ### 1.1.2 Microbiologische etiologie aantonen: met welke technieken? Om de microbiologische oorzaak van een ziekte aan te tonen, wordt gebruik gemaakt van een reeks technieken, variërend van eenvoudige observatie tot geavanceerde moleculaire methoden. Zelfs een duidelijk klinisch beeld, zoals pyelonefritis, geeft nog geen uitsluitsel over de specifieke verwekker. De algemene diagnostische aanpak omvat [7](#page=7): 1. **Microscoop:** Specifieke beelden kunnen direct aanwijzingen geven. Dit omvat onder andere microscopie en gramkleuring [1](#page=1) [7](#page=7). 2. **Kweek:** Eenvoudige bodems worden gebruikt voor het kweken van bacteriën [7](#page=7). 3. **Celkweek:** Deze methode is noodzakelijk voor het kweken van virussen en chlamydiae [7](#page=7). 4. **Non-culture detection:** Technieken die niet gebaseerd zijn op kweek, zoals het aantonen van antigenen of genomen. Dit omvat technieken als PCR en ELISA [1](#page=1) [7](#page=7). 5. **Immuunrespons:** De detectie van de immuunreactie van het lichaam, via serologie of huidtesten [7](#page=7). Het belang van een juiste staalafname en staalbewaring is cruciaal voor de betrouwbaarheid van de resultaten. De interpretatie van de resultaten vereist kennis van de natuurlijke flora en de kinetiek van de immuunreactie [1](#page=1). ### 1.2 Directe detectie Directe detectie methoden maken het mogelijk pathogenen direct aan te tonen in patiëntmateriaal, zonder dat daarvoor eerst een kweek nodig is. #### 1.2.1 Microscopie Microscopische technieken, zoals de gramkleuring, maken het mogelijk om morfologische kenmerken van micro-organismen direct zichtbaar te maken. Dit kan een snelle indicatie geven van de aard van de infectie [1](#page=1). #### 1.2.2 Niet-microscopische methoden Naast microscopie vallen ook andere directe detectiemethoden onder deze categorie. Deze technieken zijn gericht op het direct aantonen van componenten van pathogenen of hun genetisch materiaal. Voorbeelden hiervan zijn antigendetectie en moleculaire detectietechnieken [4](#page=4) [7](#page=7). ### 1.3 Detectie na amplificatie Technieken die gebaseerd zijn op amplificatie, zoals PCR, versterken het genetisch materiaal van een microbe zodat deze detecteerbaar wordt. Dit is met name nuttig voor pathogenen die moeilijk te kweken zijn of in lage concentraties aanwezig zijn. #### 1.3.1 Basistechniek voor kweek van micro-organismen De kweek van micro-organismen is een fundamentele techniek om pathogenen te isoleren en te vermeerderen, wat essentiële stappen zijn voor identificatie [2](#page=2). #### 1.3.2 Identificatie van de opgegroeide bacteriën Na succesvolle kweek is identificatie van de bacteriën noodzakelijk. ##### 1.3.2.1 Enzymatische en serologische identificatie Deze methoden maken gebruik van specifieke enzymatische reacties of antilichaam-antigeen interacties om bacteriën te identificeren [2](#page=2). ##### 1.3.2.2 Identificatie met MaldiTOF massaspectrografie MaldiTOF massaspectrometrie is een geavanceerde techniek die de eiwitsamenstelling van micro-organismen analyseert om ze snel en accuraat te identificeren [2](#page=2). #### 1.3.3 Kweek van moeilijker kweekbare micro-organismen Voor micro-organismen die specifieke of uitgebreide kweekcondities vereisen, worden aangepaste protocollen gevolgd [2](#page=2). #### 1.3.4 Interpretatie in het bacteriologisch onderzoek De interpretatie van resultaten uit bacteriologisch onderzoek vereist kennis van verschillende factoren. ##### 1.3.4.1 Staaltypes Het type monster dat is afgenomen (bv. bloed, urine, sputum) is van invloed op de interpretatie van de kweekresultaten [2](#page=2). ##### 1.3.4.2 Belang van aspect tijd (bij diagnose door kweek) De tijd die verstrijkt tussen staalafname en analyse, en de groeisnelheid van micro-organismen, zijn kritische factoren bij de diagnose door middel van kweek [2](#page=2). #### 1.3.5 Detectie na moleculaire amplificatie Dit omvat technieken zoals PCR, waarbij specifiek DNA of RNA van pathogenen wordt vermenigvuldigd om detectie mogelijk te maken [1](#page=1) [2](#page=2). ### 1.4 Serologie Serologische testen meten de immuunrespons van de patiënt tegen een infectie door de aanwezigheid en hoeveelheid van specifieke antilichamen te detecteren. Dit kan indirect bewijs leveren van een doorgemaakte of actieve infectie [1](#page=1) [4](#page=4). * * * # Directe detectietechnieken Directe detectietechnieken omvatten methoden die worden gebruikt om pathogenen rechtstreeks aan te tonen, zonder dat daarvoor eerst een kweek of een immuunrespons van de patiënt nodig is. Deze technieken zijn essentieel wanneer een ziektebeeld minder typisch is, of wanneer de verwekker niet direct duidelijk is op basis van klinische symptomen alleen. Ze vallen uiteen in microscopische en niet-microscopische methoden [16](#page=16) [7](#page=7) [8](#page=8). ### 2.1 Microscopische methoden Microscopie maakt gebruik van verschillende soorten microscopen om micro-organismen of hun componenten zichtbaar te maken. #### 2.1.1 Gewone lichtmicroscopie Gewone lichtmicroscopie, met een maximale vergroting van ongeveer 1000x, kan objecten detecteren die groter zijn dan 0,2 µm [8](#page=8). * **Zonder fixatie en kleuring:** Deze methode is geschikt voor het aantonen van grotere structuren zoals fungi en parasieten, en wordt ook gebruikt bij urineweginfecties of als snelle analyse van een vaginaal uitstrijkje (wet stain) [8](#page=8). * **Met fixatie en kleuring:** Voor een duidelijk beeld van bacteriën is een 1000x vergroting met een gefixeerd en gekleurd preparaat vereist [8](#page=8). * **Gramkleuring:** Dit is de meest gebruikte kleuring in de bacteriologie. Het principe berust op de verschillende celwandsamenstelling van bacteriën (hoeveelheid peptidoglycaan). Grampositieve bacteriën blijven blauw na kleuring met kristalviolet en fixatie met lugol, terwijl gramnegatieve bacteriën en cellen rood kleuren na een tegenkleuring [11](#page=11). > **Voorbeeld:** Gramkleuring van lumbaalvocht bij verdenking op meningitis is een krachtig diagnostisch hulpmiddel. Grampositieve diplokokken wijzen op pneumokokken (geen secundaire gevallen), wat leidt tot behandeling met ceftriaxon. Gramnegatieve diplokokken wijzen op meningokokken, wat andere behandelings- en preventieve maatregelen vereist (secundaire gevallen mogelijk). in praktijk starten we met ceftriaxone en na documentatie kan men AB aanpassen[12](#page=12). * **Zuurvaste kleuring:** Deze kleuring is specifiek voor mycobacteriën, zoals Mycobacterium tuberculosis, en maakt gebruik van de mycolzuurmantel in hun celwand die intracellulaire kleurstoffen vasthoudt [14](#page=14). * **Ziehl-Neelsen kleuring:** Een variant van de zuurvaste kleuring [14](#page=14). * **Auramine kleuring:** Een fluorescerende kleurstof die, afgelezen op een fluorescentiemicroscoop, sneller en gevoeliger is dan de Ziehl-Neelsen kleuring [14](#page=14). #### 2.1.2 Fluorescentiemicroscopie Fluorescentiemicroscopie maakt gebruik van fluorescerende markers om micro-organismen, weefsels of specifieke componenten aan te tonen [8](#page=8). * **Directe/Indirecte immunofluorescentie:** Hierbij worden antisera (of probes) die gemerkt zijn met een fluorescerende kleurstof gebruikt om antigenen van bacteriën en vooral virussen op te sporen [8](#page=8). > **Voorbeeld:** Endocervicaal uitstrijkje met \_Chlamydia trachomatis kan aangetoond worden met directe immunofluorescentie [9](#page=9). * **Fluorescence In Situ Hybridization (FISH):** Gebruikt fluorescerend gemerkte probes om specifieke genomische sequenties te detecteren [8](#page=8). #### 2.1.3 Elektronenmicroscopie (EM) Elektronenmicroscopie is nodig voor het zichtbaar maken van virussen, maar wordt zelden gebruikt in routine-diagnostiek vanwege de complexiteit en kosten [8](#page=8). > **Tip:** Hoewel microscopie snel en goedkoop is en in sommige gevallen, zoals meningitis, zeer specifieke informatie kan geven, is de interpretatie frequent bemoeilijkt door de aanwezigheid van normale flora of door niet-specifieke morfologieën. 'Wet stains' zijn praktisch in de huisartsen- of poliklinische praktijk voor het snel aantonen van bijvoorbeeld de drie belangrijkste verwekkers van vaginitis (candida, trichomonas, bacteriële vaginose) [15](#page=15). besluit microscopische methoden: * snel, zelfde dag mogelijk, indien dringend: 15 tal minuten * goedkoop * goede aanduiding van de verwekker bij meningitis (maar freq geen aanduiding door bijmenging van normale flora of doordat geziene morfotypes niet specifiek zijn * aanduiding van inflammatie (PMN) en staalkwaliteit (veel plaveiselcellen sputumstaal = slecht staalkwaliteit) * wet stain: mogelijk in de huis- of poliklinische praktijk (bv om 3 verwekkers van vaginitis te detecteren: candida, trichomonas, bacteriële vaginose) ### 2.2 Niet-microscopische methoden Niet-microscopische methoden maken het mogelijk pathogenen aan te tonen wanneer deze te klein, verborgen zijn, of geen typisch voorkomen hebben voor microscopische detectie, en dit zonder in vitro amplificatie. Deze methoden zijn doorgaans gebaseerd op antilichaam-antigeenreacties of nucleïnezuurhybridisatie [16](#page=16) [17](#page=17) [18](#page=18) [19](#page=19). #### 2.2.1 Antigen detectie Antigen detectie methoden richten zich op het aantonen van specifieke eiwitten of andere moleculen van het pathogeen. * **Bacteriën:** > **Voorbeeld:** Pneumokokken- of Legionella-antigentest op urine bij verdenking op pneumonie. Detectie van C. difficile toxine in feces bij typische diarree [16](#page=16). * **Virussen:** > **Voorbeeld:** Detectie van rotavirus-antigeen in stoelgang bij kinderen respiratoir syncytieel virus (RSV) in respiratoire secreties of influenza-antigeen bij seizoensgriep. In bloed kan de detectie van HBV S Ag of HIV p24 Ag de vensterperiode bij acute infecties verkorten [17](#page=17). * **Schimmels:** > **Voorbeeld:** Detectie van galactomannan polysaccharide, een component van de celwand van \_Aspergillus spp., in serum [18](#page=18). * **Protozoa:** > **Voorbeeld:** Sneltesten voor \_Plasmodium spp. antigen detectie in bloed bij verdenking op malaria [19](#page=19). **Mechanismen van antigen detectie:** * **Sandwich ELISA:** Een capture antilichaam bindt het antigen uit het staal. Een tweede, enzym-gelabeld antilichaam bindt vervolgens aan het antigen. Detectie gebeurt via een enzymatische reactie die een gekleurd substraat produceert [18](#page=18). * **Immunochromatografie:** Gebaseerd op de beweging van vloeistof over een nitrocellulose strip. Een gelabeld detectieantilichaam reageert met het antigen en wordt vervolgens gevangen door een capture antilichaam op een detectielijn, wat visuele detectie mogelijk maakt (vergelijkbaar met zwangerschapstesten) [19](#page=19). #### 2.2.2 Genoom detectie (Nucleïnezuur hybridisatie) Deze techniek, zoals \_in situ hybridisatie, maakt gebruik van complementaire DNA- of RNA-probes om specifieke genetische sequenties van pathogenen in weefsels te detecteren [17](#page=17). > **Voorbeeld:** High-risk humaan papillomavirus (HPV) DNA \_in situ hybridisatie assay op cervicaal specimen bij CIN3 [17](#page=17). besluit: * snel: zelfde dag mogelijk, indien dringend binnen minuten * eenvoudig, weinig opleiding nodig * voor individueel staal: per diagnose vrij hoge kost, veel afval * specifiek: je zoekt zeer gericht (en mist ev andere oorzaken) * gevoeligheid is beperkt bij sommige testen * * * # Detectie na amplificatie en kweek Dit gedeelte beschrijft de methoden die worden gebruikt om micro-organismen te detecteren nadat ze zijn vermenigvuldigd door middel van kweek of amplificatie, inclusief verschillende identificatietechnieken en de uitdagingen bij het kweken van moeilijk te cultiveren micro-organismen. ### 3.1 Basistechniek voor kweek van micro-organismen De basistechniek voor de kweek van micro-organismen omvat het bieden van optimale omstandigheden, zoals de juiste voedingsbronnen (suikers, N-bronnen, buffers, mineralen), temperatuur (circa 36 °C) en atmosferische condities (aeroob, anaeroob, capnofiel). Onder deze omstandigheden vindt na een aanpassingsperiode een logaritmische toename van de micro-organismen plaats, waardoor ze microscopisch zichtbaar worden [21](#page=21). #### 3.1.1 Kweekbodems Er zijn twee hoofdtypen kweekbodems: * **Vloeibare kweekbodems:** Deze worden gebruikt om te bepalen of er groei is (+) of niet (-), en zijn vooral nuttig voor verder onderzoek naar de kenmerken van bacteriën [22](#page=22). * **Agarbodems:** Hierop vormen micro-organismen zichtbare kolonies. Eén bacterie resulteert in één kolonie, en meerdere bacteriën resulteren in meerdere kolonies. Het uiterlijk van de kolonies kan al een indicatie geven van de aanwezige soort of groep. Het uitstrijken van een monster in verdunde vorm over meerdere segmenten maakt de isolatie van individuele kolonies mogelijk, wat essentieel is voor identificatie. Resultaten kunnen semikwantitatief worden gerapporteerd (bijv. groei in zone 1, zone 2) of kwantitatief als aantal kolonie-vormende eenheden (KVE of CFU) per volume [22](#page=22). #### 3.1.2 Selectieve en differentiële bodems Kweekbodems kunnen worden aangepast met verschillende stoffen om de kweek te verbeteren of te sturen: * **Verrijking:** Stoffen kunnen worden toegevoegd om de groei van minder veeleisende soorten te bevorderen [23](#page=23). * **Bloedtoevoeging:** Dit verbetert de groei van bepaalde soorten en maakt het mogelijk om hemolyse waar te nemen [23](#page=23). * **Selectiviteit:** Stoffen kunnen worden toegevoegd om de groei van bepaalde soorten te onderdrukken, waardoor klinisch relevante soorten beter zichtbaar worden. Dit is essentieel voor het vinden van specifieke soorten in een mengflora [23](#page=23). * **Differentiatie:** pH-indicatoren of chromogene stoffen kunnen worden toegevoegd, waardoor kolonies verschillende kleuren en uiterlijken krijgen [23](#page=23). * **Antibiotica:** Het toevoegen van antibiotica maakt het mogelijk om alleen resistente soorten op te sporen, bijvoorbeeld bij het screenen op MRSA [23](#page=23). ### 3.2 Identificatie van opgegroeide bacteriën De identificatie van bacteriën na kweek is gebaseerd op een combinatie van waargenomen eigenschappen [25](#page=25). #### 3.2.3 Enzymatische identificatie #### 3.2.4 Serologische identificatie met antilichamen #### 3.2.5 Identificatie met MaldiTOF massaspectrometrie Matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight (MALDI-TOF) massaspectrometrie is een relatief nieuwe techniek die een snelle en universele identificatie van micro-organismen mogelijk maakt [27](#page=27). * **Principe:** Een kleine hoeveelheid gekweekte bacterie wordt gemengd met een matrix en gefragmenteerd met een laser in vacuüm. De eiwitfragmenten worden gescheiden op basis van hun massa-tot-ladingverhouding (Time of Flight). Het resulterende piekenpatroon wordt vergeleken met een database van referentie spectra om de bacterie te identificeren [28](#page=28) [29](#page=29). * **Voordelen:** * Universeel: Identificeert bacteriën zonder voorkennis van de groep [27](#page=27). * Snelheid: Resultaten zijn beschikbaar binnen 24 uur, wat een tijdswinst van minimaal een dag oplevert ten opzichte van klassieke methoden die een overnachtkweek vereisen [27](#page=27). ### 3.3 Kweek van moeilijker kweekbare micro-organismen Verschillende categorieën micro-organismen vereisen specifieke kweekmethoden of zijn zelfs (bijna) niet kweekbaar in vitro: * **Anaeroben:** Vereisen kweekomstandigheden zonder zuurstof, ook tijdens transport [31](#page=31) [32](#page=32). * **Trage groeiers of niet op klassieke bodems:** * **Mycobacteriën:** Kunnen enkele weken nodig hebben om te groeien [31](#page=31). * **Mycoplasmata:** Produceren microscopische kolonies op speciale media [31](#page=31). * **Chlamydia:** Kunnen alleen op cellijnen worden gekweekt. Ze groeien in glycogeenbevattende inclusies die met lugolkleuring zichtbaar gemaakt kunnen worden [31](#page=31) [33](#page=33). * **(Bijna) onkweekbare bacteriën:** Sommige, zoals \_Mycobacterium leprae en \_Treponema pallidum, kunnen alleen in levende organismen (in vivo) groeien en zijn niet in vitro kweekbaar [31](#page=31). * **Schimmels en gisten:** Kunnen soms op bacteriële media groeien, maar vereisen vaker selectieve bodems voor hogere gevoeligheid [31](#page=31). * **Virussen:** Zijn obligate intracellulaire parasieten en vereisen kweek op specifieke cellijnen. Detectie kan plaatsvinden via cytopathogeen effect of immuundetectie/hybridisatie. Voor sommige virussen is moleculaire detectie de voorkeursmethode [31](#page=31) [33](#page=33). * **Protozoa:** Worden niet routinematig gekweekt voor diagnostiek [31](#page=31). > **Tip:** Voor virussen, mycobacteriën, mycoplasmata en anaeroben wordt, indien mogelijk, de voorkeur gegeven aan snellere niet-kweekmethoden [39](#page=39). ### 3.4 Interpretatie in het bacteriologisch onderzoek De interpretatie van kweekresultaten vereist een strategische aanpak waarbij rekening wordt gehouden met de klinische vraag en de normale flora van de monsterafnameplaats [34](#page=34). #### 3.4.1 Kweekstrategieën per staaltype * **Type 1: Plaats zonder normale flora (bv. bloed, gewrichtsvocht):** Elke gevonden bacterie is waarschijnlijk een pathogeen. Voorzorgsmaatregelen bij afname zijn cruciaal om contaminatie te voorkomen. Contaminanten zijn vaak huidbewoners en worden in lagere aantallen gevonden dan pathogenen. Bij hemoculturen is de kans op contaminatie groter, en de interpretatie hangt af van het aantal bacteriën en klinische context [36](#page=36). * **Type 2: Plaats die een zone met normale flora passeert (bv. sputum, urine):** Maatregelen tijdens afname, transport en verwerking zijn gericht op het minimaliseren van contaminatie door de normale flora. Kwantitatieve kweken en de identificatie van bekende pathogenen zijn hierbij belangrijk. Indicatoren voor de kwaliteit van de afname (veel plaveiselcellen) en infectie (veel neutrofielen) zijn nuttig [37](#page=37). * **Type 3: Monsters met pathogenen tussen bestaande commensale flora (bv. feces, keeluitstrijkje):** Kennis van potentiële pathogenen is essentieel. Selectieve bodems worden gebruikt om mogelijke pathogenen op te sporen. Kwantitatieve aspecten kunnen belangrijk zijn bij overgroei (bv. Candida). Screening op multiresistente stammen (bv. MRSA) is ook een variant [38](#page=38). #### 3.4.2 Communicatie en pre-analytische kwaliteit Communicatie met de microbioloog is cruciaal als er afwijkende verwachtingen zijn gebaseerd op reizen, specifieke blootstellingen, immuunsuppressie of ongewone symptomen. De pre-analytische kwaliteit van het staal (correcte afname en transport) is fundamenteel voor betrouwbare resultaten [38](#page=38). ### 3.5 Belang van tijd bij diagnostiek via kweek De analysetijd voor microbiologische onderzoeken die op kweek zijn gebaseerd, kan lang zijn [39](#page=39). * **Gewone bacteriën:** Kweek en identificatie duren meestal 24-48 uur [39](#page=39). * **Antibiogram:** Vereist een kweek en duurt ongeveer 48 uur [39](#page=39). * **Globaal:** De totale doorlooptijd kan 2 dagen zijn, met soms bruikbare tussentijdse informatie. Voor complexe gevallen kan dit oplopen tot 3-5 dagen [39](#page=39). * **Virussen, mycobacteriën, mycoplasmata, anaeroben:** Vereisen vaak meer tijd [39](#page=39). ### 3.6 Detectie na moleculaire amplificatie Moleculaire amplificatietechnieken, meestal gebaseerd op PCR of reverse transcriptie-PCR, bieden snelle en gevoelige detectiemethoden [40](#page=40). * **Werking:** Vraagt staalvoorbereiding en voorzorgsmaatregelen om moleculaire contaminatie te voorkomen door de gigantische amplificatie van het eindproduct [40](#page=40). * **Voordelen:** * Breed toepassingsgebied: Geschikt voor alle pathogenen [40](#page=40). * Specificiteit en gevoeligheid: Zeer hoog, wat zowel een voor- als nadeel kan zijn [40](#page=40). * Evolutie naar automatisatie: Maakt urgente analyses op individuele stalen mogelijk [40](#page=40). * **Toepassingen:** * **Bacteriën:** Direct op staal of in combinatie met kweek. Aanwezigheid aantonen (bv. 16S RNA gen PCR), moeilijk kweekbare organismen detecteren, resistentiegenen opsporen, stammen typeren (bv. ziekenhuishygiëne), en de diversiteit van flora onderzoeken (microbioom) [41](#page=41). * **Virussen:** Direct op staal. Aanwezigheid aantonen en kwantificeren (bv. HIV, CMV, HSV, HBV), en virale varianten typeren of resistentie op genetisch niveau bepalen [41](#page=41). * **Schimmels:** Direct op staal (bv. respiratoir) om aanwezigheid aan te tonen (bv. \_Aspergillus fumigatus) [41](#page=41). * **Protozoa:** Direct op staal (bv. biopten, stoelgang, bloed) om aanwezigheid aan te tonen (bv. toxoplasmose, amoebiase, \_Plasmodium falciparum) [41](#page=41). * **Wormen:** Direct op staal (bv. stoelgang, serum) om aanwezigheid aan te tonen (bv. nematoden, filariasen, schistosomiase) [41](#page=41). > **Tip:** Moleculaire methoden kunnen een waardevolle aanvulling zijn op kweekmethoden, vooral voor pathogenen die moeilijk te kweken zijn of wanneer snelle resultaten vereist zijn [41](#page=41). * * * # Serologie Serologie omvat de opsporing van antilichamen in serum of ander lichaamsvocht als indirect bewijs van een (voorgaande) infectie, inclusief de interpretatie van IgM en IgG, en de toepassingsgebieden. Het is een methode die vaak gebaseerd is op het ELISA-principe en binnen enkele uren kan worden afgerond [42](#page=42). ### 4.1 Principes van serologische diagnostiek #### 4.1.1 Detectie van antilichamen Serologisch onderzoek steunt op de detectie van specifieke antistoffen. Deze antilichamen worden geproduceerd door het immuunsysteem als reactie op de aanwezigheid van een pathogeen. De stabiliteit van antilichamen in vitro maakt het mogelijk om serumstalen gedurende lange tijd te bewaren voor diagnostische doeleinden [42](#page=42) [43](#page=43). #### 4.1.2 IgM en IgG antistoffen * **IgM antistoffen:** Wijzen meestal op een recente infectie. Ze worden doorgaans binnen één week na infectie detecteerbaar, pieken binnen twee weken en worden na enkele maanden vaak weer negatief. Het is belangrijk te beseffen dat de patiënt mogelijk al infectieus is voordat de diagnostische testen positief worden; dit wordt de vensterperiode of window phase genoemd. De duur van de vensterperiode kan verkort worden door gevoeligere testen, zoals PCR, naast serologie te gebruiken. Voorbeeld: bij HIV is PCR binnen ongeveer tien dagen positief, terwijl serologie gemiddeld pas na drie weken positief wordt [43](#page=43). * **IgG antistoffen:** Zijn meestal pas na meer dan één week detecteerbaar en vaak levenslang aanwezig, hoewel dit varieert afhankelijk van de infectie. De affiniteit van IgG-antilichamen kan tijdens een herinfectie of na vaccinatie significant hoger zijn dan tijdens de eerste immuunrespons [43](#page=43). #### 4.1.3 Titerbepaling Serologisch onderzoek kan kwalitatief (positief of negatief) of kwantitatief door middel van een 'titer' gebeuren. Titerbepaling is met name nuttig voor IgG-antilichamen. Een viervoudige toename in antilichaamconcentratie tussen twee opeenvolgende stalen (met minstens twee weken ertussen) kan wijzen op een recente infectie. IgG en eventueel IgM titers kunnen ook stijgen bij reactivatie van een latente infectie [43](#page=43). > **Tip:** Een voorbeeld van een serologisch profiel toont een 'boost' bij herinfectie of na vaccinatie, waarbij de affiniteit van latere IgG-golven hoger is dan de eerste [43](#page=43). #### 4.1.4 Uitdagingen en valse resultaten * **Polyklonale activatie:** Bij infectie met EBV kunnen IgM-titers tegen diverse antigenen stijgen door polyklonale activatie van B-cellen door het virus. Dit kan leiden tot positieve resultaten in verschillende IgM-testen, zelfs voor pathogenen waarmee de patiënt in het verleden contact heeft gehad [44](#page=44). * **Affiniteitsbepaling:** Soms wordt de affiniteit van aanwezige IgG's bepaald, bijvoorbeeld bij CMV seropositiviteit bij zwangere vrouwen [44](#page=44). * **Vals negatieve resultaten:** Kunnen optreden bij patiëntengroepen die moeilijker antilichamen vormen, zoals neonaten, hoogbejaarden en immuungedeprimeerden [44](#page=44). * **Vals positieve resultaten:** Kunnen voorkomen bij patiëntengroepen die antilichamen 'passief' hebben verkregen. Dit geldt voor neonaten via transplacentair transport en moedermelk (detecteerbaar tot 6 maanden na geboorte). Ook na transfusie met plasma bevattende producten (plaatjes, virus-geïnactiveerd plasma) of immunoglobulines kunnen vals positieve resultaten worden gezien [44](#page=44). > **Voorbeeld:** Het serologische verloop bij een hepatitis B virusinfectie met spontane genezing illustreert de verschillen tussen antigen- en antilichaamtiters over tijd, en de dynamiek van IgM en IgG. Merk op dat de infectieuze periode (HBsAg+) voorafgaat aan de symptomen (geelzucht). Met DNA PCR kan het virus 1-2 weken voor HBsAg in serum gevonden worden [44](#page=44). ### 4.2 Toepassingsgebieden van serologie Serologisch onderzoek kent diverse toepassingsgebieden [45](#page=45): 1. **Virale infecties:** Vooral nuttig voor virussen vanwege de vaak chronische aard van infecties en de directe link tussen de aanwezigheid van het kiem en de ziekte. Bij bacteriën is het nut beperkter, hoewel het wel gebruikt wordt bij de diagnostiek van syfilis en de ziekte van Lyme (Borrelia burgdorferi). Ook voor serotypering van bacteriële stammen in het laboratorium is het relevant. Meer gespecialiseerde toepassingen bestaan voor andere pathogenen [45](#page=45). 2. **Screening en vaccinatie-opvolging:** Essentieel voor het screenen naar dragers van infectieziekten zoals HIV, HBV en HCV. Het wordt ook gebruikt voor het opvolgen van de vaccinatiestatus, bijvoorbeeld bij HBV [45](#page=45). 3. **Individuele diagnostiek:** Voor de diagnose van doorgemaakte infecties, inclusief intracerebrale infecties door het analyseren van lumbaal vocht. Hoge lokale titers in lumbaal vocht wijzen op lokale productie [45](#page=45). 4. **Preventie:** Belangrijk voor preventieve doeleinden, zoals CMV en Toxoplasma serologie voor zwangere vrouwen [45](#page=45). ### 4.3 Besluit over serologie * **Voordelen:** Serologie is een snelle en goedkope diagnostische methode. Voor veel belangrijke pathogenen is het relatief specifiek en gevoelig, en de stalen zijn stabiel in vitro. De keuze en combinatie van serologische testen, eventueel in combinatie met detectie van het agens zelf, hangt af van de specifieke infectie of vraagstelling [45](#page=45). * **Beperkingen:** De belangrijkste beperking is dat serologie een indirecte aanwijzing geeft van eerder contact met een pathogeen en geen informatie levert over de actuele aanwezigheid van het pathogeen in het lichaam. Dit is echter geen probleem bij kiemen die per definitie nagenoeg nooit worden geëlimineerd, zoals HIV [45](#page=45). > **Voorbeeld van een ELISA-principe:** Een antigeen (rode bol) wordt op de bodem van een plastic drager gecoat. Patiëntenserum met gele antilichamen wordt toegevoegd. Detectie gebeurt met een enzymgebonden anti-immuunglobuline (blauw, bv. anti-IgM of anti-IgG). Na toevoeging van een substraat ontstaat een kleurreactie in de well, die optisch gedetecteerd kan worden [42](#page=42). * * *

| Term | Definition | |------|------------| | Diagnostiek | Het proces van het identificeren van een ziekte of aandoening door middel van klinische symptomen, medische geschiedenis en laboratoriumonderzoek. | | Medisch microbiologisch labo | Een laboratorium dat gespecialiseerd is in het identificeren en bestuderen van micro-organismen die ziekten kunnen veroorzaken, en het uitvoeren van tests om infecties op te sporen en te karakteriseren. | | Pathogeen | Een micro-organisme (zoals een bacterie, virus, schimmel of parasiet) dat in staat is om ziekte te veroorzaken bij een gastheer. | | Immuniteit | De toestand van bescherming tegen een specifieke ziekteverwekker, vaak verkregen door blootstelling aan het agens of door vaccinatie. | | Microscopie | Een techniek die gebruikmaakt van een microscoop om objecten te vergroten die te klein zijn om met het blote oog zichtbaar te zijn, zoals cellen en micro-organismen. | | Gramkleuring | Een differentiële kleuringstechniek die bacteriën op basis van hun celwandstructuur indeelt in grampositieve (paars) en gramnegatieve (roze) bacteriën. | | Kweek | Een laboratoriummethode waarbij micro-organismen worden gekweekt in een voedingsmedium om hun groei en identificatie mogelijk te maken. | | PCR (Polymerase Chain Reaction) | Een moleculaire techniek die wordt gebruikt om specifieke DNA- of RNA-fragmenten te amplificeren (vermenigvuldigen), waardoor zelfs kleine hoeveelheden van een genetisch materiaal gedetecteerd kunnen worden. | | ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) | Een veelgebruikte immunologische test om de aanwezigheid van specifieke antigenen of antilichamen in een monster te detecteren, vaak met behulp van enzymen voor detectie. | | Natuurlijke flora (commensalen) | De groep micro-organismen die van nature op of in een gastheer leven zonder ziekte te veroorzaken; ze kunnen zelfs voordelen bieden. | | Kinetiek van de immuunreactie | De tijdsverloop en de dynamiek van de immuunrespons van het lichaam na blootstelling aan een antigeen, inclusief de productie van antilichamen en celgemedieerde reacties. | | Antigeen | Een molecuul, meestal eiwitachtig, dat in het lichaam een immuunrespons kan opwekken, met name de productie van specifieke antilichamen. | | Antilichaam (Immunoglobuline) | Een Y-vormig eiwit dat door het immuunsysteem wordt geproduceerd als reactie op de aanwezigheid van een antigeen, en dat helpt om het antigeen te neutraliseren of te markeren voor vernietiging. | | Cytopathogeen effect | Veranderingen in cellen veroorzaakt door een virale infectie, die zichtbaar zijn onder de microscoop en gebruikt kunnen worden om virussen te identificeren. | | Fluorescentiemicroscopie | Een type microscopie dat gebruikmaakt van fluorescentie om specifieke structuren of moleculen in een monster te visualiseren nadat ze zijn gekleurd met een fluorescerende stof. | | MaldiTOF massaspectrografie | Een techniek die wordt gebruikt voor de snelle en nauwkeurige identificatie van micro-organismen door hun eiwitprofiel te analyseren met behulp van matrix-geassisteerde laserdesorptie/ionisatie en time-of-flight massaspectrometrie. | | Hemolyse | De afbraak van rode bloedcellen, wat kan worden waargenomen in kweekbodems en nuttig is voor de identificatie van bepaalde bacteriën, zoals streptokokken. | | Moleculaire amplificatie | Een brede term die technieken omvat, zoals PCR, die gericht zijn op het vermenigvuldigen van specifieke nucleïnezuren om hun detectie te vergemakkelijken. | | Staaltype | De classificatie van een klinisch monster op basis van de plaats waar het is afgenomen en de mogelijke aanwezigheid van normale flora, wat de interpretatie van de resultaten beïnvloedt. | | Vensterperiode (Window Phase) | De periode tussen de infectie met een pathogeen en het moment waarop de infectie detecteerbaar is met diagnostische tests, zoals serologie. | | Titer | De hoogste verdunning van een serummonster waarin nog een specifieke reactie (bijvoorbeeld antilichaam-antigeen binding) kan worden gedetecteerd, wat een maat is voor de hoeveelheid antilichamen. | | 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. | | MRSA (Methicilline-resistente Staphylococcus aureus) | Een stam van de bacterie Staphylococcus aureus die resistent is tegen de meeste bètalactam-antibiotica, waaronder methicilline. | | Commensale flora | Zie Natuurlijke flora. | | Zuurvaste kleuring | Een speciale kleuringstechniek die wordt gebruikt om mycobacteriën te identificeren, die een dikke, wasachtige celwand hebben die resistent is tegen ontkleuring met zuur en alcohol. | | Fagocyten (PMN) | Fagocyten zijn witte bloedcellen die ziekteverwekkers en celresten fagocyteren (opeten). PMN staat voor polymorphonucleaire cellen, een type fagocyt zoals neutrofielen, dat wijst op ontsteking. |