Medical Microbiology Parasitology

# Inleiding tot bacteriën en virussen Dit onderwerp introduceert de fundamentele aspecten van bacteriën en virussen, waaronder hun structuur, levenscycli en interactie met het immuunsysteem en antimicrobiële middelen [1](#page=1). ### 1.1 Virussen Virussen worden gekenmerkt door verschillende eigenschappen [2](#page=2): * Ze zijn "obligate intracellulaire parasieten", wat betekent dat ze voor replicatie afhankelijk zijn van een gastheercel [2](#page=2). * Ze hebben geen celstructuur en missen organellen [2](#page=2). * Hun erfelijk materiaal kan RNA of DNA zijn, enkel- of dubbelstrengs, en ze kunnen één of meerdere chromosomen bevatten, samen met structurele eiwitten, enzymen en regulatoren [2](#page=2). * Het erfelijk materiaal is verpakt in een eiwitmantel, het nucleocapside [2](#page=2). * Virussen kunnen naakt zijn of een envelop (membraan) bezitten [2](#page=2). #### 1.1.1 Classificatie en structuur van virussen De classificatie van virussen is medisch het meest relevant op basis van hun genoom. Daarnaast is de aanwezigheid van een membraan (envelop) ook van medisch belang [6](#page=6). De structuur van een virion omvat: * **Nucleocapside**: Dit bestaat uit genetisch materiaal (RNA of DNA) samen met structurele eiwitten, nucleïnezuur-bindende eiwitten en eventueel enzymen [3](#page=3). * **Naakte virussen**: Hierbij bestaat het virion enkel uit een nucleocapside [3](#page=3). * **Virussen met enveloppe**: Deze virions bestaan uit een nucleocapside omgeven door een membraan. Dit membraan bevat vaak glycoproteïnen (die als receptoren fungeren) en daaronder bevinden zich matrix-eiwitten [3](#page=3). De grootte van virussen varieert van ongeveer 20 nm tot 100 nm. Voor vergelijking, bacteriën zijn groter (meestal rond 1 µm), en bacteriële filters die gebruikt worden voor sterilisatie zijn typisch 0,45 µm tot 0,2 µm. Nanofiltratie kan gebruikt worden om eiwitten uit bloed te zuiveren (bijvoorbeeld stollingsfactoren) en werkt met poregroottes van 15 nm [4](#page=4). #### 1.1.2 Eigenschappen van naakte en enveloppe virussen **Eigenschappen van naakte virussen** [7](#page=7): * Ze komen vrij door lyse (cellysis) van de geïnfecteerde cel, die daarbij sterft [7](#page=7). * Ze zijn relatief stabiel tegenover temperatuur, zuren, detergenten en uitdroging [7](#page=7). * Deze stabiliteit leidt ertoe dat ze zich gemakkelijk verspreiden, infectieus blijven na uitdroging, de zure maag en basische darminhoud kunnen overleven, en dat humorale immuniteit (antilichamen) vaak volstaat voor de bestrijding, aangezien de geïnfecteerde cellen sterven en er minder nood is aan cytotoxische T-cellen of NK-cellen [7](#page=7). **Eigenschappen van enveloppe virussen** [8](#page=8): * Ze komen vrij door afsnoering van de geïnfecteerde cel, die niet noodzakelijk sterft (soms met lyse) [8](#page=8). * Het membraan van deze virussen bevat een mix van virale en cellulaire eiwitten, waaronder glycoproteïnen [8](#page=8). * Ze zijn labiel tegenover temperatuur, zuren, detergenten en uitdroging [8](#page=8). * Deze labiliteit betekent dat ze zich minder gemakkelijk verspreiden (vaak via grote druppels, bloed of seksueel contact), niet meer infectieus zijn na uitdroging, de gastro-intestinale tractus niet overleven, en zowel humorale als cellulaire immuniteit vereisen voor eliminatie. Dit komt doordat intracellulaire persistentie mogelijk is, wat de tussenkomst van cytotoxische cellen noodzakelijk maakt [8](#page=8). * Een praktische toepassing hiervan is de inactivatie van pathogenen in bloedeiwitten, zoals factor VIII. Behandeling met een detergens (zoals bij HIV, HCV en HBV) kan de membranen van deze enveloppe virussen beschadigen zonder de eiwitten te aantasten. Deze methode is echter inefficiënt tegen naakte virussen [8](#page=8). #### 1.1.3 Genoomtypen en variabiliteit van virussen Virussen kunnen worden ingedeeld op basis van hun genoomtype (RNA of DNA) [6](#page=6). **RNA virussen** hebben over het algemeen een kleiner genoom, muteren gemakkelijker en kunnen aanleiding geven tot **quasispecies**. * * * # Virale levenscyclus De virale levenscyclus beschrijft de opeenvolgende stappen die een virus doorloopt om zich in een gastheercel te vermenigvuldigen, van infectie tot de vrijlating van nieuwe virionen [12](#page=12). ### 2.1 Fasen van de virale levenscyclus De virale levenscyclus kan worden opgedeeld in de volgende stappen, die gedeeltelijk simultaan kunnen plaatsvinden [12](#page=12): * Adsorptie * Penetratie * Expressie en replicatie * Virion productie * Vrijlating Deze fasen bieden inzicht in de cyclus en potentiële aangrijpingspunten voor antivirale medicatie [12](#page=12). #### 2.1.1 Adsorptie Adsorptie is de eerste interactie waarbij een virus zich bindt aan een specifieke receptor op het oppervlak van de gastheercel [13](#page=13). * **Receptor-virusligand interactie:** De receptor op de cel kan een complex van koolhydraten, glycoproteïnen of glycolipiden zijn, vaak gerelateerd aan ionpompen. De aard van de receptor bepaalt de infecteerbaarheid van de cel en fungeert als een restrictiefactor [13](#page=13). * **Specificiteit van receptoren:** Sommige receptoren komen breed tot expressie, zoals siaalzuur op de meeste cellen, wat de infectie door influenza virussen mogelijk maakt. Andere receptoren komen slechts op beperkte celtypes voor, zoals CD4 co-receptor CCR5 of CXCR4 voor HIV [13](#page=13). * **Modulatie van infecteerbaarheid:** Mutaties in zowel de receptor als het virale ligand kunnen de infecteerbaarheid moduleren [13](#page=13). * **Vaccins:** De meeste antivirale vaccins werken door de structuur van het virus die aan de receptor bindt, af te dekken met neutraliserende antistoffen. Een voorbeeld is het vaccin tegen hepatitis B, dat een recombinant HBs-antigeen bevat [13](#page=13). #### 2.1.2 Penetratie Penetratie is het proces waarbij het virale genoom of het gehele virion de gastheercel binnendringt [14](#page=14). * **Injectie van genoom:** Bij bacteriofagen wordt het genoom direct in de cel geïnjecteerd, door de celwand heen [14](#page=14). * **Binnendringen van nucleocapside:** Dierlijke virussen brengen hun nucleocapside binnen via endocytose of membraanfusie [14](#page=14). ##### 2.1.2.1 Penetratie en uncoating bij Influenza A Bij het influenza A-virus speelt de interactie tussen hemagglutinine (HA) en M2-eiwitten een cruciale rol bij de penetratie en het 'uncoaten' [15](#page=15). * **Selectieve binding:** Het virus bindt aan siaalzuurresiduen op oppervlakte-eiwitten van de cel. Het virale neuraminidase-enzym in de envelop voorkomt dat virussen aan elkaar kleven, wat relevant is voor behandelingen met neuraminidase-inhibitoren [15](#page=15). * **Endocytose en acidificatie:** Na opname via endocytose komt het virus terecht in het zure milieu van het endolysosoom. Protonen die via het M2-kanaal de envelop binnendringen, induceren een conformatieverandering in hemagglutinine, waardoor het een fusogeen eiwit wordt [15](#page=15). * **Membraanfusie en vrijlating capside:** De envelop fuseert met het membraan van het endosoom, waardoor het capside in het cytoplasma vrijkomt. Behandeling met M2-kanaalblokkerende medicatie is hierop gericht [15](#page=15). #### 2.1.3 Expressie en replicatie Dit proces omvat de synthese van virale componenten en de vermenigvuldiging van het virale genoom. De aard van het virale genoom (RNA/DNA, enkel- of dubbelstrengs) bepaalt de replicatie- en expressiewijze [16](#page=16) [17](#page=17). ##### 2.1.3.1 Expressie * **DNA-virussen:** Het genoom van DNA-virussen wordt meestal geëxpresseerd in de celkern, net als het gastheergenoom, met dsDNA als template. Partieel dsDNA (klasse VII) of ssDNA (klasse II) wordt eerst omgezet naar dsDNA. Uitzonderingen zijn pokkenvirussen die, ondanks een dsDNA-genoom, in het cytoplasma blijven en daarom eigen enzymen moeten meebrengen [17](#page=17). * **Positief-sense ssRNA-virussen (klasse IV):** Deze virussen functioneren direct als mRNA en leiden zo tot eiwitproductie [17](#page=17). * **Negatief-sense ssRNA- en dsRNA-virussen:** Deze genomen moeten eerst (deels) worden overgeschreven naar positief-sense RNA dat als mRNA dient. Hiervoor is een RNA-afhankelijk RNA-polymerase nodig, dat in het virion verpakt moet zijn omdat deze enzymactiviteit niet in menselijke cellen beschikbaar is [17](#page=17). * **Retrovirussen (klasse VI):** Hun positief-sense RNA-genoom wordt na uncoating eerst omgezet naar DNA via reverse transcriptie en vervolgens geïntegreerd in het gastheergenoom als dsDNA [17](#page=17). ##### 2.1.3.2 Replicatie * **DNA-virussen:** De replicatie van het genoom van DNA-virussen vindt meestal plaats in de celkern, met dsDNA als template. ssDNA (klasse II) wordt eerst omgezet naar dsDNA. Klasse VII virussen zetten een RNA-kopie van hun nucleaire DNA-genoom in het cytoplasma om naar partieel dsDNA. Pokkenvirussen repliceren hun dsDNA-genoom in het cytoplasma [18](#page=18). * **RNA-virussen:** Het genoom van RNA-virussen wordt gerepliceerd door een RNA-afhankelijk RNA-polymerase, dat door het virale genoom wordt gecodeerd. Dit kan leiden tot een grote amplificatie van kopieën door continu heen-en-weer kopiëren [18](#page=18). * **Retrovirussen (klasse VI):** Hun positief-sense RNA-genoom wordt door cellulaire polymerasen overgeschreven van het geïntegreerde dsDNA proviraal genoom [18](#page=18). ##### 2.1.3.3 Pathogen recognition (PAMP's) Cellen herkennen virale componenten als vreemd via PAMP-receptoren (Pathogen-Associated Molecular Patterns) [19](#page=19). * **Viraal RNA:** dsRNA en niet-gecapteerd RNA worden herkend door receptoren zoals TLR3 (membranair) en RIG-I (cytoplasmatisch) [17](#page=17) [19](#page=19). * **Viraal DNA:** Viraal DNA in het cytoplasma kan herkend worden door DNA-sensoren [19](#page=19). * **Gevolg van herkenning:** De activatie van PAMP-receptoren triggert de productie van interferonen (IFN), die de expressie van Interferon Stimulated Genes (ISG) aanzetten [20](#page=20). Het immuunsysteem detecteert pathogenen via PAMP-receptoren die zowel virussen als bacteriën herkennen. Er zijn verschillende typen receptoren betrokken [19](#page=19): * **Membraanreceptoren:** Voorbeelden zijn Toll-like receptors (TLR) zoals TLR3 voor RNA en TLR9 voor DNA [19](#page=19). * **Cytoplasmatische receptoren:** Voorbeelden zijn RIG-I, inflammasomen en DNA-sensoren [19](#page=19). ##### 2.1.3.4 Innate immune effector mechanism: Interferon stimulated genes (ISG) ISG's zijn een groep genen die geïnduceerd worden door type I en type III interferon en die de virusreplicatie blokkeren. Ze zijn actief tegen zowel RNA- als DNA-virussen [21](#page=21). #### 2.1.4 Virion productie Tijdens deze fase wordt het virale genoom verpakt in het capside, resulterend in de vorming van een nucleocapside. Dit proces vindt vaak plaats via auto-assembly, gevolgd door maturatie van het virion [22](#page=22). #### 2.1.5 Vrijlating De vrijlating van nieuwe virions uit de geïnfecteerde cel kan plaatsvinden door budding (uitstulping van het celmembraan) of door lyse (afbraak) van de gastheercel [23](#page=23). * **Belemmering van vrijlating:** Virussen kunnen vast blijven zitten aan de producerende cel. Dit kan worden opgelost door receptor-downregulatie (bv. CD4 bij HIV) of door afknippen van de receptor (sialezuur door neuraminidase bij influenza). Tetherin, een ISG, kan virale partikels binden aan het membraan, maar dit wordt door virale eiwitten zoals Vpu (HIV) ongedaan gemaakt [23](#page=23). * **Cel-naar-cel transmissie:** Vrijgekomen of celgebonden virussen infecteren nieuwe cellen. Cel-naar-cel transmissie beschermt het virus relatief tegen neutraliserende antilichamen omdat de blootstelling aan het extracellulaire milieu kort is of zelfs onbestaand[23](#page=23). ### 2.2 Specifieke virale levenscycli #### 2.2.1 Lytische levenscyclus van bacteriofagen De lytische levenscyclus van bacteriofagen verloopt snel en resulteert in de afbraak van de bacterie. Bacteriofagen hebben potentieel gebruik als antibiotica, maar resistentie kan ontstaan door mutaties in de bacteriële receptor voor het virus [24](#page=24). #### 2.2.2 Temperate levenscyclus van bacteriofagen (lysogeen) De temperate levenscyclus staat overdracht van het virale genoom naar dochtercellen toe zonder schade aan de gastheercel [26](#page=26). * **Repressor expressie:** Een repressor-eiwit van de faag wordt tot expressie gebracht, wat de replicatie van de faag onderdrukt. Bij inductie wordt de repressor afgebroken [26](#page=26). * **Belang:** Deze cyclus is belangrijk voor de transductie van antibioticaresistentie en toxines, en kan worden geïnduceerd door antibiotische stress [26](#page=26). #### 2.2.3 Bacteriofaag levenscyclus Bij gesynchroniseerde infecties met bacteriofagen kan de replicatiekinetiek en het aantal vrijgelaten infectieuze partikels per cel (burst size) worden gemeten. Er is onderscheid tussen vroege eiwitten (enzymen, regulatoren) en late eiwitten (capside) [28](#page=28). #### 2.2.4 Dierlijke virus levenscyclus Dierlijke virussen zijn vaak minder complex dan bacteriofagen, omdat ze geen celwand hoeven te penetreren. Ze groeien trager door de compartimentalisatie in de kern en het cytoplasma (heen en weer transport nodig)[29](#page=29). * **Herpesvirussen:** Penetratie, uncoating, genoom naar de kern waar replicatie en packaging plaatsvindt. Expressie van mRNA in het cytoplasma leidt tot eiwitsynthese; eiwitten worden naar de kern getransporteerd voor packaging, gevolgd door budding door het kernmembraan en het cytoplasma, en uiteindelijk vrijlating (release) [29](#page=29). * **Influenza (Orthomyxovirus):** Dit negatief-sense RNA-virus repliceert in de celkern [29](#page=29). #### 2.2.6 HIV levenscyclus * **Ligand-receptor herkenning:** HIV bindt aan specifieke receptoren op de cel [31](#page=31). * **Fusie en penetratie:** De membraanen van het virus fuseren met de celmembranen, waarna het nucleocapside in het cytoplasma terechtkomt. Vaak gebeurt dit via endocytose met de vorming van een vacuole waarin membraanfusie plaatsvindt [31](#page=31). * **Reverse transcriptie:** In het cytoplasma zet reverse transcriptase (RT) het RNA-genoom om naar DNA, wat vaak fouten met zich meebrengt [31](#page=31). * **Integratie:** Het dsDNA-pre-integratiecomplex wordt door integrase (IN) geïntegreerd in het gastheergenoom, met een rol voor de LTR's (Long Terminal Repeats) [31](#page=31). * **Transcriptie en polyadenylatie:** Het provirus wordt getranscribeerd met behulp van cellulaire polymerasen, geleid door de 5' LTR-promotor. Polyadenylatie gebeurt via de 3' LTR-poly-A activiteit. Splicing is mogelijk [31](#page=31). * **Genoom en eiwitcodering:** Gespliced en ongespliced RNA coderen voor eiwitten, waarbij het ongesplicede (full-length) RNA ook dienst doet als genoom [31](#page=31). * **Budding:** Nieuwe virions worden gevormd door budding ter hoogte van het celmembraan [31](#page=31). ### 2.3 Aantonen van virussen Methoden om virussen aan te tonen omvatten het zichtbaar maken van cytopathisch effect in dierlijke cellen, wat zich uit in plaquevormende eenheden. De aanwezigheid en hoeveelheid van deze plaques, zichtbaar gemaakt door verdunningen van het virus, correleren met de virale titer [32](#page=32) [33](#page=33). > **Voorbeeld:** Bij het analyseren van een virusmonster kunnen verschillende verdunningen worden gemaakt. Na incubatie met gastheercellen op een plaat, zullen gebieden waar virusinfectie en celafbraak optreden (plaques) zichtbaar worden. Het aantal plaques per verdunningsreeks geeft een indicatie van de oorspronkelijke hoeveelheid infectieuze virussen. Een hoge titer resulteert in veel plaques bij hogere verdunningen, terwijl een lage titer minder plaques oplevert en deze pas bij hogere verdunningen verschijnen [33](#page=33).

| Term | Definition | |------|------------| | Bacterie | Eencellige micro-organismen die tot het domein van de Bacteria behoren. Ze kunnen diverse vormen hebben en zich voortplanten door celdeling. Sommige bacteriën zijn pathogeen, terwijl andere een rol spelen in ecosystemen of in de menselijke gezondheid. | | Virus | Een infectieus agens dat veel kleiner is dan bacteriën en zich alleen kan repliceren binnen levende cellen. Virussen bestaan uit genetisch materiaal (DNA of RNA) omgeven door een eiwitmantel, en soms ook een membraan. | | Immuunsysteem | Een complex netwerk van cellen, weefsels en organen dat het lichaam beschermt tegen ziekteverwekkers zoals bacteriën, virussen, schimmels en parasieten. Het systeem reageert op vreemde stoffen en elimineert deze. | | Antimicrobieel middel | Een stof die micro-organismen, zoals bacteriën, virussen, schimmels en parasieten, kan doden of hun groei kan remmen. Voorbeelden zijn antibiotica (tegen bacteriën) en antivirale middelen (tegen virussen). | | Taxonomie | De wetenschap van het classificeren en benoemen van organismen. In de context van bacteriën omvat dit hun indeling in groepen op basis van gedeelde kenmerken en genetische verwantschap. | | Groeiregulatie | Het proces waarbij de groei en reproductie van bacteriën wordt gecontroleerd. Dit omvat factoren zoals de beschikbaarheid van voedingsstoffen, temperatuur, pH en specifieke signaleringsmoleculen zoals bij quorum sensing. | | Exponentiële groei | Een vorm van groei waarbij de populatieomvang exponentieel toeneemt over tijd, wat betekent dat de groeisnelheid proportioneel is aan de huidige grootte van de populatie. Dit is kenmerkend voor bacteriële vermenigvuldiging onder optimale omstandigheden. | | Quorum sensing | Een communicatiemechanisme waarbij bacteriën de dichtheid van hun populatie waarnemen door middel van de afscheiding en detectie van signaleringsmoleculen. Dit stelt bacteriën in staat hun gedrag collectief te coördineren. | | Biofilm | Een georganiseerde gemeenschap van micro-organismen die ingebed is in een zelfgeproduceerde extracellulaire matrix. Biofilms bieden bescherming aan de micro-organismen en kunnen resistent zijn tegen antibiotica en het immuunsysteem. | | Mutatie | Een permanente verandering in de genetische code van een organisme. Mutaties kunnen optreden als gevolg van fouten tijdens DNA-replicatie of door blootstelling aan mutagene factoren, en zijn de drijvende kracht achter evolutie en adaptatie. | | Resistentie | Het vermogen van een organisme, zoals een bacterie of virus, om de effecten van een medicijn, zoals een antibioticum of antiviraal middel, te weerstaan. Dit kan ontstaan door genetische mutaties. | | Virulentie | De mate waarin een pathogeen in staat is om ziekte te veroorzaken. Een hogere virulentie betekent dat een ziekteverwekker sneller en ernstiger ziekte kan veroorzaken. | | Levenscyclus van virussen | Het proces van replicatie en verspreiding van een virus, dat bestaat uit verschillende stadia zoals hechting aan een gastheercel, penetratie, replicatie van genetisch materiaal, synthese van virale eiwitten, assemblage en vrijlating van nieuwe virionen. | | Aangeboren immuunsysteem | Het deel van het immuunsysteem dat geen specifieke immunologische herinnering heeft, maar een snelle, niet-specifieke respons biedt tegen een breed scala aan ziekteverwekkers. Het omvat barrières, fagocyten en ontstekingsreacties. | | Latentie | Een fase in de levenscyclus van sommige virussen waarbij het virale genoom in de gastheercel aanwezig is, maar geen actieve replicatie plaatsvindt. Het virus kan later reactiveren en opnieuw actief worden. | | Oncogene transformatie | Het proces waarbij een normale cel verandert in een kankercel, vaak geïnduceerd door virussen die genetische veranderingen in de cel teweegbrengen. | | Obligaat intracellulaire parasiet | Een organisme dat alleen kan overleven en zich voortplanten binnen de cellen van een andere gastheer. Virussen zijn hier een klassiek voorbeeld van. | | Genoom | Het complete DNA- of RNA-molecuul van een organisme, dat alle genetische informatie bevat die nodig is voor groei, ontwikkeling en voortplanting. | | Nucleocapside | Het deel van een virus dat bestaat uit het genetisch materiaal (DNA of RNA) omgeven door een eiwitmantel (capside). | | Virion | Een volledig ontwikkelde virale deeltje dat buiten de gastheercel aanwezig is en infectieus kan zijn. Het bestaat uit het genetisch materiaal en de eiwitmantel, en soms een envelop. | | Enveloppe | Een buitenste membraanlaag rond het nucleocapside van sommige virussen, afkomstig van de celmembraan van de gastheercel. Deze envelop kan glycoproteïnen bevatten die helpen bij de interactie met nieuwe gastheercellen. | | Glycoproteïnen | Eiwitten waaraan suikermoleculen (glycanen) zijn gebonden. In virussen spelen ze vaak een rol bij de binding aan gastheercellen en de fusie met celmembranen. | | Genoomtype | De aard van het genetisch materiaal van een virus, of het nu DNA of RNA is, enkelstrengs of dubbelstrengs. Dit is cruciaal voor de classificatie en het begrip van de virale levenscyclus. | | Lyse | Het proces waarbij een cel barst of uiteenvalt. Bij virussen kan dit leiden tot de vrijlating van nieuwe virusdeeltjes en de dood van de gastheercel. | | Humorale immuniteit | Een component van het immuunsysteem die wordt gemedieerd door antilichamen die door B-cellen worden geproduceerd. Antilichamen neutraliseren pathogenen of markeren ze voor eliminatie. | | Cytotoxische cellen | Cellen van het immuunsysteem, zoals CD8+ T-cellen en NK-cellen, die geïnfecteerde of abnormale cellen kunnen herkennen en doden. | | Afsnoering | Een proces waarbij een virusdeeltje zich vormt en loskomt van de gastheercel door middel van een proces dat lijkt op knoppen of uitstulpingen van het celmembraan. De gastheercel hoeft hierbij niet noodzakelijk te sterven. | | Persisterende infectie | Een infectie waarbij het virus de gastheer voor langere tijd blijft infecteren, soms levenslang. Dit kan gebeuren doordat het virus aan het immuunsysteem ontsnapt of zich in latente toestand bevindt. | | Cytopathisch effect (CPE) | De zichtbare veranderingen in gastheercellen die worden veroorzaakt door een virale infectie. Deze veranderingen kunnen variëren afhankelijk van het virus en het celtype. | | Reverse transcriptase | Een enzym dat door retrovirussen wordt gebruikt om RNA om te zetten in DNA. Dit DNA kan vervolgens worden geïntegreerd in het genoom van de gastheercel. | | Fylogenetische boom | Een diagram dat de evolutionaire relaties tussen verschillende soorten of genen weergeeft, gebaseerd op vergelijkingen van hun genetische sequenties. | | Quasispecies | Een populatie van virussen die genetisch zeer divers is, met veel verschillende, maar nauw verwante, varianten. Dit fenomeen is typisch voor RNA-virussen met een hoge mutatiesnelheid. | | Interferon | Een groep eiwitten die door immuuncellen worden geproduceerd als reactie op virale infecties. Interferonen helpen de replicatie van het virus te remmen en activeren andere immuuncellen. | | Cytopathische effect (CPE) | Zichtbare veranderingen in gastheercellen veroorzaakt door een virale infectie, die kunnen leiden tot celdood of andere functionele afwijkingen. | | Plaque forming units (PFU) | Een eenheid die wordt gebruikt om de concentratie van infectieuze virussen te meten. Een plaque is een gebied van lyse of celverandering op een kweek van gastheercellen, veroorzaakt door een enkel infectieus virion. | | Receptor | Een molecuul op het oppervlak van een cel (of binnenin de cel) waaraan andere moleculen, zoals virussen of hormonen, zich kunnen binden. De receptor bepaalt welke cellen door een virus geïnfecteerd kunnen worden. | | Ligand | Een molecuul dat zich specifiek kan binden aan een receptor. In de context van virussen is het virale ligand (vaak een eiwit op het oppervlak van het virus) dat zich bindt aan een receptor op de gastheercel. | | Endocytose | Een proces waarbij de celmoleculen van buitenaf opneemt door de vorming van een vesikel (blaasje) uit het celmembraan. Virussen kunnen gebruikmaken van endocytose om de cel binnen te dringen. | | Membraanfusie | Het proces waarbij de membraan van een virus versmelt met de membraan van de gastheercel, waardoor de virale inhoud (genoom en eiwitten) in het cytoplasma van de cel wordt vrijgegeven. | | Uncoating | Het proces waarbij het virale genoom wordt vrijgegeven uit het capside nadat het virus de gastheercel is binnengedrongen. Dit gebeurt meestal in het cytoplasma of de kern van de cel. | | Virale levenscyclus | Het volledige traject van een virus, vanaf de infectie van een gastheercel tot de vrijlating van nieuwe virusdeeltjes. | | Bacteriofaag | Een virus dat specifiek bacteriën infecteert. Bacteriofagen kunnen gebruikt worden voor fagen-therapie als alternatief voor antibiotica. | | Lytische levenscyclus | Een virale replicatiecyclus die leidt tot de snelle productie van nieuwe virionen en de uiteindelijke lysis (barsten) van de gastheercel. | | Lysogene levenscyclus | Een virale replicatiecyclus waarbij het virale genoom (profage) wordt geïntegreerd in het genoom van de gastheercel en samen met de bacterie wordt gerepliceerd zonder dat de cel wordt beschadigd. Onder bepaalde omstandigheden kan de lysogene cyclus overgaan in de lytische cyclus. | | Transductie | Het proces waarbij genetisch materiaal van de ene bacterie naar de andere wordt overgebracht door middel van een bacteriofaag. | | Temperate bacteriofaag | Een bacteriofaag die in staat is om zowel een lytische als een lysogene levenscyclus te doorlopen. | | Burst size | Het gemiddelde aantal nieuwe, infectieuze virusdeeltjes dat wordt geproduceerd per geïnfecteerde gastheercel tijdens een lytische cyclus. | | Virostatica | Medicijnen die de replicatie van virussen remmen. Ze grijpen in op specifieke stappen van de virale levenscyclus. | | PAMP (Pathogen-Associated Molecular Pattern) | Moleculaire structuren die specifiek zijn voor pathogenen en door het immuunsysteem worden herkend als "vreemd", wat leidt tot een immuunrespons. Voorbeelden zijn viraal RNA of DNA. | | TLR (Toll-like Receptor) | Een type receptor op immuuncellen die PAMP's herkent en zo een immuunrespons activeert. Er zijn verschillende TLR's die specifieke PAMP's herkennen. | | RIG-I (Retinoic acid-inducible gene I) | Een cytoplasmatische receptor die viraal RNA herkent en een immuunrespons activeert, met name de productie van interferonen. | | Inflammasoom | Een complex van eiwitten in de cel dat de productie van pro-inflammatoire cytokines zoals IL-1$\beta$ reguleert, vaak geactiveerd door PAMP's of DAMP's (Damage-Associated Molecular Patterns). | | Interferon-stimulated genes (ISG) | Genen die worden geactiveerd door interferonen. De eiwitten die door deze genen worden geproduceerd, helpen de virusreplicatie te remmen en de immuunrespons te moduleren. | | Viraal eiwit Vpu | Een eiwit geproduceerd door HIV dat een rol speelt bij de vrijlating van nieuwe virionen uit de cel en de afbraak van tetherin, een cellulaire verdedigingsmechanisme. | | Tetherin | Een cellulair eiwit dat voorkomt dat nieuwe virale deeltjes zich losmaken van het celmembraan, en zo de verspreiding van het virus tegengaat. | | Neuraminidase | Een enzym op het oppervlak van influenzavirussen dat helpt bij de vrijlating van nieuwe virusdeeltjes uit geïnfecteerde cellen door het verbreken van bindingen met sialinezuur. | | Hemagglutinine (HA) | Een eiwit op het oppervlak van influenzavirussen dat zich bindt aan sialinezuur op gastheercellen, wat essentieel is voor de initiële hechting en penetratie van het virus. | | M2 kanaal | Een eiwit van het influenzavirus dat een ionenkanaal vormt in de virale envelop. Het speelt een rol bij de acidificatie van het endosoom en de fusie van virale en cellulaire membranen. | | RNA-afhankelijk RNA polymerase | Een enzym dat door sommige virussen wordt gebruikt om RNA te synthetiseren vanaf een RNA-template. Dit is essentieel voor de replicatie van RNA-virussen. | | Reverse transcriptase (RT) | Een enzym dat door retrovirussen wordt gebruikt om RNA om te zetten in DNA. | | Integrase (IN) | Een enzym dat door retrovirussen wordt gebruikt om het viraal DNA (provirus) te integreren in het genoom van de gastheercel. | | Long terminal repeat (LTR) | Sequenties aan de uiteinden van het genoom van retrovirussen die een rol spelen bij de integratie van het viraal DNA in het gastheergenoom en de regulatie van de genexpressie. | | Sialinezuur | Een soort suiker die op het oppervlak van veel cellen voorkomt en door sommige virussen, zoals influenza, wordt gebruikt als receptor voor binding. | | DNA-gevoelige receptoren | Receptoren in de cel die beschadigd of vreemd DNA kunnen detecteren en zo een immuunrespons kunnen activeren. | | RNA-gevoelige receptoren | Receptoren in de cel die viraal RNA kunnen detecteren, zowel in het cytoplasma als in endosomen, wat leidt tot een immuunrespons. |

# Bacteriën en virussen: fundamentele concepten Dit onderwerp biedt een introductie tot de basiskenmerken van bacteriën en virussen, waarbij de focus ligt op hun structuur, classificatie, levenscycli en interactie met het immuunsysteem en antimicrobiële middelen [1](#page=1). ### 1.1 Bacteriën Bacteriën zijn micro-organismen met een concept van 'species' en een taxonomische indeling. Ze kunnen variëren van artificiële minimale bacteriën tot complexe organismen die afhankelijk van hun omgeving specifieke genensets activeren. Bacteriën kunnen hun metabolisme aanpassen, variërend van hyperactief tot slapend of zelfs tijdelijk inactief, afhankelijk van de omgevingscondities. Belangrijke aspecten van bacteriële groei en aanpassing omvatten groeiregulatie, exponentiële groei, quorum sensing, biofilmvorming, en afhankelijkheid van pH en temperatuur. Daarnaast beschikken bacteriën over genetische mechanismen die snelle mutatie en de ontwikkeling van resistentie en virulentie bevorderen [1](#page=1). ### 1.2 Virussen Virussen worden gekenmerkt door hun status als "obligaat intracellulaire parasiet". Ze zijn infectieus, wat inhoudt dat ze een genoom introduceren en potentieel kunnen produceren, maar voor replicatie volledig afhankelijk zijn van een gastheercel. Virussen hebben geen celstructuur of organellen. Hun erfelijk materiaal kan RNA of DNA zijn, enkel- of dubbelstrengs, en bestaat uit één of meer chromosomen. Dit genetisch materiaal wordt verpakt in een eiwitmantel, de nucleocapside, en kan aangevuld zijn met structurele eiwitten, enzymen en regulatoren. Virussen kunnen naakt zijn of een omhullende membraan bezitten [2](#page=2). #### 1.2.1 Structuur van een virion Een virion, het virale deeltje, bestaat uit een nucleocapside, wat het genetisch materiaal samen met structurele eiwitten en nucleïnezuur-bindende eiwitten en eventuele enzymen omvat [3](#page=3). * **Naakte virussen:** Het virion bestaat enkel uit een nucleocapside [3](#page=3). * **Virussen met enveloppe:** Het virion omvat een nucleocapside dat omringd is door een membraan. Dit membraan bevat vaak glycoproteïnen (die als receptoren fungeren) en daaronder bevinden zich matrix-eiwitten [3](#page=3). #### 1.2.2 Grootte en classificatie Virussen variëren sterk in grootte, van ongeveer 20 nm tot meer dan 100 nm, en hun genoomgrootte kan variëren van 3 kilobasen (kb) tot meer dan 600 kb, waarbij RNA-virussen over het algemeen kleiner zijn. Bacteriofagen, virussen die bacteriën infecteren, zijn ook opgenomen in de orde van grootte. Bacteriële filters met poriegroottes van 0,45 µm tot 0,2 µm worden gebruikt voor sterilisatie en kunnen ook mycoplasma tegenhouden. Nanofiltratie kan gebruikt worden om eiwitten uit bloed, zoals stollingsfactoren (bv. FVIII), virusvrij te maken met een poriegrootte van 15 nm [4](#page=4). De classificatie van virussen is medisch het meest relevant op basis van hun genoomtype. Daarnaast is de aanwezigheid van een membraan (enveloppe) medisch ook van belang [6](#page=6). #### 1.2.3 Eigenschappen van virussen ##### 1.2.3.1 Eigenschappen van naakte virussen Naakte virussen komen vrij door lyse (cellysis) van de geïnfecteerde cel, waarbij de cel sterft. Ze zijn relatief stabiel ten opzichte van temperatuur, zuren, detergenten en uitdroging. Deze eigenschappen leiden tot gemakkelijkere verspreiding, behoud van infectiositeit bij uitdroging, en overleving van passage door de zure maag en basische darminhoud. De humorale immuniteit is vaak voldoende voor de bestrijding, omdat de geïnfecteerde cellen afsterven, waardoor er minder nood is aan cytotoxische cellen (zoals CD8 T-cellen en NK-cellen) [7](#page=7). ##### 1.2.3.2 Eigenschappen van virussen met een enveloppe Virussen met een enveloppe komen vrij door afsnoering van de geïnfecteerde cel, waarbij de cel niet noodzakelijk sterft. Het membraan van deze virussen bevat virale en cellulaire eiwitten, waaronder glycoproteïnen. Ze zijn echter labiel ten opzichte van temperatuur, zuren, detergenten en uitdroging. Dit beperkt hun verspreiding tot grote druppels, bloed en seksueel contact. Ze verliezen hun infectiositeit bij uitdroging en overleven passage door het maag-darmkanaal niet. Bestrijding vereist zowel humorale als cellulaire immuniteit, omdat deze virussen intracellulair kunnen persisteren en eliminatie tussenkomst van cytotoxische cellen vereist [8](#page=8). > **Tip:** De labiliteit van omhullende virussen wordt benut bij de pathogeen-inactivatie van bloedeiwitten, zoals factor VIII. Een behandeling met een detergent, de "solvens-detergens methode", beschadigt de membranen van omhullende virussen zoals HIV, HCV en HBV, maar laat de eiwitten intact. Deze methode is inefficiënt tegen naakte virussen [8](#page=8). ##### 1.2.3.3 RNA-virussen In vergelijking met DNA-virussen hebben RNA-virussen een kleiner genoom, muteren ze gemakkelijker en kunnen ze leiden tot quasispecies. Hun replicatie is afhankelijk van een viraal gecodeerd RNA-afhankelijk RNA-polymerase, wat frequentere fouten bij het kopiëren met zich meebrengt, mogelijk een evolutionaire strategie om variabiliteit te verhogen. Consensussequenties, die de meest frequente base per positie weergeven, zijn beschikbaar voor sommige RNA-virussen. Goed geconserveerde sequenties zijn essentieel voor de functie van eiwitten, regulatie van expressie/replicatie, of de opvouwing van het genoom. Vergelijking van sequenties met algoritmes maakt de ontwikkeling van fylogenetische bomen mogelijk, waarin de afstand tussen takken een maat is voor diversiteit, wat helpt bij het identificeren van species en types. Bij infectie kan aanvankelijk slechts één virusdeeltje worden overgedragen, maar na verloop van tijd ontstaan er varianten die leiden tot een spectrum van verschillende virussen (quasispecies) in het lichaam. De dominante sequentie kan veranderen door selectieve druk, zoals een immuunrespons of antivirale therapie [9](#page=9). #### 1.2.4 Voorbeelden van virale pathogenen Hieronder volgt een illustratie van enkele virale pathogenen bij de mens, ingedeeld naar genoomtype [10](#page=10): * **dsDNA:** Poxviridae (Variola, Orf, Molluscum contagiosum), Herpesviridae (HSV-1/2, Varicella-zoster, Epstein-Barr, CMV, HHV6, HHV8), Adenoviridae (Adenovirus), Polyomaviridae (Polyomavirus), Papillomaviridae (Papillomavirus) [10](#page=10). * **ssDNA:** Anellovirus, Parvoviradae (B-19) [10](#page=10). * **Hepadnaviridae:** Hepatitis B [10](#page=10). * **Retroviridae:** HIV, HTLV [10](#page=10). * **dsRNA:** Reoviridae (Rotavirus) [10](#page=10). * **ssRNA (-):** Rhabdoviridae (Rabies), Filoviridae (Ebola), Paramyxoviridae (Parainfluenza, Bof, RSV, Mazelen), Orthomyxoviridae (Influenza), Bunyaviridae (Hantaan), Arenaviridae (Lassa), Deltavirus (Hepatitis D) [10](#page=10). * **ssRNA (+):** Picornaviridae (Poliovirus, Rhinovirus, Hepatitis A), Calciviridae (Norwalk), Hepevirus (Hepatitis E), Astroviridae (Astrovirus), Coronaviridae (Coronavirus), Flaviviridae (Gele koorts, Hepatitis C), Togaviridae (Oostelijke Equine Encefalitis, Rubella) [10](#page=10). * * * # Virale levenscyclus en mechanismen Dit deel beschrijft de stappen die virussen doorlopen om gastheercellen te infecteren, zich te vermenigvuldigen en zich te verspreiden, inclusief de moleculaire mechanismen die daarbij betrokken zijn [12](#page=12). ### 2.1. Overzicht van de virale levenscyclus De virale levenscyclus, hoewel kunstmatig opgedeeld, omvat verschillende stadia die essentieel zijn voor virusreplicatie en infectie. Deze stappen bieden ook aangrijpingspunten voor antivirale medicatie [12](#page=12). ### 2.2. Adsorptie Adsorptie is de eerste stap waarbij het virus zich bindt aan de gastheercel. Dit gebeurt via een specifieke interactie tussen een virale ligand en een receptor op het celoppervlak [13](#page=13). * **Receptor-virusligand interactie**: Receptoren op de cel kunnen koolhydraten, glycoproteïnen of glycolipiden zijn, en vaak ionkanalen [13](#page=13). * **Restrictiefactor**: De receptor bepaalt welke cellen infecteerbaar zijn en fungeert als een restrictiefactor [13](#page=13). * **Specificiteit**: Receptoren kunnen breed tot expressie komen (bv. sialzuur voor influenza) of beperkt zijn tot specifieke celtypes (bv. CD4+CCR5 of CXCR4 voor HIV) [13](#page=13). * **Modulatie van infecteerbaarheid**: Mutaties in receptoren of liganden kunnen de infecteerbaarheid beïnvloeden [13](#page=13). * **Vaccins**: Antivirale vaccins werken vaak door de structuur van het virus die aan de receptor bindt, te neutraliseren [13](#page=13). ### 2.3. Penetratie Na adsorptie dringt het virale genoom of het gehele virion de gastheercel binnen [14](#page=14). * **Bacteriofagen**: Injecteren hun genoom direct in de cel, door de celwand heen [14](#page=14). * **Dierlijke virussen**: Nemen het nucleocapside mee, vaak via endocytose of membraanfusie [14](#page=14). #### 2.3.1. Mechanismen van penetratie en uncoating Het proces van binnendringen en het vrijgeven van het virale genoom is cruciaal [15](#page=15). * **Influenza virus**: * Bindt aan sialzuurresiduen op celoppervlakte-eiwitten [15](#page=15). * Gebruikt neuraminidase om te voorkomen dat virussen aan elkaar kleven [15](#page=15). * Na endocytose, protonen via het M2-kanaal veroorzaken een conformationele verandering in hemagglutinine, wat leidt tot fusie van het virale envelop met het endosoommembraan en vrijlating van het capside in het cytoplasma [15](#page=15). * M2-kanaalblokkers en neuraminidase-inhibitoren zijn antivirale strategieën [15](#page=15). ### 2.4. Expressie en replicatie Dit stadium omvat de synthese van virale eiwitten en de vermenigvuldiging van het virale genoom [16](#page=16) [17](#page=17) [18](#page=18). #### 2.4.1. Expressie van virale genomen De aard van het virale genoom (DNA/RNA, ss/ds) bepaalt hoe het tot expressie komt, met belangrijke implicaties voor therapie [17](#page=17). * **DNA-virussen**: * Meestal tot expressie in de kern, vergelijkbaar met het gastheergenoom, met dsDNA als template [17](#page=17). * Uitzonderingen zoals pokkenvirussen repliceren in het cytoplasma en hebben eigen enzymen nodig [17](#page=17) [18](#page=18). * **ssRNA-virussen**: * Positief-georiënteerd RNA kan direct als mRNA dienen [17](#page=17). * Negatief-streng of dsRNA-genomen vereisen een RNA-afhankelijk RNA-polymerase, dat in het virion aanwezig moet zijn [17](#page=17). * **Retrovirussen (Klasse VI)**: * Hun +streng genoom wordt eerst omgezet naar DNA via reverse transcriptie en vervolgens geïntegreerd in het gastheergenoom [17](#page=17). #### 2.4.2. Replicatie van virale genomen De replicatie van virale genomen varieert sterk afhankelijk van het type virus [18](#page=18). * **DNA-virussen**: Repliceren meestal in de kern, vergelijkbaar met het gastheergenoom [18](#page=18). * **RNA-virussen**: Repliceren via RNA-afhankelijk RNA-polymerase, wat kan leiden tot grote amplificatie van kopieën [18](#page=18). * **Retrovirussen (Klasse VI)**: Repliceren via cellulaire polymerasen vanaf het geïntegreerde dsDNA provirus [18](#page=18). #### 2.4.3. Pathogeen-geassocieerde moleculaire patronen (PAMPs) en immuunrespons Virussen presenteren PAMPs die door de aangeboren immuunrespons worden herkend [17](#page=17) [19](#page=19). * **Virale PAMPs**: * dsRNA, non-capped RNA [19](#page=19). * DNA in het endosoom (ongemethyleerd CpG) [17](#page=17). * RNA zonder 5'-cap in het cytoplasma [17](#page=17). * **Receptorherkenning**: PAMPs worden herkend door receptoren zoals TLRs (Toll-like Receptors) en RIG-I [17](#page=17) [19](#page=19). * **Signaaltransductie**: Triggering van TLRs leidt tot de activatie van signaalwegen (bv. IRF3/7, NF-kB) en de productie van cytokines zoals interferonen (IFN) [19](#page=19) [20](#page=20). #### 2.4.4. Innate immune effector mechanismen: Interferon-gestimuleerde genen (ISGs) Interferonen induceren ISGs, die antivirale effecten hebben [20](#page=20) [21](#page=21). * **Functie van ISGs**: Blokkeren virusreplicatie en -verspreiding [21](#page=21). * **Voorbeelden van ISGs**: * IFITMs: Blokkeren virusbinding en -loslating uit endosomen [21](#page=21). * ISG15: Modificeert eiwitten (ISG-ylatie), verkort hun halfwaardetijd [21](#page=21). * Tetherin: Voorkomt virusloslating van het celmembraan [21](#page=21). * cGAS: DNA-sensor die virusreplicatie blokkeert [21](#page=21). * RNAseL: Knipt viraal en cellulair RNA [21](#page=21). * PKR: Remt eiwitsynthese door fosforylering van EIF2A [21](#page=21). ### 2.5. Virionproductie Nadat het virale genoom is gerepliceerd en eiwitten zijn gesynthetiseerd, worden nieuwe virale deeltjes geassembleerd [22](#page=22). * **Nucleocapside vorming**: Genoom wordt verpakt in het capside [22](#page=22). * **Auto-assemblage**: Veel virussen assembleren spontaan [22](#page=22). * **Maturatie**: Het gevormde virion ondergaat maturatie om infectieus te worden [22](#page=22). ### 2.6. Release De nieuw gevormde virions worden uit de gastheercel vrijgelaten, klaar om nieuwe cellen te infecteren [23](#page=23). * **Mechanismen van release**: * **Budding**: Virussen verlaten de cel door uit te knoppen uit het celmembraan, waarbij ze een envelop verkrijgen [23](#page=23). * **Lyse**: De gastheercel barst open, waarbij de virions vrijkomen [23](#page=23). * **Belemmering van release**: * Virussen kunnen aan de gastheercel blijven kleven via receptoren of tetherin [23](#page=23). * Virussen kunnen de receptor downreguleren of afknippen (bv. HIV met CD4, influenza met neuraminidase) [23](#page=23). * Tetherin, een ISG, kan virusdeeltjes aan het membraan binden, maar virale eiwitten (bv. Vpu van HIV) kunnen dit ongedaan maken [21](#page=21) [23](#page=23). * **Cel-naar-cel transmissie**: Een belangrijke overdrachtswijze die virus beschermt tegen neutraliserende antilichamen [23](#page=23). ### 2.7. Lytische en lysogene levenscycli van bacteriofagen Bacteriofagen kunnen twee hoofdlevenscycli doorlopen [24](#page=24) [26](#page=26). #### 2.7.1. Lytische levenscyclus Deze cyclus verloopt snel en eindigt met het afsterven van de bacterie [24](#page=24). * **Kinetiek**: Replicatie kan zeer snel zijn (binnen een half uur) met een hoge burst size (aantal vrijgelaten partikels) [28](#page=28). * **Expressie**: Onderscheid tussen vroege (enzymen, regulatoren) en late (capside) eiwitten [28](#page=28). * **Antimicrobieel potentieel**: Bacteriofagen worden onderzocht als alternatief voor antibiotica [24](#page=24). * **Resistentie**: Bacteriën kunnen resistentie ontwikkelen door mutaties in receptoren [24](#page=24). #### 2.7.2. Lysogene levenscyclus (temperate bacteriofaag) Deze cyclus maakt overdracht naar dochtercellen mogelijk zonder onmiddellijke schade aan de gastheercel [26](#page=26). * **Repressor**: Een faag-eiwit (repressor) onderdrukt de replicatie van de faag [26](#page=26). * **Inductie**: Bij inductie wordt de repressor afgebroken, waarna de lytische cyclus kan starten [26](#page=26). * **Belang**: Kan leiden tot transductie van antibioticaresistentie en toxines [26](#page=26). ### 2.8. Virale levenscyclus van dierlijke virussen Dierlijke virussen hebben vaak complexere cycli dan bacteriofagen [29](#page=29). * **Complexiteit**: Minder complex dan bacteriofagen omdat er geen celwand te penetreren is [29](#page=29). * **Replicatiesnelheid**: Groeien trager dan bacteriofagen door compartimentalisatie (kern-cytoplasma) [29](#page=29). * **Voorbeeld: Herpesvirussen**: Penetratie, uncoating, genoom naar kern voor replicatie en packaging, expressie in cytoplasma, eiwittransport naar kern, packaging in kern, budding door kernmembraan en cytoplasma, release [29](#page=29). * **Voorbeeld: Influenza virus**: Een negatief streng RNA virus, maar replicatie vindt plaats in de kern [29](#page=29). #### 2.8.1. Expressie en replicatie van Hepatitis C Virus (HCV) HCV is een voorbeeld van een positief-streng RNA virus met specifieke replicatiemechanismen [30](#page=30). * **Genoom**: Positief-streng RNA fungeert als mRNA en wordt getranslateerd naar één eiwit, dat vervolgens wordt geknipt in structurele en niet-structurele eiwitten [30](#page=30). * **Replicatie-enzymen**: NS5B is het RNA-afhankelijke RNA-polymerase (RdRP) dat negatieve streng kopieën aanmaakt, waarop nieuwe positieve streng kopieën worden gesynthetiseerd [30](#page=30). * **Antivirale targets**: NS-proteasen en het polymerase zijn doelwitten van antivirale medicatie [30](#page=30). * **Locatie van replicatie**: Gebeurt aan het membraan van het endoplasmatisch reticulum [30](#page=30). #### 2.8.2. Virale levenscyclus van HIV HIV, een retrovirus, volgt een unieke levenscyclus met reverse transcriptie en integratie [31](#page=31). * **Ligand-receptor herkenning**: Bindt aan CD4 en co-receptoren [31](#page=31). * **Fusie en entry**: Fusie van het virale envelop met celmembranen of via endocytose leidt tot de vrijlating van het nucleocapside in het cytoplasma [31](#page=31). * **Reverse transcriptie**: Virale reverse transcriptase zet het RNA-genoom om in DNA, met frequente fouten [31](#page=31). * **Integratie**: Het dsDNA pre-integratiecomplex integreert in het gastheergenoom via het integrase-enzym, met rol voor LTR's (Long Terminal Repeats) [31](#page=31). * **Transcriptie en translatie**: Het provirus wordt getranscribeerd door cellulaire polymerasen (foutloos), en het RNA codeert voor virale eiwitten [31](#page=31). * **Budding**: Nieuwe virions worden gevormd via budding aan het celmembraan [31](#page=31). * * * # Aantonen en detectie van virussen Dit onderwerp bespreekt de methoden die worden gebruikt om virussen aan te tonen en te kwantificeren, zoals plaquevorming en het observeren van cytopathisch effect. ### 3.1 Historische context van virusdetectie De ontwikkeling van methoden voor virusdetectie is geëvolueerd met de wetenschappelijke vooruitgang. Al in de 19e eeuw werd ontdekt dat er filtreerbare agentia bestonden die voldeden aan de postulaten van Koch. De eerste elektronenmicroscoopbeelden van virussen verschenen net voor de Tweede Wereldoorlog. De studie van bacteriofagen legde de basis voor moleculaire biologie. In 1949 was men in staat om polio virussen te kweken in celcultuur. Verdere mijlpalen omvatten de ontdekking van reverse transcriptase in 1957, wat leidde tot een Nobelprijs in 1975 en de eerste volledige nucleotidensekwentie van een genoom (een RNA bacteriofaag MS2) in 1976 door Walter Fiers aan de UGent. In 1978 volgde de eerste volledige nucleotidensekwentie van een DNA genoom van een eukaryoot virus (SV40), eveneens door Walter Fiers. De ontdekking van HIV in 1983 stimuleerde verder virologisch onderzoek. Recente ontwikkelingen omvatten de snelle identificatie en diagnostische testontwikkeling voor SARS-CoV-1 in 2002 en SARS-CoV-2 in 2019 [11](#page=11). ### 3.2 Methoden voor virusdetectie en kwantificatie Het aantonen en kwantificeren van virussen is essentieel voor diagnostiek, onderzoek en het begrijpen van infectieziekten. Twee belangrijke methoden die worden gebruikt om virussen zichtbaar te maken en te tellen, zijn plaquevorming (voor dierlijke virussen) en het observeren van cytopathisch effect [32](#page=32) [33](#page=33). #### 3.2.1 Plaquevorming (Plaque Forming Units) Plaquevorming is een techniek die wordt gebruikt om de infectieuze titer van een viruspopulatie te bepalen. Hierbij wordt een reeks verdunningen van het virus aangebracht op een celkweek die bedekt is met een agarlaag. Virussen die gastheercellen infecteren en repliceren, veroorzaken lokale lysis (celdood) van de geïnfecteerde cellen. Deze lysisgebieden, bekend als plaques, zijn zichtbaar onder het microscoop en vertegenwoordigen de initiële infectieuze virussen [33](#page=33). > **Tip:** De aanname is dat één plaque overeenkomt met één infectieus virusdeeltje. Het tellen van de plaques op een specifieke verdunningsreeks maakt kwantificatie mogelijk. > **Voorbeeld:** Een virusoplossing met een hoge titer zal leiden tot vele plaques, terwijl een lage titer minder plaques zal vertonen. De berekening van plaque forming units (PFU) per volume-eenheid is cruciaal voor het vergelijken van virusconcentraties [33](#page=33). #### 3.2.2 Cytopathisch effect (CPE) Cytopathisch effect (CPE) verwijst naar de zichtbare veranderingen in gastheercellen die worden veroorzaakt door een virale infectie. Deze veranderingen kunnen variëren afhankelijk van het virus en het celtype, en omvatten onder andere cellysis, celaggregatie, vacuolisatie, syncytiumvorming (fusie van cellen) en veranderingen in celmorfologie. Het observeren van CPE in celculturen is een veelgebruikte methode om de aanwezigheid van infectieuze virussen aan te tonen en de replicatie ervan te evalueren [33](#page=33). > **Tip:** CPE is vaak een indicatie van een productieve virale infectie, hoewel niet alle virussen CPE veroorzaken, en de intensiteit ervan kan variëren. > **Voorbeeld:** Een virus dat een gastheercel infecteert, kan leiden tot het afbrokkelen van de celwand of het samensmelten van meerdere cellen tot één grote syncytium. De mate van CPE kan correleren met de virale titer [33](#page=33). * * * ## 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 | |------|------------| | Bacteriën | Eencellige micro-organismen die tot het domein Bacteria behoren. Ze zijn prokaryoten en missen een celkern en membraangebonden organellen. Bacteriën kunnen zowel nuttig als schadelijk zijn voor andere organismen. | | Virussen | Infectieuze agentia die niet in staat zijn tot replicatie buiten levende cellen. Ze bestaan uit genetisch materiaal (DNA of RNA) omgeven door een eiwitmantel, en soms een lipidenenvelop. | | Immuunsysteem | Een complex netwerk van cellen, weefsels en organen die samenwerken om het lichaam te beschermen tegen ziekteverwekkers zoals bacteriën en virussen. | | Antimicrobiële middelen | Stoffen die bacteriën, schimmels, virussen of andere micro-organismen doden of hun groei remmen. Antibiotica zijn een voorbeeld van antimicrobiële middelen die specifiek tegen bacteriën werken. | | Species (bacteriën) | Een taxonomische rang die een groep organismen omvat die nauw verwant zijn en zich onder natuurlijke omstandigheden met elkaar kunnen voortplanten. Bij bacteriën is het concept van species complexer vanwege horizontale genoverdracht. | | Taxonomie | De wetenschappelijke classificatie en benaming van organismen op basis van gedeelde kenmerken. | | Artificiële minimale bacterie | Een theoretisch of experimenteel geconstrueerd organisme met het kleinst mogelijke genoom dat nog nodig is voor zelfstandige replicatie en overleving. | | Groeiregulatie | Processen die de groei en deling van cellen of organismen controleren, inclusief factoren zoals voedingsstoffen, temperatuur en communicatie tussen cellen. | | Exponentiële groei | Een groeipatroon waarbij de toename van een populatie in een bepaald tijdsinterval evenredig is met de grootte van de populatie op dat moment. | | Quorum sensing | Een communicatiemechanisme waarbij bacteriën signalen afscheiden en detecteren om de dichtheid van hun populatie te bepalen, wat hun gedrag collectief reguleert. | | Biofilm | Een gemeenschap van micro-organismen die ingebed is in een zelfgeproduceerde extracellulaire matrix en zich hecht aan een oppervlak. Biofilms bieden bescherming tegen omgevingsfactoren en antibiotica. | | pH-afhankelijkheid | De mate waarin biologische processen, zoals de groei van micro-organismen, afhankelijk zijn van de zuurgraad (pH) van hun omgeving. | | T-afhankelijkheid | Verwijst naar de afhankelijkheid van temperatuur voor optimale groei of activiteit van micro-organismen. | | Muteren | Het proces waarbij de genetische code van een organisme verandert. Mutaties kunnen spontaan optreden of worden veroorzaakt door omgevingsfactoren. | | Resistentie (bacterieel) | Het vermogen van bacteriën om te overleven in de aanwezigheid van een antibioticum dat normaal gesproken dodelijk zou zijn. | | Virulentie | De mate waarin een pathogeen in staat is om ziekte te veroorzaken. Factoren die bijdragen aan virulentie zijn onder andere adhesie, invasie, toxineproductie en het ontwijken van het immuunsysteem. | | Levenscyclus (viraal) | De reeks gebeurtenissen die plaatsvinden tijdens de replicatie van een virus in een gastheercel, inclusief adsorptie, penetratie, replicatie, assemblage en vrijgave. | | Aangeboren immuun systeem | De eerste verdedigingslinie van het immuunsysteem, die niet-specifieke responsen genereert tegen een breed scala aan pathogenen. | | Integratie in humaan DNA | Het proces waarbij viraal DNA wordt opgenomen in het genoom van de gastheercel, wat kan leiden tot langdurige infectie of transformatie. | | Latentie | Een fase in de virale levenscyclus waarin het virus aanwezig is in de gastheercel maar geen actieve replicatie vertoont en geen ziekte veroorzaakt. | | Oncogene transformatie | Het proces waarbij een normale cel verandert in een kankercel, vaak geïnduceerd door virale infectie. | | Obligaat intracellulaire parasiet | Een organisme dat niet in staat is tot replicatie buiten een levende gastheercel. Virussen zijn hier een voorbeeld van. | | Genoom | Het complete pakket van genetisch materiaal van een organisme, bestaande uit DNA of RNA. | | Nucleocapside | Het complex van genetisch materiaal (RNA of DNA) en de bijbehorende eiwitten van een virusdeeltje. | | Virion | Een compleet virusdeeltje dat buiten een cel bestaat en infectieus is. | | Enveloppe (viraal) | Een lipide buitenlaag rond het nucleocapside van sommige virussen, afkomstig van de gastheercelmembraan. | | Glycoproteinen | Eiwitten die verbonden zijn met koolhydraatketens, vaak voorkomend op het oppervlak van virussen en betrokken bij de binding aan gastheercellen. | | Matrix eiwitten | Eiwitten die zich onder de virale envelop bevinden en structurele ondersteuning bieden. | | Lyse | Het proces waarbij een cel openbreekt, wat leidt tot de dood van de cel. Dit kan veroorzaakt worden door virussen of andere factoren. | | Humorale immuniteit | Een onderdeel van het immuunsysteem dat wordt gemedieerd door antilichamen die in het bloed en andere lichaamsvloeistoffen circuleren. | | Cytotoxische cellen | Immuuncellen, zoals CD8+ T-cellen en NK-cellen, die geïnfecteerde of abnormale cellen kunnen herkennen en doden. | | Afsnoering | Een proces waarbij een deel van het celmembraan, inclusief virale eiwitten, zich losmaakt van de cel om een nieuw virusdeeltje te vormen. | | Persistentie (viraal) | Het vermogen van een virus om gedurende lange tijd in het lichaam van de gastheer aanwezig te blijven, vaak zonder onmiddellijke ziekteverwekkende effecten. | | Gastro-intestinale tractus | Het spijsverteringskanaal, bestaande uit de mond, slokdarm, maag, darmen en anus. | | Solvens, detergens methode | Een techniek die gebruikmaakt van zeepachtige stoffen (detergenten) om de lipide envelop van virussen te beschadigen en ze zo te inactiveren. | | Quasispecies | Een groep van nauw verwante virusvarianten die binnen een gastheer tegelijkertijd circuleren, gekenmerkt door hoge mutatiesnelheid en genetische diversiteit. | | RNA-afhankelijk RNA polymerase | Een enzym dat wordt gecodeerd door het RNA-genoom van sommige virussen en dat de replicatie van het RNA-genoom mogelijk maakt. | | Consensus sequentie | Een representatie van de meest voorkomende nucleotiden of aminozuren op elke positie in een reeks van verwante genomen of eiwitten. | | Fylogenetische boom | Een diagram dat de evolutionaire verwantschap tussen verschillende organismen of genen weergeeft, gebaseerd op genetische sequenties. | | DNA virussen | Virussen die een DNA-genoom hebben. Hun replicatie vindt meestal plaats in de celkern. | | RNA virussen | Virussen die een RNA-genoom hebben. Hun replicatie kan plaatsvinden in het cytoplasma of de celkern, afhankelijk van het type RNA. | | Bacteriofaag | Een virus dat specifiek bacteriën infecteert. | | Adsorptie | Het initiële stadium van virale infectie waarbij het virusdeeltje zich bindt aan specifieke receptoren op het oppervlak van de gastheercel. | | Receptor-virusligand interactie | De specifieke binding tussen een molecuul op het virus (ligand) en een receptor op de gastheercel, die essentieel is voor het starten van de infectie. | | Restrictiefactor | Een cellulaire factor die de infectie door een bepaald virus voorkomt of beperkt. | | Siaalzuur | Een type suiker dat vaak voorkomt op de oppervlakte van cellen en dient als receptor voor sommige virussen, zoals influenza. | | CD4+ co-receptor CCR5 of CXCR4 | Specifieke co-receptoren op T-cellen en andere cellen die essentieel zijn voor de binding en intrede van HIV in de gastheercel. | | Neutraliserende antistoffen | Antilichamen die virale deeltjes kunnen neutraliseren door de binding aan gastheercellen te blokkeren. | | Penetreren | Het proces waarbij een virusdeeltje de gastheercel binnendringt, wat kan gebeuren via injectie van het genoom, endocytose of membraanfusie. | | Endocytose | Het proces waarbij de cel grote moleculen of deeltjes opneemt door het celmembraan naar binnen te vouwen. | | Membraanfusie | Het proces waarbij de lipide envelop van een virus fuseert met het membraan van de gastheercel, waardoor het virale genoom in de cel vrijkomt. | | Uncoating | Het proces waarbij het virale genoom wordt vrijgegeven uit het virale capside nadat het de gastheercel is binnengedrongen. | | Hemagglutinine (HA) | Een glycoproteïne op het oppervlak van het influenzavirus dat verantwoordelijk is voor de binding aan sialzuur op gastheercellen en voor de fusie van het virale envelop met het endosoommembraan. | | Neuraminidase | Een enzym op het oppervlak van het influenzavirus dat helpt bij het vrijkomen van nieuwe virusdeeltjes uit geïnfecteerde cellen door de binding aan sialzuur te verbreken. | | M2 kanaal | Een eiwit in de envelop van het influenzavirus dat protonen transporteert en essentieel is voor de acidificatie van het endosoom en de daaropvolgende fusie met het virus. | | Endosoom | Een membraanomsloten blaasje in de cel dat betrokken is bij het transport van materialen die via endocytose zijn opgenomen. | | Expressie (viraal) | Het proces waarbij de genetische informatie van een virus wordt omgezet in functionele eiwitten en andere moleculen die nodig zijn voor virale replicatie. | | Replicatie (viraal) | Het proces waarbij virussen hun genetisch materiaal kopiëren en nieuwe virusdeeltjes produceren binnen een gastheercel. | | Kern (cel) | Het centrale deel van een eukaryote cel dat het genetisch materiaal bevat, omgeven door een kernmembraan. | | Cytoplasma | Het vloeibare deel van de cel dat zich buiten de celkern bevindt en de organellen bevat. | | dsDNA | Dubbelstrengs DNA. | | ssDNA | Enkelstrengs DNA. | | ssRNA | Enkelstrengs RNA. | | dsRNA | Dubbelstrengs RNA. | | Positief georiënteerd RNA (+ssRNA) | RNA-moleculen die direct als mRNA kunnen fungeren en vertaald kunnen worden naar eiwitten. | | Negatief georiënteerd RNA (-ssRNA) | RNA-moleculen die eerst moeten worden omgezet naar een complementaire streng (positief georiënteerd RNA) voordat ze als mRNA kunnen dienen. | | Viraal gecodeerd | Gecodeerd door het genetisch materiaal van het virus zelf. | | Reverse transcriptase | Een enzym dat RNA omzet in DNA, wat essentieel is voor retrovirussen. | | Geïntegreerd dsDNA proviraal genoom | De vorm van viraal DNA die permanent is geïntegreerd in het genoom van de gastheercel. | | PAMP (Pathogen-Associated Molecular Pattern) | Moleculaire structuren die kenmerkend zijn voor pathogenen en worden herkend door het immuunsysteem. | | TLR (Toll-Like Receptor) | Een klasse van receptoren op immuuncellen die PAMPs herkennen en een immuunrespons activeren. | | CpG | Een sequentie van een cytosine nucleotide gevolgd door een guanine nucleotide in DNA, die vaak voorkomt in bacteriële genomen en door het immuunsysteem als een PAMP wordt herkend. | | RIG-I | Een cytoplasmatische receptor die viraal RNA herkent en een immuunrespons activeert. | | Dicer | Een enzym dat dsRNA knipt in kleinere stukjes, zoals siRNA. | | siRNA (small interfering RNA) | Kleine RNA-moleculen die betrokken zijn bij RNA-interferentie, een mechanisme dat de genexpressie reguleert en virale replicatie kan remmen. | | Virostatica | Geneesmiddelen die de replicatie van virussen remmen. | | Virion productie | Het proces waarbij nieuwe virusdeeltjes worden samengesteld binnen de geïnfecteerde gastheercel. | | Assemblage | Het proces waarbij de genetische componenten en eiwitten van een virus zich organiseren tot functionele virusdeeltjes. | | Automaat | Zelfstandig werkend proces zonder externe sturing. | | Vrijstelling (viraal) | Het proces waarbij nieuwe virusdeeltjes de gastheercel verlaten en zich verspreiden om nieuwe cellen te infecteren. | | Budding | Een proces waarbij een virusdeeltje uit de celmembraan tevoorschijn komt terwijl het membraan het virus omhult, wat leidt tot de vorming van een envelop. | | Tetherin | Een door interferon geïnduceerd cellulair eiwit dat de vrijlating van nieuwe virusdeeltjes uit de celmembraan blokkeert. | | Cel-naar-cel transmissie | De overdracht van virussen van de ene geïnfecteerde cel naar een naburige cel, zonder dat het virus het extracellulaire milieu blootstaat. | | Neutraliserende antilichamen | Antilichamen die virale deeltjes kunnen neutraliseren door de binding aan gastheercellen te blokkeren. | | Lytische levenscyclus | Een virale levenscyclus die leidt tot de snelle replicatie van het virus en de daaropvolgende lyse (lysis) van de gastheercel. | | Bacteriofaag | Een virus dat specifiek bacteriën infecteert. | | Antibiotherapie | Het gebruik van antibiotica om bacteriële infecties te behandelen. | | Lysogene levenscyclus | Een virale levenscyclus waarbij het virale genoom wordt geïntegreerd in het genoom van de gastheercel en zich repliceert samen met het gastheergenoom, zonder onmiddellijke schade aan te richten. | | Temperate bacteriofaag | Een bacteriofaag die zowel een lytische als een lysogene levenscyclus kan doorlopen. | | Transductie | Het proces waarbij genetisch materiaal van de ene bacterie naar de andere wordt overgebracht door middel van een bacteriofaag. | | Repressor | Een eiwit dat de expressie van specifieke genen kan blokkeren. | | Inductie | Het proces waarbij een normally onderdrukte biologische functie wordt geactiveerd. | | Kinetiek van replicatie | De snelheid en het patroon van virale replicatie over tijd. | | Burst size | Het gemiddelde aantal infectieuze virusdeeltjes dat vrijkomt uit een geïnfecteerde cel aan het einde van de lytische cyclus. | | Vroege eiwitten | Eiwitten die vroeg in de virale replicatiecyclus worden geproduceerd en vaak betrokken zijn bij de replicatie van het virale genoom. | | Late eiwitten | Eiwitten die laat in de virale replicatiecyclus worden geproduceerd en vaak structurele componenten van het virus vormen. | | Capside | De eiwitmantel die het genetisch materiaal van een virus omhult. | | Compartimentalisatie | De scheiding van cellulaire processen in verschillende organellen of compartimenten binnen de cel. | | Nukleair localisatie signaal | Een specifieke aminozuursequentie op een eiwit die aangeeft dat het eiwit naar de celkern moet worden getransporteerd. | | Genoom type | De aard van het genetisch materiaal van een virus, of het nu DNA of RNA is, en of het enkelstrengs of dubbelstrengs is. | | Replicatie van HCV | Het proces van het vermenigvuldigen van het Hepatitis C-virus in gastheercellen, waarbij een complex van virale eiwitten en membranen betrokken is. | | RdRP (RNA-dependent RNA polymerase) | Een enzym dat RNA als template gebruikt om nieuwe RNA-moleculen te synthetiseren. | | Endoplasmatisch reticulum | Een netwerk van membranen in de cel dat betrokken is bij de synthese van eiwitten en lipiden. | | Ligand-receptor herkenning | Het specifieke binden van een ligand (bv. op een virus) aan een receptor (bv. op een cel). | | Pre-integratiecomplex | Een complex van virale componenten dat zich vormt na de intrede van het virus in de cel en voordat het virale DNA integreert in het gastheergenoom. | | Integrase (IN) | Een enzym dat betrokken is bij de integratie van viraal DNA in het gastheergenoom. | | LTR (Long Terminal Repeat) | Herhalende DNA-sequenties aan de uiteinden van het genoom van retrovirussen, die belangrijk zijn voor integratie en transcriptie. | | Transcriptie | Het proces waarbij de genetische informatie van DNA wordt overgeschreven naar RNA. | | Polyadenylatie | De toevoeging van een reeks adenine nucleotiden aan het 3'-uiteinde van een mRNA-molecuul. | | Splicing | Een proces waarbij niet-coderende sequenties (intronen) uit een pre-mRNA-molecuul worden verwijderd, en de coderende sequenties (exonen) worden samengevoegd. | | Plaque forming units (PFU) | Een maat voor de hoeveelheid infectieuze virussen in een monster, bepaald door het aantal plaques te tellen die worden gevormd op een cultuur van gastheercellen. | | Cytopathisch effect (CPE) | Veranderingen in gastheercellen die worden veroorzaakt door virale infectie, zichtbaar onder de microscoop. | | Hoge titer | Een grote hoeveelheid infectieuze virusdeeltjes in een monster. | | Lage titer | Een kleine hoeveelheid infectieuze virusdeeltjes in een monster. | | Plaques | Gebieden van cellysis of celgroei op een celcultuur die worden veroorzaakt door de replicatie van virussen. | | Dilutie virus | Het proces van het verdunnen van een virusmonster om de concentratie te verlagen en de plaquevorming te kwantificeren. |

# Antibiotica: inleiding en interactie met bacteriën en gastheer Dit onderwerp behandelt de fundamentele aspecten van antibiotica, hun selectieve toxiciteit, werkingsmechanismen, historische ontwikkeling en de cruciale interacties binnen de patiënt-bacterie-antibioticum driehoek. ### 1.1 Inleiding tot antibiotica Antibiotica zijn geneesmiddelen die specifiek de vermenigvuldiging van bacteriën remmen. Ze onderscheiden zich door hun selectieve toxiciteit, wat betekent dat ze toxisch zijn voor bacteriën maar, in principe, niet voor menselijke cellen. Dit selectieve effect berust op een specifiek moleculair aangrijpingspunt binnen het micro-organisme. Afhankelijk van dit aangrijpingspunt hebben antibiotica een bepaald spectrum, wat aangeeft voor welke klassen van bacteriën ze klinisch bruikbaar zijn. Zelfs antibiotica met een nauw spectrum kunnen de normale bacteriële flora beïnvloeden, wat kan leiden tot bijwerkingen en complicaties. Het correcte gebruik van antibiotica is essentieel om hun toekomstige effectiviteit te waarborgen. De werking van antibiotica is gebaseerd op een specifieke interactie met de bacterie, in tegenstelling tot desinfectie- en sterilisatiemiddelen die algemene schade aanrichten en daarom niet intern toepasbaar zijn [4](#page=4). > **Tip:** Het belang van het behoud van de effectiviteit van antibiotica voor de toekomst kan niet genoeg benadrukt worden [4](#page=4). #### 1.1.1 Historische ontwikkeling van antibiotica De ontwikkeling van antibacteriële middelen begon met chemotherapeutica. Paul Ehrlich introduceerde het principe van selectieve toxiciteit, waarbij hij chemicaliën ontwikkelde die toxisch waren voor micro-organismen maar minder voor mensen, zoals arseenverbindingen (Salvarsan) voor de behandeling van syfilis in 1910. De eerste synthetische moleculen met antibiotische eigenschappen, de sulfonamiden, werden in 1935 door Bayer AG ontwikkeld en sommige, zoals sulfamethoxazole, worden nog steeds gebruikt [5](#page=5). Natuurlijke antibiotica werden ontdekt in schimmels en andere micro-organismen, die deze stoffen evolutief hadden ontwikkeld om te concurreren met andere micro-organismen in hun omgeving. Penicilline, ontdekt door Alexander Fleming in 1928 na een toevallige besmetting van zijn bacteriële collectie met een schimmel van het geslacht *Penicillium*, was het eerste voorbeeld hiervan en werd vanaf 1942 klinisch toegepast. Naast natuurlijke antibiotica werden later ook nieuwe chemische stoffen met antibiotische eigenschappen gesynthetiseerd, zoals chinolones [6](#page=6). De term "antibioticum" wordt strikt genomen gebruikt voor antibacteriële middelen. Analoge middelen zijn antimycotica (tegen schimmels), antivirale middelen, antiprotozoaire en antiparasitaire middelen [6](#page=6). > **Tip:** Alexander Fleming waarschuwde reeds in 1945 voor het gevaar van onderdosering en de daaruit voortvloeiende resistentieontwikkeling [7](#page=7). > **Voorbeeld:** Fleming beschreef hypothetisch hoe onjuist gebruik van penicilline voor een keelontsteking kon leiden tot resistentie bij de bacteriën, met fatale gevolgen voor een geïnfecteerde partner. Zijn "morele" conclusie was: "Als je penicilline gebruikt, gebruik dan genoeg" [7](#page=7). ### 1.2 Interactie tussen bacteriën, gastheer en antibioticum Het gebruik van antibiotica is complex en vereist een goed begrip van de interacties in de driehoeksverhouding patiënt-bacterie-antibioticum. Voor de Tweede Wereldoorlog overleefden veel infecties zonder antibiotica, mede dankzij verbeterde hygiëne. Antibiotica zijn daarom niet standaard geïndiceerd voor elke bacteriële infectie, maar worden voornamelijk ingezet bij ernstige infecties waarbij aanzienlijke schade kan optreden zonder behandeling [10](#page=10) [9](#page=9). #### 1.2.1 De gastheer-kiem relatie (de patiënt) Een essentieel aspect van het correcte antibioticumgebruik is het begrijpen van de aard en locatie van de infectie (de interactie tussen mens en bacterie). Dit omvat ook het identificeren van de verwekker door middel van diagnostische microbiologie, inclusief het testen van de gevoeligheid voor antibiotica [11](#page=11). * **Natuurlijk verloop:** Soms is ingrijpen met antibiotica niet aangewezen en kan het lichaam de infectie zelf bestrijden [11](#page=11). * **Aanvullende maatregelen:** In sommige gevallen is antibiotische therapie alleen onvoldoende en zijn aanvullende maatregelen nodig, zoals het draineren van abcessen [11](#page=11). * **Specifieke patiëntkenmerken:** Factoren zoals de kenmerken van de infectie, de patiënt zelf of de verwekker kunnen de keuze en dosering van het antibioticum beïnvloeden [11](#page=11). * **Lichaamseigen afweer:** Het lichaam heeft eigen verdedigingsmechanismen. Infecties zoals een keelontsteking genezen vaak spontaan. Bij andere infecties, zoals meningitis of endocarditis, is de lichaamsafweer mogelijk ontoereikend en is een krachtig antibioticum essentieel, soms voor langere perioden [11](#page=11). #### 1.2.2 Antibiotica en het menselijk lichaam (farmacokinetiek en bijwerkingen) De fysiologie van de mens bepaalt hoe een antibioticum wordt opgenomen, verdeeld over weefsels en lichaamsvochten, en hoe het wordt afgebroken of uitgescheiden. Dit geheel van processen wordt de farmacokinetiek (PK) genoemd. Hoewel bedoeld om selectief op bacteriën in te grijpen, kunnen antibiotica ook ongewenste effecten hebben, zoals toxiciteit en bijwerkingen [12](#page=12). > **Terminologie:** Farmacokinetiek (PK) beschrijft wat het lichaam met het medicijn doet [12](#page=12). #### 1.2.3 Antibiotica en bacteriën (farmacodynamiek en resistentie) Antibiotica hebben specifieke aangrijpingspunten op bacteriën, wat hun activiteit en spectrum bepaalt. De aard van de blootstelling aan het antibioticum, zoals piekconcentraties versus langdurige lagere concentraties, kan ook van invloed zijn op de effectiviteit. Dit zijn farmacodynamische (PD) kenmerken [13](#page=13). De gevoeligheid van een bacterie voor een antibioticum kan in het laboratorium worden getest. In de patiënt fluctueren de antibioticumconcentraties echter (PK). Een accurate voorspelling van de effectiviteit van een behandeling vereist de integratie van zowel farmacokinetische als farmacodynamische (PK/PD) kenmerken [13](#page=13). Onvoldoende kennis of onjuist gebruik van deze principes kan leiden tot verminderde werkzaamheid, behandelingsfalen en bevordering van resistentie [13](#page=13). > **Terminologie:** Farmacodynamiek (PD) beschrijft wat het medicijn met het lichaam of de bacterie doet [13](#page=13). > **Terminologie:** PK/PD-integratie is cruciaal voor het voorspellen van de effectiviteit van antibioticatherapie [13](#page=13). > **Waarschuwing:** Onjuist antibioticumgebruik kan de ontwikkeling van resistentie bevorderen [13](#page=13). --- # Voorspellen van werkzaamheid en klinische breekpunten Dit deel behandelt de laboratoriummethoden voor gevoeligheidstesten (dilutie- en diffusie-antibiogram) en het concept van klinische breekpunten, aangevuld met de PK/PD-kenmerken van antibiotica om de werkzaamheid in de patiënt te voorspellen [14](#page=14). ### 2.1 Gevoeligheidstesten in het laboratorium Gevoeligheidstesten in het laboratorium helpen bij het interpreteren van de werkzaamheid van antibiotica tegen specifieke bacteriële isolaten, onderverdeeld in 'gevoelig' (S) en 'resistent' (R), met soms een intermediaire (I) categorie voor klinisch gebruik bij verhoogde doseringen [14](#page=14). #### 2.1.1 Dilutie-antibiogram Het dilutie-antibiogram is de basistest om de intrinsieke gevoeligheid van een bacterieel isolaat aan een antibioticum te meten. Hierbij wordt de bacterie gekweekt in een reeks culturen met oplopende concentraties van het antibioticum. De laagste concentratie die de bacteriegroei remt of doodt, wordt de minimaal inhiberende concentratie (MIC) genoemd. Sommige antibiotica worden als bacteriostatisch beschouwd als de concentratie om de bacterie te doden significant hoger is dan de MIC [15](#page=15). #### 2.1.2 Diffusie-antibiogram Het diffusie-antibiogram, ook wel schijfjes- of disk-antibiogram genoemd, is een afgeleide techniek van het dilutie-antibiogram. Het is flexibel, goedkoop en maakt het gemakkelijk om verschillende antibiotica te testen. Hierbij diffundeert het antibioticum vanuit een schijfje en vormt een gradiënt. De bacterie groeit tot de kritische concentratie is bereikt; hoe groter de diameter van de inhibitiezone, hoe gevoeliger de bacterie. Deze techniek kan ook interacties tussen verschillende antibiotica visualiseren. Er is een goede omgekeerde correlatie tussen de MIC en de inhibitiezone, waardoor het diffusie-antibiogram een goede voorspelling van de gevoeligheid kan geven [16](#page=16) [17](#page=17). Een antibiogram is een rapport van de gevoeligheidsresultaten van een bacterie voor verschillende antibiotica, doorgaans als onderdeel van een bacteriologisch onderzoek. Meestal worden MIC-waarden of inhibitiezones niet gerapporteerd, maar een interpretatie naar bruikbaarheid: R, I of S, waarvoor het klinisch breekpunt bekend moet zijn [17](#page=17). > **Voorbeeld van een antibiogram:** > E. coli > | Antibioticum | MIC (mg/L) | Rapport | > |-----------------|------------|---------| > | Amoxycilline | 16 | R | > | Cefuroxim | 4 | S | > | Ofloxacin | 0.5 | S | > | Cotrimoxazole | 156 | R | > | Amox/clav | 2 | S | > | Cefotaxim | 0.5 | S | > | Ceftazidime | 0.5 | S | > | Gentamycine | 16 | R | > | Amikacine | 2 | S | > | Meropenem | 0.0125 | S | > > *De MIC wordt doorgaans niet gerapporteerd [18](#page=18). ### 2.2 Klinisch breekpunt Het klinisch breekpunt definieert het in vitro niveau van gevoeligheid van een bacteriesoort aan een antibioticum, waarbij de grens ligt tussen klinisch nog bruikbaar en klinisch niet meer bruikbaar [19](#page=19). Belangrijke overwegingen bij klinische breekpunten zijn [19](#page=19): * Ze zijn niet per definitie de concentratie antibioticum die op de plaats van infectie wordt bereikt [19](#page=19). * Ze zijn bepaald op basis van dierproeven en aangevuld met klinische studies, en kunnen nog onderwerp zijn van discussie en correctie [19](#page=19). * De waarden worden vastgelegd voor een standaard doseringsschema (hoeveelheid en frequentie), en er wordt aangenomen dat de gemeten plasmaconcentraties ook op de infectieplaats worden bereikt. Dit is niet altijd voorspelbaar en kan variëren per antibioticum, infectie of lokalisatie [19](#page=19). * Breekpunten worden internationaal vastgelegd en vormen de basis voor therapeutische richtlijnen. De gemeten MIC of inhibitiezone kan echter evolueren, bijvoorbeeld door het optreden van resistentie tijdens therapie [19](#page=19). #### 2.2.1 PK/PD kenmerken van het antibioticum Gezien de dynamische aard van de farmacokinetiek (PK) in het lichaam, is het moeilijk om de activiteit in vivo te voorspellen op basis van laboratoriumtesten met constante antibioticumconcentraties (MIC). Door analyse van dierproeven en studies bij mensen zijn wetmatigheden vastgesteld die de eliminatie van een infectie door antibiotherapie kunnen voorspellen; dit zijn de PK/PD-kenmerken [20](#page=20). Drie parameters zijn nuttig om te correleren met de effectiviteit van antibiotica [20](#page=20): 1. **Time > MIC** (tijd boven de MIC) 2. **AUC/MIC-ratio** (area under the curve van de concentratie-tijdcurve gedeeld door de MIC) 3. **Cmax/MIC-ratio** (maximale concentratie gedeeld door de MIC) Uit dierproeven blijkt welke PK/PD-parameter de activiteit het best voorspelt, wat wordt gebruikt om standaarddoseringen en breekpunten te optimaliseren. Begrip hiervan is essentieel wanneer afgeweken wordt van klassieke doseringen [20](#page=20). > **Tip:** De PK/PD-kenmerken helpen artsen bij het interpreteren van laboratoriumresultaten en het voorschrijven van standaardtherapie, en zijn cruciaal bij dosisaanpassingen [20](#page=20). ##### 2.2.1.1 Beste effect op basis van "tijd boven de MIC" Voor antibiotica waarbij de werkzaamheid "time dependent" is, is de tijd dat de concentratie boven de MIC blijft de belangrijkste parameter [22](#page=22). * **Gevoelig:** Als de concentraties ongeveer 50% van de tijd boven de MIC zijn [22](#page=22). * **Belangrijkste groep:** Bèta-lactam antibiotica [22](#page=22). * **Doseringsaanpassingen:** Meerdere toedieningen per dag spreiden of continu infuus gebruiken om de tijd boven de MIC te verlengen [22](#page=22). Voor bèta-lactam antibiotica zoals ceftazidime geldt dat een goede werking wordt verkregen als de spiegel meer dan 40-60% van de tijd boven de MIC is, afhankelijk van de specifieke subgroep (carbapenems 40%, penicillines 50%, cefalosporines 60%). Een langere duur boven de MIC geeft niet veel extra voordeel voor de bestudeerde infectie [21](#page=21). > **Voorbeeld:** Bij het bèta-lactam ceftazidime moet de %Tijd > MIC minstens 60% zijn voor cefalosporines. Met een dosering van 500 mg IV driemaal daags wordt dit bereikt voor bacteriën met een MIC van 4 mg/L en lager. Daardoor wordt 4 mg/L beschouwd als het breekpunt voor gevoeligheid. Bij een verhoogde dosering naar 1 gram IV driemaal daags wordt dit doel bereikt voor MIC's tot 8 mg/L, waardoor het breekpunt is verschoven [23](#page=23) [24](#page=24). ##### 2.2.1.2 Beste effect op basis van Cmax/MIC Bij antibiotica waarbij de piekconcentratie (Cmax) de werkzaamheid bepaalt, is een hoge piek essentieel [26](#page=26). * **Gevoelig:** Als de Piek/MIC-concentratie hoog genoeg is (minimum 3, soms 10) [26](#page=26). * **Belangrijkste groep:** Aminoglycosiden [26](#page=26). * **Doseringsaanpassingen:** Zorgen voor een hoge piekconcentratie, bijvoorbeeld door de gehele dagdosis in één keer toe te dienen. Dit kan tevens de toxiciteit verminderen [28](#page=28). ##### 2.2.1.3 Beste effect op basis van AUC/MIC Voor antibiotica met een gemengd PK/PD-gedrag levert de AUC/MIC-ratio de beste voorspelling van effectiviteit [26](#page=26). * **PK/PD target:** De ratio moet hoger zijn dan 30 of 100, afhankelijk van de bacteriegroep [26](#page=26). * **Belangrijkste groep:** Glycopeptiden, macroliden, tetracyclines, chinolonen [26](#page=26). * **Doseringsaanpassingen:** Zorgen voor een voldoende hoge dagdosis, waarbij de piekconcentratie minder belangrijk is. Voor chinolonen, zoals levofloxacine, is de AUC/MIC-ratio de beste parameter van activiteit [26](#page=26) [27](#page=27). > **Praktische toepassing:** De voorschrijvende arts moet inzicht hebben in PK/PD-parameters, de relativiteit van gevoeligheid versus resistentie kunnen inschatten, en bij twijfel specialisten raadplegen [26](#page=26). ### 2.3 Intermediaire gevoeligheid (I) De intermediaire (I) categorie vertegenwoordigt een 'grijze zone' tussen duidelijk gevoelig (S) en duidelijk resistent (R). Klinisch succes is hierbij moeilijker te voorspellen door variabiliteit tussen patiënten en testmethoden. Het gebruik van een intermediair gerapporteerd antibioticum kan mogelijk zijn bij aangepaste doseringen, bijvoorbeeld door de dosis te verhogen, mits dit niet leidt tot onacceptabele bijwerkingen. Voor sommige antibiotica wordt geen intermediaire gevoeligheid gerapporteerd [25](#page=25). ### 2.4 Invloed van lokale omstandigheden, patiënt- en bacterie-eigenschappen Het antibiogram is een richtlijn voor behandeling, maar moet geïnterpreteerd worden in de context van de individuele patiënt, de bacterie, en de infectielocatie [30](#page=30). Belangrijke factoren die de voorspellende waarde van het antibiogram kunnen beïnvloeden zijn [30](#page=30): * **Afwijkende farmacokinetiek:** In bepaalde weefsels (bv. prostaat, abces, hersenen) of lichaamsvloeistoffen kunnen de antibioticumconcentraties lager zijn dan in het serum, wat de werkzaamheid kan verminderen [30](#page=30). * **Patiënten met ernstige ziekte:** Op intensieve zorgen of bij brandwonden kan de farmacokinetiek (distributie en eliminatie) veranderd zijn, wat leidt tot minder goede bacterie-eliminatie en selectie van resistente mutanten [30](#page=30). Bij patiënten die significant afwijken van de gemiddelde patiënt waarop PK/PD-studies zijn gebaseerd, kunnen dosisaanpassingen nodig zijn. Artsen dienen kennis en ervaring op te doen en bij twijfel specialisten te consulteren [30](#page=30). > **Voorbeeld:** Pneumokokken worden minder gevoelig aan amoxicilline (gemiddelde MIC stijgt). Hogere doseringen van amoxicilline worden nu aanbevolen om het antibioticum toch bruikbaar te houden voor longinfecties met pneumokokken. Bij sterkere MIC-stijgingen helpt dit echter niet meer vanwege te veel bijwerkingen [29](#page=29). > **Tip:** Het is cruciaal om te begrijpen dat het antibiogram de werking niet goed voorspelt bij afwijkende farmacokinetiek [30](#page=30). --- # Overzicht van antibiotica en hun werkingsmechanismen Dit gedeelte biedt een gedetailleerd overzicht van diverse klassen antibiotica, ingedeeld naar hun specifieke aangrijpingspunten in bacteriën, waaronder celwandsynthese, eiwitsynthese, nucleïnezuursynthese en metabole pathways [31](#page=31). ### 3.1 Aangrijpingspunt 1: Celwand synthese Antibiotica die aangrijpen op de celwandsynthese werken op verschillende stappen van de peptidoglycaansynthese [32](#page=32). #### 3.1.1 Glycopeptiden (bv. vancomycine) * **Prototype:** Vancomycine [33](#page=33). * **Werking:** Blokkeren de inbouw van precursoren in het peptidoglycaan [33](#page=33). * **Farmacokinetiek:** Wordt parenteraal toegediend vanwege slechte orale absorptie, hoewel orale toediening nuttig kan zijn voor *Clostridioides difficile* diarree door hoge darmconcentraties [33](#page=33). * **Toxiciteit:** Ototoxisch en nefrotoxisch; doseringsbepaling is cruciaal en vereist spiegelbepalingen, wat het een ziekenhuisantibioticum maakt [33](#page=33). * **Spectrum:** Alleen effectief tegen grampositieve bacteriën, omdat de buitenmembraan van gramnegatieven een barrière vormt [33](#page=33). * **Toepassing:** Essentieel voor resistente grampositieven, zoals Methicilline-Resistente *Staphylococcus aureus* (MRSA) [33](#page=33). #### 3.1.2 De β-lactam groep Dit is de meest frequent gebruikte groep antibiotica [34](#page=34). * **Werking:** Remmen penicilline-bindende eiwitten (PBPs), die de laatste stap in de peptidoglycaansynthese voltooien. Dit leidt tot een verstoorde celwand en indirect tot autolyse van de bacterie [34](#page=34). * **Subgroepen:** Penicillines, cefalosporines, en carbapenems (met het breedste spectrum) [34](#page=34). * **Resistentie:** Bepaalde bacteriën produceren β-lactamasen die β-lactams afbreken [34](#page=34). * **Strategieën:** Uitbreiding van het spectrum, ontwikkeling van orale en parenterale vormen, en de toevoeging van β-lactamase remmers (bv. clavulaanzuur) aan β-lactam antibiotica. Amoxicilline in combinatie met clavulaanzuur is hiervan een voorbeeld [34](#page=34). * **Farmacokinetiek:** Globaal goed, maar lage intracellulaire concentraties en beperkte activiteit in hersenvocht en prostaat, tenzij er sprake is van acute inflammatie. Van sommige bestaan orale en parenterale vormen, van de nieuwste brede-spectrum varianten enkel parenterale formuleringen [35](#page=35). * **Toxiciteit:** Globaal veilig, met allergische reacties (zoals anafylactische shock) als de meest voorkomende bijwerkingen [35](#page=35). * **Spectrum:** Verschilt per product; geen activiteit tegen bacteriën zonder celwand (Chlamydia, Mycoplasma) [35](#page=35). * **Toepassingen:** Zeer veel gebruikt. De voorkeur gaat uit naar oudere β-lactams met een nauwer spectrum om resistentie-selectie druk en kosten te beperken [35](#page=35). **Overzicht van β-lactams:** * **Penicillines:** Nog beperkte toepassingen [36](#page=36). * **Penicillines met breder spectrum (ampicilline/amoxicilline):** Voor veel routine-toepassingen [36](#page=36). * **Penicilline-resistente penicillines (methicilline, oxacilline, cloxacilline):** Actief tegen bacteriën met penicillinase, voornamelijk voor stafylokokkeninfecties [36](#page=36). * **Combinaties met β-lactamase remmers (amoxicilline + clavulaanzuur):** Breder spectrum dan amoxicilline, omvat ook stafylokokken [36](#page=36). * **Cefalosporines (1e en 2e generatie):** Spectrum vergelijkbaar met amoxicilline + clavulaanzuur, worden afgebroken door bepaalde β-lactamasen [36](#page=36). * **Cefalosporines (3e generatie):** Breed spectrum, minder gevoelig voor veel β-lactamasen, maar wel voor extended spectrum β-lactamasen (ESBL) [36](#page=36). * **Carbapenems (meropenem):** Breedste spectrum, vaak laatste redmiddel, maar niet op alles werkzaam. Recente dreiging zijn carbapenemasen [36](#page=36). #### 3.1.3 Fosfomycine * **Eigenschappen:** Urinair antisepticum met een zeer breed spectrum (Gram+ en Gram-), weinig resistentie (behalve *Staphylococcus saprophyticus*) [32](#page=32). * **Gebruik:** Geschikt voor urineweginfecties omdat effectieve concentraties in de urine worden bereikt na orale inname [32](#page=32). #### 3.1.4 Nitrofurantoïne * **Eigenschappen:** Alternatief urinair antisepticum dat metabolisme en synthese in bacteriën remt. Zeer breed spectrum (Gram+, Gram-, incl. anaeroben), weinig resistentie (behalve bepaalde *Proteus* en *Pseudomonas* soorten) [32](#page=32). * **Contra-indicatie:** Niet gebruiken bij nierinsufficiëntie [32](#page=32). ### 3.2 Aangrijpingspunt 2: Eiwitsynthese Deze groep omvat diverse aangrijpingspunten op het ribosoom, zoals de 50S of 30S subunit, of tRNA-ribosoom interactie [37](#page=37). #### 3.2.1 Aminoglycosiden (aminosiden) * **Prototypes:** Gentamycine, amikacine, tobramycine, streptomycine [38](#page=38). * **Werking:** Blokkeren de 30S subunit van het ribosoom [38](#page=38). * **Farmacokinetiek:** Enkel parenteraal (tenzij lokaal gebruik) vanwege slechte orale absorptie. Snelle bactericide werking en goede post-antibiotische werking. Slechte penetratie in hersenvocht en prostaat. Lange halfwaardetijd maakt eenmaal daagse toediening mogelijk [38](#page=38). * **Toxiciteit:** Nefrotoxisch en ototoxisch, met een kleine therapeutische marge; spiegelbepalingen zijn noodzakelijk. Tegenstrijdig bij zwangeren [38](#page=38). * **Spectrum:** Goede activiteit tegen stafylokokken en de meeste gramnegatieven; geen activiteit tegen anaeroben en streptokokken [38](#page=38). * **Toepassingen:** Ziekenhuisantibiotica vanwege toxiciteit, maar blijven een krachtig reserve-assortiment [38](#page=38). #### 3.2.2 Macroliden (en neomacroliden) * **Prototypes:** Erytromycine, azitromycine, claritromycine [39](#page=39) [40](#page=40). * **Werking:** Blokkeren de 50S ribosoom subunit. Neomacroliden hebben ook immunomodulerende effecten [39](#page=39) [40](#page=40). * **Farmacokinetiek:** Bacteriostatisch. Goede weefselpenetratie, ook intracellulair. Orale en parenterale beschikbaarheid. Neomacroliden hebben een vergelijkbare maar betere farmacokinetiek dan erytromycine [39](#page=39) [40](#page=40). * **Toxiciteit:** Gering [39](#page=39) [40](#page=40). * **Spectrum:** 'Eenvoudige' grampositieven, Neisseriae, bacteriën zonder celwand (Chlamydia, Mycoplasma), en enkele soorten waar β-lactams niet actief zijn (Campylobacter, Legionella). Niet actief tegen gramnegatieve staven, anaeroben. Idem als erytromycine voor neomacroliden [39](#page=39) [40](#page=40). * **Gebruik:** Alternatief voor penicillines bij allergie (met toenemende resistentie). Respiratoire infecties, SOA's. Neomacroliden hebben de voorkeur voor bepaalde indicaties vanwege betere farmacokinetiek. Optie voor (chinolone-resistente) buiktyfus door hoge intracellulaire activiteit [39](#page=39) [40](#page=40). #### 3.2.3 Clindamycine * **Prototype:** Clindamycine [40](#page=40). * **Werking, farmacokinetiek en toxiciteit:** Verwant en analoog aan erytromycine [40](#page=40). * **Spectrum:** Idem als macroliden, maar ook anaërobe bacteriën zijn gevoelig. Geleidelijk toenemende resistentie [40](#page=40). * **Gebruik:** Idem als erytromycine, ook geïndiceerd bij abcessen en wondinfecties met mengsels van aeroben en anaeroben [40](#page=40). #### 3.2.4 Tetracyclines * **Prototype:** Doxycycline [41](#page=41). * **Werking:** Blokkeren de tRNA interactie met het ribosoom. Bacteriostatisch [41](#page=41). * **Farmacokinetiek:** Goede weefselpenetratie, ook intracellulair. Orale en parenterale beschikbaarheid [41](#page=41). * **Toxiciteit:** Neerslag in bot en tand (niet toedienen bij zwangeren na het eerste trimester en kinderen tot lagere schoolleeftijd). Maag-darmklachten, fotosensitiviteit, candidiasis [41](#page=41). * **Spectrum:** Breed spectrum: grampositieven en gramnegatieven, Chlamydia, Mycoplasmata, malaria, anaeroben (met hoog percentage verworven resistentie) [41](#page=41). * **Gebruik:** Chlamydia infecties, spirocheten- en leptospireninfecties (syfilis, ziekte van Lyme). Meestal doxycycline gebruikt. Minocycline voor acne. Tigecycline is een ziekenhuisproduct met brede activiteit [41](#page=41). ### 3.3 Aangrijpingspunt 3: Nucleïnezuursynthese #### 3.3.1 Chinolones (of quinolones) * **Prototypes:** Nalidixinezuur, ciprofloxacine, levofloxacine, moxifloxacine [42](#page=42). * **Werking:** Inhiberen bacteriële topoisomerase, enzymen die DNA supercoiling relacheren door dubbelstrengs breuken te creëren voor replicatie en transcriptie. Het zijn synthetische antibiotica [42](#page=42). * **Farmacologie:** Nalidixinezuur heeft onvoldoende bloed- en weefselconcentraties voor systemisch gebruik. Nieuwe chinolones zoals ciprofloxacine hebben werkzame weefselspiegels. Hoge concentraties in de meeste weefsels en intracellulair [42](#page=42). * **Toxiciteit:** Relatief weinig bijwerkingen (gastro-intestinaal, pees-/spierontsteking). Niet aangewezen bij zwangeren en borstvoeding [42](#page=42). * **Spectrum:** Actief tegen veel grampositieven en gramnegatieven, Chlamydia, Mycoplasmata, Legionella. Nieuwere moleculen (moxifloxacine) zijn actief tegen pneumokokken en anaeroben. Er is toenemende resistentie [42](#page=42). * **Gebruik:** Veel gebruikt voor gastro-intestinale, urogenitale, respiratoire en wondinfecties [42](#page=42). #### 3.3.2 Metronidazol * **Prototype:** Metronidazol [43](#page=43). * **Werking:** Wordt omgezet in actieve metabolieten (radicalen) die directe schade aan het bacteriële DNA veroorzaken [43](#page=43). * **Farmacokinetiek:** Goede verdeling in organen, oraal en parenteraal beschikbaar [43](#page=43). * **Bijwerkingen:** Gering, maar veroorzaakt alcoholintolerantie [43](#page=43). * **Spectrum:** De meeste anaerobe bacteriën, veel protozoa (Trichomonas, Entamoeba, Giardia lamblia), en een klein aantal aerobe bacteriën zoals *Helicobacter pylori* [43](#page=43). * **Gebruik:** Protozoaire darminfecties, Trichomoniasis, infecties met anaeroben (vaak gecombineerd met een antibioticum voor aeroben), bijzondere bacteriële infecties zoals *Helicobacter pylori* en bacteriële vaginose [43](#page=43). ### 3.4 Aangrijpingspunt 4: Metabole ‘pathways’ #### 3.4.1 Sulfonamiden en trimetoprim * **Prototypes:** Trimetoprim en cotrimoxazol [44](#page=44). * **Werking:** Remmen opeenvolgende stappen in de purine-pyrimide synthese. Sulfonamiden op zichzelf worden niet meer gebruikt; trimetoprim wordt enkel voor urineweginfecties gebruikt. Vaak worden beide gecombineerd als cotrimoxazol [44](#page=44). * **Farmacokinetiek:** Oraal en parenteraal beschikbaar [44](#page=44). * **Bijwerkingen:** Niet frequent; toename nierinsufficiëntie, ernstige huidafwijkingen. Tegenstrijdig bij zwangeren in het eerste trimester [44](#page=44). * **Spectrum:** Oorspronkelijk breed, maar frequent resistentie door veelvuldig gebruik. Niet werkzaam tegen anaeroben [44](#page=44). * **Gebruik:** Weinig indicaties voor 'blind' gebruik in de ambulante geneeskunde. Meer gebruikt na gevoeligheidstest (antibiogram). Behandeling van *Pneumocystis jirovecii* (schimmel) en *Toxoplasma gondii* (protozo) [44](#page=44). > **Tip:** Sommige bronnen beschouwen sulfonamiden en trimetoprim niet als 'echte' antibiotica omdat ze niet afkomstig zijn van micro-organismen [44](#page=44). ### 3.5 Buitenbeentjes en Alternatieven #### 3.5.1 Fosfomycine * **Eigenschappen:** Urinair antisepticum met een zeer breed spectrum (Gram+ en Gram-), weinig resistentie (behalve *Staphylococcus saprophyticus*) [32](#page=32). * **Gebruik:** Geschikt voor urineweginfecties omdat effectieve concentraties in de urine worden bereikt na orale inname [32](#page=32). #### 3.5.2 Nitrofurantoïne * **Eigenschappen:** Alternatief urinair antisepticum dat metabolisme en synthese in bacteriën remt. Zeer breed spectrum (Gram+, Gram-, incl. anaeroben), weinig resistentie (behalve bepaalde *Proteus* en *Pseudomonas* soorten) [32](#page=32). * **Contra-indicatie:** Niet gebruiken bij nierinsufficiëntie [32](#page=32). --- # Antibioticaresistentie van bacteriën Dit onderwerp behandelt het fenomeen antibioticaresistentie bij bacteriën, inclusief de drijvende krachten, moleculaire mechanismen, kinetiek van ontstaan en verspreiding, persisters, en strategieën om resistentie te voorkomen of te beperken. Antibioticaresistentie is een uniek kenmerk van de interactie tussen antibiotica en bacteriën, waarbij bacteriën voortdurend evolueren en zo de effectiviteit van antibiotica verminderen, in tegenstelling tot medicatie gericht op menselijke cellen die trager evolueren [45](#page=45) [46](#page=46). ### 3.6.1 Drijvende kracht(en) van resistentie De primaire drijvende kracht achter antibioticaresistentie is evolutionair: "survival of the fittest". In een omgeving met antibiotica worden bacteriën met een hogere minimale inhibitoire concentratie (MIC) uitgeselecteerd. De toename van "antibioticumdruk" door het grotere gebruik van antibiotica sinds 1942, zowel in de mens als in de omgeving, fungeert als een selectiedruk [47](#page=47). Andere factoren die bijdragen aan resistentie zijn: * Het verdwijnen van de normale bacteriële flora in de aanwezigheid van antibiotica, waardoor de kolonisatieresistentie vermindert en "vreemde" bacteriën (ook resistente) makkelijker kunnen koloniseren [47](#page=47). * Slechte hygiënepraktijken vergemakkelijken de overdracht en persistentie van resistente bacteriën [47](#page=47). ### 3.6.2 Mechanismen van resistentie Bacteriën kunnen op verschillende manieren resistentie ontwikkelen: a. **Neutralisatie (o.a. door afbraak)** De bacterie transformeert het antibioticum naar een inactieve vorm, bijvoorbeeld door hydrolyse of blokkering. Het bekendste voorbeeld is β-lactamase, dat de β-lactamring van β-lactam antibiotica opent, waardoor deze inactief worden. β-lactamasen zijn zeer divers, wat resulteert in variërende klinische resistentie tegen verschillende β-lactam antibiotica. Clavulaanzuur kan sommige, maar niet alle, β-lactamasen neutraliseren. Extended spectrum β-lactamasen (ESBLs) hebben een breed afbraak spectrum, inclusief 3e generatie cefalosporines. De opkomst van carbapenemases, die zelfs carbapenems afbreken, illustreert de voortdurende strijd tegen bacteriële resistentie [48](#page=48). b. **Vermindering van opname van antibioticum** Dit kan gebeuren door gemodificeerde porines in de celwand, of door het wegvallen van porines, waardoor het antibioticum de bacterie minder makkelijk kan binnendringen [49](#page=49). c. **Efflux-resistentie** Membraanpompen worden efficiënter of talrijker, waardoor antibiotica en andere moleculen actief uit de bacterie worden gepompt [49](#page=49). d. **Alternatieve metabole weg (bypass)** Bacteriën omzeilen de door het antibioticum geblokkeerde metabole route door een andere pathway te gebruiken om hun fysiologische functies te continueren. Voorbeelden zijn [50](#page=50): * Cotrimoxazol: purine- en pyrimidineprecursoren worden via andere enzymen opgebouwd [50](#page=50). * Methicilline-resistente *Staphylococcus aureus* (MRSA): ontwikkelt een alternatief Penicillin-Binding Protein (PBP) dat ongevoelig is voor β-lactams [50](#page=50). * Ribosomale wijziging in *Streptococcus pneumoniae*, wat resistentie tegen tetracycline veroorzaakt [50](#page=50). e. **Combinaties** Resistentie is vaak het gevolg van meerdere veranderingen tegelijkertijd, zoals een gewijzigd target en een veranderde permeabiliteit, of een combinatie van geringe afbraak en verminderde permeabiliteit. Spectaculair is de accumulatie van meerdere resistentiegenen op plasmiden, die door horizontale gentransfer aan andere bacteriën kunnen worden overgedragen, wat leidt tot resistentie tegen meerdere klassen antibiotica [50](#page=50). ### 3.6.3 Kinetiek van ontstaan en verspreiding van resistentie #### 3.6.3.1 Natuurlijke resistentie Sommige bacteriën zijn van nature resistent tegen bepaalde antibiotica (bv. *Klebsiella pneumoniae* tegen ampicilline, fungi tegen alle antibiotica) [51](#page=51). Gevolgen van natuurlijke resistentie: 1. **Selectie en dominantie:** Antibiotica selecteren voor de resistente soorten, die lokaal toenemen en de normale flora domineren. Dit kan leiden tot nieuwe infecties zoals candidiasis of diarree door *Clostridioides difficile* [51](#page=51). 2. **Overdracht:** Relatief resistente bacteriën worden talrijk in lichaamsvloeistoffen en kunnen via hygiënische fouten worden overgedragen, wat leidt tot ziekenhuisinfecties. De normale microflora, die vaak gevoelig blijft voor antibiotica, wordt gedecimeerd, wat de kolonisatieresistentie vermindert en exogene bacteriën makkelijker laat koloniseren [51](#page=51). #### 3.6.3.2 Verminderde kolonisatieresistentie Wanneer de normale bacteriële flora door antibioticagebruik wordt uitgedund, neemt de natuurlijke weerstand tegen kolonisatie door andere micro-organismen af. Exogene bacteriën, zowel pathogeen als niet-pathogeen, krijgen zo een betere kans om een ecologische niche te koloniseren [51](#page=51). #### 3.6.3.3 Geleidelijk ontstaan, ‘step-by-step’ Resistentie ontstaat vaak geleidelijk door opeenvolgende puntmutaties die worden geselecteerd. Een eerste mutatie leidt tot een licht verhoogde MIC, gevolgd door verdere mutaties die de MIC verder verhogen totdat de bacterie klinisch resistent wordt (MIC > breekpunt). Dit proces verandert de distributie van MIC-waarden in een populatie, waarbij de grens steeds dichter bij het breekpunt komt totdat de eerste resistente mutanten verschijnen [52](#page=52). #### 3.6.3.4 Resistentie in 1 stap: aan- of uitschakelen Resistentie kan ook in één keer ontstaan, met een zeer hoge MIC die de bacterie onbehandelbaar maakt met het betreffende antibioticum. Dit gebeurt vaak via regulatie-mutaties (up- of down-regulatie) of door het verkrijgen/verliezen van een factor. Voorbeelden zijn het wegvallen van porines of het "aanzetten" van effluxpompen. Ook het verwerven van resistentiegenen via horizontale gentransfer, zoals plasmiden, valt hieronder [53](#page=53). #### 3.6.3.5 Concentratie en mobilisatie van resistentiegenen Genen kunnen worden uitgewisseld via faagtransductie en transformatie, maar plasmiden zijn de meest efficiënte manier voor het uitwisselen van volledige genen. Grote plasmiden, ontstaan door selectiedruk, bevatten talrijke resistentiegenen en coderen voor sexpili die conjugatie (overdracht naar andere stammen) mogelijk maken. Door deze plasmiden kunnen bacteriën resistent worden tegen meerdere soorten antibiotica, en door overdracht kan een andere bacterie, zelfs van een ander species, ook resistent worden. Dit mechanisme verklaart waarom het gebruik van één antibioticum de resistentie voor meerdere soorten antibiotica kan onderhouden of uitselecteren. Gene flow vindt plaats tussen plasmiden en chromosomen, en tussen isolaten en soorten [54](#page=54). #### 3.6.3.6 Verspreiding van stammen **Klonale spreiding** Resistente stammen worden tussen personen uitgewisseld zonder dat de persoon zelf antibiotica heeft genomen. Deze overdracht kan plaatsvinden binnen huishoudens, in ziekenhuizen, via voeding, of naar dieren. Verspreiding kan intercontinentaal plaatsvinden via voedingsproducten, trekvogels, of verhuizingen [55](#page=55). #### 3.6.3.7 Gevolgen van resistentie voor een antibioticumkeuze Het antibioticumgebruik beïnvloedt de resistentiepatronen. In België bijvoorbeeld, zag men na 1985 een geleidelijke toename van pneumokokkenstammen met verminderde gevoeligheid voor penicilline, wat leidde tot aanpassingen in de behandeling van meningitis. Spanje toont vergelijkbare, soms hogere, cijfers voor penicillineresistentie bij pneumokokken [56](#page=56). > **Tip:** De beschikbaarheid van vaccins, zoals het 7-valent geconjugeerd pneumokokkenvaccin (PCV7), kan ook invloed hebben op de resistentiepatronen door selectieve druk op de gesensibiliseerde stammen [56](#page=56). ### 3.6.4 Persisters (en het onderscheid met resistentie-mutanten) **Resistentie-mutanten** zijn bacteriën die genetisch veranderd zijn, Darwiniaans geselecteerd worden tijdens behandeling, en irreversibele resistentie bezitten. Ze worden in het laboratorium ontdekt door een verhoogde MIC [57](#page=57). **Persisters** daarentegen, zijn bacteriën die een tijdelijke, puur fenotypische ongevoeligheid vertonen zonder dat er een mutatie heeft plaatsgevonden. Ze zijn reversibel en worden in het laboratorium niet ontdekt onder standaardcondities, omdat ze verschillen van de *in vivo* situatie. Persisters kunnen passief (niet metabool actief) zijn, of actief met mechanismen zoals [57](#page=57): * Biofilmvorming en quorum sensing [57](#page=57). * Small-colony varianten die traag en intracellulair groeien [57](#page=57). * Gemengde populaties met een ander enzym-arsenaal dat nuttig kan zijn in crisissituaties [57](#page=57). Een correct uitgevoerde antibioticatherapie vermindert de kans op persisters. Het fenomeen persisters verklaart waarom sommige antibioticabehandelingen langdurig moeten worden aangehouden (bv. weken tot maanden voor osteomyelitis), ondanks dat de bacteriën *in vitro* snel gedood worden. Antibiotica doden bacteriën in een logaritmisch proces, waarbij persisters overleven door hun andere metabole toestand en na de behandeling weer actief kunnen worden [57](#page=57) [58](#page=58). ### 3.6.5 Hoe resistentie voorkomen en inperken? Preventie en inperking van antibioticaresistentie vereisen een veelzijdige aanpak: **Preventie:** * **Niet gebruiken indien niet nodig:** Weersta de druk van onzekerheid, patiënten of farmaceutische bedrijven. Antibiotica zijn ineffectief bij virale infecties (griep, verkoudheid) en bieden geen significant voordeel bij bacteriële acute angina, oorontsteking, bronchitis, of gastro-enteritis (tenzij in ernstige gevallen of risicogroepen) [59](#page=59). * **Goede individuele therapie:** * Juiste dosering en therapietrouw van de patiënt [59](#page=59). * Juiste duur van de behandeling: niet te kort (om resistentie in de infectiehaard te voorkomen) en niet te lang (om de flora niet onnodig te selecteren) [59](#page=59). * Gebruik van antibiotica met een lage selectiedruk: smal spectrum en indien mogelijk goedkoop [59](#page=59). **Inperking:** * **Hygiëne in landbouw en omgeving:** Vermijd onnodig antibioticagebruik in de landbouw, viskwekerij en veeteelt. Gebruik geen met dierlijke of menselijke fecaliën besmet water voor irrigatie. Algemene hand- en keukenhygiëne is cruciaal [59](#page=59). * **Bewustwording en opleiding:** Stimuleer opleiding, sensibilisatieacties (ook voor het publiek) en samenwerking met experts [59](#page=59). **Belangrijke bijkomende elementen:** * Voorkom de overdracht van resistente stammen (zie lessen infectiepreventie) [59](#page=59). * Voorkom infecties en vaccineer waar mogelijk [59](#page=59). --- # Profylactisch gebruik en praktische antibiotherapie Het profylactisch gebruik van antimicrobiële middelen, zowel pre- als post-exposure, wordt uiteengezet, evenals de praktische aspecten van antibiotherapie zoals de keuze van een antibioticum, dosering, duur en beschikbare hulpmiddelen. ### 5.1 Profylactisch gebruik van antimicrobiële middelen Antimicrobiële middelen worden klassiek ingezet voor de behandeling van infecties, maar kunnen ook preventief of profylactisch worden toegediend. Het volgen van aanbevelingen en indicaties is cruciaal voor efficiëntie en het voorkomen van bijwerkingen en resistentie. Indicaties voor profylaxe zijn gebaseerd op een afweging van een zeer hoog infectierisico of, indien het risico niet zeer hoog is, zeer ernstige gevolgen van een infectie [61](#page=61). #### 5.1.1 Pre- en post-exposure profylaxe Er wordt onderscheid gemaakt tussen pre-exposure en post-exposure profylaxe [61](#page=61): * **Pre-exposure profylaxe:** Er is nog geen contact geweest met de pathogeen. Een voorbeeld is het innemen van medicatie ter preventie van malaria tijdens een reis naar een endemisch gebied [61](#page=61). * **Post-exposure profylaxe:** Er is reeds een blootstelling geweest. Voorbeelden zijn het nemen van antivirale middelen na een prikaccident met een besmette naald, of na seksueel contact met een besmet persoon [61](#page=61). #### 5.1.2 Indicaties voor profylaxe Profylaxe kan worden toegepast voor bacteriële, parasitaire en virale infecties [62](#page=62). **Voorbeelden van profylaxe voor bacteriële infecties:** * Na sterk verdacht seksueel contact (bv. gonorroe) [62](#page=62). * Bij een gecontamineerde wonde na trauma, dieren- of mensenbeet [62](#page=62). * Bij recidiverende infecties (bv. urineweginfecties) [62](#page=62). * Bij intens contact met een patiënt met een meningokokkeninfectie [62](#page=62). * Ter preventie van reizigersdiarree [62](#page=62). * Postoperatieve wondinfecties [62](#page=62). * Endocarditisprofylaxe bij patiënten met hartklepletsels ter preventie van bacteriëmie na tandextracties of andere ingrepen [62](#page=62). **Voorbeelden van profylaxe voor parasitaire infecties:** * Preventie van malaria bij reizen naar een endemisch gebied [62](#page=62). **Voorbeelden van profylaxe met virostatica:** * Gecombineerde antiretrovirale therapie (cART) na een prikaccident of seksueel contact met een vermoedelijke HIV-patiënt [62](#page=62). **Voorbeelden van profylaxe met antifungale middelen:** * Bij hematologische patiënten in neutropene fase, ter preventie van infecties met *Aspergillus* [62](#page=62). * Bij recidiverende *Candida* vaginitis [62](#page=62). #### 5.1.3 Chirurgie Profylactische antibiotherapie wordt ingezet om wondinfecties na heelkundige ingrepen te voorkomen. Wonden worden gecategoriseerd op basis van infectierisico [63](#page=63): * **Clean (schoon):** Ingrepen waarbij de mucosa van het oropharynx, maagdarmkanaal of genito-urinaire tractus niet wordt geopend, het gebied niet ontstoken is en aseptische techniek wordt gehandhaafd [63](#page=63). * **Clean-contaminated (schoon-gecontamineerd):** Openen van een tractus zonder lekken [63](#page=63). * **Contaminated (gecontamineerd):** Openen van de darm met lekken [63](#page=63). * **Dirty (vuil en gecontamineerd):** Reeds aanwezige darmperforatie met etter in de buikholte [63](#page=63). Kenmerken van profylactische antibiotherapie in de chirurgie zijn: * Kortdurende duur, meestal één dosis, tenzij bij langere procedures [63](#page=63). * Start één uur voor de insnijding om maximale concentratie te bereiken tijdens de ingreep [63](#page=63). * De keuze van het antibioticum hangt af van de locatie en het type ingreep, en de meest waarschijnlijke verwekkers (vaak een eerste generatie cefalosporine) [63](#page=63). * Bij 'schone' ingrepen wordt geen profylaxe gegeven, tenzij de infectie desastreuze gevolgen kan hebben, zoals bij een gewrichtsprothese [63](#page=63). ### 5.2 Praktische aspecten van antibiotherapie Het starten en uitvoeren van een antibiotherapie vereist een gestructureerde aanpak waarbij verschillende factoren in overweging worden genomen [64](#page=64). #### 5.2.1 Keuze van een antibioticum De keuze van een antibioticum omvat meerdere stappen [64](#page=64): * **Is het noodzakelijk?** Beoordeling of behandeling met een antibioticum geïndiceerd is [64](#page=64). * **Welk antibioticum kiezen?** * **Spectrum van verwekkers:** Rekening houden met de waarschijnlijke bacteriële verwekkers [64](#page=64). * **Concentratie in het orgaan:** Verschillende antibiotica bereiken verschillende concentraties in specifieke organen zoals urine, longen of hersenen [64](#page=64). * **Kweek en antibiogram:** * **Empirische behandeling:** Meestal wordt gestart met een breed-spectrum antibioticum op basis van de verwachte verwekkers, omdat resultaten van kweek en antibiogram pas dagen later beschikbaar zijn en er geen tijd te verliezen is bij ernstige infecties [64](#page=64). * **Noodzaak van kweek:** Hoe ernstiger de infectie en hoe minder voorspelbaar de verwekker en zijn gevoeligheid, hoe groter de noodzaak voor laboratoriumtesten [64](#page=64). * **De-escalatie:** Indien de patiënt niet verbetert en de bacterie blijkt resistent, wordt de behandeling aangepast volgens het antibiogram. Ook kan men overschakelen van een breedspectrum-antibioticum (duur, toxisch, grote resistentiedruk) naar een goedkoper antibioticum met een nauwer spectrum [64](#page=64). #### 5.2.2 Details van gebruik Na de keuze van het antibioticum volgen praktische overwegingen voor toediening en duur [65](#page=65): * **Oraal of parenteraal:** * **Oraal:** Gemakkelijk en patiëntvriendelijk, maar met minder controle op therapietrouw [65](#page=65). * **Parenteraal (IM, IV):** Indien orale inname niet mogelijk is, voor een zekerder farmacokinetiek, of als de patiënt niet kan slikken. Kan als bolus of continu infuus [65](#page=65). * **Dosering:** De dosering is afhankelijk van de infectie (bv. wondinfectie versus osteomyelitis) [65](#page=65). * **Duur:** De duur varieert sterk per infectie. Kort (bv. 3 dagen voor cystitis bij vrouwen) tot lang (bv. minstens 6 maanden voor tuberculose, 6 weken voor osteomyelitis) [65](#page=65). * **Minute behandeling:** Een concept bij de behandeling van SOA's waarbij alles in één injectie of orale toediening gebeurt [65](#page=65). * **Combinatietherapie:** Combinaties worden zelden beter bevonden dan monotherapie (wel bij tuberculose), maar worden vaak gestart bij ernstige infecties om het spectrum te verbreden. Het risico op interacties die het effect verminderen is aanwezig [65](#page=65). #### 5.2.3 Andere aspecten * **Chirurgische interventies:** Essentieel is het draineren van abcessen, verwijderen van vreemde lichamen en herstellen van anatomie, omdat dit herinfectie en resistentie kan voorkomen [65](#page=65). * **Monitoring:** Klinische en biochemische opvolging van complicaties is belangrijk. Soms is spiegelbepaling nodig om de concentratie te garanderen of toxiciteit te voorkomen [65](#page=65). #### 5.2.4 Hulpmiddelen voor de keuze van een antibioticum Verschillende bronnen kunnen geraadpleegd worden voor informatie over infectiologie en resistentiecijfers [66](#page=66): * **Boeken, tijdschriften, nieuwsbrieven, lokale richtlijnen:** Algemene naslagwerken [66](#page=66). * **Formularia:** Lijsten van beschikbare geneesmiddelen voor een specifiek land, regio, ziekenhuis of huisartsenpraktijk [66](#page=66). * Voorbeelden: Antibioticagids UZ Gent (https://antibioticagids.uzgent.be/) en de Belgische gids voor anti-infectieuze behandeling in de ambulante praktijk (BAPCOC, http://www.bcfi.be/userfiles/File/antibioticagids-NL.pdf) [66](#page=66). * **BAPCOC-documenten/sites:** Specifiek voor infecties in instellingen [66](#page=66). #### 5.2.5 Opbouw van een steekkaart en kruistabellen Bij de keuze van een antibioticum kunnen steekkaarten en kruistabellen nuttig zijn. Deze zijn opgebouwd vanuit verschillende perspectieven, afhankelijk van het opleidingsniveau van de zorgverlener [67](#page=67): * **Bachelor:** Werkingsmechanisme, spectrum, aantasting flora, farmacokinetiek/farmacodynamiek (PK/PD), resistentiebepaling en interpretatie, resistentiecijfers [67](#page=67). * **Master:** Klinische syndromen waar het antibioticum wordt gebruikt, bijwerkingen en toxiciteit, interacties [67](#page=67). * **HAIO/ASO:** Standaarddosering voor de belangrijkste vertegenwoordigers, invloed van patiëntkenmerken en co-morbiditeit, maatschappelijke inzetbaarheid (kostprijs, gebruiksgemak, toxisch profiel) [67](#page=67). * **MSG subset disciplines:** Indicatie voor intraveneuze toediening, specifiek infuusbeleid [67](#page=67). * **Infectioloog/microbioloog:** Mogelijkheid tot spiegelbepaling, etc. [67](#page=67). Kruistabellen tonen de gevoeligheid van verschillende micro-organismen voor specifieke antibiotica [68](#page=68). #### 5.2.6 Casussen voor antibioticakeuze De volgende casussen illustreren de toepassing van deze principes: * **Casus 1:** Acute middenoorontsteking bij een kind. Antibiotica zijn niet standaard geïndiceerd, maar kunnen worden overwogen bij specifieke criteria zoals bilaterale otitis media bij jonge kinderen, loopoor door trommelvliesperforatie, hoger risico op complicaties, ernstige ziekteverschijnselen, of onvoldoende verbetering na 3 dagen symptomatische behandeling. Eerste keuze is amoxicilline [69](#page=69) [70](#page=70) [71](#page=71). * **Casus 2:** Acute exacerbatie van COPD bij een 65-jarige patiënt [72](#page=72). * **Casus 3:** Erysipelas van het onderbeen. Vragen betreffen keuze bij een normale kweek en bij een MRSA-infectie [73](#page=73). * **Casus 4:** Gonokokken urethritis bij een student na onbeschermd seksueel contact [74](#page=74). * **Casus 5:** *Chlamydia trachomatis* infectie bij een studente na onbeschermd vaginaal seksueel contact. Een vergelijkbare vraag wordt gesteld bij *Trichomonas vaginalis* [75](#page=75). --- # Middelen tegen virussen Dit deel van de studiehandleiding behandelt antivirale middelen (virostatica) en hun specifieke aangrijpingspunten op de virale levenscyclus, met een focus op middelen tegen herpesvirussen, influenza en combinatietherapie voor HIV. ### 6.1 Antivirale middelen (virostatica) grijpen in op de virale levenscyclus Antivirale medicatie maakt gebruik van virus-specifieke interacties of enzymen om virale infectie en replicatie te remmen, met minimale effecten op het cellulaire metabolisme. Het gebruik van deze medicatie is momenteel voornamelijk gereserveerd voor ernstige chronische infecties zoals HIV, HCV en HBV, waarbij langdurige orale inname noodzakelijk is. De effectiviteit van medicamenteuze behandeling van influenzavirusinfecties staat ter discussie. Voor sommige andere virussen die ernstige ziekten veroorzaken, bestaat er geen medicamenteuze therapie, hoewel vaccinatie soms wel beschikbaar is. Net als bij antibiotica, is er bij virostatica een risico op resistentieontwikkeling, wat een oordeelkundig gebruik en goede therapietrouw vereist. Resistentie kan doorgaans worden vastgesteld door het virale genoom te sequencen. Interferon alfa, een natuurlijk antiviraal middel, wordt nog zelden gebruikt bij chronische virale hepatitis en zal waarschijnlijk worden vervangen door specifiekere antivirale middelen voor HBV en HCV vanwege de bijwerkingen [76](#page=76). Antivirale middelen kunnen op verschillende punten in de virale levenscyclus ingrijpen [77](#page=77): * **1 en 2: Antireceptor antilichamen en receptor antagonisten** * Voorbeelden: Palivizumab (RSV) en Maraviroc (HIV) [77](#page=77). * **3: Fusie-inhibitoren** * Voorbeeld: Enfuvirtide (HIV) [77](#page=77). * **4: Uncoating-inhibitoren** * Voorbeeld: Amantadine (influenza) [77](#page=77). * **5 en 6: Expressie-inhibitoren** * Voorbeeld: Interferon-geïnduceerde genproducten [77](#page=77). * **7: Replicatie (polymerase) inhibitoren** * **Nucleoside/nucleotide analogen:** * Voorbeelden: Zidovudine, Abacavir (HIV) Tenofovir, Lamivudine (HIV/HBV) Acyclovir (herpes) Sofosbuvir (HCV) Ribavirine (HCV/andere RNA virussen) [77](#page=77). * **Non-nucleoside analogen:** * Voorbeelden: Nevirapine, Efavirenz (HIV) Foscarnet, Cidofovir (herpes) [77](#page=77). * **7bis: Integrase inhibitoren** * Voorbeeld: Raltegravir (HIV) [77](#page=77). * **8: Protease inhibitoren** * Voorbeelden: Ritonavir, Darunavir (HIV) Boceprevir, Telaprevir (HCV) [77](#page=77). * **9: Release inhibitoren** * Voorbeelden: Oseltamivir, Zanamivir (influenza) [77](#page=77). ### 6.2 Anti-herpes middelen: acyclovir en valacyclovir Acyclovir is een antiviraal middel dat sterisch gelijkend is op het natuurlijke nucleoside 2'-deoxyguanosine. Het wordt door het virale thymidine kinase (bij HSV1/2, VZV) of phosphotransferase (bij CMV) omgezet tot acyclovir monofosfaat. Dit gebeurt niet door cellulaire enzymen, wat de specificiteit voor herpes-besmette cellen verklaart. Verdere fosforylatie, die wel door cellulaire enzymen kan plaatsvinden, leidt tot acyclovir trifosfaat. Dit trifosfaat wordt ingebouwd in viraal en cellulair DNA door virale en cellulaire polymerasen, wat kettingterminatie veroorzaakt en zo de virale en cellulaire DNA-synthese stopzet (#page=78, 79). Cellulair DNA polymerase wordt ongeveer 30 keer minder geïnhibeerd [78](#page=78) [79](#page=79). Valacyclovir is een pro-drug van acyclovir, meer specifiek een valylester [78](#page=78). **Indicaties voor acyclovir:** * **HSV1 en HSV2:** * Lokaal: Herpes labialis, eventueel herpes genitalis (snel starten vereist) [78](#page=78). * Systemisch: Bij ernstige infecties zoals neonatale infecties, encephalitis, oftalmologische infecties, en bij opstoten van herpes genitalis [78](#page=78). * **VZV (Varicella Zoster Virus):** * Herpes zoster: Behandeling binnen 72 uur na het verschijnen van de eerste huidletsels. Het effect op de pijn in de weken na het verdwijnen van de huidletsels en op de duur van postherpetische neuralgie is beperkt. Behandeling wordt aangeraden bij ouderen en immuungedeprimeerde patiënten [78](#page=78). * Zona ophthalmica [78](#page=78). * Varicella: Bij een hoog risico op complicaties zoals encefalitis en pneumonie, bij immuungedeprimeerde personen, eventueel bij zwangeren, en bij volwassenen met een ernstige presentatie [78](#page=78). ### 6.3 Antivirale middelen: influenza #### 6.3.1 Amantadine Amantadine remt de virusreplicatie door het blokkeren van door zuur geactiveerde ionkanalen die gevormd worden door het virus-geassocieerde M2-eiwit. Dit middel heeft veel bijwerkingen en wordt nog weinig gebruikt [80](#page=80). #### 6.3.2 Neuraminidase (NA) inhibitoren: zanamivir en oseltamivir Zanamivir (Relenza) en oseltamivir (Tamiflu) zijn neuraminidase-inhibitoren. Inhibitie van NA-activiteit leidt tot virale aggregatie aan het celoppervlak en beperkt het aantal virussen dat vrijkomt uit de geïnfecteerde cel. De effectiviteit hiervan staat ter discussie. In 2009 had de Belgische overheid een voorraad van 3 miljoen dosissen oseltamivir, waarvan 500.000 voor onmiddellijk gebruik (kosten 6,5 miljoen euro) en 2,5 miljoen in bulk (kosten 20 miljoen euro). Na 10 jaar verviel deze voorraad en werd deze vervangen. Oseltamivir is in 2022 afgeschaft [80](#page=80). ### 6.4 Antivirale middelen: gecombineerde antiretrovirale therapie (cART) voor HIV De behandeling van HIV wordt beschouwd als een succesverhaal van antivirale medicatie. Deze behandeling maakt gebruik van combinaties van reverse transcriptase en protease-inhibitoren, aangevuld met tweedelijns reservemiddelen. Er is nauwgezette, gespecialiseerde opvolging vereist voor bijwerkingen, virale load, eventuele sequencing voor resistentiedetectie en patiënt-compliance. Bij de meeste patiënten kan de virale load teruggebracht worden tot een nauwelijks detecteerbaar niveau, wat de infectie onder controle houdt, de evolutie naar AIDS voorkomt en verdere seksuele overdracht verhindert. Genezing treedt echter niet op, aangezien het virus ingebouwd blijft in het DNA van de patiënt [81](#page=81). Voor HCV is een vergelijkbaar therapeutisch arsenaal beschikbaar, wat kan leiden tot definitieve genezing [81](#page=81). --- ## 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 | |------|------------| | Antibiotica | Geneesmiddelen die specifiek de vermenigvuldiging van micro-organismen remmen, voornamelijk gebruikt voor de behandeling van bacteriële infecties. Ze onderscheiden zich door hun selectieve toxiciteit voor bacteriën en een specifiek moleculair aangrijpingspunt. | | Virostatica | Geneesmiddelen die gericht zijn op het remmen van virale infecties en replicatie, door in te grijpen op specifieke interacties of enzymen in de virale levenscyclus. | | Resistentie (antibioticaresistentie) | Het vermogen van bacteriën om ongevoelig te worden voor de werking van een antibioticum, waardoor de behandeling minder effectief wordt of faalt. Dit kan ontstaan door mutaties of genetische uitwisseling. | | Werkingsmechanisme | De specifieke manier waarop een geneesmiddel, zoals een antibioticum, zijn effect uitoefent op een ziekteverwekker of lichaamscel. Bij antibiotica kan dit variëren van het verstoren van de celwandsynthese tot het remmen van eiwitproductie. | | Selectieve toxiciteit | Het principe dat een geneesmiddel selectief toxisch is voor de ziekteverwekker (bijvoorbeeld bacteriën) met minimale of geen schadelijke effecten op de gastheer (menselijke cellen). | | Spectrum (antibiotica) | Het bereik van bacteriële soorten waartegen een antibioticum werkzaam is. Een breed spectrum antibioticum werkt tegen veel verschillende soorten, terwijl een smal spectrum zich beperkt tot een selecte groep. | | Gastheer-kiem relatie | De interactie tussen een micro-organisme (kiem) en het lichaam van de gastheer. Deze relatie bepaalt het verloop van een infectie en de noodzaak en effectiviteit van een antibioticabehandeling. | | Farmacokinetiek (PK) | De studie van wat het lichaam met een geneesmiddel doet: absorptie, distributie, metabolisme en excretie. Dit bepaalt de concentratie van het medicijn in het lichaam en op de plaats van infectie. | | Farmacodynamie (PD) | De studie van de effecten van een geneesmiddel op het lichaam en de mechanismen daarvan. Bij antibiotica betreft dit de relatie tussen de concentratie van het antibioticum en het biologische effect op de bacterie. | | Antibiogram | Een laboratoriumtest die de gevoeligheid van een bacterie voor verschillende antibiotica bepaalt. Het resultaat is essentieel voor het kiezen van de meest effectieve behandeling. | | M.I.C. (Minimaal Inhiberende Concentratie) | De laagste concentratie van een antibioticum die de zichtbare groei van een specifieke bacterie in een laboratoriummedium remt. Het is een sleutelparameter in antibiogrammen. | | Klinisch breekpunt | De concentratie van een antibioticum die in vitro de grens vormt tussen een bacterie die waarschijnlijk gevoelig is voor behandeling en een die waarschijnlijk resistent is. Deze grenswaarden worden internationaal vastgesteld. | | PK/PD-kenmerken | Kenmerken die de farmacokinetiek (PK) en farmacodynamie (PD) van een antibioticum combineren om de effectiviteit van de behandeling te voorspellen. Parameters zoals 'tijd boven MIC' of 'AUC/MIC' worden hierbij gebruikt. | | Profylaxe | Preventieve toediening van medicijnen, zoals antibiotica of antivirale middelen, om te voorkomen dat een infectie zich ontwikkelt of om de gevolgen ervan te beperken, bijvoorbeeld na blootstelling of voor een chirurgische ingreep. | | Celwandsynthese | Het proces waarbij bacteriën hun celwand opbouwen. Veel antibiotica grijpen in op dit mechanisme om de bacterie te doden. | | Eiwitsynthese | Het proces waarbij cellen eiwitten aanmaken. Sommige antibiotica remmen dit proces in bacteriën door in te werken op ribosomen. | | Nucleïnezuursynthese | Het proces van aanmaak van DNA en RNA. Antibiotica die dit proces verstoren, remmen de replicatie en groei van bacteriën. | | Metabole pathways | Reeksen chemische reacties binnen een cel die essentieel zijn voor het leven. Sommige antibiotica blokkeren specifieke metabole routes in bacteriën. | | Persisters | Een subpopulatie van bacteriële cellen binnen een infectie die tijdelijk ongevoelig is voor antibiotica, ondanks dat ze geen genetische mutaties hebben voor resistentie. Ze overleven de behandeling en kunnen na verloop van tijd weer actief worden. | | Horizontal Gene Transfer | Het mechanisme waarmee genetisch materiaal, zoals resistentiegenen, tussen bacteriën wordt overgedragen zonder dat dit via voortplanting gebeurt. Dit omvat processen als conjugatie, transductie en transformatie. |

# Antibiotica en hun werking Dit topic omvat de verschillende klassen antibiotica, hun werkingsmechanismen, de principes van oordeelkundige antibiotherapie, antibioticaresistentie en de interpretatie van gevoeligheidstesten. ## 1. Inleiding tot antibiotica Antibiotica zijn geneesmiddelen die specifiek de vermenigvuldiging van micro-organismen remmen, primair voor de behandeling van bacteriële infecties. Ze kenmerken zich door selectieve toxiciteit (toxisch voor bacteriën, minder voor menselijke cellen) en een specifiek moleculair aangrijpingspunt. Hoewel ze levensreddend kunnen zijn, moeten ze met reserve gebruikt worden om resistentie te voorkomen. In tegenstelling tot desinfectie- en sterilisatiemiddelen, die algemene schade toebrengen, werken antibiotica selectief. De eerste antibacteriële middelen waren chemotherapeutica, zoals arseenverbindingen en sulfonamiden. Natuurlijke antibiotica werden ontdekt in micro-organismen zoals schimmels, met penicilline als eerste voorbeeld. De term 'antibioticum' wordt strikt genomen gebruikt voor antibacteriële middelen; antimycotica, antivirale middelen, antiprotozoaire en antiparasitaire middelen hebben andere doelen [1](#page=1) [4](#page=4) [5](#page=5) [6](#page=6). > **Tip:** Alexander Fleming ontdekte penicilline in 1928, maar het grootschalig gebruik begon pas vanaf 1942. Hij waarschuwde reeds voor het gevaar van onderdosering en de ontwikkeling van resistentie [7](#page=7). ## 2. Interactie met bacteriën en gastheer De effectiviteit van antibiotica berust op een complexe interactie tussen de patiënt, de bacterie en het antibioticum [10](#page=10) [9](#page=9). ### 2.1 De gastheer-kiem relatie Het succes van antibiotische therapie hangt af van een goed begrip van de infectie zelf: de aard van de gastheer-kiem relatie, de lokalisatie, en de noodzaak voor interventie. Spontane genezing van infecties is mogelijk, en soms is slechts een kleine ondersteuning nodig. In ernstige gevallen waar de natuurlijke afweer faalt, is een gepast antibioticum essentieel. Actieve opsporing van de verwekker via diagnostische microbiologie en gevoeligheidstesten is cruciaal [11](#page=11). ### 2.2 Antibiotica en het menselijk lichaam De farmacokinetiek (opname, verdeling, afbraak, uitscheiding) van een antibioticum wordt bepaald door de fysiologie van het menselijk lichaam. Naast de beoogde werking op bacteriën, kunnen antibiotica ook ongewenste effecten hebben (toxiciteit, bijwerkingen) [12](#page=12). ### 2.3 Antibiotica en bacteriën Antibiotica grijpen specifiek aan op bacteriën, wat hun spectrum (welke bacteriën gevoelig zijn) bepaalt. Farmacodynamische (PD) kenmerken beschrijven het effect van de antibioticumconcentratie op de bacterie over tijd. De gevoeligheid van een bacterie kan in vitro gemeten worden, maar de voorspelling van de effectiviteit in vivo vereist de integratie van farmacokinetische (PK) en farmacodynamische (PK/PD) kenmerken. Onjuist gebruik kan leiden tot verminderde werkzaamheid en bevordering van resistentie [13](#page=13). ## 3. Het voorspellen van de werkzaamheid in de patiënt Het voorspellen van de werkzaamheid van antibiotica in de patiënt is een proces dat rekening houdt met laboratoriumresultaten, PK/PD-kenmerken en individuele patiëntfactoren [14](#page=14). ### 3.1 Het dilutie-antibiogram De basistest om de intrinsieke gevoeligheid van een bacterieel isolaat te meten is het dilutie-antibiogram. Hierbij wordt de bacterie gekweekt in reeksen met verschillende concentraties van het antibioticum. De laagste concentratie die de groei remt, is de minimaal inhiberende concentratie (MIC) [15](#page=15). ### 3.2 Het diffusie-antibiogram Het diffusie-antibiogram (schijfjes- of diskantibiogram) is een afgeleide techniek. Hierbij diffundeert het antibioticum uit een schijfje en vormt een gradiënt. De grootte van de inhibitiezone correleert omgekeerd met de MIC: een grotere zone betekent een gevoeliger bacterie [16](#page=16) [17](#page=17). ### 3.3 Het klinisch breekpunt Het klinisch breekpunt is de grenswaarde waarbij een bacterie in vitro gevoelig is voor een antibioticum, en er een goede kans is op klinisch succes. Dit breekpunt is gebaseerd op dierproeven en klinische studies en is gekoppeld aan een standaarddosering. Een rapport met gevoeligheidstesten wordt een antibiogram genoemd en rapporteert meestal de interpretatie als 'gevoelig' (S), 'resistent' (R), of 'intermediair' (I). 'S' betekent klinisch bruikbaar, 'R' klinisch niet bruikbaar, en 'I' potentieel bruikbaar bij verhoogde dosering [14](#page=14) [18](#page=18) [19](#page=19). #### 3.3.1 PK/PD kenmerken van het antibioticum De dynamische aard van antibioticumconcentraties in vivo maakt voorspelling complex. PK/PD-kenmerken, zoals 'Time above MIC', 'AUC/MIC ratio', en 'Cmax/MIC ratio', helpen bij het voorspellen van de effectiviteit [20](#page=20). ##### 3.3.1.1 Beste effect op basis van “tijd boven de M.I.C.” Deze parameter, ook wel 'time dependent' genoemd, is cruciaal voor bèta-lactam antibiotica. Een goede werking wordt bereikt wanneer de concentratie van het antibioticum gedurende minstens 40-60% van de tijd boven de MIC blijft. Dit vereist vaak frequente toediening of continu infuus. Bijvoorbeeld, voor ceftazidime wordt gestreefd naar minstens 60% van de tijd boven de MIC, wat de basis vormt voor het bepalen van het breekpunt [21](#page=21) [22](#page=22) [23](#page=23). ##### 3.3.1.2 Beste effect op basis van Cmax/M.I.C. Dit kenmerk, waarbij een hoge piekconcentratie essentieel is, is met name van belang voor aminoglycosiden [26](#page=26). ##### 3.3.1.3 Beste effect op basis van AUC/M.I.C. Voor glycopeptiden, macroliden, tetracyclines en chinolonen levert de AUC/MIC-ratio de beste voorspelling van effectiviteit. Hierbij is een voldoende hoge dagdosis belangrijker dan de piekconcentratie [26](#page=26). #### 3.3.2 Invloed van lokale omstandigheden, bijzondere eigenschappen van de bacterie of de patiënt Het antibiogram is een richtlijn, maar moet geïnterpreteerd worden in de context van de individuele patiënt en de infectielocatie. Factoren zoals de penetratie van het antibioticum in specifieke weefsels (bv. prostaat, hersenen) en de gewijzigde farmacokinetiek bij ernstig zieke patiënten zijn van groot belang [30](#page=30). > **Tip:** Bij twijfel over de interpretatie van een antibiogram of bij complexe casussen is consultatie met een klinisch bioloog, microbioloog of infectioloog essentieel [14](#page=14) [30](#page=30). ## 4. Overzicht van de antibiotica en hun werkingsmechanisme Antibiotica worden ingedeeld op basis van hun moleculaire aangrijpingspunt. ### 4.1 Aangrijpingspunt 1: Celwandsynthese Deze groep antibiotica interfereert met de synthese van peptidoglycaan, een essentieel component van de bacteriële celwand [32](#page=32). #### 4.1.1 Glycopeptiden * **Prototype:** Vancomycine [33](#page=33). * **Werking:** Blokkeert de inbouw van precursoren in peptidoglycaan [33](#page=33). * **Farmacokinetiek:** Parenterale toediening vereist, met nuttige hoge darmconcentraties bij *Clostridioides difficile* diarree [33](#page=33). * **Toxiciteit:** Ototoxisch en nefrotoxisch; spiegelbepalingen noodzakelijk [33](#page=33). * **Spectrum:** Alleen effectief tegen Gram-positieven [33](#page=33). * **Toepassing:** Essentieel voor resistente Gram-positieven zoals MRSA [33](#page=33). #### 4.1.2 De β-lactam groep Dit is de meest gebruikte groep antibiotica [34](#page=34). * **Werking:** Remmen penicilline-bindende proteïnen (PBPs), essentieel voor de laatste stap van peptidoglycaansynthese, leidend tot een verstoorde celwand en autolyse [34](#page=34). * **Voorbeelden:** Penicillines, cefalosporines, carbapenems [34](#page=34). * **Resistentie:** Bacteriële bèta-lactamases breken bèta-lactams af. Combinatie met bèta-lactamase remmers (bv. clavulaanzuur) verbreedt het spectrum [34](#page=34). * **Farmacokinetiek:** Globaal goed, maar lage intracellulaire concentraties en beperkte activiteit in hersenvliezen en prostaat. Sommige zijn oraal, andere enkel parenteraal beschikbaar [35](#page=35). * **Toxiciteit:** Over het algemeen veilig, met allergische reacties als belangrijkste bijwerking [35](#page=35). * **Spectrum:** Varieert per product; niet actief tegen bacteriën zonder celwand (bv. *Chlamydia*, *Mycoplasma*) [35](#page=35). * **Toepassing:** Zeer veel gebruikt, met een voorkeur voor oudere bèta-lactams met een nauw spectrum om resistentieontwikkeling te beperken. Carbapenems zijn vaak een laatste redmiddel [35](#page=35) [36](#page=36). ### 4.2 Groep 2: antibiotica die inwerken op de eiwitsynthese Deze antibiotica belemmeren de synthese van bacteriële eiwitten door aan te grijpen op verschillende delen van het ribosoom of tRNA-ribosoom interactie [37](#page=37). #### 4.2.1 De aminoglycosiden (aminosiden) * **Prototypes:** Gentamycine, amikacine, tobramycine [38](#page=38). * **Werking:** Blokkeren de 30S subunit van het ribosoom [38](#page=38). * **Farmacokinetiek:** Enkel parenteraal, met snelle bactericide werking en goede post-antibiotische werking. Lange halfwaardetijd, vaak 1x daags toegediend [38](#page=38). * **Toxiciteit:** Nefrotoxisch en ototoxisch, met een kleine therapeutische marge; spiegelbepalingen zijn nodig [38](#page=38). * **Spectrum:** Goed tegen stafylokokken en meeste Gram-negatieven [38](#page=38). * **Toepassing:** Ziekenhuisantibiotica, vormen een krachtig reserve-assortiment [38](#page=38). #### 4.2.2 Macroliden (en neomacroliden) * **Prototype:** Erytromycine [39](#page=39). * **Werking:** Blokkeren de 50S ribosoom subunit [39](#page=39). * **Farmacokinetiek:** Bacteriostatisch, goede weefselpenetratie, intracellulair actief. Oraal en parenteraal beschikbaar [39](#page=39). * **Toxiciteit:** Gering [39](#page=39). * **Spectrum:** Goed tegen 'eenvoudige' Gram-positieven, *Neisseriae*, *Chlamydia*, *Mycoplasma*, *Campylobacter*, *Legionella* [39](#page=39). * **Gebruik:** Alternatief voor penicillines bij allergie; gebruikt bij respiratoire infecties en SOA's. Neomacroliden (azitromycine, claritromycine) hebben een betere farmacokinetiek en worden ook gebruikt als immunomodulans [39](#page=39) [40](#page=40). #### 4.2.3 Clindamycine * **Werking, farmacokinetiek, toxiciteit:** Verwant en analoog aan erytromycine [40](#page=40). * **Spectrum:** Idem als macroliden, maar ook anaërobe bacteriën zijn gevoelig [40](#page=40). * **Gebruik:** Idem als erytromycine, ook geïndiceerd bij abcessen en wondinfecties [40](#page=40). #### 4.2.4 Tetracyclines * **Prototype:** Doxycycline [41](#page=41). * **Werking:** Blokkeren tRNA-ribosoom interactie [41](#page=41). * **Farmacokinetiek:** Bacteriostatisch, goede weefselpenetratie, ook intracellulair [41](#page=41). * **Toxiciteit:** Neerslag in bot en tand (niet bij zwangeren en jonge kinderen); maag-darmklachten, fotosensitiviteit [41](#page=41). * **Spectrum:** Breed spectrum: Gram+, Gram-, *Chlamydia*, *Mycoplasmata*, malaria, anaëroben (met toenemende resistentie) [41](#page=41). * **Gebruik:** *Chlamydia* infecties, spirocheten- en leptospireninfecties [41](#page=41). ### 4.3 Groep 3: antibiotica die inwerken op de nucleïnezuursynthese #### 4.3.1 Quinolones of chinolones * **Prototypes:** Nalidixinezuur (urinair antisepticum), ciprofloxacine, levofloxacine, moxifloxacine [42](#page=42). * **Werking:** Inhiberen bacteriële topoisomerases, essentieel voor DNA-replicatie en transcriptie [42](#page=42). * **Farmacologie:** Nieuwere chinolones bieden werkzame weefselspiegels. Hoge concentraties in weefsels en intracellulair [42](#page=42). * **Toxiciteit:** Relatief weinig bijwerkingen, maar niet aangewezen bij zwangeren en tijdens borstvoeding (mogelijke aantasting gewrichtskraakbeen) [42](#page=42). * **Spectrum:** Actief tegen veel Gram-positieven en Gram-negatieven, *Chlamydia*, *Mycoplasmata*, *Legionella*; nieuwere moleculen ook tegen pneumokokken en anaëroben [42](#page=42). * **Gebruik:** Veel gebruikt voor gastro-intestinale, urogenitale, respiratoire en wondinfecties [42](#page=42). #### 4.3.2 Metronidazole * **Werking:** Wordt omgezet tot radicalen die DNA-schade veroorzaken [43](#page=43). * **Farmacokinetiek:** Goede verdeling in organen, oraal en parenteraal beschikbaar [43](#page=43). * **Bijwerkingen:** Gering, maar veroorzaakt alcoholintolerantie [43](#page=43). * **Spectrum:** Meeste anaërobe bacteriën, veel protozoa (*Trichomonas*, *Entamoeba*), en enkele aerobe bacteriën (*Helicobacter pylori*) [43](#page=43). * **Gebruik:** Protozoaire darminfecties, infecties met anaëroben (vaak gecombineerd), en specifieke bacteriële infecties [43](#page=43). ### 4.4 Groep 4: inhibitie van metabole ‘pathways’ #### 4.4.1 Sulfonamiden en trimetoprim * **Prototypes:** Trimetoprim en cotrimoxazole (combinatie) [44](#page=44). * **Werking:** Remmen opeenvolgende stappen in de purine-pyrimidinesynthese [44](#page=44). * **Farmacokinetiek:** Oraal en parenteraal [44](#page=44). * **Bijwerkingen:** Toename nierinsufficiëntie, ernstige huidafwijkingen; tegenaangewezen bij eerste trimester zwangerschap [44](#page=44). * **Spectrum:** Breed, maar toenemende resistentie door veelvuldig gebruik; niet werkzaam tegen anaëroben [44](#page=44). * **Gebruik:** Behandeling van *Pneumocystis jirovecii* en *Toxoplasma gondii*; beperkt gebruik in de ambulante geneeskunde [44](#page=44). ## 5. Antibioticaresistentie van bacteriën Bacteriën wijzigen voortdurend, waardoor de effectiviteit van antibiotica afneemt [45](#page=45) [46](#page=46). ### 5.1 Drijvende kracht(en) van resistentie De primaire kracht is darwiniaans: 'survival of the fittest'. Verhoogde MIC ontstaat door toeval (mutaties) en biedt voordeel in de aanwezigheid van antibiotica. De toegenomen 'antibioticumdruk' sinds 1942 selecteert voor resistente stammen. Het verdwijnen van normale flora vermindert kolonisatieresistentie, en slechte hygiëne faciliteert verspreiding [47](#page=47). ### 5.2 Mechanismen van resistentie * **Neutralisatie:** Afbraak of modificatie van het antibioticum (bv. bèta-lactamases) [48](#page=48). * **Verminderde opname:** Gemodificeerde porines of verlies ervan [49](#page=49). * **Efflux-resistentie:** Efficiëntere of talrijkere membraanpompen die antibiotica naar buiten transporteren [49](#page=49). * **Alternatieve metabole weg (bypass):** Gebruik van een andere metabole route [50](#page=50). * **Combinaties:** Vaak een gevolg van meerdere veranderingen samen, of accumulatie van resistentiegenen op plasmiden [50](#page=50). ### 5.3 Kinetiek van ontstaan en verspreiding van resistentie * **Natuurlijke resistentie:** Sommige bacteriën zijn inherent ongevoelig voor bepaalde antibiotica (bv. *Klebsiella pneumoniae* voor ampicilline). Dit kan leiden tot de selectie en dominantie van deze resistentere soorten [51](#page=51). * **Verminderde kolonisatieresistentie:** De normale microflora wordt gedecimeerd, waardoor exogene bacteriën makkelijker kunnen koloniseren [51](#page=51). * **Geleidelijk ontstaan ('step-by-step'):** Progressieve verhoging van de MIC door opeenvolgende mutaties [52](#page=52). * **Resistentie in 1 stap:** Snelle ontwikkeling van zeer hoge MIC's door regulatie-mutaties of het verwerven van genen via horizontale gentransfer (bv. plasmiden) [53](#page=53) [54](#page=54). * **Concentratie en mobilisatie van resistentiegenen:** Plasmiden kunnen meerdere resistentiegenen bevatten en efficiënt worden overgedragen, waardoor een bacterie resistent wordt tegen meerdere klassen antibiotica [54](#page=54). * **Verspreiding van stammen:** Resistente stammen worden overgedragen tussen personen, via hygiëne, voeding, en zelfs intercontinentaal transport [55](#page=55). > **Voorbeeld:** De resistentie van pneumokokken aan penicilline in België is toegenomen sinds 1985 [56](#page=56). #### 5.3.1 Gevolgen van resistentie voor een antibioticumkeuze Resistentie kan leiden tot falende behandelingen en vereist aanpassing van de antibioticumkeuze [56](#page=56). ### 5.4 Persisters (en het onderscheid met resistentie-mutanten) Persisters zijn tijdelijke, fenotypische vormen van ongevoeligheid, geen mutaties. Ze worden in het lab niet ontdekt omdat ze optreden onder specifieke omstandigheden (bv. biofilms, kleine-kolonie varianten). Antibiotische therapie is nodig om persisters te verkleinen, wat de lange duur van sommige behandelingen (bv. osteomyelitis) verklaart [57](#page=57) [58](#page=58). ### 5.5 Hoe resistentie voorkomen en inperken? * **Niet gebruiken indien niet nodig:** Antibiotica werken niet bij virale infecties en zijn vaak niet nodig bij routinematige infecties [59](#page=59). * **Goede individuele therapie:** Juiste dosering, duur, en gebruik van smal spectrum antibiotica [59](#page=59). * **Beperken gebruik bij dieren:** Geen onnodige antibiotica in landbouw en veeteelt [59](#page=59). * **Hygiëne:** Algemene hand- en keukenhygiëne, voorkomen van overdracht van resistente stammen [59](#page=59). * **Bewustwording:** Opleiding, sensibilisatie en samenwerking met experts [59](#page=59). * **Infecties vermijden:** Vaccinatie waar mogelijk [59](#page=59). ## 6. Antibiotherapie in de praktijk De keuze en toepassing van antibiotherapie vereisen een systematische aanpak. ### 6.1 Naar een concrete antibiotherapie: wat komt er zoal bij kijken? * **Keuze van antibioticum:** Is het nodig? Welk spectrum is vereist? Is er een kweek/antibiogram nodig?. Behandeling start vaak empirisch (op basis van verwachte verwekkers) of gericht na laboratoriumresultaten. Bij ernstige infecties en onvoorspelbare verwekkers is een antibiogram essentieel. De-escalatie (omschakelen naar een antibioticum met nauwer spectrum) is mogelijk als de patiënt verbetert [64](#page=64). * **Details van gebruik:** Oraal of parenteraal? Welke dosering en duur? Combinaties mogelijk?. De duur varieert sterk per infectie [65](#page=65). * **Andere aspecten:** Draineren van abcessen, verwijderen van vreemde lichamen, en klinische/biochemische opvolging zijn cruciaal. Soms zijn spiegelbepalingen nodig [65](#page=65). ### 6.2 Keuze van een antibioticum: hulpmiddelen Bronnen zoals boeken, tijdschriften, lokale richtlijnen, formularia (bv. BAPCOC) en antibioticagidsen bieden ondersteuning bij de keuze [66](#page=66). ### 6.3 Keuze van een antibioticum: steekkaart en kruistabellen Steekkaarten en kruistabellen helpen bij het systematisch overzicht houden van antibiotica, hun mechanismen, spectrum, PK/PD, en resistentiecijfers, vaak toegepast op klinische casussen [67](#page=67) [68](#page=68) [69](#page=69) [70](#page=70) [71](#page=71) [72](#page=72) [73](#page=73) [74](#page=74) [75](#page=75). ## 7. Middelen tegen virussen (Virostatica) Virostatica grijpen in op de virale levenscyclus. Voorbeelden zijn anti-herpes middelen (acyclovir, valacyclovir) die DNA kettingterminatie veroorzaken, middelen tegen influenza, en gecombineerde antiretrovirale therapie (cART) voor HIV. Deze middelen werken selectief op virale processen, net zoals antibiotica op bacteriële processen [1](#page=1) [3](#page=3). --- # Farmacokinetiek en farmacodynamiek van antibiotica Dit gedeelte van de studiehandleiding behandelt de essentiële principes van farmacokinetiek (PK) en farmacodynamiek (PD) van antibiotica, de interactie tussen de menselijke gastheer en de bacterie, en hoe deze inzichten worden toegepast om de klinische werkzaamheid te voorspellen en optimale doseringen te bepalen. ### 2.1 Basisprincipes: interactie met bacteriën en gastheer Antibiotica hebben een interactie met zowel de bacteriën die de infectie veroorzaken als met het menselijk lichaam van de patiënt. De menselijke fysiologie beïnvloedt de absorptie, distributie, metabolisme en excretie van antibiotica, wat gezamenlijk de farmacokinetiek bepaalt. Tegelijkertijd hebben antibiotica specifieke aangrijpingspunten op bacteriën, wat hun activiteit en spectrum van werking definieert; dit zijn de farmacodynamische kenmerken. Een goed begrip van zowel PK als PD is cruciaal voor het voorspellen van de behandelingseffectiviteit, het vermijden van resistentieontwikkeling en het voorkomen van verminderde werkzaamheid of behandelingsfalen [12](#page=12) [13](#page=13). ### 2.2 Farmacokinetiek (PK) en Farmacodynamiek (PD) * **Farmacokinetiek (PK):** Beschrijft wat het lichaam met het antibioticum doet, inclusief absorptie, distributie, metabolisme en excretie. De concentratie van een antibioticum in het lichaam, met name op de plaats van infectie, is dynamisch en varieert over tijd [12](#page=12) [13](#page=13). * **Farmacodynamiek (PD):** Beschrijft wat het antibioticum met de bacterie doet, inclusief het mechanisme van aangrijping en de gevoeligheid van de bacterie (spectrum). De aard van blootstelling aan het antibioticum (bv. hoge piekconcentratie vs. langdurige lagere concentratie) kan de effectiviteit beïnvloeden [13](#page=13). #### 2.2.1 PK/PD kenmerken en klinische breekpunten Het voorspellen van de in vivo activiteit van een antibioticum op basis van laboratoriumtests met constante concentraties (zoals de minimaal inhiberende concentratie - MIC) is uitdagend vanwege de dynamische aard van de farmacokinetiek in de patiënt. Analyse van dierproeven en klinische studies heeft wetmatigheden aan het licht gebracht die de eliminatie van een infectie door antibiotherapie kunnen voorspellen. Dit worden de PK/PD kenmerken genoemd. Deze kenmerken helpen bij het instellen van standaarddoseringen en klinische breekpunten [20](#page=20). De **minimaal inhiberende concentratie (MIC)** is de laagste concentratie van een antibioticum die de zichtbare groei van een bacterie in het laboratorium onder statische omstandigheden remt. Gevoeligheidstesten in het laboratorium worden geïnterpreteerd aan de hand van **klinische breekpunten (breakpoint)**. Dit zijn in vitro gevoeligheidsniveaus van een bacteriesoort aan een antibioticum, waarbij het kantelpunt ligt tussen klinisch nog bruikbaar en klinisch niet meer bruikbaar (#page=14, 19) [14](#page=14) [19](#page=19). > **Tip:** Klinische breekpunten zijn niet per definitie de concentraties die ter plaatse van de infectie worden gehaald, en ze worden bepaald op basis van dierproeven aangevuld met klinische studies [19](#page=19). Het isolaat wordt gerapporteerd als sensitief (S) of resistent (R), en soms intermediair (I) [14](#page=14). * **S (sensitief):** Klinisch nog bruikbaar [14](#page=14). * **R (resistent):** Niet meer klinisch bruikbaar [14](#page=14). * **I (intermediair):** Mogelijk bruikbaar in verhoogde dosering, maar in een grijze zone waarbij klinisch succes moeilijk te voorspellen is (#page=14, 25) [14](#page=14) [25](#page=25). #### 2.2.2 PK/PD-parameters voor het voorspellen van effectiviteit Uit studies is gebleken dat drie belangrijke parameters de effectiviteit van een antibioticumbehandeling kunnen voorspellen: 1. **Time > MIC (tijd boven de MIC):** Dit is de duur dat de antibioticumconcentratie in het lichaam hoger is dan de MIC van de bacterie (#page=20, 21). Deze parameter is met name relevant voor **time-dependent antibiotica**, zoals de β-lactams. Voor een goede werking moet de spiegel meer dan circa 50% van de tijd boven de MIC zijn (#page=21, 22) [20](#page=20) [21](#page=21) [22](#page=22). * Voor β-lactams (bv. ceftazidime) moet de %Time > MIC idealiter minstens 60% zijn. Een verhoging van de dosering van een β-lactam kan het breekpunt voor gevoeligheid verhogen, waardoor bacteriën die voorheen als resistent werden beschouwd, nu als gevoelig worden gerapporteerd [23](#page=23) [24](#page=24). * Het toedienen van β-lactams via continu infuus kan resulteren in langere perioden met concentraties boven de MIC vergeleken met afzonderlijke toedieningen [28](#page=28). 2. **AUC/MIC ratio (Area Under the Curve / MIC):** Dit is de verhouding tussen de totale blootstelling aan het antibioticum (AUC) en de MIC. Deze parameter is relevant voor antibiotica met een **concentratie-afhankelijke werking** [20](#page=20). * Belangrijke groepen hiervoor zijn glycopeptiden, macroliden, tetracyclines en chinolonen [26](#page=26). * De AUC/MIC ratio moet afhankelijk van de bacteriegroep hoger zijn dan 30 of 100 [26](#page=26). * Voor chinolonen (bv. levofloxacine) is de AUC/MIC ratio de beste parameter van activiteit [27](#page=27). 3. **Cmax/MIC ratio (Maximale piekconcentratie / MIC):** Dit is de verhouding tussen de maximale piekconcentratie van het antibioticum en de MIC. Deze parameter is ook gerelateerd aan concentratie-afhankelijke antibiotica [20](#page=20). * Belangrijke groepen hiervoor zijn aminoglycosiden [26](#page=26). * Voor een goede werking moet de Piek/MIC concentratie hoog genoeg zijn, vaak minimaal 3, en in sommige situaties 10 [26](#page=26). * Voor aminoglycosiden kan het toedienen van de totale dagdosis in één keer resulteren in een hogere piekconcentratie en dus meer werkzaamheid, terwijl de toxiciteit tegelijkertijd vermindert [28](#page=28). > **Tip:** Het is cruciaal om te begrijpen dat verschillende klassen antibiotica verschillende PK/PD parameters hebben die het beste hun activiteit voorspellen [21](#page=21). ### 2.3 Aanpassing van doseringen op basis van PK/PD Het inzicht in PK/PD karakteristieken maakt het mogelijk om breekpunten te bepalen voor gevoeligheid (S), intermediar (I) en resistentie (R), en om antibiotica optimaal te doseren. Dosisaanpassingen kunnen gericht zijn op het verhogen van de tijd boven de MIC, het maximaliseren van de piekconcentratie, of het optimaliseren van de AUC/MIC ratio (#page=22, 26, 28) [22](#page=22) [26](#page=26) [28](#page=28). * **Voor β-lactams:** Doseringsaanpassingen kunnen bestaan uit het spreiden van de toediening over de dag (meerdere doses i.p.v. hogere doses) of continu infuus (#page=22, 28) [22](#page=22) [28](#page=28). * **Voor aminoglycosiden:** Doseringsaanpassingen richten zich op het verkrijgen van hoge piekconcentraties, vaak door de totale dagdosis in één keer toe te dienen (#page=26, 28) [26](#page=26) [28](#page=28). * **Voor glycopeptiden, macroliden, tetracyclines, chinolones:** Doseringsaanpassingen zorgen ervoor dat de dagdosis groot genoeg is, terwijl de piekconcentratie minder belangrijk is [26](#page=26). > **Voorbeeld:** Een verhoging van de dosering van amoxicilline kan ervoor zorgen dat het antibioticum nog steeds bruikbaar is voor pneumokokkeninfecties, ondanks een toename van de gemiddelde MIC-waarden van deze bacteriën. Dit illustreert hoe klinische breekpunten kunnen wijzigen door aanpassingen in doseringsschema's [24](#page=24) [29](#page=29). ### 2.4 Invloed van lokale omstandigheden en patiëntkenmerken Het antibiogram is voorspellend bij normale farmacokinetiek en systemische toediening. Echter, de farmacokinetiek kan afwijken in specifieke situaties [30](#page=30): * **Locaties met lage concentraties:** In weefsels zoals de prostaat, abcessen, hersenen, zweet of keelslijm kunnen de concentraties van antibiotica lager zijn dan in het serum [30](#page=30). * **Zwaar zieke patiënten:** Bij patiënten op intensieve zorgen of met brandwonden is de farmacokinetiek (distributie en eliminatie) vaak gewijzigd [30](#page=30). Deze afwijkende farmacokinetiek kan leiden tot: a. Minder goede eliminatie van de bacterie [30](#page=30). b. Het gemakkelijker uitselecteren van resistente mutanten [30](#page=30). > **Tip:** Het antibiogram biedt een houvast, maar moet altijd geïnterpreteerd worden in de context van de individuele patiënt, inclusief de infectiesite en specifieke patiëntkenmerken. Bij twijfel is consultatie van specialisten (infectiologen, microbiologen) essentieel (#page=14, 26, 30) [14](#page=14) [26](#page=26) [30](#page=30). ### 2.5 Overige aspecten relevant voor antibiotische therapie Naast PK/PD overwegingen spelen andere factoren een rol bij het kiezen en toepassen van antibiotica: * **Toedieningsweg:** Oraal is gemakkelijk maar met minder controle op compliance; parenteraal (IM, IV) is soms zekerder van de farmacokinetiek of noodzakelijk als de patiënt niet kan slikken (#page=12, 65). IV toediening kan als bolus of continu infuus geschieden [12](#page=12) [65](#page=65). * **Duur van de behandeling:** Varieert sterk per infectie, van enkele dagen (bv. cystitis) tot maanden (bv. tuberculose) [65](#page=65). * **Combinatietherapie:** Er zijn weinig situaties waarin combinatie beter is dan monotherapie, behalve bij tuberculose. Combinaties worden soms gebruikt bij ernstige infecties om het spectrum te verbreden, maar interacties die het effect verminderen zijn mogelijk [65](#page=65). * **Ondersteunende maatregelen:** Het is cruciaal om abcessen te draineren, vreemd materiaal te verwijderen en chirurgische anatomie te herstellen om herinfectie en resistentie te voorkomen [65](#page=65). * **Monitoring:** Klinische en biochemische opvolging van complicaties en soms het meten van spiegels om goede concentraties te garanderen of toxiciteit te voorkomen [65](#page=65). #### 2.5.1 Opstellen van steekkaarten voor antibioticumkeuze Bij het kiezen van een antibioticum is het nuttig om steekkaarten op te stellen die cruciale informatie bevatten, zoals: * Werkingsmechanisme (#page=67, 69, 71, 72, 73, 74, 75) [67](#page=67) [69](#page=69) [71](#page=71) [72](#page=72) [73](#page=73) [74](#page=74) [75](#page=75). * Spectrum (#page=67, 69, 71, 72, 73, 74, 75) [67](#page=67) [69](#page=69) [71](#page=71) [72](#page=72) [73](#page=73) [74](#page=74) [75](#page=75). * Aantasting van de normale flora (#page=67, 69, 71, 72, 73, 74, 75) [67](#page=67) [69](#page=69) [71](#page=71) [72](#page=72) [73](#page=73) [74](#page=74) [75](#page=75). * PK/PD kenmerken (#page=67, 69, 71, 72, 73, 74, 75) [67](#page=67) [69](#page=69) [71](#page=71) [72](#page=72) [73](#page=73) [74](#page=74) [75](#page=75). * Interpretatie van resistentiebepaling in het laboratorium (#page=67, 69, 71, 72, 73, 74, 75) [67](#page=67) [69](#page=69) [71](#page=71) [72](#page=72) [73](#page=73) [74](#page=74) [75](#page=75). * Resistentiecijfers (#page=67, 69, 71, 72, 73, 74, 75) [67](#page=67) [69](#page=69) [71](#page=71) [72](#page=72) [73](#page=73) [74](#page=74) [75](#page=75). * Klinische syndromen waar gebruikt [67](#page=67). * Bijwerkingen en toxiciteit [67](#page=67). * Interacties [67](#page=67). * Standaarddoseringen [67](#page=67). * Invloed van patiëntkarakteristieken en co-morbiditeit [67](#page=67). * Maatschappelijke inzetbaarheid (kost, gebruiksgemak, toxisch profiel) [67](#page=67). * IV toediening en specifiek infuusbeleid [67](#page=67). * Mogelijkheid tot spiegelbepaling [67](#page=67). Deze steekkaarten kunnen worden opgesteld aan de hand van klinische casussen om de toepassing van deze principes te oefenen (#page=69, 71, 72, 73, 74, 75) [69](#page=69) [71](#page=71) [72](#page=72) [73](#page=73) [74](#page=74) [75](#page=75). --- # Antibioticaresistentie: mechanismen en beheersing Dit hoofdstuk duikt diep in de mechanismen achter antibioticaresistentie en de strategieën om deze te voorkomen en te beheersen. ### 3.6 Antibioticaresistentie van bacteriën Een uniek kenmerk van antibiotica is dat de doelwitten, de bacteriën, voortdurend veranderen, waardoor de efficiëntie van het antibioticum afneemt en bacteriën resistent kunnen worden. Dit staat in contrast met menselijke cellen, die zeer langzaam evolueren, waardoor medicatie op menselijke cellen werkzaam blijft [45](#page=45) [46](#page=46). #### 3.6.1 Drijvende kracht(en) van resistentie De primaire drijvende kracht achter resistentie is darwinistisch: 'survival of the fittest'. Individuen die genetisch beter zijn aangepast aan de omgeving, worden uitgeselecteerd en overleven beter. In een omgeving met antibiotica overleven bacteriën met een hogere minimale inhiberende concentratie (MIC) beter dan andere. Hoewel het verhogen van de MIC door toeval (mutaties) ontstaat, biedt dit geen voordeel tenzij in de aanwezigheid van antibiotica [47](#page=47). Sinds 1942 is er steeds meer 'antibioticumdruk' en dus selectiedruk, doordat antibiotica in steeds grotere hoeveelheden in de mens en zijn omgeving aanwezig zijn. Bovendien verdwijnt in een omgeving met antibiotica de normale flora, waardoor de kolonisatieresistentie vermindert en 'vreemden' (andere bacteriën) een kans krijgen in de veranderde eco-niche. In omgevingen met slechte hygiëne is er bovendien gemakkelijke overdracht en persistentie van (resistente) bacteriën [47](#page=47). #### 3.6.2 Mechanismen van resistentie Bacteriën kunnen op verschillende manieren resistent worden [48](#page=48): * **Neutralisatie (onder andere door afbraak):** De bacterie modificeert het antibioticum naar een inactieve vorm, bijvoorbeeld door het te hydrolyseren of te blokkeren. Het meest bekende voorbeeld is β-lactamase, waarmee bacteriën β-lactams afbreken (de β-lactamring openen), waardoor het antibioticum inactief wordt. β-lactamasen zijn zeer divers in kwantiteit en kwaliteit, en het effect op klinische resistentie kan verschillend zijn voor verschillende β-lactam antibiotica. Clavulaanzuur neutraliseert sommige β-lactamasen, andere niet. Extended Spectrum β-Lactamasen (ESBLs) hebben een breed afbraak spectrum (ook 3e generatie cefalosporines). Carbapenems waren initieel ongevoelig voor alle bekende β-lactamasen, maar carbapenemasen zijn nu ook verschenen. Het ontstaan en de verspreiding van deze laatste twee β-lactamasen illustreren de blijvende strijd tussen mens en bacteriën [48](#page=48). * **Vermindering van opname van antibioticum in de bacterie:** Dit kan gebeuren door gemodificeerde porines, of het wegvallen van porines [49](#page=49). * **Efflux-resistentie:** Membraanpompen die moleculen, waaronder antibiotica, naar buiten pompen, worden efficiënter of talrijker [49](#page=49). * **Alternatieve metabole weg (bypass):** Op de blokkering van het metabolisme door het antibioticum reageert de bacterie door een andere metabole pathway te gebruiken om zijn fysiologische functies voort te zetten. Voorbeelden zijn [50](#page=50): * Cotrimoxazol: purine- en pyrimidineprecursoren worden via andere enzymen opgebouwd [50](#page=50). * Methicilline-resistente *Staphylococcus aureus* (MRSA): een ander Penicillin-Binding Protein (PBP) [50](#page=50). * Ribosomale wijziging in *Streptococcus pneumoniae* (resistentie tegen tetracycline) [50](#page=50). * **Combinaties:** In veel gevallen is resistentie een gevolg van meerdere veranderingen samen (bijvoorbeeld een gewijzigd target plus een gewijzigde permeabiliteit, of geringe afbraak plus verminderde permeabiliteit). Een spectaculair voorbeeld van combinaties is het gevolg van plasmide-uitwisseling: meerdere resistentie-genen accumuleren op deze plasmiden, waardoor de bacterie die het plasmide draagt of ontvangt resistent wordt tegen meerdere klassen antibiotica. Door overdracht wordt in één manoeuvre een andere bacterie ook resistent [50](#page=50) [54](#page=54). #### 3.6.3 Kinetiek van ontstaan en verspreiding van resistentie De snelheid van het ontstaan en de verspreiding van resistentie volgt variabele dynamiek en/of verschillende genetische bases. Het ontstaan is vaak heel traag en geleidelijk, maar uiteindelijk wordt de resistentie robuuster en kan deze zich razendsnel uitbreiden [51](#page=51). ##### 3.6.3.1 Natuurlijke resistentie Voorbeelden van natuurlijke resistentie zijn *Klebsiella pneumoniae* tegen ampicilline en schimmels (*Candida* sp.) tegen alle antibiotica. Gevolgen hiervan zijn onder andere dat het antibioticum helpt bij de selectie: de resistente soort neemt lokaal toe en domineert de flora. Candidiase en diarree door *Clostridioides difficile* zijn voorbeelden van nieuwe infecties die optreden na toediening van antibiotica. Door behandeling worden deze relatief resistente bacteriën talrijk in stoelgang, urine, etc., en kunnen ze gemakkelijk door hygiënefouten worden overgebracht naar omgeving en andere personen, bijvoorbeeld in ziekenhuisinfecties [51](#page=51). ##### 3.6.3.2 Verminderde kolonisatieresistentie De normale microflora bestaat uit soorten die vaak zeer gevoelig zijn gebleven voor antibiotica en worden gedecimeerd door deze middelen. De kolonisatieresistentie vermindert hierdoor, waardoor exogene bacteriën, pathogeen of niet, resistent of minder resistent, gemakkelijker dan anders een niche kunnen koloniseren [51](#page=51). ##### 3.6.3.3 Geleidelijk ontstaan, ‘step-by-step’ Er is een geleidelijke toename van MICs. Een eerste mutant heeft een licht verhoogde MIC, een nieuwe mutatie zorgt voor een verdere verhoging, en dit gaat verder totdat de stam klinisch resistent wordt aan het antibioticum (MIC groter dan het breekpunt). Dit mechanisme berust op puntmutaties die worden uitgeselecteerd. De distributie van MICs in de bacteriële populatie verandert, waarbij de grens van de populatie dichter en dichter bij het breekpunt komt. Uiteindelijk zijn de eerste stammen erover, en is de eerste resistente mutant een feit [52](#page=52). ##### 3.6.3.4 Resistentie in 1 stap: aan (of uit-)schakelen De resistentie ontstaat hier snel, in één stap, en dus op één site of in één patiënt. Uit een gevoelige stam ontstaat een stam met een zeer hoge MIC, die onbehandelbaar is met het antibioticum. Dit zijn meestal regulatie-mutaties (up- of down-regulatie) of het verkrijgen/verliezen van een factor. Het wegvallen van porines of het 'aanzetten' van effluxpompen zijn voorbeelden hiervan. Ook het verwerven van resistentie-genen via horizontale gentransfer (bv. plasmiden) valt hieronder [53](#page=53). ##### 3.6.3.5 Concentratie en mobilisatie van resistentiegenen Genen of delen ervan kunnen ook worden uitgewisseld door faagtransductie en transformatie. Door plasmiden worden op de meest efficiënte manier volledige genen uitgewisseld. Door selectiedruk zijn grote plasmiden ontstaan die heel veel genen bevatten. Deze plasmiden coderen voor sexpili, zetten aan tot 'seksueel' contact met andere stammen (conjugatie), en sturen een kopie van zichzelf naar de andere bacterie. Zo pikken deze plasmiden allerlei resistentiewagentjes mee, en de bacterie die het plasmide bezit is resistent tegen vele soorten antibiotica. Door overdracht wordt in één manoeuvre een andere bacterie ook resistent, ongeacht of het dezelfde of een andere soort betreft. Dit fenomeen zorgt ervoor dat het gebruik van één antibioticum de resistentie voor meerdere soorten antibiotica onderhoudt of uitselecteert [54](#page=54). ##### 3.6.3.6 Verspreiding van stammen Klonale spreiding houdt in dat resistente stammen tussen verschillende personen worden uitgewisseld. Men kan dus besmet raken met een resistente bacterie zonder ooit zelf antibiotica te hebben genomen. De overdracht kan plaatsvinden binnen het gezin, in het ziekenhuis, via voeding, of naar dieren in de omgeving. Een besmet persoon kan verhuizen naar een ander ziekenhuis, een andere streek, of een ander land. Voedingsproducten met resistente bacteriën worden intercontinentaal getransporteerd, en trekvogels (eenden, meeuwen) zijn een ander transportmiddel [55](#page=55). ##### 3.6.3.7 Gevolgen van resistentie voor een antibioticumkeuze Een voorbeeld uit België toont de evolutie van penicilline-gevoeligheid van pneumokokken. In 1985 waren bijna alle stammen gevoelig, maar geleidelijk nam het aantal stammen met verminderde gevoeligheid toe. Tegenwoordig kan meningitis veroorzaakt door pneumokokken niet meer blind met amoxicilline worden behandeld, maar luchtweginfecties wel (mits voldoende dosering). Rond 1998-1999 was er een klein percentage stammen volledig resistent voor penicilline, wat ook luchtweginfecties onbehandelbaar maakte met amoxicilline. Gelukkig was deze toename voorlopig een tijdelijk fenomeen. Spanje laat iets hogere cijfers zien voor resistentie van pneumokokken tegen penicilline vergeleken met België [56](#page=56). #### 3.6.4 Persisters (en het onderscheid met resistentie-mutanten) * **Mutanten:** Dit zijn de tot nu toe besproken bacteriën. Ze worden darwinistisch uitgeselecteerd tijdens de behandeling, zijn irreversibel (een definitieve eigenschap, hoewel verlies van resistentie-genen mogelijk is) en worden door het laboratorium ontdekt (andere MIC, S wordt R) [57](#page=57). * **Persisters:** Dit is een tijdelijke, puur fenotypische vorm van ongevoeligheid. Ze zijn reversibel, het gevolg van fenotypische, fysiologische aanpassing, zonder mutatie. Persisters worden in het lab niet ontdekt omdat de bacterie in 'standaardcondities' wordt bestudeerd, wat verschilt van *in vivo* persistentie. Soms is het een passief fenomeen (niet metabool actief), maar er bestaan ook 'actieve' mechanismen van persistentie, zoals biofilms, small-colony varianten en gemengde populaties. Een 'lege artis' antibiotherapie verkleint de kans op persisters. Het fenomeen 'persisters' verklaart waarom bepaalde antibioticumbehandelingen vele weken tot maanden moeten worden aangehouden, hoewel ze *in vitro* snel worden afgedood. Antibiotica doden bacteriën in een logaritmisch proces, en persisters zijn cellen die ongevoelig zijn door een andere metabole toestand. Ze overleven en kunnen weer metabool actief worden [57](#page=57) [58](#page=58). #### 3.6.5 Hoe resistentie voorkomen en inperken? **Resistentie voorkomen:** * **Niet gebruiken indien niet nodig:** Weersta de druk van onzekerheid, patiënten en firma's. Antibiotica werken niet bij virale infecties (griep, verkoudheid). Patiënten genezen niet beter of sneller met antibiotica bij acute angina, oorontsteking, bronchitis, gastro-enteritis (met uitzondering van ernstige gevallen of risicogroepen), zelfs als deze van bacteriële oorsprong zijn [59](#page=59). * **Zorgen voor goede individuele therapie:** * **Dosering:** Voorschrijven, maar ook innemen (compliance), duur (niet te lang om flora uit te selecteren), niet te kort (om resistentie in de infectiehaard te voorkomen) [59](#page=59). * **Antibiotica met weinig selectiedruk:** Gebruik smalste spectrum (en ook goedkoopst) [59](#page=59). * **Resistentie wordt ook onderhouden bij dieren, in de landbouw en in de omgeving:** * Geen onnodige antibiotica in de landbouw, viskwekerij, veeteelt [59](#page=59). * Met dierlijke en menselijke fecaliën besmet water niet gebruiken voor bevloeiing en besproeiing in landbouw [59](#page=59). * Algemene hand- en keukenhygiëne [59](#page=59). * **Belang van bewustwording:** Opleiding, sensibilisatieacties (ook van publiek), samenwerking met experten [59](#page=59). **Belangrijke bijkomende elementen:** * Resistente stammen niet overdragen (zie lessen infectiepreventie) [59](#page=59). * Infecties vermijden, vaccineren waar mogelijk [59](#page=59). --- # Profylactisch gebruik van antimicrobiële middelen en antivirale medicatie Dit topic behandelt het preventieve gebruik van antibiotica en andere antimicrobiële middelen, alsook antivirale medicatie voor de behandeling van virale infecties zoals HIV en influenza [1](#page=1). ### 4.1 Profylactisch gebruik van antimicrobiële middelen Antimicrobiële middelen worden doorgaans ingezet voor de behandeling van reeds bestaande infecties, maar kunnen in specifieke gevallen ook profylactisch, oftewel preventief, worden toegediend zonder dat er reeds een infectie aanwezig is. Het volgen van aanbevelingen en indicaties is cruciaal voor zowel de efficiëntie van de behandeling als voor het voorkomen van bijwerkingen en de ontwikkeling van resistentie. Indicaties voor profylactisch gebruik zijn gebaseerd op een afweging waarbij het infectierisico van een bepaalde situatie zeer hoog is, of wanneer de gevolgen van een infectie, zelfs bij een niet zeer hoog risico, zeer ernstig zijn [61](#page=61). Er wordt onderscheid gemaakt tussen twee soorten profylaxe: * **Pre-exposure profylaxe:** Hierbij is er nog geen contact geweest met een pathogeen. Een voorbeeld is het innemen van medicatie vóór een reis naar een gebied waar malaria voorkomt, om eventuele Plasmodia die door besmette muggen worden overgedragen, te neutraliseren [61](#page=61). * **Post-exposure profylaxe:** Dit wordt toegepast nadat er reeds sprake is geweest van blootstelling aan een potentieel pathogeen. Voorbeelden zijn het innemen van antivirale middelen na seksueel contact met een besmet persoon (bijvoorbeeld bij risico op gonorroe of HIV) of na een prikaccident met een besmette naald waarbij een risico op HIV-infectie bestaat [61](#page=61). #### 4.1.1 Indicaties voor profylactisch gebruik **Voorbeelden van profylaxe voor bacteriële infecties zijn:** [62](#page=62). * Na verdacht seksueel contact (bv. gonorroe) [62](#page=62). * Bij gecontamineerde wonden na trauma, dieren- of mensenbeten [62](#page=62). * Bij recidiverende infecties zoals urineweginfecties (UWI) [62](#page=62). * Bij intensief contact met een patiënt met een meningokokkeninfectie [62](#page=62). * Ter preventie van reizigersdiarree tijdens het reizen [62](#page=62). * Profylaxe tegen postoperatieve wondinfecties [62](#page=62). * Endocarditis profylaxe bij patiënten met hartklepletsels, om bacteriëmie en daaruit voortvloeiende endocarditis te voorkomen na tandextracties of bepaalde andere ingrepen [62](#page=62). **Voorbeelden van profylaxe voor parasitaire infecties:** * Preventie van malaria bij reizen naar een endemisch gebied [62](#page=62). **Voorbeelden van profylaxe met virostatica:** * Gecombineerde antiretrovirale therapie (cART) na een prikaccident of seksueel contact met een (vermoedelijke) HIV-patiënt [62](#page=62). **Voorbeelden van profylaxe met antifungale middelen:** * Bij hematologische patiënten in een neutropene fase, ter bescherming tegen vooral aerogeen overgedragen *Aspergillus* [62](#page=62). * Bij recidiverende candida vaginitis [62](#page=62). #### 4.1.2 Chirurgie en profylactische antibiotherapie In de chirurgie wordt profylactische antibiotherapie ingezet om wondinfecties te voorkomen. Er worden vier categorieën van wondrisico's onderscheiden [63](#page=63): * **Clean (schoon):** Ingrepen waarbij de mucosa van oropharynx, maag-darmkanaal of genito-urinair tractus niet worden geopend, het gebied niet ontstoken is, en er geen inbreuk is op aseptische techniek [63](#page=63). * **Clean-contaminated (schoon-gecontamineerd):** Openen van tractus zonder lekken [63](#page=63). * **Contaminated (gecontamineerd):** Openen van de darm met lekken, etc. [63](#page=63). * **Dirty (vuil en gecontamineerd):** Aanwezigheid van darmperforatie en etter in de buik [63](#page=63). Kenmerken van profylactische antibiotherapie in de chirurgie zijn [63](#page=63): * **Kortdurend:** Meestal één dosis, tenzij de procedure langdurig is [63](#page=63). * **Timing:** De toediening start één uur vóór de incisie, zodat de concentratie maximaal is op het moment dat bacteriën in de weefsels vrijkomen [63](#page=63). * **Keuze van antibioticum:** Afhankelijk van de locatie en het type ingreep, en de meest waarschijnlijke verwekkers. Vaak wordt een eerste-generatie cefalosporine gebruikt [63](#page=63). * **'Schone' ingrepen:** Hierbij wordt geen profylaxe gegeven, tenzij een infectie desastreuze gevolgen zou hebben, zoals bij gewrichtsprotheses [63](#page=63). ### 4.2 Antivirale medicatie (virostatica) Antivirale medicatie maakt gebruik van virus-specifieke interacties of enzymen om virale infectie en replicatie te remmen, met minimale effecten op het cellulaire metabolisme en functioneren. Momenteel wordt dergelijke medicatie voornamelijk ingezet voor ernstige chronische infecties zoals HIV, HCV en HBV, waarbij de medicatie langdurig (maanden tot levenslang) oraal moet worden ingenomen. De nuttigheid en effectiviteit van medicamenteuze behandeling van influenzavirusinfecties staat ter discussie. Voor sommige andere virussen die ernstige ziekten veroorzaken, is er geen medicamenteuze therapie beschikbaar, hoewel vaccinatie soms een alternatief biedt [76](#page=76). Net als bij antibiotica is men bij virostatica bedacht op het ontstaan van resistentie, wat een oordeelkundig gebruik en goede therapietrouw vereist. Resistentie kan meestal worden aangetoond door het sequencen van het virale genoom. Interferon alfa, een natuurlijk antiviraal middel, wordt tegenwoordig zelden gebruikt voor chronische virale hepatitis en zal naar verwachting worden vervangen door virus-specifieke antivirale middelen vanwege bijwerkingen [76](#page=76). #### 4.2.1 Antivirale middelen en de virale levenscyclus Antivirale middelen grijpen op verschillende punten in de virale levenscyclus in [page=77 [76](#page=76) [77](#page=77): * **1 & 2: Antireceptor antilichamen en receptor antagonisten:** Belemmeren de binding van het virus aan de celreceptor (bv. palivizumab voor RSV, maraviroc voor HIV) [77](#page=77). * **3: Fusie-inhibitoren:** Verhinderen de fusie van het virale envelop met het celmembraan (bv. enfuvirtide voor HIV) [77](#page=77). * **4: Uncoating-inhibitoren:** Remmen de vrijgave van het virale genetisch materiaal na opname in de cel (bv. amantadine voor influenza) [77](#page=77). * **5 & 6: Expressie inhibitoren:** Beïnvloeden de expressie van virale genen (bv. interferon-geïnduceerde genproducten) [77](#page=77). * **7: Replicatie (polymerase) inhibitoren:** * **Nucleoside/nucleotide analogen:** Worden ingebouwd in het virale DNA of RNA, leidend tot kettingterminatie (bv. zidovudine, abacavir voor HIV; tenofovir, lamivudine voor HIV/HBV; acyclovir voor herpes; sofosbuvir voor HCV; ribavirine voor HCV/andere RNA-virussen) [77](#page=77). * **Non-nucleoside analogen:** Remmen het virale polymerase enzym (bv. nevirapine, efavirenz voor HIV; foscarnet, cidofovir voor herpes) [77](#page=77). * **7bis: Integrase inhibitoren:** Blokkeren de integratie van viraal DNA in het gastheergenoom (bv. raltegravir voor HIV) [77](#page=77). * **8: Protease inhibitoren:** Verhinderen de verwerking van virale eiwitprecursors (bv. ritonavir, darunavir voor HIV; boceprevir, telaprevir voor HCV) [77](#page=77). * **9: Release inhibitoren:** Remmen de vrijgave van nieuwe virusdeeltjes uit de geïnfecteerde cel (bv. oseltamivir, zanamivir voor influenza) [77](#page=77). #### 4.2.2 Anti-herpes middelen Acyclovir en zijn prodrug valacyclovir zijn effectief tegen herpesvirussen. Acyclovir is een structureel analoog van 2'-deoxyguanosine. Het wordt selectief door virale thymidine kinase (HSV1/2, VZV) of phosphotransferase (CMV) omgezet tot acyclovir monofosfaat, aangezien cellulaire enzymen dit proces minder efficiënt uitvoeren. Verdere fosforylatie door cellulaire enzymen leidt tot acyclovir trifosfaat, dat kan worden ingebouwd in viraal DNA, wat kettingterminatie veroorzaakt en de virale en cellulaire DNA-synthese stopt [page=79 [78](#page=78) [79](#page=79). **Indicaties voor acyclovir/valacyclovir:** [78](#page=78). * **HSV1 en HSV2:** * Lokaal voor herpes labialis/genitalis (vroeg starten is belangrijk) [78](#page=78). * Systemisch bij ernstige infecties (neonataal, encefalitis, ooginfecties) en opstoten van herpes genitalis [78](#page=78). * **VZV (Varicella Zoster Virus):** * Herpes zoster (gordelroos) binnen 72 uur na het verschijnen van de eerste huidletsels; het effect op pijn en de duur van postherpetische neuralgie is beperkt, maar het wordt aanbevolen bij ouderen en immuungecompromitteerde patiënten [78](#page=78). * Zona ophtalmica (gordelroos op het oog) [78](#page=78). * Varicella (waterpokken) bij hoog risico op complicaties (encefalitis, pneumonie), bij immuungecompromitteerde personen, zwangeren, of volwassenen met een ernstige presentatie [78](#page=78). #### 4.2.3 Antivirale middelen tegen influenza * **Amantadine:** Remt virusreplicatie door het blokkeren van door zuur geactiveerde ionkanalen gevormd door het M2-eiwit van het virus. Het heeft veel bijwerkingen en wordt nog weinig gebruikt [80](#page=80). * **Zanamivir (Relenza) en Oseltamivir (Tamiflu):** Dit zijn neuraminidase (NA) inhibitoren. Inhibitie van NA-activiteit leidt tot virale aggregatie aan het celoppervlak en beperkt de loslating van virussen van geïnfecteerde cellen. De effectiviteit van deze middelen staat ter discussie. De Belgische overheid had in 2009 een aanzienlijke voorraad oseltamivir, die na 10 jaar verviel en werd vervangen. Oseltamivir werd in 2022 afgeschaft [80](#page=80). #### 4.2.4 Antivirale middelen voor HIV (cART) De behandeling van HIV is een succesverhaal van antivirale medicatie, waarbij cocktails van reverse transcriptase en protease inhibitoren, aangevuld met tweedelijns middelen, worden gebruikt. Dit vereist nauwgezette medische opvolging van bijwerkingen, virale load, en eventuele resistentie-analyse via sequencing. Bij de meeste patiënten kan de virale load tot een nauwelijks detecteerbaar niveau worden teruggebracht, waardoor de infectie onder controle blijft, de progressie naar aids wordt voorkomen, en verdere seksuele overdracht wordt geminimaliseerd. Genezing treedt niet op omdat het virus geïntegreerd blijft in het DNA van de patiënt. Een vergelijkbaar therapeutisch arsenaal is beschikbaar voor HCV, waarbij definitieve genezing mogelijk is [81](#page=81). --- ## 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 | |------|------------| | Antibiotica | Geneesmiddelen die specifiek de vermenigvuldiging van micro-organismen remmen, voornamelijk gebruikt voor de behandeling van bacteriële infecties. Ze werken selectief toxisch voor bacteriën en hebben een specifiek moleculair aangrijpingspunt. | | Virostatica | Middelen die de replicatie van virussen remmen. Ze grijpen specifiek in op de virale levenscyclus en worden voornamelijk ingezet bij ernstige chronische infecties zoals HIV, HCV en HBV. | | Resistentie | Het vermogen van micro-organismen, zoals bacteriën, om ongevoelig te worden voor de effecten van antibiotica. Dit kan ontstaan door genetische mutaties of het overnemen van resistentiegenen. | | Werkingsmechanisme | De specifieke wijze waarop een geneesmiddel of antibioticum zijn effect uitoefent op het doelwit (bijvoorbeeld een bacterie of virus). Dit kan betrekking hebben op celwandsynthese, eiwitsynthese, nucleïnezuursynthese of metabole pathways. | | Antibiotherapie | De behandeling van infecties met behulp van antibiotica. Dit omvat de keuze van het juiste antibioticum, de dosering, de duur van de behandeling en de interpretatie van laboratoriumresultaten. | | Gastheer-kiem relatie | De interactie tussen een menselijk organisme (gastheer) en een micro-organisme (kiem), die kan leiden tot een infectie. Het begrijpen van deze relatie is cruciaal voor de juiste toepassing van antibiotica. | | Farmacokinetiek (PK) | De studie van wat het lichaam met een geneesmiddel doet, inclusief absorptie, distributie, metabolisme en excretie. Bij antibiotica bepaalt dit de concentratie van het middel in het lichaam over tijd. | | Farmacodynamiek (PD) | De studie van hoe een geneesmiddel werkt op het lichaam en de bacterie, inclusief het mechanisme van actie en het verband tussen de concentratie van het geneesmiddel en het biologische effect. | | Minimum Inhibiting Concentration (M.I.C.) | De laagste concentratie van een antibioticum die de zichtbare groei van een specifieke bacterie in een laboratoriummedium gedurende een bepaalde incubatietijd kan remmen. Het is een belangrijke maatstaf voor de gevoeligheid van bacteriën voor antibiotica. | | Klinisch breekpunt | Het in vitro niveau van gevoeligheid van een bacterie voor een antibioticum, waarbij de grens ligt tussen klinisch nog bruikbaar en klinisch niet meer bruikbaar. Dit punt is gebaseerd op PK/PD-kenmerken en wordt gebruikt om laboratoriumresultaten te interpreteren. | | Tijd boven M.I.C. (Time > M.I.C.) | Een farmacodynamische parameter die aangeeft hoe lang de concentratie van een antibioticum boven de M.I.C. van een bacterie blijft. Dit is met name belangrijk voor tijd-afhankelijke antibiotica zoals bèta-lactams. | | Cmax/M.I.C. ratio | Een farmacodynamische parameter die de piekconcentratie (Cmax) van een antibioticum in het lichaam deelt door de M.I.C. van de bacterie. Dit is een belangrijke voorspeller van de effectiviteit voor concentratie-afhankelijke antibiotica, zoals aminoglycosiden. | | AUC/M.I.C. ratio | Een farmacodynamische parameter die de oppervlakte onder de concentratie-tijdcurve (AUC) van een antibioticum deelt door de M.I.C. van de bacterie. Deze parameter is een goede voorspeller van effectiviteit voor antibiotica met een gemengd PK/PD-gedrag, zoals glycopeptiden en macroliden. | | Peptidoglycaan | Een essentieel onderdeel van de celwand van bacteriën. Veel antibiotica werken door de synthese van peptidoglycaan te remmen, wat leidt tot een verzwakking of afbraak van de celwand. | | Bèta-lactam antibiotica | Een grote groep antibiotica, waaronder penicillines en cefalosporines, die werken door de synthese van peptidoglycaan te remmen door interactie met penicilline-bindende eiwitten (PBPs). Ze zijn zeer wijdverspreid en effectief. | | Aminoglycosiden | Een klasse van antibiotica die de eiwitsynthese in bacteriën remmen door te binden aan de 30S ribosomale subunit. Ze hebben een snelle bactericide werking maar zijn potentieel nefrotoxisch en ototoxisch. | | Macroliden | Een groep antibiotica die de eiwitsynthese remmen door binding aan de 50S ribosomale subunit. Ze hebben een goede weefselpenetratie en worden gebruikt voor diverse infecties, waaronder ademhalingsinfecties. | | Tetracyclines | Een breed-spectrum antibioticum dat de bacteriële eiwitsynthese remt door binding aan de 30S ribosomale subunit. Het wordt gebruikt voor infecties met Chlamydia, Mycoplasma en spirocheten, maar voorzichtigheid is geboden bij zwangeren en kinderen vanwege effecten op bot- en tandontwikkeling. | | Chinolonen (Quinolones) | Synthetische antibiotica die de bacteriële nucleïnezuursynthese remmen door interactie met topoisomerase-enzymen. Ze hebben een breed spectrum en zijn effectief tegen veel grampositieve en gramnegatieve bacteriën. | | Metronidazol | Een antibioticum dat, na omzetting in actieve metabolieten, directe schade aan het bacteriële DNA veroorzaakt. Het is voornamelijk werkzaam tegen anaërobe bacteriën en protozoa. | | Sulfonamiden en trimetoprim | Stoffen die de metabole pathways van bacteriën remmen, specifiek de purine- en pyrimidinesynthese. Ze worden vaak gecombineerd als cotrimoxazol en gebruikt voor urineweginfecties en specifieke parasitaire infecties. | | Plasmiden | Kleine, extrachromosomale DNA-moleculen in bacteriën die vaak genen bevatten die resistentie tegen antibiotica verlenen. Ze kunnen gemakkelijk worden overgedragen tussen bacteriën. | | Horizontaal genoverdracht | Het proces waarbij genetisch materiaal van de ene cel naar de andere wordt overgedragen zonder dat er sprake is van voortplanting. Dit mechanisme speelt een belangrijke rol bij de verspreiding van antibioticaresistentie. | | Persisters | Cellen die een tijdelijke, fenotypische vorm van ongevoeligheid voor antibiotica vertonen, zonder dat er sprake is van een genetische mutatie. Deze cellen kunnen overleven tijdens antibioticabehandeling en later weer actief worden. | | Profylactisch gebruik | Het preventieve gebruik van geneesmiddelen, zoals antibiotica, om te voorkomen dat een infectie optreedt. Dit kan pre-exposure of post-exposure profylaxe zijn. | | Chirurgische profylaxe | Het gebruik van antibiotica om wondinfecties na chirurgische ingrepen te voorkomen. De keuze en duur van de antibiotica zijn afhankelijk van het type operatie en het geïdentificeerde infectierisico. | | Empirische behandeling | De start van een antibioticabehandeling op basis van de waarschijnlijke verwekkers en hun verwachte gevoeligheid, voordat de resultaten van laboratoriumtesten (zoals een kweek en antibiogram) bekend zijn. | | De-escalatie | Het omschakelen van een breed-spectrum antibioticum naar een nauwer-spectrum antibioticum zodra de gevoeligheid van de verwekker bekend is. Dit vermindert de selectiedruk voor resistentie en is vaak kosteneffectiever. | | Virale levenscyclus | De reeks stappen die een virus doorloopt om zichzelf te repliceren in een gastheercel, inclusief infectie, replicatie van genetisch materiaal, assemblage van virale componenten en vrijgave van nieuwe virionen. | | Reverse transcriptase remmers | Een klasse van antivirale middelen die het reverse transcriptase-enzym van retrovirussen, zoals HIV, remmen. Dit enzym is essentieel voor de replicatie van viraal RNA naar DNA. | | Protease remmers | Antivirale middelen die de protease-enzymen van virussen remmen. Proteasen zijn cruciaal voor de verwerking van virale eiwitten, waardoor nieuwe virionen kunnen worden gevormd. | | Acyclovir | Een antiviraal middel dat specifiek wordt gebruikt voor de behandeling van infecties veroorzaakt door herpesvirussen, zoals herpes simplex (HSV) en varicella zoster virus (VZV). Het werkt door ketenafbreking van de virale DNA-synthese. | | Neuraminidase inhibitoren | Antivirale middelen die de activiteit van neuraminidase, een enzym dat essentieel is voor de vrijlating van influenzavirussen uit geïnfecteerde cellen, remmen. Voorbeelden zijn zanamivir en oseltamivir. | | Gecombineerde antiretrovirale therapie (cART) | Een combinatiebehandeling van meerdere antivirale middelen die wordt gebruikt voor de behandeling van HIV-infectie. Het doel is om de virale replicatie te onderdrukken en de progressie naar AIDS te vertragen. |

# Barrières en de normale flora van het lichaam Het lichaam beschikt over diverse barrières, waaronder fysieke, chemische en microbiële verdedigingsmechanismen, ter bescherming tegen pathogenen, waarbij de normale bacteriële flora een cruciale rol speelt als verdedigingslinie [1](#page=1). ### 1.1. Inleiding De omgeving is rijk aan micro-organismen waarmee we constant in contact komen, maar slechts zelden leidt dit tot blijvende kolonisatie of infectie. Zowel op de huid als op slijmvliezen bevinden zich grote aantallen micro-organismen die de normale microflora vormen. Deze flora is aangepast aan specifieke "econiches" en speelt een belangrijke rol in het weerstaan van verstoringen, wat bijdraagt aan de barrièrefunctie [4](#page=4). ### 1.2. Barrières tegen micro-organismen Het lichaam beschermt zich tegen de invasie van weefsels door pathogenen via de epitheliale grens met mechanische en microbiële middelen [5](#page=5). #### 1.2.1. Fysieke barrières * **Meerlagig epitheel:** Kenmerkt de huid, haar en nagels. Deze barrières zijn bedekt met dode cellagen, waardoor penetratie door intacte huid moeilijk is voor micro-organismen. Huidepitheeldefecten vergemakkelijken echter de intrede van virussen, bacteriën en fungi [6](#page=6). * **Slijmvliezen:** Bedekken de luchtwegen, urinewegen, het gastro-intestinaal kanaal en de geslachtsorganen. Deze bestaan vaak uit éénlagig epitheel om gas- en nutriëntenuitwisseling mogelijk te maken, maar vormen een ingangspoort voor virussen [6](#page=6). * **Spoelfunctie:** Continue stroming van mucus richting de uitgang, bijvoorbeeld door trilhaarcellen, speekselstroom, en het legen van de urineblaas, voert micro-organismen af. Vernauwingen, abnormale uitzettingen of onvolledige lediging van delen van organen verhogen het infectierisico [7](#page=7). * **Celvernieuwing:** Snelle omzetting van cellen, zoals de 3-4 dagen durende levensduur van darmcellen alvorens ze worden afgestoten, draagt bij aan de barrièrefunctie [6](#page=6). * **Aanhechting:** Bacteriën hechten zich aan mucosa door specifieke adhesiemoleculen. Epithelia schilferen voortdurend, wat herkolonisatie vereist, behalve bij tandemail [7](#page=7). * **Trapping, filtering en afvoer:** Micro-organismen worden gevangen in slijm op slijmvliezen en vervolgens afgevoerd [7](#page=7). #### 1.2.2. Chemische barrière * **Omgevingsfactoren:** De aanwezigheid of afwezigheid van zuurstof (anaeroob milieu) en de zuurgraad (bv. vagina, maaginhoud) creëren specifieke omstandigheden [8](#page=8). * **Beschikbare metabole bronnen:** In de vagina is glycogeen een bron voor lactobacillen, die melkzuur produceren. De dikke darm bevat grote hoeveelheden onverteerd materiaal. Wat voor de ene soort positief is, kan voor een andere negatief zijn, wat bijdraagt aan nichevorming [8](#page=8). * **Hormonale invloeden:** Deze bepalen het metabolisme en hebben invloed op de huid, vaginale epitheelcellen en andere weefsels [8](#page=8). * **Antibacteriële stoffen en immuunglobulines:** * **Lysosyme:** Bakt peptidoglycanen af [8](#page=8). * **Lipocaline/siderocaline:** Bindt bacteriële sideroforen (ijzerbinders) voor degradatie door granulocyten, in plaats van gebruik door bacteriën [8](#page=8). * **Defensines:** Korte, kationische peptiden met hydrofobe delen die bacterie-, virus- of schimmelmembranen kunnen binnendringen [10](#page=10). * **Dimeer IgA:** Speelt een rol in de chemische barrière [8](#page=8). * **IJzercompetitie:** Vertebraten minimaliseren vrij beschikbaar ijzer door ijzerbindende moleculen zoals transferrine en intracellulaire opslag via hemoglobine en ferritine. Bacteriën ontwikkelen strategieën zoals receptoren voor humane ijzerbindende moleculen, de productie van sideroforen, en hemolysines om ijzer te verkrijgen. Het lichaam produceert op zijn beurt siderocaline tegen bacteriële sideroforen [9](#page=9). #### 1.2.3. Barrière-functie: de normale flora De normale flora, bestaande uit aanwezige microbiota, biedt bescherming door: * **Competitie:** Voor ruimte en voedsel [11](#page=11). * **Productie van metabolieten:** Soms bevordert de ene bacterie de groei van andere, soms remt het de groei via metabolieten of bacteriocines [11](#page=11). * **Belang van de flora:** * Productie van vitamines en ondersteuning van de spijsvertering [11](#page=11). * Kan contaminatie van monsters veroorzaken en is een bron van geurtjes en endogene infecties [11](#page=11). * Essentieel voor kolonisatieresistentie door het bezetten van niches en het beïnvloeden van de lokale omgeving [11](#page=11). De samenstelling van de microflora varieert sterk per locatie (mondholte, huid, luchtwegen, darm, genitale tractus) en lokale omstandigheden [11](#page=11). ### 1.3. Overzicht van de verschillende lichaamsoppervlakken met hun barrières en hun microflora #### 1.3.1. Huidbarrière De intacte huid biedt uitstekende bescherming tegen infecties dankzij zijn droge en zure habitat, bestaande uit gekeratiniseerd epitheel. De huid wordt plaatselijk bevloeid door speeksel en vetten uit sebumklieren, en in de gehoorgang door cerumen. Aangepaste bacteriën in de flora produceren metabolieten die ongeschikte bacteriën afremmen. De dominante flora bestaat uit coagulase-negatieve stafylokokken, Corynebacterium en Cutibacterium spp.. Transiënte soorten verdwijnen snel, behalve in vochtigere niches waar ook *S. aureus* en *Acinetobacter* kunnen voorkomen. Epitheliale cellen van de huid hebben receptoren die PAMPs herkennen, en Langerhanscellen bewaken de barrière en induceren inflammatie. De intacte huid is zeer resistent tegen indringers [13](#page=13). ##### 1.3.1.1. Verstoring van de huidbarrière * **Te nat of occlusie:** Bevordert de groei van *S. aureus*, gramnegatieve staven en gisten, wat kan leiden tot infecties zoals die van de gehoorgang door *Pseudomonas aeruginosa* of candidiase [14](#page=14). * **Te vet:** Verhoogde groei van de gist *Malassezia* veroorzaakt schilfering (roos) [14](#page=14). * **Verstopte klierafvoer:** Stuwing van sebum kan acne veroorzaken, mede door woekering van *Cutibacterium* [14](#page=14). * **Infecties door pathogenen:** Zoals folliculitis door *Staphylococcus aureus* of *Streptococcus pyogenes* [14](#page=14). * **Grote defecten (bv. brandwonden):** Leiden tot sterke kolonisatie en verhoogde gevoeligheid voor infectie [14](#page=14). * **Virussen:** Vinden geen targets op dode huidcellen en dringen eerder binnen via viremie [14](#page=14). * **Dermatofyten:** Schimmels die keratine eten en oppervlakkige huid-, nagel- en haarinfecties veroorzaken [14](#page=14). ##### 1.3.1.2. Stafylokokken * **Coagulase-negatieve stafylokokken (bv. *S. epidermidis*):** Goed aangepast aan de droge huid, veroorzaken geen infecties, zelfs niet bij grote huidletsels. Op vreemde lichamen (protheses) produceren ze een biofilm en zijn moeilijk te elimineren [15](#page=15). * ***S. lugdunensis***: Even virulent als *S. aureus*, maar niet op de huid voorkomend [15](#page=15). * ***S. aureus***: * **Reservoir en overdracht:** Normaal aanwezig in de neus van 30% van de gezonde mensen, en op vochtige huid. Verspreiding vindt plaats via droplets en contact. Overleeft langdurig op droge oppervlakken [16](#page=16). * **Pathogenese:** Produceert toxines, enzymen, adhesines en escape-elementen, waardoor het cellen en weefsels kan binnendringen, zich afschermen en pyogene infecties veroorzaken. Kan overleven in macrofagen en zo via de bloedbaan metastatische infecties veroorzaken [16](#page=16). * **Ziekten door toxines:** Enterotoxines veroorzaken voedselvergiftiging; TSST (toxine shock syndroom toxine) veroorzaakt toxic shock (bv. tamponziekte) [16](#page=16). * **Immuniteit:** De immuniteit tegen *S. aureus* wordt gedwarsboomd door een B-cel superantigeen (*SpA*), wat levenslange bescherming voorkomt. Stammen variëren in virulentie [17](#page=17). #### 1.3.2. Mondholte en bovenste luchtwegen * **Mondholte en neus:** Neusschelpen verwarmen lucht, creëren turbulentie en vangen stofdeeltjes en bacteriën op in speeksel en mucus. Hoesten, niezen en slikken dragen bij aan de afweer. Speeksel heeft een bufferende werking en bevat geringe hoeveelheden nutriënten [19](#page=19). * **Tanden:** Gingivo-creviculaire vloeistof bevat eiwitten en immuunglobulines. Tandplaque, een laag bacteriën, kan door zuurproductie (bv. door *Streptococcus mutans*) glazuur aantasten en cariës veroorzaken. Speeksel heeft een buffercapaciteit [19](#page=19). * **Neusbijholten en middenoor:** Zijn grotendeels bacterievrij [19](#page=19). * **Naso- en oropharynx (Ring van Waldeyer):** Lymfoïd weefsel met crypten in contact met het immuunsysteem. Kolonisatie met potentiële pathogenen (*Neisseria meningitidis*, *H. influenzae*, pneumokokken, *S. pyogenes*) is frequent maar veroorzaakt zelden infecties [20](#page=20). * **Mondholte:** Bevat grote aantallen bacteriën, waaronder orale streptokokken [20](#page=20). * **Bescherming van diepe luchtwegen:** Glottisfunctie, slijm, cilia, slikken, hoesten en niezen voorkomen aspiratie [20](#page=20). * **Bescherming van het darmkanaal:** Totaal andere fysiologische omstandigheden, beginnend met de maagzuurbarrière [20](#page=20). #### 1.3.3. Diepe luchtwegen De lagere luchtwegen zijn grotendeels steriel dankzij de barrièrefunctie van de bovenste luchtwegen, de glottisfunctie, het ciliair epitheel en mucus. Kleine partikels worden opgevangen door de vertakkingen van de bronchiën en bronchioli. Verminderde ciliaire functie (door roken of virusinfecties) en aandoeningen zoals mucoviscidose verhogen het risico op bacteriële infecties. Hoesten, niezen en slikken zorgen voor de afvoer van partikels en slijm. Alveolaire macrofagen bieden eerste verdediging tegen diep binnendringende bacteriën zoals pneumokokken en *Legionella*. Infecties ontstaan vaak na kolonisatie in de nasopharynx met aspiratie, of direct via aerosolen (*Mycobacterium tuberculosis*, *Legionella*). Chronische inflammatie (bv. COPD) kan leiden tot permanente kolonisatie van de diepe luchtwegen. Enterobacteriaceae koloniseren de normale nasopharynx niet en zijn geen veelvoorkomende verwekkers van community-acquired pneumonie, maar wel van hospital-acquired pneumonie bij kwetsbare patiënten [27](#page=27) [28](#page=28). ##### 1.3.3.1. Pathogenese van bovenste en onderste luchtweginfecties (behalve faryngitis) Infecties ontstaan door verminderde barrièrefunctie of door specifieke "professionele" invadors [29](#page=29). * **Virussen:** Penetratie in levende epitheelcellen van de luchtwegen is mogelijk dankzij specifieke receptoren [29](#page=29). * **Bacteriën:** Sommige bacteriën, zoals *Streptococcus pyogenes*, pneumokokken en *H. influenzae*, zijn "professionele" invadors die via adhesie en inflammatie, vaak geholpen door toxines, ziekte veroorzaken [29](#page=29). ##### 1.3.3.2. *Streptococcus pneumoniae* (pneumokok) * **Reservoir en overdracht:** De menselijke nasopharynx is het reservoir, met overdracht via droplets of slijmvliescontact [30](#page=30). * **Infecties:** Invasieve infecties (bacteriëmie, meningitis) en respiratoire infecties (pneumonie, bronchitis, otitis) [30](#page=30). * **Pathogenese:** Kolonisatie van de nasopharynx met micro-aspiratie kan leiden tot pneumonie. Het kapsel beschermt tegen neutrofielen en macrofagen, en pneumolysine is een inflammatoire molecule. Sommige stammen zijn virulenter [30](#page=30). * **Bescherming:** Stam-specifieke immuniteit is belangrijk, maar er zijn meer dan 70 kapseltypes. Intacte barrières zijn cruciaal [31](#page=31). * **Preventie:** Voorkomen van risicofactoren en vaccinatie [31](#page=31). * **Diagnose:** Typische grampositieve diplokokken [31](#page=31). ##### 1.3.3.3. *Infernal trio* Dit is een term voor de drie bacteriën die het vaakst bacteriële verwekkers zijn van luchtweginfecties: pneumokokken, *Haemophilus influenzae*, en *Moraxella catarrhalis*. Deze soorten komen alleen bij mensen voor en hun natuurlijke biotoop is de nasopharynx. Ze kunnen de nasopharynx tijdelijk koloniseren. Kinderen, die hun immuniteit opbouwen, zijn een natuurlijk reservoir [33](#page=33). ##### 1.3.3.4. Professionele versus conditionele pathogenen Professionele pathogenen kunnen gezonde individuen ziek maken, terwijl conditionele pathogenen aanleiding zoeken in bijvoorbeeld virale infecties. De uitkomst van de interactie wordt bepaald door de kiem- en gastheereigenschappen. Virulente stammen worden gevonden bij pneumokokken, meningokokken, *S. pyogenes* en *S. aureus* [34](#page=34). #### 1.3.4. Gastro-intestinaal stelsel * **Maag:** Vormt een belangrijke barrière door zijn zure pH; de meeste bacteriën overleven dit niet. Verzwakking van de zuurgraad verhoogt de gevoeligheid voor darmpathogenen. *Helicobacter pylori* is een uitzondering die zich kan aanhechten en het zuur neutraliseren met urease [35](#page=35). * **Darm:** Groei wordt tegengewerkt door slijm, kneden en darmbewegingen. Voedsel, dode darmcellen en bacteriën bevorderen groei. De darmflora is complex met gradiënten, metabole interacties en signalen tussen bacteriën, epitheelcellen en immuuncellen [36](#page=36). * **Mucus in colonwand:** De dikke laag glycoproteïnes voorkomt bacteriële adherentie aan epitheelcellen. Darmcommensalen breken de suikerketens van de buitenste laag af [36](#page=36). ##### 1.3.4.1. Enterokokken Verwant aan streptokokken, normaal aanwezig in de darm. Ze zijn resistent aan veel antibiotica, maar gevoelig voor ampicillines. Pathogeen in geval van abcessen, urineweginfecties en endocarditis [38](#page=38). ##### 1.3.4.2. Anaeroben * **Bacteroides fragilis groep:** Resistent aan antibiotica, mogelijk door kapsels en virulentiefactoren, en speelt een rol in gemengde anaërobe abcessen en wondinfecties [38](#page=38). ##### 1.3.4.3. *Escherichia coli* * **Reservoir en overdracht:** Aanwezig in de darm van mens en dieren, indicatie van fecale contaminatie [39](#page=39). * **Pathogenese:** Een groot deel van het genoom is variabel, wat leidt tot pathogene stammen (uropathogene, enteropathogene). Commensale stammen kunnen conditionele infecties veroorzaken. Stammen zijn resistent geworden tegen veel antibiotica [39](#page=39). #### 1.3.5. Urogenitale slijmvliezen * **Vagina (en urethra bij vrouw):** Grote fysiologische veranderingen, korte afstand tot anus, beïnvloeding door sperma. Bescherming wordt geboden door lactobacillen die melkzuur produceren en de pH zuur houden tijdens de geslachtsrijpe periode. Na de menopauze is de lactobacillenflora minder aanwezig [42](#page=42). * **Mannelijke genitaliën:** Stabielere fysiologie, prostaatsecreties met antibacteriële substanties, minder contact met anaal gebied [42](#page=42). #### 1.3.6. Bescherming van urinewegen tegen infectie * **Mechanisch:** Spoelen door urinestroom, volledige lediging van de blaas is belangrijk [43](#page=43). * **Eigenschappen van urine:** Hoge osmolariteit, zure pH, inhibitoren van bacteriële adherentie, lactoferrine (ijzercaptatie) [43](#page=43). * **Blaaswand:** Bevat inflammatoire en immunologische cellen en moleculen [43](#page=43). Urineweginfecties ontstaan door verminderde barrière, afvloeistoornissen of uropathogene soorten zoals uropathogene *E. coli* [43](#page=43). ### 1.4. Abnormale flora en dysbacteriose #### 1.4.1. Abnormale flora (kolonisatie) De aanwezigheid van micro-organismen die men normaal niet op een bepaalde plaats verwacht, wordt dysbacteriose genoemd. Dit kan transiënt zijn en leidt niet altijd tot symptomen. Ecologische veranderingen kunnen leiden tot persisterende kolonisatie, die kan evolueren naar symptomatische infectie, met name in ziekenhuizen. Voorbeelden zijn *Pseudomonas sp.* in de urethra [44](#page=44). #### 1.4.2. Dysbacteriose Dysbacteriose is een veranderde flora die leidt tot symptomen of gezondheidsproblemen op lange termijn [45](#page=45). ##### 1.4.2.1. Bacteriële vaginose (BV) Vervanging van *Lactobacillus* door *G. vaginalis*, anaeroben en andere micro-organismen. Kenmerken zijn een grijze afscheiding, hoge pH en stinkende metabolieten. Pogingen tot behandeling met probiotica zijn niet erg succesvol [46](#page=46). ##### 1.4.2.2. *Candida* vaginitis Toename van *Candida* gistcellen, die normaal in kleine aantallen aanwezig zijn. Klinische tekenen zijn roodheid en wit beslag met branderig gevoel. Kan door antibiotica worden uitgelokt [47](#page=47). ##### 1.4.2.3. Ziekten door tandplaque Plaque, een dikke laag bacteriën, kan leiden tot cariës door zuurproductie. Subgingivale plaque kan gingivitis en parodontitis veroorzaken. Cariës en parodontitis vormen een risico voor bacteriëmie en endocarditis [48](#page=48). ##### 1.4.2.4. *Clostridioides difficile* diarree *C. difficile* veroorzaakt diarree na antibioticagebruik door verstoring van de normale flora en productie van toxines. Kleine hoeveelheden zijn normaal aanwezig in de darm. De bacterie overleeft als sporen in de omgeving, wat een risico vormt in ziekenhuizen. Behandeling kan succesvol zijn met fecestransplantatie [50](#page=50). ##### 1.4.2.5. Ziekte van Crohn Een chronische darmaandoening die steeds meer wordt geassocieerd met intestinale dysbacteriose [50](#page=50). ### 1.5. Positieve beïnvloeding van de microflora Interventies zoals probiotica (bv. *Saccharomyces*, lactobacillen) en prebiotica kunnen de microflora beïnvloeden. Fecestransplantatie is de meest succesvolle behandeling voor recidiverende *C. difficile* diarree. Onderzoek naar de commensale flora met deep sequencing toont correlaties met chronische darmziekten, zwaarlijvigheid en neurologische aandoeningen. Nieuwe studies zullen waarschijnlijk leiden tot verdere ontdekkingen en interventies [51](#page=51). --- # Microflora per lichaamsoppervlak Dit onderwerp biedt een gedetailleerd overzicht van de microflora die geassocieerd is met specifieke lichaamsoppervlakken, inclusief de huid, mondholte, luchtwegen, het gastro-intestinaal stelsel, en de urogenitale slijmvliezen [2](#page=2) [3](#page=3). ### 2.1 Huidbarrière De intacte huid vormt een robuuste barrière die het lichaam beschermt tegen infecties door bacteriën en virussen. Het is een droge en zure omgeving, met een barrière van gekeratiniseerd epitheel. Bepaalde gebieden worden bevochtigd door speeksel en de afscheiding van talgklieren, die lipofiele gisten zoals *Malassezia* ondersteunen. In de gehoorgang is ook oorsmeer aanwezig. De normale huidflora produceert metabolieten die de groei van onaangepaste bacteriën afremmen. De dominante microflora bestaat uit coagulase-negatieve stafylokokken, *Corynebacterium* en *Cutibacterium* spp.. Andere soorten kunnen transiënt aanwezig zijn en verdwijnen snel. In vochtigere niches, vaak dichter bij orificia en slijmvliezen, is er meer variatie, waaronder *S. aureus* en *Acinetobacter*. Receptoren van het aangeboren immuunsysteem op epitheelcellen (bv. TLR, NOD, mannose receptoren) herkennen PAMPs. Langerhanscellen in de epidermis bewaken de barrière en induceren inflammatie bij gevaar. Over het algemeen is de huid zeer effectief in het voorkomen van de penetratie van indringers [13](#page=13). #### 2.1.1 Stafylokokken * **Coagulase-negatieve stafylokokken** (vaak *S. epidermidis*) zijn goed aangepast aan de droge huidomgeving en komen daar in grote aantallen voor zonder infecties te veroorzaken, zelfs bij huidletsels. Ze kunnen echter, wanneer ze op vreemde lichamen zoals protheses terechtkomen, biofilms produceren die moeilijk te elimineren zijn [15](#page=15). * *S. lugdunensis* is een coagulase-negatieve stafylokok die even virulent is als *S. aureus* [15](#page=15). * ***S. aureus*** (oude naamgeving: coagulase-positief) produceert het coagulase-enzym [15](#page=15). #### 2.1.2 S. aureus * **Bron, reservoir en overdracht:** *S. aureus* is een menselijke bacterie. De droge huid is geen geschikte plaats, maar vochtige huid (neusgang, perineum) en keel wel. Ongeveer 30% van de gezonde mensen is drager van *S. aureus* in de neus, wat dynamisch is. Vanuit dit reservoir kunnen andere lichaamsdelen, zoals vingers, gecontamineerd raken. De bacterie kan langdurig overleven op droge oppervlakken. Overdracht vindt plaats via droplets en direct/indirect contact [16](#page=16). * **Pathogenese:** *S. aureus* produceert diverse toxines, enzymen, adhesines en escape-elementen, waardoor het cellen en weefsels kan binnendringen, zich afschermen en pyogene infecties veroorzaken. Het kan ook overleven in macrofagen (soms als *small-colony-variants*) en zo verspreiden via de bloedbaan naar andere organen, wat leidt tot metastatische infecties [16](#page=16). * **Ziekten door extra toxines:** * **Enterotoxines:** Veroorzaken voedselvergiftiging doordat de bacterie groeit in voedsel bij warme temperaturen en het toxine ziek maakt [16](#page=16). * **TSST (Toxic Shock Syndrome Toxin):** Veroorzaakt toxischshocksyndroom, gekenmerkt door shock, diarree, en later schilfering van handpalmen en voetzolen (tamponziekte) [16](#page=16). * **Stafylokokken Scalded Skin Syndroom:** Kenmerkt zich door huidloslating [16](#page=16). ### 2.2 Mondholte en bovenste luchtwegen #### 2.2.1 Functie van de mondholte en neus De mondholte en neus spelen een rol bij het verwarmen van lucht en het afvangen van stofdeeltjes en bacteriën in speeksel en mucus. Hoesten, niezen en slikken dragen bij aan de afvoer. Speeksel ondersteunt de spijsvertering, buffert zuren geproduceerd door bacteriën, en levert een kleine hoeveelheid voedingsstoffen. De neusbijholten en het middenoor zijn overwegend bacterievrij [19](#page=19). #### 2.2.2 Tanden en tandvlees * De gingivo-creviculaire vloeistofstroom in de sulcus gingivalis is een lichte sijpeling van serum met een hoge eiwitconcentratie, inclusief immuunglobulines en complement [19](#page=19). * Tandoppervlakken vormen een unieke situatie met plaque (bacterielagen). Bepaalde bacteriën zetten glucose om in zure metabolieten, wat leidt tot glazuurverlies en cariës [19](#page=19). * Speeksel buffert zuren en heeft een relatief hoge doorstroming (flow) [19](#page=19). #### 2.2.3 Nasopharynx, oropharynx en tonsillen De ring van Waldeyer (lymfoid weefsel met tonsillen) bevindt zich in de naso- en oropharynx. De crypten in dit gebied bieden contact met het immuunsysteem. Dit gebied wordt gekoloniseerd door diverse potentieel pathogene micro-organismen, waaronder meningokokken, *H. influenzae*, pneumokokken en *S. pyogenes*. Hoewel deze bacteriën aanwezig zijn, leidt dit zelden tot infectie dankzij de nabijheid van het immuunsysteem. De aanwezigheid van deze bacteriën is een indicatie van kolonisatie en niet noodzakelijk van ziekte [20](#page=20). #### 2.2.4 Microflora van de mondholte De mondholte herbergt een grote hoeveelheid bacteriën (10⁷ per ml speeksel, 10⁹ per mg tandplaque), waaronder orale streptokokken (*Streptococcus viridans*). De aantallen bacteriën nemen distaal af ter bescherming van de diepere luchtwegen en het darmkanaal [20](#page=20). #### 2.2.5 Streptokokken Streptokokken kunnen medisch worden ingedeeld in drie groepen: pyogene groep, *S. pneumoniae*, en de *S. viridans*-groep [21](#page=21). * **Lancefield antigenen:** Species-specifieke celwandantigenen worden gebruikt voor classificatie, zoals *S. pyogenes* (Groep A) en *S. agalactiae* (Groep B) [22](#page=22). * **Hemolyse:** Het effect van een bacteriekolonie op bloed in bloedagar [22](#page=22). * **β-hemolytisch:** Rode bloedcellen worden volledig gelyseerd. Dit wordt soms synoniem gebruikt voor pathogene streptokokken [22](#page=22). * **α-hemolyse (vergroening):** Komt voor bij pneumokokken en sommige orale streptokokken [22](#page=22). * **γ-hemolyse (niet-hemolytisch):** Geen hemolyse [22](#page=22). ##### 2.2.5.1 S. pyogenes (groep A Lancefield streptococcus) * **Bron, reservoir en overdracht:** Bewoner van de nasopharynx, overdracht via droplets en geïnfecteerde huidletsels. *S. pyogenes* kan tijdelijk de keel koloniseren en ziekte of dragerschap veroorzaken. Immuniteit is typespecifiek [23](#page=23). * **Pathogenese:** Vele virulentiefactoren zoals adhesines, toxines, immuunontwijkende moleculen en weefseldestructieve enzymen. Sommige toxines zijn door fagen gemedieerd [23](#page=23). * **Infecties:** Keelontsteking, huid- en weke deleninfecties (impetigo, cellulitis, necrotiserende fasciitis), scarlatina (roodvonk), en andere infecties. "Niet-pyogene" complicaties (glomerulonefritis, artritis, hartklepletsels) ontstaan door immuuncomplexen of kruisreactiviteit van antilichamen [23](#page=23). * *S. dysgalactiae* (Groep C/G streptococcus) vertoont gelijkaardige biologie en infecties, maar is minder frequent en minder ernstig [23](#page=23). ##### 2.2.5.2 Orale streptokokken (S. viridans) Dit is een grote groep van 'niet-virulente' streptokokken, die voornamelijk in de mondholte voorkomen. Ze worden vaak aangeduid als *S. viridans* of vergroenende streptokokken. *S. pneumoniae* is biologisch verwant, maar door de verwerving van pathogenicity-eilanden zeer pathogeen geworden [25](#page=25). * **Bron, reservoir en overdracht:** Nasopharynx en andere slijmvliezen, overdracht via droplets of slijmvliescontact [25](#page=25). * **Infecties:** Weinig pathogeen, maar kan deel uitmaken van gemengde flora bij abcessen (bv. odontogeen). Kan endocarditis veroorzaken na bacteriëmie, vooral bij beschadigde hartkleppen [25](#page=25). * ***S. mutans*** speelt een belangrijke rol bij cariës door lactaatproductie [25](#page=25). * **Pathogenese:** Glucanen (externe polysacchariden) helpen bij adhesie aan tandoppervlakken en hartklepletsels [25](#page=25). #### 2.2.6 De meningokok of *Neisseria meningitidis* * **Bron, reservoir en overdracht:** Komt voor in de nasopharynx, overdracht via droplets. De meeste overdrachten leiden tot tijdelijke kolonisatie zonder infectie. Het is een asymptomatische drager [26](#page=26). * **Pathogenese:** Beschikt over virulentiefactoren voor adhesie, inflammatie en immuunontwijking. Kan epitheelcellen binnendringen. Endotoxine (LPS) veroorzaakt een krachtige inflammatoire reactie. Kapsels (serotypes A, B, C) zijn belangrijke virulentiefactoren. Antistoffen tegen een serotype bieden bescherming tegen invasieve infectie van dat serotype [26](#page=26). ### 2.3 Diepe luchtwegen De diepe luchtwegen zijn grotendeels steriel door efficiënte barrièrefuncties zoals de glottis, ciliair epitheel, mucus, slikken en hoesten. Partikels en micro-organismen worden opgevangen en afgevoerd. Alveolaire macrofagen vormen de eerste verdedigingslinie tegen diep doordringende bacteriën. Infecties ontstaan vaak na kolonisatie van de nasopharynx en aspiratie [27](#page=27). #### 2.3.1 Bovenste en onderste luchtweginfecties (behalve pharyngitis) * **Pathogenese:** Verminderde barrièrefunctie, specifieke virussen (bv. rhinovirus, adenovirus) en bacteriën (bv. *S. pyogenes*, pneumokokken, *H. influenzae*) kunnen infecties veroorzaken. Adhesie gevolgd door inflammatie, vaak geholpen door toxines, is een veelvoorkomend mechanisme [29](#page=29). #### 2.3.2 *Streptococcus pneumoniae* of pneumokok Biologisch verwant aan orale streptokokken, maar door de verwerving van pathogenicity-eilanden zeer pathogeen geworden [30](#page=30). * **Bron, reservoir en overdracht:** Nasopharynx, overdracht via droplets [30](#page=30). * **Infecties:** Invasieve infecties (pneumonie, meningitis) en respiratoire infecties (bronchitis, otitis, conjunctivitis) [30](#page=30). * **Pathogenese:** Kolonisatie van de nasopharynx en micro-aspiratie. Het kapsel is effectief tegen doding door neutrofielen en macrofagen. Pneumolysine is een sterk inflammatoir molecuul. Sommige stammen zijn virulenter [30](#page=30). * **Bescherming en preventie:** Stam-specifieke immuniteit (meer dan 90 serotypes), intacte barrières, vaccinatie [31](#page=31) [32](#page=32). > **Tip:** Immuniteit tegen *S. pneumoniae* is serotype-specifiek. Er is geen tot weinig immuunbescherming tussen de verschillende serotypes [32](#page=32). ### 2.4 Gastro-intestinaal stelsel De maag vormt een belangrijke barrière door zijn zure pH, die de meeste bacteriën doodt. *Helicobacter pylori* is een uitzondering, die zich hecht aan de maagmucosa en zuur neutraliseert met urease. Andere spijsverteringssappen zoals gal kunnen ook de groei van bacteriën afremmen. In de darm wordt bacteriële groei tegengewerkt door slijm, kneedbewegingen en darmbewegingen, maar bevorderd door voedsel, dode darmcellen, metabolieten en anaerobiose. Grote aantallen bacteriën, met een andere samenstelling dan elders in het spijsverteringskanaal, bevinden zich in de feces [35](#page=35). #### 2.4.1 Enterokokken Verwant aan streptokokken, normaal alleen in de darm aanwezig. Ze zijn resistent tegen veel antibiotica. *Enterococcus faecalis* is een voorbeeld. Ze kunnen abcessen, urineweginfecties en endocarditis veroorzaken [38](#page=38). #### 2.4.2 Anaeroben De *Bacteroides fragilis* groep is een groep die normaal alleen in de darm voorkomt en resistenter is tegen antibiotica. *B. fragilis* speelt een rol in gemengde abcessen en wondinfecties. Anaeroben zijn 100 keer talrijker dan aerobes in de darm [38](#page=38). #### 2.4.3 Escherichia coli * **Reservoir, overdracht:** In grote aantallen aanwezig in de darm van mens en warmbloedige dieren. *E. coli* is een indicator van fecale contaminatie [39](#page=39). * **Pathogenese:** Een groot deel van het genoom is variabel, met extra genen en 'pathogenicity islands'. Sommige stammen zijn pathogenen voor urineweginfecties en gastro-intestinale infecties. Commensale stammen kunnen conditionele infecties veroorzaken bij een verzwakte barrière of immuunsysteem. *E. coli* is vatbaar voor resistentieontwikkeling tegen antibiotica [39](#page=39). #### 2.4.4 E. coli, Enterobacterales, gramnegatieve staven Deze groep bacteriën is moeilijk te onderscheiden op basis van gramkleuring en deelt biologische eigenschappen. Ze zijn belangrijk in de infectieziekten. De virulentie-factoren, resistentie en frequentie van nosocomiale infecties variëren sterk per genus en species [40](#page=40) [41](#page=41). ### 2.5 Urogenitale slijmvliezen #### 2.5.1 Vagina (en urethra bij vrouw) De vaginale flora ondergaat grote fysiologische veranderingen (menstruatiecyclus) en staat bloot aan invloeden van de anus/perineum en sperma. In de geslachtsrijpe periode zorgen oestrogenen voor een dikker epitheel en glycogeenopslag, wat lactobacillen voedt die een zure pH handhaven door melkzuurproductie. Deze lactobacillenflora draagt bij aan kolonisatieresistentie. Na de menopauze en voor de menarche is deze flora minder prominent [42](#page=42). #### 2.5.2 Mannelijke genitaliën De afstand tussen de urethra en de anus/perineum is groter, de fysiologie is stabieler, en prostaatsecreties bevatten antibacteriële substanties. Er is een beperkte, gemengde aeroob-anaerobe flora. Bedreigingen komen voort uit contact met de mucosa van een seksuele partner [42](#page=42). #### 2.5.3 Bescherming van urinewegen tegen infectie Bacteriën die de urethra binnendringen, worden afgevoerd door de urinestroom (volledige lediging van de blaas is cruciaal). De urine zelf is geen goede groeiomgeving (hoge osmolariteit, zure pH) en bevat inhibitoren van bacteriële adhesie en lactoferrine. De blaaswand heeft ook inflammatoire en immunologische beschermingsmechanismen. Urineweginfecties ontstaan door een verminderde barrière (bv. vrouwelijke urinewegen), afvloeistoornissen van urine, of door uropathogene soorten zoals uropathogene *E. coli* [43](#page=43). --- # Abnormale flora en dysbacteriose Dit deel van het document beschrijft de concepten van abnormale flora en dysbacteriose, waarbij de aanwezigheid van micro-organismen op plaatsen waar ze normaal niet voorkomen of in verhoogde aantallen, en de potentiële gezondheidsgevolgen, worden toegelicht [44](#page=44) [45](#page=45). ### 3.1 Abnormale flora (kolonisatie) Onder abnormale flora wordt de aanwezigheid van micro-organismen verstaan die men doorgaans niet op een specifieke locatie verwacht. Deze aanwezigheid kan transiënt zijn en betekent niet per se dat de organismen symptomen of ziekte zullen veroorzaken. Echter, bij ecologische veranderingen kunnen deze kiemen de kans krijgen om te persisteren, wat kan leiden tot een abnormale kolonisatie die, net als de normale flora, kan evolueren tot een symptomatische aanwezigheid, oftewel een infectie [44](#page=44). **Voorbeelden van abnormale kolonisatie:** * In ziekenhuisomgevingen kunnen patiënten urethrale kolonisatie met *Pseudomonas sp.* ontwikkelen, wat kan leiden tot urineweginfecties [44](#page=44). * In de mondholte komen bacteriën zoals *Bacteroides fragilis* en gram-negatieve staven (*E. coli*, *Klebsiella*, *Serratia*) normaal niet voor, maar ze kunnen worden aangetroffen bij chronische ziekte of na meervoudige antibioticabehandelingen [44](#page=44). * In de darm, hoewel *E. coli* een belangrijke normale aerobe gram-negatieve staaf is, kunnen andere species zoals *Enterobacter sp.* of *P. aeruginosa* dominant worden na antibiotica. Een typisch voorbeeld is de overgroei van *Clostridioides difficile* na langdurig gebruik van breedspectrumantibiotica, wat leidt tot post-antibioticum diarree [44](#page=44). * Anatomische plaatsen die normaal steriel zijn, zoals neusbijholten bij chronische afwijkingen, bronchiën bij bronchiëctasieën, of de blaas bij een verblijfskatheter, kunnen gekoloniseerd worden bij veranderde omstandigheden [44](#page=44). Het belang van abnormale flora ligt erin dat het op zichzelf geen infectie is, maar wel kan evolueren naar een 'opportunistische' infectie. Opportunistische infecties die op deze plaatsen optreden, zijn vaak moeilijker te behandelen omdat de veroorzakers mogelijk resistenter zijn tegen de initieel voorgeschreven antibiotica [44](#page=44). ### 3.2 Dysbacteriose Dysbacteriose wordt gedefinieerd als een veranderde flora die aanleiding geeft tot symptomen of op langere termijn gevolgen heeft voor de gezondheid [45](#page=45). #### 3.2.1 Bacteriële vaginose (BV) Bij bacteriële vaginose verandert de vaginale flora, die normaal gedomineerd wordt door *Lactobacillus*, naar een flora met voornamelijk *G. vaginalis*, anaëroben, streptokokken en mycoplasmata. Klinische tekenen omvatten een vuilgrijze afscheiding, een hoge pH en stinkende metabolieten (amines). Patiënten klagen over een stinkende geur en verhoogde afscheiding. De aandoening is frequent en kan hardnekkig recidiverend zijn, ondanks geschikte antibiotica. De oorzaak van deze dysbacteriose is niet gekend, en pogingen tot behandeling met probiotica (lokale toediening van lactobacillen) zijn niet erg succesvol gebleken [46](#page=46). #### 3.2.2 Candida van huid en slijmvliezen: bv. vaginitis Gistcellen, voornamelijk *Candida* soorten, zijn normaal in zeer kleine aantallen aanwezig op huid en slijmvliezen. Bij een overgroei kunnen ze symptomen veroorzaken, zoals bij vaginale candidiase (vaginitis) [47](#page=47). **Candida vaginitis:** * **Klinische tekenen:** Rode vagina met wit beslag [47](#page=47). * **Symptomen:** Witte fluor (vaginale afscheiding) en een branderig gevoel [47](#page=47). * **Oorzaken:** Vaginitis door *Candida* kan door antibiotica worden uitgelokt, maar kan ook spontaan ontstaan. Sommige personen ervaren frequente of hardnekkige recidieven zonder aanwijsbare onderliggende oorzaak [47](#page=47). * **Microscopie:** Vaginale uitstrijkjes kunnen lactobacillen en gistcellen tonen, waarbij knopvorming en soms lange hyphens (pseudomycelia) van *Candida* zichtbaar zijn [47](#page=47). Bacteriële vaginose en vaginale candidiase zijn de meest voorkomende microbiële oorzaken van vaginitis. Een derde, minder frequente oorzaak is de infectie met de protozoön *Trichomonas vaginalis* [47](#page=47). #### 3.2.3 Caries en parodontitis Deze ziekten worden veroorzaakt door tandplak, een dikke laag bacteriën die zich vormt op tanden, vooral bij onvoldoende mondhygiëne [48](#page=48). * **Supragingivale plaque:** In deze plaque woekeren zuurminnende bacteriën zoals *Streptococcus mutans*, die voedingssuikers omzetten in melkzuur. Dit leidt tot de oplossing van glazuur en invasie van bacteriën, wat resulteert in tandbederf of caries [48](#page=48). * **Subgingivale plaque:** Aan de rand van de gingivale sulcus vindt woekering plaats van anaërobe gram-negatieve staven. Dit veroorzaakt inflammatie (gingivitis) en op langere termijn verlies van steunweefsel en bot, leidend tot parodontitis of parodontale afbraak, wat uiteindelijk loskomen van tanden kan veroorzaken [48](#page=48). Caries en parodontitis zijn belangrijke oorzaken van tandabcessen en vormen tevens een risico voor bacteriëmie en endocarditis of andere metastatische infecties [48](#page=48). #### 3.2.4 Clostridioides difficile diarree *Clostridioides difficile* (*C. difficile*) is een verwekker van diarree, met name bij of na antibioticagebruik. Het spectrum van de ziekte kan variëren van banaal tot zeer ernstig, met ulcera en perforatie. Kleine hoeveelheden van de bacterie en zijn sporen zijn normaal aanwezig in de darm. De ziekte ontstaat door een verstoring van de normale darmflora, waardoor *C. difficile* toeneemt en toxines gaat produceren. Na genezing neemt de normale flora de overhand en worden de aantallen *C. difficile* weer ingeperkt. Sommige patiënten blijven echter recidiveren ondanks 'gepaste' antibiotica (orale metronidazol of vancomycine). De bacterie kan overleven in de omgeving als sporen, wat een groter risico in ziekenhuizen met zich meebrengt. Dat deze infectie een uiting is van dysbacteriose, wordt geïllustreerd door de succesvolle behandeling met fecestransplantatie (van een gezonde donor) om de flora te herstellen [50](#page=50). **Casus van *C. difficile* diarree:** Een 66-jarige man die herstellende was van een chirurgische ingreep voor coloncarcinoom, ontwikkelde na profylactische antibiotica en plaatsing van een verblijfskatheter, koorts en hevige diarree. Laboratoriumonderzoek toonde een positieve test voor *Clostridioides difficile* antigeen aan, en coloscopie liet pseudomembranen zien. Behandeling met vancomycine per os bleek onvoldoende, waarna intraveneus metronidazol werd gestart, wat leidde tot snel herstel [49](#page=49). #### 3.2.5 Ziekte van Crohn De ziekte van Crohn is een chronische, vaak moeilijk te behandelen ziekte van de darm. Er is steeds meer bewijs dat deze ziekte ook het gevolg is van een intestinale dysbacteriose [50](#page=50). ### 3.3 Positieve beïnvloeding van de microflora Pogingen om dysbacteriose om te keren of te voorkomen omvatten verschillende interferentiestrategieën [51](#page=51). * **Probiotica:** Dit zijn levende micro-organismen, zoals *Saccharomyces sp.* (bakkersgist) en lactobacillen, die worden toegediend om de algemene gezondheid en fitheid te verbeteren, en kunnen helpen tegen obstipatie of diarree na antibiotica [51](#page=51). * **Prebiotica:** Dit zijn voedingsbestanddelen die de groei van bepaalde bacteriën bevorderen zonder dat de bacteriën zelf worden toegediend [51](#page=51). Veel van deze interventies blijven controversieel en de effectiviteit is moeilijk te bewijzen met hoogwaardige klinische studies, mede omdat deze producten vaak als voedingssupplementen worden aangeboden en niet onder de strenge regelgeving voor geneesmiddelen vallen [51](#page=51). * **Stoelgangstransplantatie:** Dit is momenteel de meest effectieve behandeling voor recidiverende *Clostridioides difficile* diarree [51](#page=51). Onderzoek naar de commensale flora middels deep sequencing analyseert microbiomen. Er is een correlatie vastgesteld tussen bepaalde floratypen en chronische darmziekten, zwaarlijvigheid en neurologische aandoeningen. Nieuwe studies zullen naar verwachting leiden tot nieuwe ontdekkingen en mogelijk nieuwe behandelingen of interventies [51](#page=51). --- ## 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 | |------|------------| | Barrières | Fysische, chemische, microbiële en immunologische mechanismen die het lichaam beschermen tegen de invasie van vreemde organismen en micro-organismen. | | Normale flora | De gemeenschap van micro-organismen, voornamelijk bacteriën, die van nature voorkomen op en in het lichaam, zonder ziekte te veroorzaken en vaak een beschermende rol spelen. | | Verstoorde flora | Een disbalans in de normale microflora, waarbij pathogene micro-organismen de overhand krijgen of de samenstelling van de normale flora significant verandert, wat kan leiden tot infectie of ziekte. | | Dysbacteriose | Een aandoening die wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van micro-organismen die normaal gesproken niet in een bepaalde lichaamslocatie worden verwacht, of door een significante verandering in de samenstelling van de normale flora, wat kan leiden tot symptomen of gezondheidsproblemen. | | Kolonisatie | De aanwezigheid van micro-organismen op een oppervlak van het lichaam zonder dat dit gepaard gaat met symptomen of weefselschade; het lichaam is wel besmet, maar niet ziek. | | Pathogenen | Micro-organismen die in staat zijn ziekte te veroorzaken bij een gastheer, vaak door het omzeilen van de natuurlijke afweermechanismen. | | Virulentie | De mate waarin een micro-organisme in staat is om ziekte te veroorzaken; dit wordt bepaald door specifieke factoren die de bacterie helpen bij invasie, adhesie, het ontwijken van het immuunsysteem en het veroorzaken van weefselschade. | | Adhesie | Het vermogen van micro-organismen om zich te hechten aan lichaamscellen of oppervlakken, wat een eerste stap is in kolonisatie en infectie. | | Sideroforen | Moleculen die door bacteriën worden geproduceerd om ijzer uit de omgeving te binden en op te nemen, aangezien ijzer essentieel is voor hun groei en reproductie. | | Defensines | Kleine, kationische antimicrobiële peptiden die een rol spelen in het aangeboren immuunsysteem door bacteriële, virale en schimmelmembranen te doorboren. | | Nasopharynx | Het bovenste deel van de keelholte, gelegen achter de neusholte, dat fungeert als een reservoir voor veel potentieel pathogene bacteriën. | | Enterokokken | Een groep bacteriën die normaal voorkomt in de darm, maar ook urineweginfecties en endocarditis kan veroorzaken, en vaak resistent is tegen antibiotica. | | Anaeroben | Micro-organismen die kunnen groeien in de afwezigheid van zuurstof; ze komen veel voor in het gastro-intestinaal stelsel en kunnen bijdragen aan abcessen. | | Uropathogene E. coli | Specifieke stammen van Escherichia coli die infecties van de urinewegen kunnen veroorzaken, gekenmerkt door de aanwezigheid van virulence factoren die adhesie aan de urinewegen bevorderen. | | Vaginale lactobacillen | Soorten bacteriën, voornamelijk Lactobacillus, die de normale flora van de vagina vormen en door de productie van melkzuur een zure omgeving handhaven die beschermt tegen pathogenen. | | Clostridioides difficile diarree | Een infectie van de darm die wordt veroorzaakt door de overgroei van Clostridioides difficile, vaak na antibioticagebruik, resulterend in diarree en ernstige gastro-intestinale problemen. | | Stoelgangstransplantatie | Een medische procedure waarbij de fecale materie van een gezonde donor wordt getransplanteerd naar de darm van een patiënt om de verstoorde darmflora te herstellen, met name bij recidiverende Clostridioides difficile infecties. |

# Reservoir en overdracht van infectieziekten Dit onderwerp behandelt de bronnen waar ziekteverwekkers zich kunnen handhaven en vermenigvuldigen, evenals de mechanismen waarmee ze van het ene individu op het andere worden verspreid [1](#page=1). ## 1\. Reservoir en overdracht van infectieziekten Dit onderdeel van de cursus richt zich op de dynamiek van de verspreiding van micro-organismen binnen een populatie gastheren. Hierbij zijn de manier waarop het lichaam wordt verlaten door de ziekteverwekker, de manier waarop de volgende gastheer wordt binnengedrongen, en wat er met de kiem gebeurt in de tussentijd, van doorslaggevende betekenis [1](#page=1). ### 1.1 Exogene versus endogene infectieziekten #### 1.1.1 Exogene infectieziekten Een infectieziekte wordt als exogeen beschouwd wanneer de verwekker vóór het optreden van de ziekte niet behoorde tot de "flora" van de patiënt. (typische pathogenen, zoals Salmonella, Hepatitis B-virus (HBV), en influenza) Ook infecties veroorzaakt door een tijdelijke "passant" in de flora, zoals Neisseria meningitidis, worden als exogeen geclassificeerd [3](#page=3). #### 1.1.2 Endogene infectieziekten Een endogene infectieziekte treedt op wanneer, door verminderde weerstand, een (opportunistische) infectie wordt veroorzaakt door een reeds aanwezige kiem. Typische voorbeelden hiervan zijn bacteriën uit de normale colon- of huidflora die weefsels binnendringen, of bacteriën uit de flora van de bovenste luchtwegen die afdalen naar de lagere luchtwegen. Ook (herpes)virussen kunnen analoog een endogene infectie veroorzaken (koortsblaasjes of gordelroos (zona) [3](#page=3).) #### 1.1.3 Rol van de arts bij endogene infecties De arts speelt vaak een rol in het ontstaan van endogene infecties door het gebruik van antibiotica, invasieve technieken, en immunosuppressiva. Een doordachte werkwijze en het respecteren van hygiëneregels zijn daarom essentieel [3](#page=3). ### 1.2 Reservoir en overdracht #### 1.2.1 Definitie van reservoir Het reservoir is de "pool" waarin een organisme zich in stand houdt door replicatie en van waaruit een vatbare gastheer besmet kan worden. Dit reservoir kan variëren [4](#page=4): * **Mens:** Vaak is het reservoir de mens zelf, zoals bij het poliovirus [4](#page=4). * **Dieren:** Soms zijn ook dieren het reservoir of mede-reservoir, zoals bij Taenia (lintworm) en Plasmodium (malariaparasiet) [4](#page=4). * **Milieu:** In bredere zin kan het reservoir de gehele wereld omvatten, inclusief dode materie, zoals bij Clostridium tetani (tetanus) en Legionella [4](#page=4). #### 1.2.2 Mechanismen van overdracht Het transport van de kiem van het reservoir naar de gastheer gebeurt via een vector (indien het een organisme is) of een carrier. Hieronder volgen voorbeelden van reservoirs en de bijbehorende overdrachtsmechanismen [4](#page=4): * **Poliovirus:** Overdracht vindt plaats via met menselijke stoelgangresten besmette zaken of vloeistoffen die worden ingeslikt [4](#page=4). * **Taenia saginata (rundercysticercus):** Overdracht gebeurt door het eten van rauw rundvlees dat besmet is met cysten, eventueel aangevuld met besmetting via met runder- of menselijke stoelgangresten besmette zaken of vloeistoffen die worden ingeslikt [4](#page=4). * **Plasmodium spp. (malariaparasiet):** Overdracht vindt plaats via \_Anopheles muggen, meestal via bloed [4](#page=4). * **Clostridium tetani (tetanusbacterie):** Overdracht gebeurt wanneer de bacterie of sporen, aanwezig in met bacteriën of sporen besmette aarde of vuil, in wonden terechtkomen [4](#page=4). * **Vibrio cholerae (cholera):** Overdracht vindt plaats via met de bacterie (uit menselijke fecaliën) besmet water of voedsel [4](#page=4). * **Toxoplasma gondii:** Overdracht kan plaatsvinden door het eten van onvoldoende verhit vlees, groenten die in de openlucht zijn gekweekt, of andere zaken die besmet zijn met (katten)stoelgangresten [4](#page=4). ### 1.3 Reservoir in de mens en kudde-immuniteit #### 1.3.1 Invloed van het reservoir op vaccinatie Wanneer het reservoir van een ziekteverwekker zich bij de mens bevindt, kan vaccinatie het reservoir uitroeien. Indien het reservoir zich echter bij dieren bevindt, of in de bodem, heeft vaccinatie geen invloed op het reservoir [5](#page=5). #### 1.3.2 Strategieën bij dierlijk of omgevingsreservoir * **Dierlijk reservoir en mens als eind-/tussengastheer:** Als het reservoir zich in dieren bevindt en de mens een eind- of tussengastheer is (waarbij de kiem zich niet in de mens kan handhaven om zichzelf in stand te houden), kan door het uitroeien van die dieren het reservoir theoretisch vernietigd worden. Een voorbeeld hiervan is de vernietiging van vogels bij aviaire influenza [5](#page=5). * **Noodzakelijke vector voor overdracht:** Als de overdracht van het reservoir naar de volgende gastheer een specifieke vector vereist, kan het uitroeien van deze vector de verspreiding stoppen. Dit is het geval bij malaria, waar het uitroeien van muggen de verspreiding kan stoppen [5](#page=5). ### 1.4 Gastheer types en transmissie De gastheer kan een tussengastheer zijn of een eindgastheer [6](#page=6). * **Tussengastheer:** Bij een tussengastheer is horizontale verspreiding (van mens tot mens) doorgaans niet mogelijk. Voor Toxoplasma gondii is de mens een tussengastheer, waarbij horizontale mens-mens besmettingen niet voorkomen, behalve in uitzonderlijke gevallen zoals bij kannibalisme. Wel is verticale transmissie van moeder op kind mogelijk [6](#page=6). * **Eindgastheer:** Bij een eindgastheer is horizontale verspreiding wel mogelijk [6](#page=6). #### 1.4.1 Verticale en horizontale transmissie De meeste infecties worden horizontaal overgedragen, wat te verwachten is in dichtbevolkte menselijke populaties. Verticale transmissie, van ouder op nageslacht, wordt belangrijker in kleine, geïsoleerde gemeenschappen. Voorbeelden van virussen met verticale transmissie zijn cytomegalovirus (CMV) en humaan T-cel lymfotroop virus (HTLV) [6](#page=6). > **Tip:** Het onderscheid tussen exogene en endogene infecties is cruciaal voor het begrijpen van de oorsprong van ziekte en de preventieve maatregelen. Denk bij endogene infecties aan het belang van de eigen lichaamsflora en de impact van medische ingrepen. > **Voorbeeld:** Een patiënt die na een antibioticakuur een gistinfectie ontwikkelt, illustreert een endogene infectie. De gist was reeds aanwezig in de flora, maar de antibiotica verstoorden het evenwicht, waardoor de gist zich ongehinderd kon vermenigvuldigen [3](#page=3). * * * # Epidemiologie en verspreiding van ziekten Dit onderwerp behandelt de dynamiek van epidemieën, de voorwaarden voor ziekteoverdracht, en de analyse van verspreidingspatronen, met specifieke aandacht voor HIV, en de relatie met bevolkingsgroei. ### 2.1 Concept van epidemieën Een epidemie kan alleen standhouden indien er voldoende geschikte contacten plaatsvinden tussen vatbare personen. Dit wordt geassocieerd met het concept van reproductiegetal $R\_0$. Transmissie van een ziekteverwekker vereist geschikt contact tussen een vatbaar individu en het infectieuze agens [10](#page=10) [8](#page=8). ### 2.2 Transmissie van ziekteverwekkers #### 2.2.1 Voorwaarden voor transmissie De voorwaarde voor transmissie is het bestaan van geschikt contact tussen een vatbaar persoon en een infectieus agens [8](#page=8). #### 2.2.2 HIV als voorbeeld van transmissie HIV-transmissie wordt geïllustreerd met een voorbeeld van seksuele transmissie. Een indexpatiënt (patiënt 0) kan het virus verspreiden via seksueel contact, waarbij partners het virus op hun beurt weer doorgeven aan derden. Elke patiënt wordt gerepresenteerd door een cirkel, met vermelding van de stad van diagnose en symptomen zoals Kaposi sarcoom (KS), Pneumocystis jiroveci pneumonie (PCP) of andere opportunistische infecties (other OI). De analyse van verspreidingspatronen kan worden gevisualiseerd met een epidemiologische clusteranalyse [7](#page=7). ### 2.3 Analyse van verspreidingspatronen #### 2.3.1 Moleculaire analyse en de oorsprong van HIV Moleculaire analyses van RNA-sequentiehomologie tussen verschillende HIV-isolaten tonen aan dat hoe verder de isolaten van elkaar verwijderd zijn (gemeten aan de hand van de lengte van de lijnen in een fylogenetische boom), hoe minder verwant ze zijn. Moleculaire kloksimulaties, gebaseerd op de snelheid waarmee virussen mutaties verwerven door de geschiedenis heen, suggereren dat een gemeenschappelijke voorouder van HIV rond de wisseling van de 19e en 20e eeuw is ontstaan. Deze voorouder maakte waarschijnlijk een succesvolle sprong van aap naar mens, mogelijk tijdens de jacht of bereiding van apenvlees. Vóór de ontdekking van de AIDS-epidemie in 1981, waren er reeds honderdduizenden mensen in Afrika die vrijwel onopgemerkt aan HIV-gerelateerde ziekten stierven. De HIV-1/AIDS-pandemie begon in Centraal-Afrika en verspreidde zich naar Europa en Amerika (via Haïti, waar nakomelingen van slaven familiebanden onderhielden met Afrikanen) [11](#page=11) [9](#page=9). #### 2.3.2 De rol van stedelijke groei bij de verspreiding van HIV Het ontstaan en de groei van grote nederzettingen nabij het epicentrum van de HIV-1 groep M-epidemie correleren met de bevolkingsexplosie in Afrikaanse steden, zoals Kinshasa. Dit doorbreken van de epidemische cyclus, waarbij de sprong van aap naar mens plaatsvond, valt samen met deze periode van groeiende stedelijke centra. Buiten Afrika traden de meeste infecties op bij mannen [10](#page=10) [11](#page=11). ### 2.4 Bevolkingsgroei en epidemieën Er is een correlatie tussen de bevolkingsgroei in Afrikaanse steden, zoals Kinshasa, en het ontstaan en de onderhouding van epidemieën, waaronder HIV. Een grotere bevolkingsdichtheid en mobiliteit in stedelijke gebieden kunnen de transmissiekansen van ziekteverwekkers verhogen, wat essentieel is voor het in stand houden van een epidemie ($R\_0 > 1$) [10](#page=10). > **Tip:** Begrijpen hoe moleculaire analyses (zoals moleculaire klokken) ons helpen de oorsprong en evolutie van ziekteverwekkers te traceren, is cruciaal. Combineer dit met de epidemiologische concepten van transmissie en verspreidingspatronen voor een volledig beeld. > **Voorbeeld:** De verspreiding van HIV in de vroege stadia, beginnend in Centraal-Afrika en zich vervolgens verspreidend over de wereld, illustreert hoe mondiale migratie en socio-economische veranderingen de dynamiek van een pandemie kunnen beïnvloeden. De analyse van seksuele netwerken, zoals getoond in de clusteranalyse van HIV-patiënten helpt bij het identificeren van de belangrijkste transmissiewegen [11](#page=11) [7](#page=7). * * * # Verplicht aan te geven infectieziekten Dit deel bespreekt de procedures en de noodzaak van het melden van bepaalde infectieziekten door medische professionals aan bevoegde instanties om de verspreiding te beperken en de volksgezondheid te waarborgen, inclusief een lijst van meldingsplichtige ziekten [17](#page=17) [18](#page=18). ### 3.1 Rationale en procedure voor melding Het melden van infectieziekten is essentieel met het oog op het beperken van epidemieën of een toename van het aantal gevallen, en om samenwerking tussen artsen mogelijk te maken. Zowel vermoedelijke als geconfirmeerde infectieziekten moeten binnen 24 uur gesignaleerd worden. In gevallen waar een onmiddellijke interventie noodzakelijk is, dient zo snel mogelijk telefonisch contact te worden opgenomen [17](#page=17) [18](#page=18). De meldingen dienen te gebeuren aan de bevoegde artsen van de dienst Infectieziektebestrijding van de Vlaamse Gemeenschap in de provincie waar het incident (ziekte of cluster) zich voordoet. De overheid (arts Infectieziekten) kan aanvullende gegevens opvragen en overleggen met de melder over mogelijke indijkingsmaatregelen. De meldingen worden geregistreerd en, indien nuttig, wordt informatie verstrekt over diagnostiek, therapie, omvang en preventie. Leden van de dienst infectieziektebestrijding nemen vervolgens contact op met andere betrokken personen of artsen en stroomlijnen het samenwerkingsproces. Het melden ontslaat de aanmeldende artsen echter niet van hun plicht om zelf te handelen en inperkingsmaatregelen te nemen of aan te bevelen [17](#page=17). > **Tip:** In de praktijk wordt de melding helaas vaak nagelaten, wat leidt tot onbetrouwbare cijfers. Het is belangrijk de onderlijnde ziekten zeker te kennen [18](#page=18). ### 3.2 Meldingplichtige artsen en laboratoria De meldingsplicht geldt voor diverse medische professionals, waaronder: * De behandelende arts [17](#page=17). * De arts van het centrum voor leerlingenbegeleiding [17](#page=17). * De bedrijfsarts [17](#page=17). * De arts belast met het medisch toezicht op kinderen en jongeren die in voorzieningen verblijven [17](#page=17). * De CRA-arts (verantwoordelijk voor de coördinatie in woonzorgcentra) [17](#page=17). * De instellingsarts [17](#page=17). * Het hoofd van het laboratorium microbiologie waar het onderzoek gebeurde [17](#page=17). > **Tip:** De praktijk leert dat deze meldingen vaak nagelaten worden, wat de betrouwbaarheid van de cijfers beïnvloedt. Zorg dat je de gemarkeerde ziekten goed kent. Meer informatie is te vinden op [http://www.zorg-en-gezondheid.be/meldingsplichtigeinfectieziekten/](http://www.zorg-en-gezondheid.be/meldingsplichtigeinfectieziekten/) [18](#page=18). ### 3.3 Lijst van meldingsplichtige infectieziekten De volgende infectieziekten zijn meldingsplichtig voor artsen en laboratoria [18](#page=18): * Anthrax (miltvuur) [18](#page=18). * Botulisme [18](#page=18). * Brucellose [18](#page=18). * Cholera [18](#page=18). * Chikungunya [18](#page=18). * Dengue koorts [18](#page=18). * Difterie [18](#page=18). * Ebola [18](#page=18). * EHEC (Enterohaemorragische E. coli) [18](#page=18). * Gastro-enteritis, bij epidemische verheffing in een collectiviteit [18](#page=18). * Gele koorts [18](#page=18). * Gonorree [18](#page=18). * Haemophilus influenzae B invasieve infecties (hersenvliesontsteking en epiglotitis) [18](#page=18). * Hepatitis A [18](#page=18). * Acute hepatitis B [18](#page=18). * Humane infectie met aviaire (of nieuw subtype) influenza [18](#page=18). * Legionellose [18](#page=18). * Leptospirose [18](#page=18). * Malaria waarbij vermoed wordt dat de besmetting gebeurde op het Belgisch grondgebied, inclusief (lucht)havens [18](#page=18). * Marburg [18](#page=18). * Mazelen [18](#page=18). * Meningokokkeninfecties van bloed of hersenvliezen [18](#page=18). * MERS-coronavirus [18](#page=18). * Kinkhoest (Bordetella pertussis) [18](#page=18). * Pest [18](#page=18). * Pokken [18](#page=18). * Polio(myelitis) [18](#page=18). * Psittacose (Chlamydia psittaci) [18](#page=18). * Q-koorts (Coxiella burnetii) [18](#page=18). * Rabies [18](#page=18). * Salmonella typhi of paratyphi [18](#page=18). * SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome) [18](#page=18). * Shigellose [18](#page=18). * Streptococcus pyogenes invasieve infecties [18](#page=18). * Syfilis [18](#page=18). * Tuberculose [18](#page=18). * Tularemie (Francisella tularensis) [18](#page=18). * Variola (pokken) [18](#page=18). * Virale hemorragische koorts (Ebola-, Lassa-, Marburg- en gelijkaardige virussen) [18](#page=18). * Vlektyfus (Rickettsia prowazekii of Rickettsia typhi) [18](#page=18). * Voedselinfectie (vanaf twee gevallen) [18](#page=18). * West Nilevirus [18](#page=18). * Zikavirus [18](#page=18). * Zorginfecties door multiresistente micro-organismen [18](#page=18). * Elke dreigende epidemie van een (vermoedelijk) infectieus syndroom [18](#page=18).

| Term | Definition | |------|------------| | Exogene infectieziekte | Een infectieziekte waarbij de ziekteverwekker niet oorspronkelijk tot de normale lichaamsflora behoorde en van buitenaf het lichaam binnendringt om ziekte te veroorzaken. | | Endogene infectieziekte | Een infectieziekte die ontstaat door de activiteit van reeds aanwezige micro-organismen, vaak veroorzaakt door een verminderde weerstand van de gastheer, waardoor deze opportunistische pathogenen weefsels binnendringen. | | Reservoir | De biologische populatie of omgeving waar een ziekteverwekker zich in stand kan houden door replicatie en van waaruit besmetting van vatbare gastheren kan plaatsvinden. | | Overdracht | Het proces waarbij een ziekteverwekker van een reservoir wordt getransporteerd naar een vatbare gastheer, wat kan gebeuren via directe contacten, indirecte methoden (zoals besmette voorwerpen) of via vectoren. | | Vector | Een organisme, vaak een insect of ander dier, dat fungeert als drager en/of overbrenger van een ziekteverwekker van de ene gastheer naar de andere. | | Gastheer | Een organisme dat een ander organisme (in dit geval een ziekteverwekker) huisvest, waarbij de gastheer de bron van voeding en voortplanting kan zijn voor de ziekteverwekker. | | Tussengastheer | Een gastheer waarin een ziekteverwekker zich wel ontwikkelt of vermenigvuldigt, maar die niet de locatie is waar de volledige levenscyclus van de ziekteverwekker wordt voltooid en die doorgaans geen horizontale verspreiding toelaat. | | Eindgastheer | Een gastheer waarin de ziekteverwekker zijn volwassen stadium bereikt en zich seksueel kan voortplanten, wat resulteert in horizontale verspreiding naar andere individuen van dezelfde soort. | | Kudde-immuniteit | Een vorm van indirecte groepsimmuniteit waarbij een voldoende groot deel van een populatie immuun is tegen een infectieziekte, waardoor de kans op verspreiding significant afneemt en ook niet-immune individuen beschermd worden. | | Epidemie | De snelle verspreiding van een infectieziekte binnen een gemeenschap of regio over een specifieke periode, waarbij het aantal gevallen significant hoger is dan normaal verwacht. | | Transmissie | Het overdragen van een ziekteverwekker van een geïnfecteerd individu naar een vatbaar individu, wat kan plaatsvinden via verschillende routes zoals direct contact, druppels, of via vectoren. | | Meldingsplichtige infectieziekten | Infectieziekten die wettelijk verplicht zijn om zo snel mogelijk gemeld te worden door artsen en laboratoria aan de volksgezondheidsautoriteiten, teneinde epidemiologische surveillance en controle te waarborgen. | | R0 | Het basisreproductiegetal ($R_0$), wat het gemiddelde aantal secundaire gevallen aangeeft dat wordt veroorzaakt door één enkel geïnfecteerd individu in een volledig vatbare populatie. Een $R_0$ groter dan 1 impliceert dat een epidemie zich kan verspreiden. |

# Reservoir en overdracht van infectieziekten Dit onderwerp behandelt de bronnen van infectieorganismen, de manieren waarop ze zich in stand houden en van het ene organisme op het andere worden overgedragen, inclusief de rol van vectoren en dragers. ### 1.1 Het reservoir van micro-organismen Het reservoir is de "pool" waarin een micro-organisme zich in stand houdt door replicatie, en van waaruit een vatbare gastheer besmet kan worden [4](#page=4). #### 1.1.1 Typen reservoirs * **Mens als reservoir:** Vaak is de mens de enige bron voor instandhouding van het micro-organisme, zoals bij poliovirus [4](#page=4). * **Dieren als reservoir:** Soms kunnen ook dieren dienen als reservoir. Dit geldt voor ziekteverwekkers zoals *Taenia* (lintworm) en *Plasmodium* (malariaverwekker) [4](#page=4). * **Omgeving als reservoir:** In sommige gevallen kan het reservoir de gehele wereld omvatten, inclusief dode materie. Voorbeelden hiervan zijn *Clostridium tetani* (tetanusverwekker) en *Legionella* [4](#page=4). #### 1.1.2 Invloed van het reservoir op bestrijdingsstrategieën De aard van het reservoir bepaalt de effectiviteit van bestrijdingsmethoden zoals vaccinatie. * **Menselijke reservoirs:** Bij een menselijk reservoir kan vaccinatie potentieel leiden tot uitroeiing van het reservoir [5](#page=5). * **Dierlijke of omgevingsreservoirs:** Als het reservoir zich bij dieren bevindt of in de omgeving, heeft vaccinatie van mensen geen directe invloed op het reservoir zelf [5](#page=5). * **Dieren als eind- of tussengastheer:** Wanneer dieren als reservoir fungeren en de mens een eind- of tussengastheer is (waarbij de kiem zich in de mens niet kan handhaven), kan uitroeiing van deze dieren theoretisch het reservoir vernietigen. Dit werd bijvoorbeeld overwogen bij aviaire influenza door de vernietiging van vogels [5](#page=5). ### 1.2 Overdracht van ziekteverwekkers #### 1.2.1 Vervoer van het reservoir naar de gastheer Het transport van een ziekteverwekker van het reservoir naar een nieuwe gastheer gebeurt via een vector of een carrier [4](#page=4). #### 1.2.2 Factoren die overdracht beïnvloeden De manier waarop een ziekteverwekker het lichaam verlaat en het lichaam van een nieuwe gastheer binnendringt, speelt een cruciale rol in de verspreiding [1](#page=1). #### 1.2.3 Voorbeelden van overdracht * **Poliovirus:** Wordt overgedragen door inslikken van besmette zaken of vloeistoffen, vaak via menselijke stoelgangresten [4](#page=4). * ***Taenia saginata*:** Overdracht vindt plaats door het eten van rauw rundvlees dat besmet is met cysten. Ook indirecte besmetting via met runder- of menselijke stoelgangresten besmette zaken of vloeistoffen die ingeslikt worden, is mogelijk [4](#page=4). * ***Plasmodium spp.* (malaria):** Overdracht gebeurt via de bloedbaan door de beet van een besmette Anopheles mug [4](#page=4). * ***Clostridium tetani*:** Verspreiding vindt plaats via aarde of vuil dat besmet is met de bacterie of sporen, welke in wonden terechtkomt [4](#page=4). * ***Vibrio cholerae* (cholera):** Overdracht gebeurt via water of voedsel besmet met de bacterie uit menselijke fecaliën [4](#page=4). * ***Toxoplasma gondii*:** Besmetting kan optreden door het eten van onvoldoende verhit vlees, het eten van groenten die in de openlucht zijn gekweekt, of via andere zaken die besmet zijn met (katte)stoelgangresten [4](#page=4). ### 1.3 Rol van vectoren en dragers Een vector is een organisme dat een ziekteverwekker transporteert. Een carrier, ook wel drager genoemd, is een individu dat besmettelijk is zonder zelf ziek te zijn. De uitroeiing van een noodzakelijke vector kan de verspreiding van een ziekte stoppen, zoals de bestrijding van muggen bij malaria [4](#page=4) [5](#page=5). ### 1.4 Gastheertypen en transmissie De rol van de gastheer kan variëren, wat invloed heeft op de manier van verspreiding: * **Tussengastheer:** Een tussengastheer (intermediate host) ondergaat een ontwikkelingsstadium van de parasiet, maar is niet de site van seksuele reproductie of waar de parasiet zich permanent kan handhaven voor verdere verspreiding. Bij *Toxoplasma gondii* is de mens een tussengastheer; hierdoor zijn directe mens-mens besmettingen (horizontale transmissie) over het algemeen niet mogelijk, behalve in uitzonderlijke gevallen zoals bij kannibalisme. Wel is verticale transmissie van moeder op kind mogelijk [6](#page=6). * **Eindgastheer:** De eindgastheer (definitive host) is de gastheer waarin de parasiet volwassen wordt en/of zich seksueel voortplant. Horizontale verspreiding binnen de populatie van eindgastheren is hierbij mogelijk [6](#page=6). #### 1.4.1 Horizontale versus verticale transmissie * **Horizontale transmissie:** Verwijst naar de overdracht van een ziekteverwekker van de ene individuele gastheer op de andere binnen dezelfde generatie. Dit is de meest voorkomende vorm van transmissie in drukke menselijke populaties [6](#page=6). * **Verticale transmissie:** Verwijst naar de overdracht van een ziekteverwekker van moeder op kind, hetzij tijdens de zwangerschap (intra-uterien), de geboorte (intra-partum), of via borstvoeding (post-partum). Verticale transmissie wordt belangrijker in kleine, geïsoleerde gemeenschappen. Voorbeelden van ziekten met verticale transmissie zijn cytomegalovirus (CMV) en human T-cell lymphotropic virus (HTLV) [6](#page=6). > **Tip:** Begrijpen of een ziekteverwekker zich uitsluitend in mensen voortplant of ook in andere organismen is cruciaal voor het opzetten van effectieve preventie- en bestrijdingsstrategieën. > > **Tip:** De rol van de vector (bv. muggen bij malaria) is vaak een zwakke schakel in de overdrachtscyclus en kan daarom een primair doelwit zijn voor ziektebestrijding. --- # Classificatie van infectieziekten Dit deel bespreekt het onderscheid tussen exogene en endogene infectieziekten, gebaseerd op de oorsprong van de ziekteverwekker en de rol van de weerstand van de gastheer. ### 2.1 Exogene versus endogene infectieziekten Infectieziekten kunnen worden geclassificeerd op basis van de oorsprong van de ziekteverwekker, wat leidt tot de onderscheiding tussen exogene en endogene infecties [3](#page=3). #### 2.1.1 Exogene infectieziekten Een infectieziekte wordt als **exogeen** beschouwd wanneer de ziekteverwekker oorspronkelijk niet tot de "flora" van de gastheer behoorde. Dit zijn doorgaans de typische pathogenen die we associëren met ziekten, zoals *Salmonella*, hepatitis B-virus (HBV) en influenza. Zelfs een infectie veroorzaakt door een ziekteverwekker die slechts tijdelijk in de flora aanwezig is, zoals *N. meningitidis*, kan als exogeen worden geclassificeerd [3](#page=3). > **Tip:** Exogene infecties worden vaak veroorzaakt door externe introductie van micro-organismen waar de gastheer normaliter geen of weinig weerstand tegen heeft opgebouwd. #### 2.1.2 Endogene infectieziekten Een **endogene** infectieziekte treedt op wanneer een reeds aanwezige kiem, door verminderde weerstand van de gastheer, een (opportunistische) infectie veroorzaakt. Kenmerkend voor endogene infecties is de invasie van weefsels door bacteriën die normaal deel uitmaken van de flora van de darmen (colonflora) of huid. Een ander voorbeeld is wanneer bacteriën uit de flora van de bovenste luchtwegen afdalen naar de lagere luchtwegen en daar een infectie veroorzaken. Virussen, zoals herpesvirussen, kunnen op een vergelijkbare manier endogene infecties veroorzaken, bijvoorbeeld door het ontstaan van koortsblaasjes of gordelroos (zona) [3](#page=3). > **Voorbeeld:** Iemand met een verzwakt immuunsysteem na chemotherapie kan een longontsteking ontwikkelen veroorzaakt door *Streptococcus pneumoniae* die normaal aanwezig is in de keelholte. De rol van de arts kan significant zijn in het ontstaan van endogene infecties. Dit kan onder andere komen door het gebruik van antibiotica, het toepassen van invasieve technieken of het voorschrijven van immunosuppressiva. Daarom is een bedachtzame werkwijze en strikte hygiëne essentieel om het optreden van endogene infecties te voorkomen [3](#page=3). --- # Epidemieën en hun oorzaken Dit hoofdstuk behandelt de definitie van een epidemie, de voorwaarden voor transmissie van ziekteverwekkers, en de factoren die de instandhouding van een epidemie beïnvloeden, met het HIV als illustratief voorbeeld. ### 3.1 Wat is een epidemie? Een epidemie wordt gekenmerkt door de transmissie van een infectieziekte [8](#page=8). ### 3.2 Voorwaarden voor transmissie Transmissie van een infectieziekte veronderstelt geschikt contact tussen een vatbaar persoon en een infectieus agens [8](#page=8). ### 3.3 Factoren die de instandhouding van een epidemie beïnvloeden Een epidemie kan alleen worden onderhouden als er voldoende geschikt contact plaatsvindt tussen vatbare personen. Dit is gerelateerd aan het reproductiegetal ($R_0$). Een epidemie ontstaat en breidt zich uit wanneer $R_0 > 1$ [10](#page=10). #### 3.3.1 Voorbeeld: HIV Het ontstaan en de groei van de HIV-1 groep M epidemie illustreren hoe bevolkingsgroei en sociaaleconomische veranderingen de verspreiding van een ziekte kunnen beïnvloeden [10](#page=10) [11](#page=11). ##### 3.3.1.1 Oorsprong en vroege verspreiding Moleculaire analyse van HIV-isolaten, afkomstig uit biopten genomen in 1959 en 1960 in Belgisch Congo, suggereert dat een gemeenschappelijke voorouder van het virus rond de wisseling van de 19e en 20e eeuw is ontstaan. Men neemt aan dat het virus destijds van aap op mens is overgesprongen, waarschijnlijk tijdens de jacht of bereiding van apenvlees. In de periode vóór de officiële ontdekking van AIDS in 1981, zijn er waarschijnlijk honderdduizenden mensen onopgemerkt gestorven aan de ziekte. De start van de HIV-1/AIDS pandemie wordt toegeschreven aan Centraal-Afrika, van waaruit het zich verspreidde naar Europa en Amerika (mede via Haïti) [11](#page=11) [9](#page=9). ##### 3.3.1.2 Rol van bevolkingsgroei en urbanisatie Het doorbreken van de epidemie in Belgisch Congo correleert met de bevolkingsexplosie in Afrikaanse steden, zoals Kinshasa. Dit suggereert dat verhoogde migratie en sociaaleconomische veranderingen, die leidden tot een toename van bevolkingsdichtheid en contact, de verspreiding van HIV hebben bevorderd [10](#page=10) [11](#page=11). ##### 3.3.1.3 Transmissiepatronen De transmissie van HIV kan plaatsvinden via seksueel contact. Een epidemiologische clusteranalyse toont hoe een indexpatiënt het virus via seksuele partners verspreidt naar derden. Deze analyse kan patiënten, de stad van diagnose, en symptomen (zoals Kaposi sarcoom, Pneumocystis jiroveci pneumonie of andere opportunistische infecties) in kaart brengen. Buiten Afrika, in de vroege stadia van de HIV-infectie, kwamen de meeste infecties voor bij mannen [11](#page=11) [7](#page=7). > **Tip:** Begrip van de concepten "transmissie" en "reproductiegetal" ($R_0$) is cruciaal voor het analyseren van epidemieën. $R_0$ vertegenwoordigt het gemiddeld aantal secundaire infecties dat door één geïnfecteerd individu wordt veroorzaakt in een volledig vatbare populatie. > **Voorbeeld:** Een epidemiologische clusteranalyse, zoals de analyse van de seksuele transmissie van HIV, maakt het mogelijk om de connecties tussen geïnfecteerde individuen visueel weer te geven en de verspreidingsroute van een ziekteverwekker te traceren [7](#page=7). --- # Meldingsplichtige infectieziekten Dit onderwerp behandelt de verplichting voor artsen en laboratoria om bepaalde infectieziekten te melden aan de overheid, met als doel het beperken van epidemieën en het coördineren van bestrijdingsmaatregelen [17](#page=17) [18](#page=18). ### 4.1 Wettelijke meldingsplicht #### 4.1.1 Wie moet melden? De meldingsplicht geldt voor verschillende zorgprofessionals, waaronder: * De behandelende arts [17](#page=17). * De arts van het centrum voor leerlingenbegeleiding [17](#page=17). * De bedrijfsarts [17](#page=17). * De arts belast met het medisch toezicht op kinderen en jongeren in voorzieningenverblijven [17](#page=17). * De CRA-arts (verantwoordelijk voor de coördinatie in woonzorgcentra) [17](#page=17). * De instellingsarts [17](#page=17). * Het hoofd van het laboratorium microbiologie waar het onderzoek gebeurde [17](#page=17). #### 4.1.2 Rationale voor de meldingsplicht De belangrijkste redenen voor de meldingsplicht zijn: * **Urgentie:** Snelle detectie is cruciaal voor effectieve bestrijding [17](#page=17) [18](#page=18). * **Epidemiepreventie:** Het beperken van het aantal gevallen en het voorkomen van epidemieën [17](#page=17) [18](#page=18). * **Samenwerking:** Het faciliteren van samenwerking tussen artsen en gezondheidsautoriteiten [17](#page=17). #### 4.1.3 Procedure en termijnen * Zowel vermoedelijke als geconfirmeerde infectieziekten moeten binnen 24 uur gesignaleerd worden [17](#page=17). * In geval van een onmiddellijke nood aan interventie, dient zo snel mogelijk telefonisch contact te worden opgenomen [17](#page=17). * Meldingen dienen te gebeuren aan de bevoegde artsen van de dienst Infectieziektebestrijding van de Vlaamse Gemeenschap in de provincie waar het incident (ziekte of cluster) zich voordoet [17](#page=17). #### 4.1.4 Rol van de overheid en melder * De overheid (arts Infectieziekten) kan aanvullende gegevens opvragen [17](#page=17). * Er wordt overlegd met de melder over zinvolle indijkingmaatregelen [17](#page=17). * De melding wordt geregistreerd en, indien nuttig, wordt informatie verstrekt over diagnostiek, therapie, omvang en preventie [17](#page=17). * Leden van de dienst infectieziektebestrijding kunnen contact opnemen met andere betrokkenen of artsen en stroomlijnen het samenwerkingsproces [17](#page=17). * De meldingsplicht ontslaat de aanmeldende artsen niet van hun plicht om zelf te handelen en inperkingsmaatregelen te nemen of aan te bevelen [17](#page=17). > **Tip:** Hoewel de meldingsplicht essentieel is, wordt in de praktijk helaas vaak nagelaten deze te volgen, wat kan leiden tot onbetrouwbare cijfers over de prevalentie van infectieziekten [17](#page=17) [18](#page=18). ### 4.2 Lijst van verplicht aan te geven infectieziekten Hieronder volgt een opsomming van infectieziekten die verplicht meldingsplichtig zijn. Het is aan te raden de onderstreepte ziekten zeker te kennen [18](#page=18). * Anthrax (miltvuur) [18](#page=18). * Botulisme [18](#page=18). * Brucellose [18](#page=18). * Cholera [18](#page=18). * Chikungunya [18](#page=18). * Dengue koorts [18](#page=18). * Difterie [18](#page=18). * Ebola [18](#page=18). * EHEC (Enterohaemorragische E. coli) [18](#page=18). * Gastro-enteritis, bij epidemische verheffing in een collectiviteit [18](#page=18). * Gele koorts [18](#page=18). * Gonorree [18](#page=18). * Haemophilus influenzae B invasieve infecties (hersenvliesontsteking en epiglotitis) [18](#page=18). * Hepatitis A [18](#page=18). * Acute hepatitis B [18](#page=18). * Humane infectie met aviaire (of nieuw subtype) influenza [18](#page=18). * Legionellose [18](#page=18). * Leptospirose [18](#page=18). * Malaria waarbij vermoed wordt dat de besmetting gebeurde op het Belgisch grondgebied, inclusief (lucht)havens [18](#page=18). * Marburg [18](#page=18). * Mazelen [18](#page=18). * Meningokokkeninfecties van bloed of hersenvliezen [18](#page=18). * MERS- coronavirus [18](#page=18). * Kinkhoest (Bordetella pertussis) [18](#page=18). * Pest [18](#page=18). * Pokken [18](#page=18). * Polio(myelitis) [18](#page=18). * Psittacose (Chlamydia psittaci) [18](#page=18). * Q-koorts (Coxiella burnetii) [18](#page=18). * Rabies [18](#page=18). * Salmonella typhi of paratyphi [18](#page=18). * SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome) [18](#page=18). * Shigellose [18](#page=18). * Streptococcus pyogenes invasieve infecties [18](#page=18). * Syfilis [18](#page=18). * Tuberculose [18](#page=18). * Tularemie (Francisella tularensis) [18](#page=18). * Variola (pokken) [18](#page=18). * Virale hemorragische koorts (Ebola-, Lassa-, Marburg- en gelijkaardige virussen) [18](#page=18). * Vlektyfus (Rickettsia prowazekii of Rickettsia typhi) [18](#page=18). * Voedselinfectie (vanaf twee gevallen) [18](#page=18). * West Nilevirus [18](#page=18). * Zikavirus [18](#page=18). * Zorginfecties door multiresistente micro-organismen [18](#page=18). * Elke dreigende epidemie van een (vermoedelijk) infectieus syndroom [18](#page=18). > **Meer informatie:** Voor een actuele lijst en verdere details kan de website http://www.zorg-en-gezondheid.be/meldingsplichtigeinfectieziekten/ geraadpleegd worden [18](#page=18). --- ## 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 | |------|------------| | Reservoir | De “pool” waarin een organisme zich in stand houdt (replicatie) en van waaruit een vatbare gastheer kan worden besmet. Dit kan variëren van andere gastheren (zoals mensen) tot dieren, dode materie of het milieu. | | Overdracht | Het transport van een ziekteverwekker van het reservoir naar een nieuwe gastheer. Dit kan direct gebeuren of indirect via een vector of drager. | | Vector | Een organisme, vaak een insect of ander geleedpotige, dat een ziekteverwekker overbrengt van een besmet organisme naar een vatbaar organisme. | | Carrier (drager) | Een individu dat een ziekteverwekker bij zich draagt en kan verspreiden zonder zelf symptomen te vertonen. | | Exogene infectieziekte | Een infectieziekte veroorzaakt door een ziekteverwekker die oorspronkelijk niet tot de normale flora van het lichaam behoorde. Typische voorbeelden zijn infecties met pathogenen zoals Salmonella of influenza. | | Endogene infectieziekte | Een infectieziekte die ontstaat wanneer een reeds aanwezig micro-organisme, door bijvoorbeeld verminderde weerstand van de gastheer, opportunistisch een infectie veroorzaakt. | | Flora | De verzameling micro-organismen, zoals bacteriën en schimmels, die normaal gesproken op of in het lichaam leven zonder ziekte te veroorzaken. | | Opportunistische infectie | Een infectie veroorzaakt door een micro-organisme dat normaal gesproken ongevaarlijk is, maar ziekte kan veroorzaken bij personen met een verzwakt immuunsysteem of andere specifieke omstandigheden. | | Kudde-immuniteit | De indirecte bescherming tegen infectieziekten die ontstaat wanneer een significant deel van de populatie immuun is, waardoor de verspreiding van de ziekte wordt beperkt. | | Horizontale transmissie | De verspreiding van een infectie van de ene persoon naar de andere binnen dezelfde generatie, bijvoorbeeld via direct contact of druppelinfectie. | | Verticale transmissie | De overdracht van een infectie van een ouder op het nageslacht, bijvoorbeeld van moeder op kind tijdens de zwangerschap, bevalling of via borstvoeding. | | Epidemie | Een plotselinge en wijdverbreide toename van een infectieziekte binnen een bepaalde populatie of regio, die het verwachte aantal gevallen overschrijdt. | | R0 (basale reproductiefactor) | Een maatstaf die aangeeft hoeveel secundaire infecties er gemiddeld worden veroorzaakt door één geïnfecteerd individu in een volledig vatbare populatie. Een R0 groter dan 1 suggereert dat de infectie zich zal verspreiden. | | Meldingsplichtige infectieziekten | Infectieziekten die wettelijk verplicht zijn om te worden gemeld aan de volksgezondheidsautoriteiten door artsen en laboratoria, om zo de verspreiding te kunnen volgen en bestrijden. | | Incident | Een ongebruikelijk of onverwacht evenement, in deze context verwijzend naar de ziekte of een cluster van ziektes die gemeld moeten worden. | | Inperkingsmaatregelen | Maatregelen die worden genomen om de verspreiding van een infectieziekte te beperken, zoals isolatie, quarantaine, vaccinatiecampagnes of hygiëneprotocollen. |

# Diagnostische principes en technieken in de medische microbiologie Hier volgt een gedetailleerde studiehandleiding voor "Diagnostische principes en technieken in de medische microbiologie", gebaseerd op de verstrekte documentinhoud (pagina's 12-24, 26-45). ## 1. Diagnostische principes en technieken in de medische microbiologie Dit deel behandelt de algemene principes van diagnostiek in de medische microbiologie, de diverse methoden voor het aantonen van pathogenen en immuniteit, en de interpretatie van laboratoriumresultaten. ### 1.1 De taken van het medisch microbiologisch laboratorium Het medisch microbiologisch laboratorium voert onderzoek uit op aanvraag van de arts met als doel: * Vaststellen of een patiënt een infectie heeft. * Identificeren van de verwekker(s) van de infectie. * Bepalen van bruikbare antimicrobiële middelen (antibiogram). Daarnaast adviseert het laboratorium over de juiste staalafname en staalbewaring. De technieken omvatten microscopie, kweek met identificatie, antigeendetectie, moleculaire detectietechnieken en serologie. Het antibiogram is niet alleen belangrijk voor de individuele patiënt, maar ook voor de gemeenschap door het monitoren van resistentiecijfers en epidemiologie. ### 1.2 Microbiologische etiologie aantonen: met welke technieken? Vaak is een klinisch beeld niet voldoende specifiek om de diagnose en verwekker direct te identificeren. Diagnostische technieken bieden hierbij uitkomst. De methoden kunnen grofweg worden onderverdeeld in: * **Directe detectie:** * Microscopie * Niet-microscopische methoden (bv. antigeendetectie, genoomdetectie) * **Detectie na amplificatie (kweek of moleculair):** * Kweek van micro-organismen * Moleculaire amplificatietechnieken (bv. PCR) * **Immunologische detectie:** * Serologie (detectie van antilichamen) * Huidtesten #### 1.2.1. Microscopie Gewone lichtmicroscopie, met een maximale vergroting van ongeveer 1000x, maakt objecten groter dan 0,2 micrometer zichtbaar. Het kan gebruikt worden voor het aantonen van fungi, parasieten en voor urineweginfecties ('wet stain'). Voor bacteriën is meestal een 1000x vergroting met gefixeerd en gekleurd preparaat nodig. * **Gramkleuring:** Dit is de meest gebruikte kleuring in de bacteriologie. Het onderscheid tussen grampositieve (blauw) en gramnegatieve (rood) bacteriën is gebaseerd op de celwandsamenstelling (hoeveelheid peptidoglycaan). Dit kan cruciaal zijn voor de initiële diagnose, bijvoorbeeld bij verdenking op meningitis, waarbij grampositieve en gramnegatieve diplokokken direct aanwijzingen geven voor de behandeling (pneumokok vs. meningokok). * **Zuurvaste kleuring (bv. Ziehl-Neelsen, Auramine):** Gebruikt voor het aantonen van zuurvaste bacteriën, met name mycobacteriën. Deze kleuringen maken gebruik van intracellulaire kleurstoffen die resistent zijn tegen een zuur-alcohol mengsel, dankzij de mycolzuurmantel van de bacteriën. Auramine kleuring maakt gebruik van fluorescentie. * **Fluorescentiemicroscopie:** Kan gebruikt worden om micro-organismen aan te tonen na kleuring met een antiserum met een fluorescerende marker, of met een DNA-probe (FISH). Antigenen van bacteriën en virussen kunnen ook met deze techniek worden opgespoord door middel van directe of indirecte immunofluorescentie. * **Elektronenmicroscopie (EM):** Nodig voor het zichtbaar maken van virussen. Zeer zelden gebruikt in de routinediagnostiek. **Tip:** Microscopie biedt een snelle, goedkope methode met een directe indicatie van de verwekker, vooral bij meningitis. Nadelen zijn de beperkte specificiteit en de mogelijke interferentie met de normale flora. #### 1.2.2. Niet-microscopische methoden Deze methoden detecteren pathogenen zonder gebruik te maken van lichtmicroscopie of amplificatie. Ze zijn gebaseerd op antilichaam-antigeen reacties of nucleïnezuur hybridisatie. * **Antigeendetectie:** Sneltesten, vaak gebaseerd op immunochromatografie of ELISA, kunnen antigenen van bacteriën, virussen, schimmels en protozoa aantonen. Voorbeelden zijn C. difficile toxine in feces, rotavirus in stoelgang, en Plasmodium spp. antigenen bij malaria. * **Nucleïnezuur hybridisatie (in situ):** Kan worden gebruikt om genetisch materiaal van pathogenen direct in weefsels aan te tonen. **Tip:** Deze methoden zijn snel en kunnen vaak ter plekke worden uitgevoerd, maar de gevoeligheid kan beperkt zijn. Ze zijn nuttig voor specifieke pathogenen waarvoor snelle diagnostiek gewenst is. #### 1.2.3. Basistechniek voor kweek van micro-organismen Kweek berust op het principe dat micro-organismen zich vermenigvuldigen onder optimale omstandigheden (voedingsbodem, temperatuur, atmosferische condities). * **Kweekbodems:** * **Vloeibare kweekbodems:** Gebruikt voor het opsporen van groei (troebelheid) en voor verder onderzoek naar bacteriële kenmerken. * **Agarbodems:** Hierop ontstaan zichtbare kolonies, waarbij één bacterie idealiter één kolonie vormt. Kweekplaten worden vaak uitgesmeerd in verdunningen om geïsoleerde kolonies te verkrijgen voor identificatie. Resultaten kunnen kwalitatief (groei/geen groei), semi-kwantitatief (+, ++, +++), of kwantitatief (kolonievormende eenheden per volume, KVE/CFU) worden gerapporteerd. * **Selectieve en differentiële bodems:** Specifieke stoffen kunnen worden toegevoegd aan kweekbodems om de groei van bepaalde micro-organismen te bevorderen (selectief) of om onderscheid te maken tussen soorten op basis van kolonie-uiterlijk (bv. kleur door chromogene stoffen) of enzymatische activiteit (bv. hemolyse op bloedagar). **Tip:** Het belang van de juiste staalafname en de interpretatie van kweekresultaten in de context van de normale flora is cruciaal. * **Identificatie van de opgegroeide bacteriën:** Na kweek worden bacteriën geïdentificeerd op basis van: * Gramkleur en celvorm. * Uiterlijk van kolonies (grootte, kleur, geur). * Fysiologische en biochemische eigenschappen (bv. suiker- of aminozuurafbraak, enzymatische tests). * Genetisch profiel (bv. 16S rRNA gen sequentie). * Serologische reacties (agglutinatie met specifieke antilichamen). #### 1.2.4. Enzymatische en serologische identificatie Dit omvat een reeks biochemische tests die de enzymatische capaciteit van bacteriën onderzoeken om specifieke substraten af te breken. Vroeger werden hiervoor uitgebreide 'batterijen' van chemische tests gebruikt; tegenwoordig zijn er geautomatiseerde systemen die dit sneller en efficiënter doen. #### 1.2.5. Identificatie met MaldiTOF massaspectrografie Matrix-assisted laser desorption/ionization Time of flight (MALDI-TOF) massaspectrometrie is een moderne techniek die sinds ongeveer tien jaar in diagnostische laboratoria wordt gebruikt. Het maakt snelle (binnen een kwartier na kolonie-isolatie) en universele identificatie van bacteriën en gisten mogelijk door het analyseren van hun eiwitprofiel, dat als een 'fingerprint' dient. Dit resulteert in een aanzienlijke tijdwinst ten opzichte van klassieke methoden. #### 1.2.6. Kweek van moeilijker kweekbare micro-organismen Sommige micro-organismen vereisen speciale kweekomstandigheden: * **Anaeroben:** Vereisen kweekomstandigheden zonder zuurstof, zowel tijdens transport als in het laboratorium. Speciale anaerobe kasten of zakken worden hiervoor gebruikt. * **Trage groeiers of niet op klassieke bodems:** Mycobacteriën (weken), Mycoplasmata (microscopische kolonies op speciale media), Chlamydia (alleen op cellijnen). * **(Bijna) onkweekbare bacteriën:** Sommige kunnen alleen in een diermodel worden gekweekt (bv. Mycobacterium leprae in gordeldier), andere helemaal niet in vitro. * **Schimmels en gisten:** Groeien vaak op speciale media, soms langzamer dan bacteriën. * **Virussen:** Vereisen levende cellijnen voor kweek. Obligaat intracellulaire parasieten. * **Protozoa:** Niet routinematig kweekbaar. **Tip:** Voor veel van deze moeilijk kweekbare micro-organismen worden steeds vaker moleculaire detectietechnieken (bv. PCR) ingezet als alternatief of aanvulling op de kweek, vooral als een antibiogram niet noodzakelijk is. ### 1.3 Interpretatie in het bacteriologisch onderzoek De interpretatie van bacteriologisch onderzoek vereist een strategische aanpak: * **Focus op de klinische vraag:** Het laboratorium identificeert niet alle aanwezige bacteriën, maar richt zich op de pathogenen die de klinische vraag verklaren. * **Kennis van de normale flora:** Het laboratorium moet onderscheid kunnen maken tussen commensale flora en pathogenen. * **Staaltypes:** De aard van het staal bepaalt mede de interpretatie: * **Type I (steriele plaatsen):** Bloed, gewrichtsvocht, pleuravocht. Gevonden micro-organismen zijn bijna altijd pathogenen, mits aseptisch afgenomen. Huidbewoners die worden aangetroffen, worden vaak als contaminanten beschouwd. * **Type II (potentieel steriele plaatsen, passage door niet-steriele zones):** Sputum, urine. Hierbij is er een risico op contaminatie. Metingen zijn vaak semi-kwantitatief of kwantitatief om significante aantallen te onderscheiden van normale flora. Kwaliteitsindicatoren zoals het aantal plaveiselcellen (sputum) of de cel/witbalans (urine) zijn belangrijk. * **Type III (gemengd met normale flora):** Feces, keeluitstrijkje, wondvocht, vagina. Hierbij is specifieke kennis van pathogenen en vaak selectieve kweekbodems nodig. Kwantiteit kan ook hier belangrijk zijn (bv. Candida-overgroei). * **Belang van communicatie:** De aanvragende arts moet de klinische vraag duidelijk communiceren, en indien er een specifieke verwachting is (bv. op basis van reizen, immuunsuppressie), moet dit worden doorgegeven aan de microbioloog. #### 1.3.1. Staaltypes in detail * **Type I Staal:** Afkomstig van een locatie zonder normale flora. Elk gevonden micro-organisme is potentieel pathogeen. Aseptische afname is cruciaal. Hemoculturen zijn een speciaal type Type I staal, waarbij een grote hoeveelheid bloed in een rijk medium wordt geïncubeerd. * **Type II Staal:** Afkomstig van een locatie die normaal steriel is, maar waar de afname door een zone met normale flora passeert (bv. sputum dat door de keel gaat). Maatregelen bij afname, transport en verwerking zijn gericht op het minimaliseren van contaminatie. Kwantitatieve kweek en het opsporen van bekende pathogenen zijn hierbij belangrijk. Kwaliteitsindicatoren (bv. plaveiselcellen in sputum, neutrofielen in urine) helpen bij de interpretatie. * **Type III Monsters:** Een mix van pathogenen en normale flora. Identificatie vereist kennis van specifieke pathogenen en vaak selectieve media. Kwantiteit kan relevant zijn (bv. Candida-infectie bij overgroei). #### 1.3.2. Belang van aspect tijd bij diagnose door kweek Kweekgebaseerde diagnostiek is relatief tijdrovend. Gewone bacteriologische kweek met identificatie duurt doorgaans 24-48 uur. Antibiogrammen vereisen nog eens 24-48 uur. Trager groeiende micro-organismen (virussen, mycobacteriën, anaeroben) vergen nog meer tijd, waardoor snellere non-culture technieken (zoals PCR en serologie) vaak de voorkeur krijgen. ### 1.4 Detectie na moleculaire amplificatie Moleculaire technieken, voornamelijk gebaseerd op PCR (Polymerase Chain Reaction) of reverse transcriptie-PCR (RT-PCR voor RNA), maken het mogelijk om genetisch materiaal van pathogenen te amplificeren en aan te tonen. * **Kenmerken:** * Vaak kwantitatief (bv. via CT-waarden of ijkcurves). * Zeer specifiek en gevoelig, wat zowel een voordeel als een nadeel kan zijn (risico op vals-positieve resultaten door contaminatie). * Breed toepassingsgebied voor alle pathogenen (bacteriën, virussen, schimmels, protozoa). * Kan worden gecombineerd met sequencing voor typeren van stammen of varianten. * **Toepassingen:** * **Bacteriën:** Aanwezigheid aantonen (bv. 16S rRNA gen), identificatie van moeilijk kweekbare soorten, detectie van resistentiegenen, stamtypering. * **Virussen:** Aanwezigheid aantonen en kwantificeren (bv. HIV, CMV, HBV), typeren van virale varianten, bepalen van antivirale resistentie op genetisch niveau. * **Schimmels en Protozoa:** Aanwezigheid aantonen in diverse staaltypes. **Tip:** Moleculaire amplificatie is een krachtige tool voor snelle en gevoelige diagnostiek, maar vereist strenge maatregelen om moleculaire contaminatie op het laboratorium te voorkomen. ### 1.5 Serologie Serologie detecteert antilichamen in serum (of ander lichaamsvocht) die door het lichaam zijn aangemaakt als reactie op een infectie. * **Principes:** * **Indirecte detectie:** Het toont geen pathogeen aan, maar het immuunantwoord erop. Dit betekent dat er geen informatie is over de aanwezigheid van het actieve agens, tenzij het agens per definitie nauwelijks uit het lichaam wordt geëlimineerd (bv. HIV). * **Meetinstrumenten:** Meestal gebaseerd op ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) of immunochromatografie (sneltesten). * **Specifieke antistoffen:** * **IgM:** Wijst meestal op een recente of acute infectie. De productie begint binnen een week en piekt binnen twee weken, waarna de titers na enkele maanden afnemen. * **IgG:** Wordt later gedetecteerd (na meer dan een week) en kan levenslang detecteerbaar blijven (niet altijd). Een viervoudige toename van de IgG-titer in twee opeenvolgende monsters (met minstens twee weken ertussen) duidt op een recente infectie of reactivatie. * **Interpretatie:** * **Windowfase:** De periode tussen infectie en detecteerbaarheid van antilichamen (vooral IgM en antigenen) of genetisch materiaal. Moleculaire technieken kunnen deze fase soms overbruggen. * **Vals-negatief:** Kan optreden bij patiënten met een verstoord immuunsysteem (bv. neonaten, ouderen, immuungedeprimeerden) die onvoldoende antistoffen produceren. * **Vals-positief:** Kan optreden bij passieve immunisatie (bv. transplacentair verkregen antistoffen bij neonaten, na transfusie met plasma) of bij polyklonale activatie van B-cellen (bv. bij Epstein-Barr virus infectie, wat kan leiden tot positieve resultaten voor andere antigenen). * **Titerbepaling:** Kwantificeren van antilichamen kan inzicht geven in de fase van de infectie of een herinfectie aantonen (boostreactie). * **Toepassingsgebieden:** Vooral voor virussen met een chronisch verloop, en voor bacteriële infecties die moeilijk te kweken zijn (bv. syfilis, Ziekte van Lyme). Ook voor screening van dragers (HIV, HBV, HCV) en het opvolgen van vaccinatiestatus. **Tip:** Serologie biedt een stabiele, relatief goedkope methode voor het aantonen van doorgemaakte infecties, maar de indirecte aard van de detectie is een belangrijke beperking. Een combinatie met andere technieken is vaak nodig voor een volledige diagnose. --- # Directe detectiemethoden van micro-organismen Directe detectiemethoden van micro-organismen omvatten een reeks technieken die worden gebruikt om pathogenen direct aan te tonen, wat cruciaal is voor diagnose en behandeling. ## 2. Directe detectiemethoden van micro-organismen Medisch microbiologische laboratoria ondersteunen artsen bij het diagnosticeren van infecties door pathogenen op te sporen, de verwekker te identificeren en informatie te verstrekken over geschikte antimicrobiële middelen. Naast microscopische technieken worden ook niet-microscopische methoden, detectie na amplificatie en serologische tests ingezet. ### 2.1 Microscopische methoden Microscopie maakt directe observatie van micro-organismen mogelijk. #### 2.1.1 Gewone lichtmicroscopie * **Vergroting:** Maximaal bereik is ongeveer $1000 \times$, waardoor objecten kleiner dan $0,2$ micrometer zichtbaar zijn. * **Toepassingen:** Kan worden gebruikt voor het aantonen van grotere structuren zoals schimmels en parasieten, of in urineweginfecties en vaginale uitstrijkjes ('wet stain'). * **Beperkingen:** Voor een duidelijk beeld van bacteriën is een hogere vergroting en kleuring noodzakelijk. Virussen, mycoplasmata en chlamydiae zijn niet zichtbaar met deze techniek. * **Kleuringen:** * **Gramkleuring:** De meest gebruikte kleuring in de bacteriologie. Het principe berust op de verschillen in celwandsamenstelling (hoeveelheid peptidoglycaan). Grampositieve bacteriën kleuren blauw, gramnegatieve bacteriën kleuren rood. Dit kan direct diagnostische informatie opleveren, met name bij verdenking op meningitis (diplokokken). * **Zuurvaste kleuringen (bv. Ziehl-Neelsen, Auramine):** Gebruikt voor het aantonen van zuurvaste bacteriën, met name mycobacteriën (zoals *Mycobacterium tuberculosis*). Deze kleuringen maken gebruik van intracellulaire kleurstoffen die bestand zijn tegen ontkleuring met zuur en alcohol, dankzij de mycolzuurmantel van de celwand. Auraminekleuring werkt fluorescerend en is sneller en gevoeliger. * **Fluorescentiemicroscopie:** Maakt detectie mogelijk van micro-organismen of weefsels die gekleurd zijn met een fluorescent gelabeld antiserum of probe (bv. FISH - Fluorescence In Situ Hybridization). Antigenen van bacteriën en virussen kunnen worden aangetoond. #### 2.1.2 Elektronenmicroscopie (EM) * **Toepassing:** Noodzakelijk voor het visualiseren van virussen. * **Gebruik:** Zelden gebruikt in routinediagnostiek vanwege de hoge kosten en complexiteit. #### 2.1.3 'Wet stain' en preparaten * **Toepassing:** Een natte preparaat (zonder fixatie of kleuring) kan worden gebruikt voor het direct bekijken van bijvoorbeeld parasieten (*Trichomonas vaginalis*) of gisten in vaginale uitstrijkjes. * **Cytopathogeen effect:** Virussen worden indirect zichtbaar gemaakt door hun destructieve effect op celculturen waarin ze worden gekweekt. > **Tip:** Microscopie biedt snelle resultaten en is waardevol voor specifieke indicaties zoals meningitis of het beoordelen van de staalkwaliteit, maar de interpretatie kan bemoeilijkt worden door de aanwezigheid van normale flora of de onspecifieke morfologie van micro-organismen. ### 2.2 Niet-microscopische methoden (antigeendetectie) Deze methoden detecteren direct pathogenen of delen daarvan, zonder gebruik te maken van microscopie en zonder *in vitro* amplificatie. Ze zijn nuttig wanneer micro-organismen te klein, verborgen zijn of geen typische morfologie hebben. * **Principe:** Meestal gebaseerd op antilichaam-antigeenreacties, of soms nucleïnezuurhybridisatie *in situ*. * **Voorbeelden:** * **Bacteriën:** Antigeentesten op urine voor *Streptococcus pneumoniae* (bij verdenking op pneumonie) of detectie van *Clostridioides difficile* toxine in feces. * **Virussen:** Sneltests voor rotavirus (feces), respiratoir syncytieel virus (RSV) of influenza (ademhalingsmonsters). Detectie van hepatitis B virus (HBV) S-antigeen of HIV p24-antigeen in bloed om de vensterperiode te verkorten. *In situ* hybridisatie voor humaan papillomavirus (HPV) in cervicale specimens. * **Schimmels:** Detectie van galactomannan-polysaccharide (een component van de celwand van *Aspergillus spp.*) in serum. Deze tests maken vaak gebruik van een sandwich ELISA-principe. * **Protozoa:** Sneltests voor *Plasmodium spp.* antigeen in bloed (bij verdenking op malaria), vaak gebaseerd op immunochromatografie (vergelijkbaar met zwangerschapstests). > **Tip:** Antigeendetectietests zijn snel, eenvoudig uit te voeren en vereisen minimale infrastructuur. Hun gevoeligheid kan echter beperkt zijn, en de resultaten zijn specifiek voor het gedetecteerde agens, waardoor andere oorzaken van ziekte mogelijk gemist worden. ### 2.3 Detectie na amplificatie Deze methoden maken gebruik van de replicatie-eigenschappen van micro-organismen of de amplificatie van hun genetisch materiaal. #### 2.3.1 Kweek van micro-organismen Dit is een basistechniek waarbij micro-organismen worden gekweekt op geschikte voedingsbodems onder optimale omstandigheden om hun groei en vermenigvuldiging te bevorderen. * **Optimale omstandigheden:** Omvatten de juiste voedingsbronnen (suikers, N-bronnen, mineralen), temperatuur (ongeveer $36$ °C) en atmosferische condities (aeroob, anaeroob, capnofiel). * **Vloeibare vs. Vaste kweekbodems:** Vloeibare bodems worden troebel bij groei. Vaste bodems (met agar) vormen kolonies die visueel kunnen worden beoordeeld op soort en aantal. * **Selectieve en differentiële bodems:** * **Selectieve bodems:** Bevatten stoffen die de groei van bepaalde micro-organismen remmen, waardoor klinisch relevante soorten beter zichtbaar worden. Antibiotica kunnen worden toegevoegd om resistente stammen op te sporen (bv. MRSA-screening). * **Differentiële bodems:** Bevatten pH-indicatoren of chromogene stoffen die kolonies verschillende kleuren geven, wat helpt bij identificatie. * **Hemolyse:** Het vermogen van bacteriën om rode bloedcellen te lyseren kan op bloedagar worden waargenomen en is nuttig voor de identificatie van o.a. streptokokken. #### 2.3.2 Identificatie van opgegroeide bacteriën Na kweek worden bacteriën geïdentificeerd op basis van diverse kenmerken: * **Morfologie:** Gramkleur, celvorm, kolonie-eigenschappen (grootte, randen, kleur, geur). * **Fysiologische en biochemische eigenschappen:** Afbraak van suikers en aminozuren, groei onder specifieke omstandigheden, productie van metabolieten. * **Genetisch profiel:** DNA- of RNA-analyse. * **Serologische methoden:** Gebruik van specifieke antilichamen. ##### 2.3.2.1 Enzymatische en serologische identificatie Traditioneel werden batches van enzymatische tests gebruikt om de biochemische eigenschappen van bacteriën te bepalen. Serologische tests met antilichamen, soms gebonden aan latexdeeltjes, kunnen ook worden gebruikt voor identificatie (bv. agglutinatie). ##### 2.3.2.2 Identificatie met MALDI-TOF massaspectrografie Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization - Time Of Flight (MALDI-TOF) massaspectrometrie is een revolutionaire techniek die snel en universeel bacteriën identificeert op basis van hun eiwitprofiel. Het biedt een aanzienlijke tijdwinst vergeleken met klassieke methoden. #### 2.3.3 Kweek van moeilijker kweekbare micro-organismen Sommige micro-organismen vereisen speciale kweekomstandigheden: * **Anaeroben:** Vereisen kweekomstandigheden zonder zuurstof, inclusief transport. * **Trage groeiers:** Zoals mycobacteriën, die weken kunnen duren om te groeien. * **Mycoplasmata, Chlamydiae:** Vereisen speciale media of celculturen. Chlamydiae worden momenteel vaker gedetecteerd met moleculaire methoden. * **Virussen:** Vereisen celculturen en worden vaak gedetecteerd via cytopathogeen effect of moleculaire technieken. * **Schimmels en gisten:** Kunnen op verschillende media groeien, soms langzamer dan bacteriën. * **Protozoa:** Routinematig niet kweekbaar. #### 2.3.4 Interpretatie van bacteriologisch onderzoek De interpretatie van kweekresultaten vereist kennis van de normale flora en de klinische vraag. Niet alle gevonden bacteriën zijn pathogenen. * **Staaltypes:** * **Type 1:** Monsterniveau van een steriele locatie (bv. bloed, gewrichtsvocht). Elke gevonden bacterie is waarschijnlijk een pathogeen. Aseptische afname is cruciaal. * **Type 2:** Monster dat een niet-steriele locatie passeert (bv. sputum, urine). Maatregelen bij afname, transport en verwerking zijn nodig om contaminatie met normale flora te minimaliseren. Kwantitatieve tellingen zijn hierbij vaak informatief. * **Type 3:** Monster met een mengsel van pathogenen en normale flora (bv. feces, keeluitstrijk, wondvocht). Kennis van specifieke pathogenen en selectieve kweekbodems zijn essentieel. Kwantificering kan belangrijk zijn bij overgroei. #### 2.3.5 Belang van tijd bij kweekdiagnostiek Kweekgebaseerde diagnostiek is doorgaans tijdrovend, variërend van 24-48 uur voor standaardbacteriën tot weken voor complexere organismen. Dit kan leiden tot vertraging in behandeling. #### 2.3.6 Detectie na moleculaire amplificatie (bv. PCR) Moleculaire technieken, met name Polymerase Chain Reaction (PCR), amplificeren genetisch materiaal (DNA of RNA na reverse transcriptie) van micro-organismen. * **Voordelen:** Zeer gevoelig en specifiek, toepasbaar op een breed scala aan pathogenen (bacteriën, virussen, schimmels, protozoa). Resultaten zijn vaak kwantitatief. * **Toepassingen:** Detectie van moeilijk kweekbare organismen, aanwijzen van resistentiegenen, typeren van stammen en het onderzoeken van microbiële diversiteit (microbioom). * **Beperkingen:** Gevoeligheid kan leiden tot valspositieve resultaten door contaminatie. Er is strikte controle op moleculaire contaminatie in het laboratorium nodig. ### 2.4 Serologie Serologische methoden detecteren antilichamen geproduceerd door het immuunsysteem van de patiënt als reactie op een infectie. * **Principe:** Meestal gebaseerd op technieken zoals ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay), die antigenen van het pathogeen gebruiken om antilichamen in patiëntserum te detecteren. * **Informatie:** Geeft indirect bewijs van contact met een agens, maar informeert niet direct over de aanwezigheid van het actieve agens. * **Interpreteren van resultaten:** * **IgM antistoffen:** Wijzen meestal op een recente infectie. * **IgG antistoffen:** Kunnen wijzen op een vroegere infectie, maar ook op een recente infectie of reactivatie. Een viervoudige stijging in IgG-titer tussen twee monsters, genomen met minimaal twee weken ertussen, suggereert een recente infectie. * **Vensterperiode (window phase):** De periode tussen infectie en detecteerbaarheid van antilichamen. Moleculaire technieken zoals PCR kunnen deze periode overbruggen. * **Beperkingen:** Vals negatieve resultaten kunnen optreden bij immuungecompromitteerde patiënten. Vals positieve resultaten kunnen voorkomen bij passieve immunisatie (bv. neonaten met maternale antilichamen, na transfusie met immuunglobulinen). * **Toepassingen:** Screening op dragerschap (bv. HIV, HBV, HCV), bepaling van vaccinatiestatus (bv. HBV), diagnostiek van virale infecties met chronisch verloop en bepaalde bacteriële infecties (bv. syfilis, Lyme-ziekte). > **Tip:** Serologie is een stabiele en relatief goedkope diagnostische methode, maar het is essentieel om te onthouden dat het een indirecte aanwijzing is van infectie. Combinatie met andere methoden (bv. moleculaire detectie) kan de diagnostische zekerheid vergroten. --- # Kweek en identificatie van micro-organismen Hier is een gedetailleerd studiegids-overzicht voor "Kweek en identificatie van micro-organismen", gebaseerd op de verstrekte documentatie. ## 3. Kweek en identificatie van micro-organismen Dit hoofdstuk behandelt de fundamentele technieken voor het kweken van micro-organismen, het gebruik van gespecialiseerde kweekmedia, en diverse methoden voor de identificatie van opgekweekte bacteriën, waaronder enzymatische, serologische en massaspectrografische benaderingen. ### 3.1 Diagnostiek en de rol van het laboratorium Het medisch microbiologisch/virologisch laboratorium speelt een cruciale rol in de diagnostiek van infectieziekten. Artsen vragen onderzoeken aan om te bepalen of een patiënt een infectie heeft, wat de verwekker is, en welke antimicrobiële middelen effectief zijn. Het laboratorium ondersteunt dit met diverse technieken, waaronder microscopie, kweek met identificatie, antigeendetectie, moleculaire detectietechnieken en serologie. Het belang van een correcte staalafname en -bewaring is hierbij essentieel, aangezien pre-analytische fouten de resultaten sterk kunnen beïnvloeden. #### 3.1.1 Taken van het medisch microbiologisch laboratorium De primaire taken omvatten: * Het vaststellen van een mogelijke infectie. * Identificatie van de specifieke verwekker. * Het bepalen van de gevoeligheid van de verwekker voor antimicrobiële middelen (antibiogram). * Epidemiologische surveillance (bijvoorbeeld via 'fingerprinting' of resistentiecijfers). #### 3.1.2 Aanvraagformulieren en staalafname Aanvraagformulieren, nu vaak elektronisch, vereisen gedetailleerde patiëntinformatie en de afnamedatum om de pre-analytische fase te documenteren. Specifieke vragen over de klinische presentatie (bv. type hepatitis, asymptomatische infectie) leiden tot gerichte testen. De wijze van staalafname is van groot belang voor de betrouwbaarheid van de resultaten. * **Hemoculturen (bloedkweek):** Belangrijk bij verdenking op sepsis. * **Urine:** Verschillende afnamemethoden (gewoon, midstream, via sonde, blaaspunctie) beïnvloeden de kans op contaminatie. Blaaspunctie geeft het meest betrouwbare resultaat qua steriliteit. * **Kathetertip:** Voor het aantonen van infecties gerelateerd aan medische lijnen. * **Prostaatmassage:** Om materiaal uit de prostaat te verkrijgen. #### 3.1.3 Microbiologische etiologie aantonen: technieken Wanneer het klinische beeld niet eenduidig is, worden diverse diagnostische technieken ingezet: * **Microscopie:** Gebruikelijk voor het aantonen van morfologie van bacteriën, gisten en parasieten. Voor een gedetailleerd beeld van bacteriën is fixatie en kleuring (bv. Gram-kleuring) nodig. Virussen zijn hiermee niet zichtbaar. * **Niet-microscopische methoden:** Directe detectie van antigenen of genetisch materiaal, vaak met behulp van antilichamen of probes. * **Detectie na amplificatie:** Moleculaire technieken zoals PCR om genetisch materiaal te vermenigvuldigen. * **Immunologische methoden:** Serologie (detectie van antilichamen) of huidtests. ### 3.2 Directe detectie Directe detectiemethoden maken het mogelijk om micro-organismen of hun componenten te identificeren zonder eerst in vitro amplificatie. #### 3.2.1 Microscopie Gewone lichtmicroscopie kan objecten tot ongeveer 0,2 micrometer (µm) zichtbaar maken. Zonder fixatie en kleuring is deze methode vooral nuttig voor grotere structuren zoals schimmels en parasieten, of voor een eerste indruk bij urineweginfecties en vaginale uitstrijkjes (wet mount). Voor een duidelijker beeld van bacteriën is een vergroting van 1000x, met fixatie en kleuring, vereist. De Gram-kleuring is hierbij de meest gebruikte methode in de bacteriologie. * **Gram-kleuring:** Verdeelt bacteriën in Gram-positief (blauw/paars) en Gram-negatief (rood) op basis van hun celwandsamenstelling (peptidoglycaanlaag). Dit kan snel essentiële informatie opleveren, met name bij verdenking op meningitis (pneumokokken vs. meningokokken). * **Gram-positieve diplokokken:** Duiding op *Streptococcus pneumoniae* (pneumokok). Behandeling met ceftriaxon. Geen secundaire gevallen te verwachten. * **Gram-negatieve diplokokken:** Duiding op *Neisseria meningitidis* (meningokok). Behandeling met smal spectrum penicilline of amoxicilline. Preventieve maatregelen voor contactpersonen zijn noodzakelijk. * **Zuurvaste kleuring (bv. Ziehl-Neelsen, Auramine):** Specifiek voor mycobacteriën (zoals *Mycobacterium tuberculosis*) vanwege hun mycolzuurrijke celwand. Auramine is een fluorescerende kleurstof, wat het detecteren van lage bacteriële ladingen vergemakkelijkt met een fluorescentiemicroscoop. * **Fluorescentiemicroscopie:** Gebruikt fluorescerende markers (op antistoffen of probes) om micro-organismen of hun componenten zichtbaar te maken. Dit is waardevol voor het opsporen van antigenen van bacteriën en virussen. * **Elektronenmicroscopie (EM):** Nodig voor het zichtbaar maken van virussen, maar wordt zelden in de routinediagnostiek gebruikt. **Tip:** Microscopie biedt snelle resultaten, kost relatief weinig infrastructuur, en kan helpen bij het inschatten van staalkwaliteit (bv. contaminatie van sputum met speekselcellen). Het is echter niet altijd specifiek genoeg en kan beperkt worden door de normale flora. #### 3.2.2 Niet-microscopische methoden Deze methoden detecteren pathogeen-specifieke moleculen zonder noodzakelijkerwijs op microscopie te vertrouwen. * **Antigeendetectie:** Gebruikt antilichamen om antigenen van micro-organismen te detecteren. Voorbeelden zijn sneltesten voor *Clostridioides difficile* toxine in feces, of RSV en rotavirus in respiratoire of fecale monsters. Ook antigenen van virussen zoals HBV (HBsAg) en HIV (p24Ag) kunnen vroeg in de infectie gedetecteerd worden. * **Nucleïnezuur hybridisatie (in situ):** Kan worden gebruikt om genetisch materiaal van pathogenen direct in weefsels aan te tonen, zoals HPV in cervicale specimen. * **Schimmelantigeendetectie:** Bijvoorbeeld galactomannan polysaccharide, een component van de celwand van *Aspergillus spp.*, dat in serum kan worden gemeten. * **Protozoaire antigeendetectie:** Zoals Plasmodium spp. antigenen in bloed voor malaria. **Tip:** Deze testen zijn vaak snel (binnen enkele minuten tot uren), eenvoudig uit te voeren en vereisen weinig gespecialiseerde apparatuur. Een nadeel kan de beperkte gevoeligheid zijn en de kosten per test bij eenmalig gebruik. Ze genereren ook meer afval in vergelijking met kweekmethoden. ### 3.3 Detectie na amplificatie Dit omvat methoden die gericht zijn op het vermenigvuldigen van genetisch materiaal van micro-organismen of op hun vermenigvuldiging zelf (kweek). #### 3.3.1 Basistechniek voor kweek van micro-organismen Kweek is gebaseerd op de eigenschap van micro-organismen om zich te vermenigvuldigen onder optimale omstandigheden (voedingsbron, temperatuur, atmosferische condities). * **Optimale omstandigheden:** * **Voedingsbron:** Suikers, stikstofbronnen (bv. vleesextract, soja), mineralen, buffer. * **Temperatuur:** Vaak rond 36 °C. * **Atmosfeer:** Aerobe, anaerobe, of capnofiele (verhoogde CO2) condities. * **Kweekmedia:** * **Vloeibare kweekbodems:** Veroorzaken troebeling bij groei, gebruikt voor verdere karakterisering. * **Agarbodems:** Vormen vaste kolonies. De grootte, vorm en kleur van kolonies kunnen al suggestief zijn voor bepaalde micro-organismen. Uitspreiden in verdunningszones (dilutie-enting) is essentieel voor isolatie van individuele kolonies. Resultaten kunnen kwalitatief (groei/geen groei) of semi-kwantitatief (+, ++) worden gerapporteerd. Kwantitatieve resultaten worden uitgedrukt in kolonie-vormende eenheden (KVE of CFU) per volume. * **Selectieve media:** Bevatten toevoegingen die de groei van ongewenste micro-organismen onderdrukken, waardoor klinisch relevante soorten beter zichtbaar worden. Dit kan door antibiotica, specifieke voedingsstoffen, of pH-indicatoren die verschillende kleuren veroorzaken. * **Differentiatie media:** Gebruiken indicatoren (bv. pH-indicators, chromogene stoffen) om kolonies met verschillende eigenschappen (bv. suikerfermentatie, enzymactiviteit) te onderscheiden. * **Bloedagar:** Verbeterde groei voor veel micro-organismen en maakt detectie van hemolyse (lysis van rode bloedcellen) mogelijk, een belangrijk kenmerk bij o.a. streptokokken. **Tip:** De juiste kweekbodem is cruciaal voor het isoleren van specifieke pathogenen uit een mengflora. #### 3.3.2 Identificatie van de opgegroeide bacteriën Na kweek worden bacteriën geïdentificeerd op basis van diverse eigenschappen: * **Morfologie:** Gramkleur en celvorm (staafjes, kokken, spirocheten, etc.). * **Kolonie-eigenschappen:** Grootte, randen, kleur, pigmentatie, geur. * **Fysiologische en biochemische kenmerken:** * Afbraak en assimilatie van koolhydraten, aminozuren en andere substraten. * Groei onder specifieke omstandigheden (temperatuur, pH, zoutconcentratie). * Productie van metabolieten (bv. enzymen). * **Celwandsamenstelling.** * **Genetisch profiel:** Totaal DNA, ribosomaal RNA (bv. 16S rRNA sequentie). * **Serologische eigenschappen:** Reactie met specifieke antilichamen (bv. agglutinatie). ##### 3.3.2.1 Enzymatische en serologische identificatie * **Enzymatische tests:** Bepalen de aanwezigheid van specifieke enzymen die bacteriën kunnen produceren. Voorbeelden zijn ureasetesten of testen voor de afbraak van diverse suikers. Vroeger werden hiervoor uitgebreide 'batterijen' van chemische testjes gebruikt; tegenwoordig gebeurt dit vaak geautomatiseerd. * **Serologische identificatie:** Maakt gebruik van antilichamen om specifieke antigenen op het oppervlak van bacteriën te detecteren. Dit kan leiden tot zichtbare klontering (agglutinatie) wanneer antilichamen (bv. gebonden aan latexpartikels) reageren met bacteriële antigenen. ##### 3.3.2.2 Identificatie met MALDI-TOF massaspectrografie Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization – Time Of Flight (MALDI-TOF) massaspectrometrie is een revolutionaire techniek voor bacteriële identificatie. * **Principe:** Een kleine hoeveelheid gekweekte bacterie wordt gemengd met een matrix en bestraald met een laser. Dit leidt tot ionisatie en fragmentatie van bacteriële eiwitten. De massa-tot-ladingverhouding van de resulterende ionen wordt gemeten via de tijd die ze nodig hebben om een detector te bereiken (Time Of Flight). Dit genereert een uniek 'piekenpatroon' of 'vingerafdruk' van de bacterie. * **Voordelen:** Universeel toepasbaar (geen voorkennis van bacteriegroep nodig), snel (resultaten binnen ~15 minuten na staalbereiding) en zeer specifiek. Dit leidt tot een significante tijdswinst ten opzichte van klassieke methoden. **Tip:** MALDI-TOF heeft de identificatie van micro-organismen in diagnostische laboratoria aanzienlijk versneld en verbeterd. #### 3.3.3 Kweek van moeilijker kweekbare micro-organismen Sommige micro-organismen vereisen speciale kweekomstandigheden of groeien zeer langzaam. * **Anaeroben:** Vereisen kweekomstandigheden zonder zuurstof, inclusief transport zonder contact met lucht. * **Trage groeiers:** Mycobacteriën hebben weken nodig voor zichtbare groei. Mycoplasmata vormen microscopische kolonies op speciale media. * **Obligate intracellulaire parasieten:** Chlamydiae kunnen alleen op cellijnen gekweekt worden. * **(Bijna) onkweekbare bacteriën:** Sommige bacteriën kunnen *in vitro* niet gekweekt worden, zoals *Mycobacterium leprae* of *Treponema pallidum*, en vereisen experimentele modellen in dieren. * **Schimmels en gisten:** Groeien vaak op bacteriële media, maar kunnen ook specifieke media of langere incubatietijden vereisen. * **Virussen:** Vereisen levende celculturen voor kweek. De detectie gebeurt via cytopathogeen effect, immuundetectie of nucleïnezuurhybridisatie. * **Protozoa:** Routinematige kweek is vaak niet haalbaar. **Tip:** Voor veel van deze 'moeilijk kweekbare' pathogenen worden tegenwoordig snellere moleculaire detectietechnieken (zoals PCR) ingezet, tenzij specifieke eisen zoals een antibiogram levende bacteriën vereisen. #### 3.3.4 Interpretatie in het bacteriologisch onderzoek De interpretatie van kweekresultaten is cruciaal en vereist afstemming met de klinische vraagstelling. Het doel is niet om alle aanwezige bacteriën te identificeren, maar om de klinisch relevante verwekker(s) te detecteren. * **Strategie:** 1. Afstemmen op de klinische vraag (bv. keeluitstrijkje voor *Streptococcus pyogenes*). 2. Gebruik van geschikte kweekmedia (standaard of selectief) om potentiële pathogenen te isoleren. 3. Identificatie van de gevonden kolonies. 4. Rapportage van alleen de klinisch significante pathogenen. Normale flora wordt als "banale flora" of "commensaal" gerapporteerd. * **Staaltypes:** * **Type 1 (steriele locaties):** Bloed, gewrichtsvocht, hersenvocht. Detectie van bacteriën wijst bijna altijd op een pathogeen, tenzij het contaminanten zijn (vaak huidbewoners). Aseptische afname is hierbij essentieel. * **Type 2 (door niet-steriele zones passerend):** Sputum, urine. Deze stalen bevatten altijd enige contaminatie van normale flora. Men zoekt naar de meest waarschijnlijke pathogenen en hanteert kwantitatieve drempels. Indicatoren zoals neutrofielen (infectie) of plaveiselcellen (sputumkwaliteit) zijn nuttig. * **Type 3 (mengsels van pathogenen en flora):** Feces, keeluitstrijkjes, wonden. Hierbij is kennis van de specifieke verwekkers van een bepaalde infectie essentieel. Selectieve media en kwantitatieve aspecten (bv. overgroei van *Candida*) zijn belangrijk. **Tip:** Communicatie met het laboratorium is essentieel, vooral als er een ongebruikelijke infectie wordt vermoed of als de klinische vraag afwijkt van de standaardonderzoeken. #### 3.3.4.1 Belang van aspect tijd (bij diagnose door kweek) Kweekgebaseerde diagnostiek is doorgaans tijdrovend. * **Kweek + identificatie:** Vereist meestal 24-48 uur (soms langer voor trage groeiers). * **Antibiogram:** Voegt nog eens 24-48 uur toe na de initiële kweek. * **Trage groeiers (bv. mycobacteriën, virussen, anaeroben):** Kunnen dagen tot weken incubatietijd nodig hebben. **Tip:** De lange analysetijd kan frustrerend zijn. Waar mogelijk worden snellere (non-culture) technieken ingezet, zeker voor urgente diagnoses. #### 3.3.5 Detectie na moleculaire amplificatie (bv. PCR) Moleculaire technieken, met name Polymerase Chain Reaction (PCR), zijn zeer gevoelige en specifieke methoden voor het detecteren van genetisch materiaal. * **Principe:** Gericht vermenigvuldigen van specifieke DNA- of RNA-sequenties van een pathogeen. * **Toepassingen:** * **Identificatie van bacteriën:** Aantonen van specifieke genen (bv. 16S rRNA) of resistentiegenen, typeren van stammen. * **Virussen:** Aantonen en kwantificeren van viraal genetisch materiaal (bv. HIV, CMV, HBV). Dit kan de vensterperiode aanzienlijk verkorten ten opzichte van serologie. * **Schimmels en protozoa:** Directe detectie uit biopten, feces of bloed. * **Wormen:** Detectie uit feces of serum. * **Voordelen:** Zeer hoge gevoeligheid en specificiteit, breed toepassingsgebied. Kan ook worden gecombineerd met sequencing voor gedetailleerde typering. * **Nadelen:** Potentieel voor valspositieve resultaten door contaminatie in het laboratorium (vanwege de gigantische amplificatie). Vereist strikte procedures om moleculaire contaminatie te voorkomen. **Tip:** Moleculaire detectie is essentieel voor pathogenen die moeilijk te kweken zijn of wanneer een snelle diagnose cruciaal is, zoals bij virale infecties met een lange vensterperiode. ### 3.4 Serologie Serologie detecteert de immuunrespons van het lichaam tegen een infectie, door de aanwezigheid van antilichamen (IgM, IgG) in serum of andere lichaamsvloeistoffen te meten. * **Principe:** Gebaseerd op de binding van specifieke antilichamen van de patiënt aan bekende antigenen van een pathogeen (of vice versa, detectie van antigenen met antilichamen). ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) is een veelgebruikte methode. * **Interpretatie:** * **IgM-antilichamen:** Wijzen doorgaans op een recente infectie (piek na ~2 weken, verdwijnen na enkele maanden). * **IgG-antilichamen:** Kunnen pas na enkele weken detecteerbaar zijn en zijn vaak levenslang aanwezig (duiding op een doorgemaakte infectie of vaccinatie). * **Vensterperiode (Window Phase):** De periode na infectie waarin de kiem aanwezig is, maar de immuunrespons nog niet detecteerbaar is (zowel PCR als serologie kunnen vals negatief zijn). Moleculaire technieken kunnen deze periode verkorten. * **Titerbepaling:** De concentratie van antilichamen, uitgedrukt als een titer (bv. 1:1.000.000). Een viervoudige stijging van de IgG-titer in twee opeenvolgende serumstalen (met minstens twee weken ertussen) is indicatief voor een recente of reactiverende infectie. * **Toepassingen:** Vooral voor virale infecties (met chronisch verloop of dragerschap), maar ook voor moeilijk te kweken bacteriën (bv. syfilis, Lyme-ziekte). Nuttig voor screening (bv. hepatitis B, HIV) en het controleren van vaccinatiestatus. * **Beperkingen:** * **Indirecte meting:** Geeft geen directe informatie over de aanwezigheid van de actieve kiem. * **Vals negatief:** Bij immuungecompromitteerde patiënten, pasgeborenen, of in de vensterperiode. * **Vals positief:** Bij passieve immunisatie (bv. via transfusies of van moeder op kind) of door polyklonale B-cel activatie (bv. bij Epstein-Barr virus infectie). **Tip:** Serologie is een stabiele, relatief goedkope en snel uitvoerbare diagnostische methode, maar vereist zorgvuldige interpretatie in het licht van de klinische presentatie en de timing van de infectie. De combinatie met antigen- of PCR-detectie kan de diagnostische zekerheid vergroten. --- # Moleculaire detectie en serologie Deze sectie behandelt moderne detectiemethoden zoals PCR voor moleculaire amplificatie en serologische technieken voor het aantonen van antilichamen als bewijs van infectie of immuniteit. ### 4.1 De taken van het medisch microbiologisch lab Het medisch microbiologisch labo heeft tot taak om, op aanvraag van een arts, te bepalen of een patiënt een (actieve) infectie heeft, wat de verwekker is, en welke antimicrobiële middelen effectief zijn. Daarnaast adviseert het labo over de juiste monstername en -bewaring. De technieken die hiervoor gebruikt worden omvatten microscopie, kweek met identificatie, antigeendetectie, moleculaire detectietechnieken en serologie. Het antibiogram, hoewel primair voor de individuele patiënt, draagt ook bij aan epidemiologische inzichten met betrekking tot antibioticaresistentie voor de gemeenschap. ### 4.2 Directe detectie Directe detectie omvat methoden die pathogenen of hun componenten rechtstreeks in een klinisch monster aantonen, zonder dat er eerst sprake is van amplificatie. #### 4.2.1 Microscopie Gewone lichtmicroscopie kan objecten tot ongeveer 0,2 micrometer zichtbaar maken. Zonder kleuring of fixatie is deze methode bruikbaar voor het aantonen van grotere structuren zoals schimmels en parasieten, en in urine- of vaginale uitstrijken. Voor gedetailleerde observatie van bacteriën is echter een vergroting van 1000x en gefixeerde, gekleurde preparaten noodzakelijk. De Gram-kleuring is de meest gebruikte kleuring in de bacteriologie, waarbij bacteriën worden ingedeeld op basis van hun celwandsamenstelling in Gram-positief (blauw) en Gram-negatief (rood). Zuurvaste kleuringen worden gebruikt voor mycobacteriën. Virussen, mycoplasma's en chlamydia's zijn met deze technieken niet zichtbaar, hoewel ze indirect aangetoond kunnen worden via hun effect op celculturen of door middel van immunofluorescentie met specifieke antilichamen. Elektronenmicroscopie (EM) is nodig om virussen direct te visualiseren, maar wordt zelden in routine-diagnostiek gebruikt. > **Tip:** De Gram-kleuring is een krachtige en snelle methode voor de initiële diagnose van bacteriële infecties, met name bij meningitis, waar het onderscheid tussen Gram-positieve en Gram-negatieve diplokokken direct behandelingsimplicaties heeft. #### 4.2.2 Niet-microscopische methoden Deze methoden worden gebruikt wanneer microscopie niet volstaat, bijvoorbeeld omdat de kiem te klein is, verborgen zit of geen typisch voorkomen heeft. Ze zijn vaak gebaseerd op antilichaam-antigeenreacties of nucleïnezuurhybridisatie. * **Antigeendetectie:** Sneltesten, vaak gebaseerd op immunochromatografie (vergelijkbaar met zwangerschapstesten) of ELISA, kunnen antigenen van pathogenen aantonen. Voorbeelden zijn snelle coronatesten, detectie van *C. difficile* toxine in feces, rotavirusantigenen in stoelgang, RSV in respiratoire monsters, en HBsAg of HIV p24-antigeen in bloed om de vensterperiode te verkorten. Ook de detectie van galactomannan polysaccharide voor schimmelinfecties (*Aspergillus spp.*) valt hieronder. * **Nucleïnezuurhybridisatie (in situ):** Kan gebruikt worden om genetisch materiaal van pathogenen in weefsels aan te tonen, zoals HPV in cervicale specimen. > **Tip:** Niet-microscopische directe detectiemethoden zijn vaak snel (zelfde dag, soms binnen minuten) en eenvoudig uit te voeren, maar de gevoeligheid kan beperkt zijn. Ze zijn nuttig in situaties waar snelle resultaten cruciaal zijn of waar microscopische detectie niet mogelijk is. ### 4.3 Detectie na amplificatie Amplificatietechnieken, met name PCR, spelen een cruciale rol in de moderne diagnostiek door de hoeveelheid genetisch materiaal van een pathogeen exponentieel te vermenigvuldigen, waardoor zelfs zeer lage concentraties detecteerbaar worden. #### 4.3.1 Basistechniek voor kweek van micro-organismen Microbiologische kweek berust op het principe dat micro-organismen zich vermenigvuldigen onder optimale omstandigheden (voedingsstoffen, temperatuur, atmosferische condities). Dit leidt tot zichtbare kolonies op vaste media of vertroebeling in vloeibare media. De identificatie van opgegroeide bacteriën gebeurt op basis van morfologische kenmerken (Gram-kleuring, celvorm), uitzicht van de kolonies, en fysiologische en biochemische eigenschappen (bv. suikerafbraak, enzymproductie). Selectieve en differentiële media worden gebruikt om specifieke pathogenen te isoleren uit gemengde flora. #### 4.3.2 Identificatie van de opgegroeide bacteriën Na kweek wordt de identiteit van bacteriën vastgesteld op basis van diverse eigenschappen. ##### 4.3.2.1 Enzymatische en serologische identificatie Traditioneel werd gebruik gemaakt van biochemische testbatterijen die enzymatische activiteit van bacteriën beoordelen. Serologische identificatie, bijvoorbeeld door agglutinatie met specifieke antilichamen, kan ook worden toegepast. ##### 4.3.2.2 Identificatie met MaldiTOF massaspectrografie Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization - Time Of Flight (MALDI-TOF) massaspectrometrie is een revolutionaire techniek die snelle en universele identificatie van bacteriën en gisten mogelijk maakt. Door het 'fingerprint'-patroon van eiwitten in de cel te analyseren, kunnen micro-organismen efficiënt en binnen enkele minuten tot uren worden geïdentificeerd, wat een aanzienlijke tijdwinst oplevert ten opzichte van klassieke methoden. #### 4.3.3 Kweek van moeilijker kweekbare micro-organismen Sommige micro-organismen zijn moeilijk of niet kweekbaar met standaardmethoden. * **Anaeroben:** Vereisen kweekomstandigheden zonder zuurstof. * **Trage groeiers:** Zoals mycobacteriën, die weken nodig hebben om te groeien. * **Obligaat intracellulaire pathogenen:** Zoals chlamydia's en virussen, die op specifieke cellijnen moeten worden gekweekt. * **Niet-kweekbare micro-organismen:** Zoals *Mycobacterium leprae* en *Treponema pallidum*, die in vivo of in diermodellen kunnen worden gekweekt. Voor veel van deze micro-organismen worden moleculaire detectietechnieken zoals PCR steeds vaker toegepast vanwege hun snelheid en gevoeligheid. #### 4.3.4 Interpretatie in het bacteriologisch onderzoek Bij bacteriologisch onderzoek is het essentieel om de kweek- en identificatietechnieken af te stemmen op de klinische vraagstelling, in plaats van alle aanwezige bacteriën te identificeren. De interpretatie is sterk afhankelijk van het type staal (steriel, semi-steriel of met normale flora) en de klinische context. ##### 4.3.4.1 Staaltypes * **Type 1:** Stalen afkomstig van een normaal steriele locatie (bv. bloed, gewrichtsvocht). De detectie van enig micro-organisme is hier doorgaans pathogeen. * **Type 2:** Stalen afkomstig van een normaal steriele locatie, maar die tijdens afname gecontamineerd kunnen raken met normale flora (bv. sputum, urine). Hierbij is kwantitatieve analyse en kennis van de normale flora cruciaal voor interpretatie. * **Type 3:** Stalen die per definitie vermengd zijn met de commensale flora (bv. feces, keeluitstrijk). Selectieve media en kennis van specifieke pathogenen zijn hierbij noodzakelijk. > **Tip:** Goede communicatie tussen de aanvragende arts en het laboratorium is van groot belang voor de juiste interpretatie van diagnostische resultaten, vooral bij ongewone klinische beelden of verwachtingen. ##### 4.3.4.2 Belang van aspect tijd (bij diagnose door kweek) Kweekgebaseerde diagnostiek is tijdrovend, met resultaten die vaak 24-48 uur duren voor bacteriën, en langer voor trage groeiers of virussen. Hoewel tussentijdse informatie soms nuttig kan zijn, is de lange analysetijd een beperking, wat de voorkeur voor snellere technieken zoals PCR en serologie bij urgente gevallen verklaart. #### 4.3.5 Detectie na moleculaire amplificatie Moleculaire amplificatietechnieken, voornamelijk gebaseerd op (reverse transcriptie-)PCR, zijn zeer specifiek en gevoelig. * **Toepassingen:** Detectie van genetisch materiaal van bacteriën (inclusief moeilijk kweekbare soorten), virussen, schimmels, protozoa en wormen. Dit kan direct uit een staal, of in combinatie met kweek voor resistentiebepaling of typering. Voor virussen is het meten van de hoeveelheid genetisch materiaal (kwantitatieve PCR) vaak informatief. * **Voordelen:** Hoge specificiteit en gevoeligheid, brede toepasbaarheid, snelle resultaten mogelijk. * **Nadelen:** Gevoeligheid kan leiden tot vals-positieve resultaten door contaminatie. > **Tip:** PCR is een onmisbare techniek geworden, vooral voor pathogenen die moeilijk of traag te kweken zijn, en voor het detecteren van resistentiegenen. De combinatie met sequencing kan verdere typering van stammen of virale varianten mogelijk maken. ### 4.4 Serologie Serologie maakt gebruik van de immuunrespons van het lichaam op een infectie. Er wordt gezocht naar antilichamen (meestal in serum) die door het lichaam zijn aangemaakt als reactie op de aanwezigheid van een pathogeen. * **Principe:** ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) is een veelgebruikte techniek waarbij antigenen op een drager worden vastgezet en de aanwezigheid van specifieke antilichamen in het patiëntenserum wordt gedetecteerd met behulp van enzymgelabelde antilichamen. * **Interpretatie:** * **IgM-antilichamen:** Wijzen doorgaans op een recente infectie en zijn vaak binnen één week detecteerbaar, piekend na twee weken en verdwijnend na enkele maanden. * **IgG-antilichamen:** Worden meestal na meer dan één week detecteerbaar en kunnen levenslang aanwezig blijven. Een viervoudige toename in IgG-titer tussen twee opeenvolgende serumstalen (met minimaal twee weken ertussen) duidt op een recente infectie of reactivatie. * **Vensterperiode (window phase):** De periode tussen infectie en detecteerbaarheid van antilichamen, waarin de patiënt wel infectieus kan zijn maar serologisch nog negatief is. Moleculaire technieken zoals PCR kunnen deze periode verkorten. * **Beperkingen:** Serologie is een indirecte methode; de aanwezigheid van antilichamen bewijst niet altijd dat het pathogeen nog actief aanwezig is. Vals-negatieve resultaten kunnen optreden bij immuungecompromitteerde patiënten of neonaten. Vals-positieve resultaten kunnen voorkomen bij passieve immunisatie (bv. na transfusie) of bij overdracht van maternale antilichamen aan neonaten. > **Tip:** Bij de interpretatie van serologische resultaten is het cruciaal om rekening te houden met de kinetiek van de immuunrespons (IgM vs. IgG, titerveranderingen) en mogelijke confounders zoals vaccinatiestatus, eerdere infecties en immuunstatus van de patiënt. * **Toepassingsgebied:** Vooral nuttig voor virale infecties met een chronisch verloop, en voor bacteriële infecties die moeilijk te kweken zijn (bv. syfilis, ziekte van Lyme). Serologie wordt ook gebruikt voor het screenen van dragers van infectieziekten (bv. HIV, HBV) en voor het monitoren van vaccinatiestatus. Voor de preventie van bijvoorbeeld CMV- en Toxoplasma-infecties bij zwangere vrouwen is serologie ook van belang. --- ## 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 op basis van symptomen, klinische bevindingen en laboratoriumresultaten. Dit omvat het aantonen van pathogenen en het beoordelen van de immuunreactie van het lichaam. | | Staalafname | Het zorgvuldig verzamelen van biologisch materiaal (zoals bloed, urine, sputum) van een patiënt om dit te onderwerpen aan laboratoriumonderzoek voor diagnostische doeleinden. | | Staalbewaring | Het correct opslaan van verzamelde biologische monsters onder specifieke omstandigheden (temperatuur, tijd) om de integriteit van pathogenen of andere analytische componenten te behouden tot het moment van analyse. | | Pathogenen | Micro-organismen, zoals bacteriën, virussen, schimmels en parasieten, die ziekte kunnen veroorzaken bij een gastheer. | | Immuniteit | De toestand van weerstand tegen een bepaalde ziekte of infectie, verkregen door blootstelling aan het agens of door vaccinatie, wat resulteert in de productie van specifieke antilichamen. | | Microscopie | Een techniek die gebruik maakt van een microscoop om structuren te vergroten die te klein zijn om met het blote oog te zien, zoals micro-organismen en cellulaire structuren. | | Gramkleuring | Een differentiële kleuringstechniek die wordt gebruikt om bacteriën te classificeren in twee hoofdgroepen: grampositief (blauw) en gramnegatief (rood), gebaseerd op de samenstelling van hun celwand. | | Kweek | Een laboratoriummethode waarbij micro-organismen uit een biologisch monster worden vermeerderd op een voedingsbodem onder gecontroleerde omstandigheden om hun aanwezigheid, identificatie en gevoeligheid voor antimicrobiële middelen te bepalen. | | PCR (Polymerase Chain Reaction) | Een moleculaire techniek die wordt gebruikt om specifieke segmenten van DNA of RNA exponentieel te amplificeren, waardoor zelfs sporen van genetisch materiaal detecteerbaar worden. | | ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) | Een veelzijdige immunologische test die antilichamen of antigenen detecteert door middel van een enzymatische reactie die een kleurverandering veroorzaakt, vaak gebruikt voor serologische diagnostiek. | | Flora (Microbiële flora) | De gemeenschap van micro-organismen die van nature op of in het menselijk lichaam leven, zoals op de huid, in de darmen en in de luchtwegen, en die over het algemeen geen ziekte veroorzaken (commensalen). | | Kinetiek van de immuunreactie | De tijdsafloop en de dynamiek van de immuunrespons van het lichaam op een infectie of antigen, inclusief de productie van antilichamen (zoals IgM en IgG) en de activiteit van immuuncellen. | | Antigeen | Een molecuul, meestal een deel van een pathogeen, dat een immuunrespons kan opwekken, met name de productie van specifieke antilichamen. | | Antilichaam (IgM, IgG) | Eiwitten geproduceerd door B-cellen van het immuunsysteem die specifiek binden aan antigenen. IgM is meestal de eerste antistof die wordt geproduceerd tijdens een acute infectie, terwijl IgG wijst op een eerdere blootstelling of een langdurige immuunrespons. | | Cytopathogeen effect | Veranderingen in gastheercellen die veroorzaakt worden door infectie met een virus, zichtbaar onder de microscoop en gebruikt voor virusdiagnostiek. | | Fluorescentiemicroscopie | Een microscopietechniek waarbij specimens worden belicht met fluorescentie en licht van een langere golflengte wordt uitgezonden, vaak gebruikt in combinatie met antilichamen gemerkt met fluorescerende stoffen voor specifieke detectie. | | FISH (Fluorescence In Situ Hybridization) | Een moleculaire techniek die fluorescerende probes gebruikt om de aanwezigheid van specifieke DNA- of RNA-sequenties direct in cellen of weefsels aan te tonen. | | Zuurvaste kleuring | Een speciale kleuringstechniek, zoals Ziehl-Neelsen of auramine, die wordt gebruikt om mycobacteriën (zoals de veroorzaker van tuberculose) te identificeren vanwege hun resistente celwand die de kleurstof vasthoudt. | | Amplificatie | Het proces van het vermenigvuldigen van een specifiek moleculair doelwit, zoals DNA of RNA, om het detecteerbaar te maken. PCR is een veelgebruikte methode voor amplificatie. | | Kweekbodem | Een voedingsmedium, zowel vloeibaar als vast (agar), dat wordt gebruikt om de groei van micro-organismen in het laboratorium te ondersteunen en te faciliteren. | | Selectieve bodem | Een kweekbodem die stoffen bevat die de groei van bepaalde micro-organismen bevorderen en de groei van andere onderdrukken, waardoor specifieke pathogenen beter geïsoleerd en geïdentificeerd kunnen worden. | | Differentile bodem | Een kweekbodem die ingrediënten bevat die verschillende micro-organismen op een zichtbare manier laten verschillen, bijvoorbeeld door kleurverandering of specifieke kolonie-morfologie, wat helpt bij de identificatie. | | Hemolyse | De afbraak van rode bloedcellen, wat een kenmerk kan zijn van bepaalde bacteriën (zoals streptokokken) en wordt waargenomen op bloedagar kweekbodems, resulterend in een helder (beta-hemolyse) of groenachtig (alfa-hemolyse) gebied rond de kolonie. | | Enzymatische identificatie | Een methode om bacteriën te identificeren op basis van de enzymen die ze produceren en metabolische reacties die ze ondergaan, vaak door middel van testbatterijen of geautomatiseerde systemen. | | Serologische identificatie | Het identificeren van micro-organismen met behulp van antilichamen die specifiek aan hun antigenen binden, vaak in de vorm van agglutinatietesten of immunofluorescentie. | | MALDI-TOF massaspectrografie | Een techniek die de massa-tot-lading-verhouding van moleculen (voornamelijk eiwitten) in een microbieel monster meet na ionisatie door een laser, waardoor snelle en nauwkeurige identificatie van bacteriën en gisten mogelijk is. | | Anaeroben | Micro-organismen die kunnen groeien in afwezigheid van zuurstof. | | Obligate parasieten | Organismen die alleen kunnen overleven en zich voortplanten in de cellen van een levende gastheer; virussen zijn hier een voorbeeld van. | | Commensale flora | Micro-organismen die normaal gesproken op of in het lichaam aanwezig zijn zonder ziekte te veroorzaken en vaak voordeel halen uit de gastheer zonder deze significant te schaden. | | Pre-analytische fase | De periode van monstername, transport en voorbereiding in het laboratorium voordat de feitelijke analyse plaatsvindt. Kwaliteitsproblemen in deze fase kunnen leiden tot onjuiste resultaten. | | Kwantitatieve analyse | Een laboratoriumtest die niet alleen de aanwezigheid van een stof of micro-organisme bepaalt, maar ook de hoeveelheid ervan in het monster, vaak uitgedrukt als een concentratie of telling (bv. KVE/CFU per ml). | | Moleculaire amplificatie | Technieken zoals PCR die de hoeveelheid specifiek genetisch materiaal (DNA of RNA) verhogen, waardoor detectie van zelfs zeer lage niveaus mogelijk wordt. | | Reverse transcriptie PCR (RT-PCR) | Een variant van PCR die wordt gebruikt om RNA te detecteren. Het RNA wordt eerst omgezet in complementair DNA (cDNA) met behulp van reverse transcriptase, waarna dit cDNA wordt geamplificeerd door PCR. | | Serologie | Het onderzoek van serum, specifiek de detectie van antilichamen, om een infectie of immuunrespons aan te tonen. | | Windowfase (Vensterperiode) | De periode na infectie waarin een pathogeen nog niet detecteerbaar is met bepaalde tests (bv. serologie) maar de patiënt wel al infectieus kan zijn. | | Titer | De hoogste verdunning van een serum of andere vloeistof die nog een meetbaar effect vertoont, bijvoorbeeld het neutraliseren van een antigeen of het veroorzaken van een zichtbare reactie in een immunologische test. | | Affiniteit | De sterkte van de binding tussen een antilichaam en zijn antigen. Hogere affiniteit betekent een sterkere en specifiekere binding. | | Clonaliteit | Het ontstaan van een groep identieke cellen uit één enkele voorlopercel, bijvoorbeeld bij de immuunrespons waar B-cellen specifiek antilichamen maken tegen een bepaald antigen. | | Polyklonale activatie | Een immuunrespons waarbij meerdere verschillende B-celklonen worden geactiveerd, vaak door virussen of bacteriële toxines, wat leidt tot de productie van diverse antilichamen, niet noodzakelijk specifiek voor één pathogeen. | | Vals positief | Een testresultaat dat aangeeft dat een stof of micro-organisme aanwezig is, terwijl dit in werkelijkheid niet zo is. | | Vals negatief | Een testresultaat dat aangeeft dat een stof of micro-organisme afwezig is, terwijl dit in werkelijkheid wel aanwezig is. | | Dragerschap | De toestand waarbij een individu een pathogeen bij zich draagt en potentieel kan verspreiden zonder zelf significante ziekteverschijnselen te vertonen. |

# Inleiding tot fungi: gisten en schimmels Dit deel introduceert de fundamentele kenmerken van fungi, inclusief hun eukaryote celstructuur, specifieke celwandcomponenten, en hun onderscheidende vermenigvuldigingsmechanismen, met een focus op gisten en schimmels, en hun pathogene rol [1](#page=1) [3](#page=3). ### 1.1 Belangrijkste kenmerken van fungi Fungi zijn eukaryote organismen, wat betekent dat hun cellen een echte celkern en organellen zoals mitochondriën bevatten. Ze bezitten specifieke bestanddelen in hun celwand, waaronder chitines, glucanen en ergosterolen. Deze componenten en specifieke receptoren aan de gastheerzijde, zoals Toll-like receptoren (TLR) en dectines, spelen een cruciale rol in de interactie tussen de fungus en het immuunsysteem van de gastheer. Vanwege deze unieke celwandbestanddelen zijn fungi ongevoelig voor klassieke antibiotica en vormen ze specifieke targets voor antimycotica [3](#page=3). ### 1.2 Vermenigvuldiging van fungi De vermenigvuldiging van fungi kan aseksueel plaatsvinden [3](#page=3). * **Gisten:** Vermenigvuldigen zich voornamelijk door knopvorming, waarbij een kleine uitstulping (knop) zich vormt op de moedercel en zich losmaakt als een nieuwe cel [3](#page=3) [4](#page=4). * **Schimmels (myceliale schimmels):** Vermenigvuldigen zich door de groei van mycelia, wat een netwerk is van draadvormige structuren, en door middel van sporeproductie. Deze draden worden ook wel hyfen genoemd [3](#page=3). Hoewel de focus ligt op aseksuele voortplanting, is ook seksuele voortplanting mogelijk bij fungi [3](#page=3). ### 1.3 Onderscheid tussen gisten en schimmels Het onderscheid tussen gisten en schimmels is biologisch, klinisch en therapeutisch van groot belang [5](#page=5). #### 1.3.1 Gisten Gisten zijn microscopisch kleine, eencellige organismen die rond tot ovaal van vorm zijn. Ze vermenigvuldigen zich door knopvorming. De kolonies die gisten vormen op voedingsbodems lijken qua uiterlijk vaak op die van bacteriën [3](#page=3) [4](#page=4). * **Locatie en rol:** Gisten zijn talrijk in de natuur en worden door de mens gebruikt, bijvoorbeeld *Saccharomyces* species als bier- en bakkersgist. Op en in het menselijk lichaam komen onder andere *Candida albicans* en andere *Candida* soorten voor. Lipofiele gisten, zoals *Malassezia* (vroeger *Pityrosporum* species), bevinden zich op de huid en kunnen bij woekering bepaalde huidletsels en schilfers veroorzaken. Een pathogene gekapselde gist is *Cryptococcus neoformans*, die voorkomt in duivenkrop en sporen in de omgeving verspreidt, met infectierisico bij immuunsuppressie [5](#page=5). * **Pseudomycelia:** Gisten zijn rond tot ovaal met knoppen, maar kunnen onder bepaalde omstandigheden uitlopers vormen die pseudomycelia worden genoemd. Deze pseudomycelia verschillen van echte mycelia doordat de cellen niet versmelten tot een syncytium [5](#page=5). #### 1.3.2 Schimmels (myceliale fungi) Myceliale schimmels worden gekenmerkt door hun vorm van continu groeiende, meerkernige 'draden' of hyfen. Ze vermenigvuldigen zich door sporen (conidia) die ontstaan op sporendragers en via de lucht worden verspreid [4](#page=4). * **Locatie en rol:** Schimmels zijn wijdverspreid in de natuur; paddenstoelen zijn bijvoorbeeld ook schimmels. Ze worden ook door de mens gebruikt, zoals *Penicillium roqueforti* in kaas. *Aspergillus* species zijn omgevingsschimmels en belangrijke opportunistische pathogenen bij mens en dier. Dermatofyten en andere keratinofiele schimmels infecteren het lichaam van mens en dier, met name haar, nagels en huidoppervlak [5](#page=5). * **Hyfen:** Het begrip 'hyfen' is een synoniem voor zowel mycelia als pseudomycelia [5](#page=5). > **Tip:** Het visuele onderscheid tussen een gistkolonie en een schimmelkolonie is vaak duidelijk te zien op een petrischaal. Gistkolonies zijn meestal cremiger en gladder, terwijl schimmelkolonies vaak pluiziger of poederiger lijken door de aanwezigheid van sporen. > **Voorbeeld:** Een klassiek voorbeeld van een gistinfectie is candidiasis, veroorzaakt door *Candida albicans*, dat infecties kan veroorzaken van de mondslijmvliezen (spruw), de vagina, of systemische infecties bij verzwakte patiënten. Een voorbeeld van een schimmelinfectie is aspergillose, veroorzaakt door *Aspergillus* soorten, die luchtweginfecties of invasieve infecties kan veroorzaken bij immuungecompromitteerde individuen [1](#page=1). ### 1.4 Dimorfe fungi Dimorfe fungi zijn pathogene schimmels die twee groeistadia vertonen. Ze hebben een intracellulair gist-stadium binnen de weefsels van de mens en een 'schimmel' stadium in de omgeving. Deze groep omvat de verwekkers van ziekten zoals coccidioidomycose en histoplasmose. Dimorfe fungi komen nauwelijks voor in Europa [6](#page=6). > **Voorbeeld:** *Histoplasma capsulatum* is een dimorfe fungus die in de bodem voorkomt en bij inademing een infectie kan veroorzaken die lijkt op tuberculose. In de menselijke weefsels adapteert de schimmel naar het giststadium. --- # Candida sp. infecties (candidiase) Candida soorten zijn opportunistische schimmels die van nature op het lichaam voorkomen, maar onder bepaalde omstandigheden kunnen leiden tot infecties, bekend als candidiase [8](#page=8). ### 2.1 Algemene kenmerken van Candida infecties * **Prevalentie en aard:** Candida soorten zijn wijdverspreid in de omgeving en een kleine populatie bevindt zich normaal op de mucosae van het lichaam. Ze worden normaal gesproken onder controle gehouden door de commensale microflora, de integriteit van anatomische en fysiologische barrières, en het immuunsysteem. Echter, wanneer deze beschermende mechanismen falen, kan de kolonisatie overgaan in een infectie [8](#page=8). * **Terminologie:** "Spruw" is een populaire term die vaak wordt gebruikt voor candidiase in de mond, maar soms ook voor infecties op andere locaties [8](#page=8). * **Pathogenen:** Ongeveer 90% van de infecties wordt veroorzaakt door *Candida albicans*. Andere species zijn vaker geassocieerd met iatrogene oorzaken [8](#page=8). * **Behandeling:** Candida infecties kunnen niet worden behandeld met antibiotica; deze kunnen de infectie zelfs bevorderen door de weerstand van de kolonisatie te verminderen. Behandeling vereist antimycotica [8](#page=8). ### 2.2 Immunologische aspecten van Candida infecties Mucocutane oppervlakkige infecties, waaronder die veroorzaakt door schimmels, worden tegengegaan door de mucosale immuniteit. Belangrijke componenten hiervan zijn [9](#page=9): * **IL-22:** Verhoogt de productie van defensines en versterkt de epitheliale barrière [9](#page=9). * **IL-17:** Recruteert neutrofielen, die een cruciale verdedigingslinie vormen tegen invasieve fungi. De killing van fungi na fagocytose vindt plaats in het lysosoom en wordt voornamelijk geactiveerd door interferon-gamma. Mycosen komen dan ook voornamelijk voor bij patiënten met een tekort aan of niet-functionele neutrofielen [9](#page=9). ### 2.3 Klinische manifestaties van Candida infecties Candida infecties kunnen variëren van oppervlakkige tot diepe infecties [10](#page=10). * **Oppervlakkige infecties:** * Vaginitis [10](#page=10) [12](#page=12). * Intertrigo (candida in huidplooien) [10](#page=10). * Nagel- en huidinfecties [10](#page=10). * Perleche (mondhoekinfectie) [10](#page=10). * Stomatitis (infectie van tong en mondslijmvlies) [10](#page=10). * **Diepe infecties:** Deze komen voornamelijk voor bij patiënten met een sterk verminderde weerstand of bij langdurig aanwezige vaatkatheters [10](#page=10). ### 2.4 Diagnostiek Microscopische diagnostiek kan worden uitgevoerd met behulp van gramkleuring van een uitstrijkje (bv. uit mond of vagina). Hierbij kunnen knopvorming en pseudomycelium van *Candida albicans* worden waargenomen. Het is belangrijk pseudomycelium niet te verwarren met echt mycelium van filamenteuze fungi. Een uitdaging in de diagnostiek is dat soms geen pseudomycelia worden gevormd, wat de identificatie bemoeilijkt [11](#page=11). ### 2.5 Predisponerende risicofactoren voor candidiase Verschillende factoren kunnen de vatbaarheid voor candidiase verhogen [12](#page=12). * **Barrière factoren:** * Abnormale huid (bv. maceratie door vochtigheid) [12](#page=12). * Tandprothesen [12](#page=12). * Droge mond door verminderde speekselproductie (bv. na radiotherapie, bepaalde ziekten of medicatie) [12](#page=12). * Verstoorde microflora, bijvoorbeeld na antibiotica therapie [12](#page=12). * Vaginitis, hoewel dit in veel gevallen geen aantoonbare oorzaak heeft, kan het wel uitgelokt worden door antibiotica therapie (in tegenstelling tot andere uitingen van candidiase) [12](#page=12). * **Fysiologische afwijkingen:** * Diabetes en andere endocriene ziekten [12](#page=12). * Chronische malnutritie en ijzertekort [12](#page=12). * **Immunologische aspecten:** * Zeer jonge of zeer oude leeftijd, wat gerelateerd is aan een onvolledige immuniteit [12](#page=12). * Immuunsuppressie, zowel congenitaal, iatrogeen (door medische behandeling) als door infecties (bv. HIV) [12](#page=12). * **Combinaties van risicofactoren:** Vaak is er sprake van een combinatie van risicofactoren, zoals bij katheter-gerelateerde candidemie, waar factoren zoals een klein huiddefect, een vreemd voorwerp in de bloedbaan, antibiotica, corticosteroïden, parenterale voeding en een ernstige onderliggende ziekte aanwezig kunnen zijn [12](#page=12). > **Tip:** Begrijpen hoe de balans tussen commensale microflora, barrièrefuncties en het immuunsysteem verstoord kan raken, is essentieel voor het herkennen van de risicofactoren voor opportunistische infecties zoals candidiase. --- # Aspergillus spp. infecties (aspergillose) Aspergillose is een infectie veroorzaakt door de schimmel Aspergillus spp., die overal in de natuur voorkomt en zich voedt met dood organisch materiaal. ### 3.1 Biologie van Aspergillus spp. Aspergillus is een saprofytische schimmel die overal in de natuur aanwezig is en dood organisch materiaal, inclusief voedsel, afbreekt. De schimmel produceert grote hoeveelheden sporen die via de lucht verspreid worden en zich op andere locaties vestigen. Deze sporen komen ook op het menselijk lichaam terecht en worden ingeademd. Normaal gesproken veroorzaken deze sporen geen problemen. Aspergillose, de infectie met deze schimmel, treedt alleen op bij lokale weerstandsvermindering van barrières of bij sterk verminderde immuniteit, met name via de longen [13](#page=13). ### 3.2 Vormen van aspergillose Aspergillose kan onderverdeeld worden in oppervlakkige en diepe (invasieve) vormen [14](#page=14). #### 3.2.1 Lokale/oppervlakkige aspergillose Lokale of oppervlakkige aspergillose wordt gekenmerkt door verstoorde barrières als belangrijkste risicofactoren [14](#page=14). * **Aspergillose van het buitenoor (en middenoor):** Dit kan ontstaan door maceratie van de gehoorgang ten gevolge van chronische oorloop [14](#page=14). * **Kolonisatie van bronchusletsels:** Chronische bronchitis met bronchiectasieën kan leiden tot kolonisatie. Ook holtes in de long na aandoeningen zoals tuberculose kunnen gekoloniseerd worden, wat kan uitgroeien tot een aspergilloom of fungusbal [14](#page=14). * **Aspergillose van de sinussen:** Chronische sinusitis, gekenmerkt door slechte aëratie, mucuspluggen en veranderd epitheel, vormt een risico [14](#page=14). * **Infectie van brandwonden:** Uitgebreide brandwonden kunnen geïnfecteerd raken [14](#page=14). #### 3.2.2 Diepe / invasieve aspergillose Diepe of invasieve aspergillose ontstaat meestal vanuit een longaspergillose. Deze vorm treedt met name op bij immuunsuppressie, in het bijzonder bij afwezigheid van neutrofielen of functionele neutrofielen. De prognose is vaak slecht, mede doordat de diagnose vaak laat wordt gesteld en kweken van bronchusaspiraten langdurig negatief kunnen blijven. Beenmergtransplantatie is een belangrijke bevorderende factor voor zowel aspergillose als andere opportunistische infecties [14](#page=14). > **Tip:** Begrip van de specifieke immuundeficiënties, zoals neutropenie, is cruciaal voor het herkennen van het risico op invasieve aspergillose. #### 3.2.3 Aspergilloom Een aspergilloom, ook wel een fungusbal genoemd, is een specifieke manifestatie die kan ontstaan door kolonisatie van pre-existente holtes in de long, bijvoorbeeld na tuberculose [14](#page=14) [16](#page=16). --- # Diagnostiek en behandeling van mycosen De diagnostiek van schimmelinfecties berust op microscopische en kweekmethoden, aangevuld met specifieke moleculaire en serologische testen, terwijl de behandeling afhankelijk is van het type schimmel, de infectie en de patiënt, met antimycotica die aangrijpen op verschillende moleculaire targets [17](#page=17) [20](#page=20). ### 4.1 Diagnostiek van mycosen De diagnostiek van mycosen vertoont gelijkenissen met de detectie van bacteriën, maar met specifieke methoden voor schimmels [17](#page=17). #### 4.1.1 Microscopische methoden * **Gramkleuring:** Gisten en schimmels hebben een karakteristiek uiterlijk, maar soorten kunnen niet gedifferentieerd worden [17](#page=17). * **Wet-stain (direct preparaat):** Dit betreft een directe microscopische beoordeling van een niet-gefixeerd uitstrijkje of huidschilfer. Vaak wordt kaliumhydroxide (KOH) toegevoegd om lichaamscellen transparant te maken, waardoor schimmels beter zichtbaar worden. Deze methode kan direct door de behandelend arts worden uitgevoerd ("chairside"). Het is nuttig voor de diagnose van vaginale infecties zoals candidiase, naast trichomoniasis en bacteriële vaginose. Beelden kunnen epitheelcellen en mycelia van dermatofyten tonen [17](#page=17) [18](#page=18). * **Calcofluor kleuring:** Dit is een fluorescerende kleuring die specifiek bindt aan chitine-achtige moleculen in de celwand van schimmels. De schimmels lichten op onder een fluorescentiemicroscoop, waardoor ze onderscheiden kunnen worden van bacteriën en lichaamscellen. Calcofluor is een stof die ook in waspoeders wordt gebruikt. Het is belangrijk op te merken dat dit geen immunofluorescentie is [17](#page=17) [19](#page=19). #### 4.1.2 Kweekmethoden * De meeste schimmels groeien snel en gemakkelijk op specifieke kweekbodems zoals Sabouraud agar of varianten daarvan [17](#page=17). * Net als bij bacteriën betekent de aanwezigheid van een schimmel op de kweek niet automatisch dat er sprake is van een infectie; contaminatie of commensale aanwezigheid is mogelijk [17](#page=17). #### 4.1.3 Overige diagnostische testen Voor specifieke gevallen zijn ook antigen-, probe- en moleculaire testen beschikbaar. Serologische tests kunnen ook worden ingezet. Een succesvol voorbeeld is de detectie van galactomannan, een oppervlakte-antigeen van *Aspergillus*, in serum en broncho-alveolair lavage (BAL) vocht, wat een gevoeligere detectie mogelijk maakt dan het opsporen van de schimmel zelf [17](#page=17). ### 4.2 Behandeling van mycosen De behandeling van mycosen maakt gebruik van antimycotische middelen die gericht zijn op specifieke moleculaire targets. Deze middelen zijn over het algemeen recenter ontwikkeld dan antibiotica, maar de selectiviteit is minder goed, wat kan leiden tot meer bijwerkingen en interacties [20](#page=20). #### 4.2.1 Aangrijpingspunten van antimycotica * **Verstoring van het celmembraan:** * **Azolen** (bv. miconazol, fluconazol, voriconazol) verstoren de synthese van ergosterol, wat leidt tot een abnormale celmembraanstructuur [20](#page=20). * **Polyenen** (bv. amfotericine B) hechten direct aan celmembranen en zijn toxisch. Ze worden voornamelijk in ziekenhuizen gebruikt [20](#page=20). * **Verstoring van de celwand:** * **Echinocandines** (bv. micafungine, caspofungine) remmen de synthese van glucanen in de celwand. Deze middelen zijn duur en worden voornamelijk in ziekenhuizen ingezet [20](#page=20). * **Directe verstoring van DNA:** * **5-fluorocytosine** grijpt direct in op het DNA [20](#page=20). #### 4.2.2 Keuze en toepassing van antimycotica De keuze van een antimycoticum is afhankelijk van de (vermoedelijke) verwekker en het type infectie. Gisten zijn doorgaans makkelijker te behandelen dan schimmels, en oppervlakkige mycosen zijn makkelijker te behandelen dan diepe infecties [21](#page=21). * **Oppervlakkige mycosen:** Dit zijn de meest voorkomende infecties die artsen tegenkomen, zoals *Candida*-infecties van huid en slijmvliezen (bv. candida vaginitis, behandeld met een azool, soms met één toediening) en dermatofytosen. Behandeling kan lokaal (topisch) of oraal plaatsvinden. Bij zwangere vrouwen wordt systemische behandeling met azolen vermeden; dan wordt enkel lokale (kortdurende) behandeling toegepast [21](#page=21). * **Diepe mycosen:** Deze komen voornamelijk voor bij immuungecompromitteerde patiënten. De behandeling is uitdagend vanwege de trage uitschakeling van de schimmel, de slechte algemene toestand van de patiënt en de late diagnose (lage gevoeligheid van detectietechnieken). Er zijn ook problemen met toxiciteit, interacties met medicatie en voeding, en de noodzaak van spiegelbepalingen. Echinocandines en polyenen zijn kostbaar in gebruik [21](#page=21). #### 4.2.3 Resistentie Net als bij antibiotica kan er resistentie ontstaan tegen antimycotica, mede door selectie. Dit leidt tot een verschuiving naar minder gevoelige soorten. Het gebruik van bepaalde middelen in de landbouw draagt hier ook aan bij [21](#page=21). > **Tip:** Wees alert op het verschil in gevoeligheid tussen gisten en schimmels, en tussen oppervlakkige en diepe infecties bij het kiezen van een antimycoticum [21](#page=21). > > **Tip:** Bij zwangerschap geldt een specifieke aanpak voor de behandeling van mycosen, waarbij systemische azolen doorgaans worden vermeden [21](#page=21). > > **Voorbeeld:** Een *Candida* vaginitis kan vaak behandeld worden met een enkele dosis van een oraal azool, terwijl een dermatofytose aan de voet langer behandeld moet worden met een lokaal of oraal middel [21](#page=21). --- ## 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 | |------|------------| | Fungi | Een brede groep organismen die gisten en schimmels omvat, gekenmerkt door hun eukaryote celstructuur en specifieke celwandcomponenten zoals chitines en glucanen. | | Gisten | Eencellige fungi die zich typisch aseksueel vermenigvuldigen door knopvorming en kolonies vormen die op bacteriën kunnen lijken. | | Schimmels | Meerkoppige fungi die zich als draden, hyfen of mycelia, ontwikkelen en zich aseksueel vermenigvuldigen door middel van sporenproductie. | | Mycelium | Het vegetatieve deel van een schimmel, bestaande uit een netwerk van dunne draden (hyfen) die zich door het substraat verspreiden. | | Hyfen | De individuele, draadvormige structuren waaruit een mycelium is opgebouwd; bij schimmels kunnen ze meerkernig zijn. | | Sporen | Voortplantingsstructuren van schimmels en andere organismen, die door de lucht worden verspreid en onder geschikte omstandigheden kunnen uitgroeien tot een nieuw organisme. | | Eukaryoot | Een organisme waarvan de cellen een duidelijk gedefinieerde celkern en andere organellen bevatten, in tegenstelling tot prokaryoten. | | Chitine | Een polysacharide die een belangrijk structureel bestanddeel is van de celwand van schimmels en het exoskelet van insecten en andere geleedpotigen. | | Ergosterol | Een sterol dat een essentieel bestanddeel is van de celmembranen van fungi, vergelijkbaar met cholesterol in dierlijke cellen, en een belangrijk doelwit voor antimycotica. | | Candida Albicans | Een veelvoorkomende gistsoort die deel uitmaakt van de normale menselijke microflora, maar ook opportunistische infecties zoals candidiase kan veroorzaken, vooral bij immuungecompromitteerde individuen. | | Aspergillus spp. | Een geslacht van schimmels dat wijdverspreid is in de natuur en de lucht en dat, afhankelijk van de soort en de immuunstatus van de gastheer, kan leiden tot diverse infecties, bekend als aspergillose. | | Candidiase (candidose) | Een infectie veroorzaakt door gisten van het geslacht Candida, die zich kan manifesteren als oppervlakkige infecties van huid en slijmvliezen, of als ernstige systemische infecties bij verzwakte patiënten. | | Spruw | Een veelgebruikte term voor candidiase van de mondslijmvliezen, gekenmerkt door witte vlekken en irritatie. | | Pseudomycelium | Een structuur die lijkt op een mycelium, gevormd door gisten die zich in een kettingachtige formatie uitstrekken, maar waarbij de individuele cellen intact blijven en niet samensmelten tot een syncytium. | | Mycosen | De algemene term voor ziekten of infecties veroorzaakt door schimmels. | | Dermatofyten | Een groep schimmels die de huid, haren en nagels infecteren door keratine te gebruiken als voedingsbron, resulterend in infecties zoals ringworm. | | Dimorfe fungi | Schimmels die onder verschillende omstandigheden twee verschillende morfologische vormen kunnen aannemen, meestal een gistvorm in de gastheer en een schimmelvorm in de omgeving. | | Aspergillose | Een infectie veroorzaakt door schimmels van het geslacht Aspergillus, die kan variëren van oppervlakkige infecties tot ernstige invasieve ziekten, vooral bij immuungecompromitteerde patiënten. | | Aspergilloom | Een bal van schimmeldraden (mycelium) die zich in een bestaande holte in de long of een ander orgaan kan vormen, vaak als gevolg van een aspergillose. | | Wet-stain | Een microscopische techniek waarbij een monster (bv. uitstrijkje of huidschilfer) direct wordt bekeken zonder fixatie of specifieke kleuring, vaak met toevoeging van KOH om weefselcomponenten doorzichtig te maken. | | Calcofluor | Een fluorescerende kleurstof die specifiek bindt aan chitine in de celwanden van fungi, waardoor deze onder een fluorescentiemicroscoop zichtbaar worden. | | Antimycotica | Geneesmiddelen die worden gebruikt voor de behandeling van schimmelinfecties (mycosen), door specifieke doelwitten in de schimmelcel te remmen of te doden. | | Azolen | Een klasse van antimycotica die de ergosterolsynthese remmen, waardoor de integriteit van het schimmelcelmembraan wordt aangetast. Voorbeelden zijn myconazol, fluconazol en voriconazol. | | Polyenen | Een klasse van antimycotica, zoals amfotericine B, die zich direct binden aan ergosterol in het schimmelcelmembraan, wat leidt tot membraanschade en celdood. | | Echinocandines | Een klasse van antimycotica die de synthese van glucanen in de schimmelcelwand remmen, wat resulteert in zwakke celwanden en celdood. Voorbeelden zijn micafungine en caspofungine. | | 5-fluorocytosine | Een antimycoticum dat na intracellulaire omzetting de DNA- en RNA-synthese in schimmelcellen remt. | | Gramkleuring | Een microbiologische kleuringstechniek die wordt gebruikt om bacteriën te classificeren op basis van hun celwandstructuur; het kan ook worden gebruikt om gisten en schimmels te visualiseren, hoewel ze niet altijd duidelijk te onderscheiden zijn. | | Immunosuppressie | Een staat van verminderde immuunrespons van het lichaam, veroorzaakt door medicatie, ziekte of aangeboren aandoeningen, waardoor het lichaam vatbaarder wordt voor infecties. | | Neutrofielen | Een type witte bloedcel dat een cruciale rol speelt in het immuunsysteem door fagocytose (insluiten en vernietigen) van bacteriën en schimmels. | | Cytokines | Signaalmoleculen die door immuuncellen worden geproduceerd en die communicatie tussen cellen reguleren, waaronder de respons op infecties. | | Interleukine-17 (IL-17) | Een pro-inflammatoir cytokine dat een belangrijke rol speelt bij de afweer tegen extracellulaire bacteriën en schimmels, door onder andere de rekrutering van neutrofielen te stimuleren. | | Interleukine-22 (IL-22) | Een cytokine dat de epitheliale barrière versterkt en de productie van antimicrobiële peptiden (zoals defensines) stimuleert, wat bijdraagt aan de bescherming tegen infecties van slijmvliezen. | | Interferon-gamma (IFN-γ) | Een cytokine dat essentieel is voor de immuunrespons tegen intracellulaire pathogenen, waaronder bepaalde schimmels, en dat de activiteit van macrofagen en neutrofielen stimuleert. | | Fagocytose | Het proces waarbij bepaalde cellen van het immuunsysteem, zoals macrofagen en neutrofielen, ziekteverwekkers of andere deeltjes "opeten" en vernietigen. | | Lysosoom | Een celorganel dat enzymen bevat die verantwoordelijk zijn voor de afbraak van afvalstoffen en celresten, en dat betrokken is bij de vernietiging van fagocyteerde pathogenen. | | Saprofytisch | Een organisme dat leeft van dood of rottend organisch materiaal, zoals schimmels die op dode plantenresten groeien. | | Opportunistisch pathogeen | Een micro-organisme dat normaal gesproken geen ziekte veroorzaakt bij een gezonde gastheer, maar dat een infectie kan veroorzaken wanneer de weerstand van de gastheer is verzwakt. |

# Importpathologie en worminfecties Dit onderwerp verkent de aanpak van patiënten met een recente reisgeschiedenis, met een specifieke focus op worminfecties, hun immunologische aspecten, en de diagnostiek en behandeling van importpathologieën in België. ## 1. Importpathologie ### 1.1 Definitie en context Importpathologie betreft ziekten die niet inheems zijn in een bepaald gebied, maar geïntroduceerd worden door reizigers of immigranten. In West-Europa zijn veel infectieziekten, waaronder bepaalde worminfecties, zeldzaam geworden door hoge hygiënestandaarden en goede gezondheidszorg. Reizigers naar tropische of ontwikkelingslanden lopen risico op blootstelling aan andere pathogenen, vaak op grote schaal en met beperkte diagnostische en therapeutische mogelijkheden ter plaatse [5](#page=5) [7](#page=7). ### 1.2 Onderscheid in patiëntengroepen * **Tropische landen, ontwikkelingslanden:** Kenmerkend door andere pathologieën, beperkte zorgmogelijkheden, andere vectoren en minder hygiëne [5](#page=5). * **Immigranten:** Hun risico is afhankelijk van de regio van herkomst en vroegere blootstelling. Serologie kan hier beperkt nut hebben door langdurig verblijf en kans op eerdere infectie [5](#page=5). * **Westerse reizigers:** De kans op infectie is afhankelijk van de regio, duur van de reis en specifieke reisformules. Het scala aan mogelijke infecties is breed [5](#page=5). ### 1.3 Voorbeelden van importpathologieën Enkele voorbeelden van infecties die in West-Europa als importpathologie gelden, zijn onder meer Rabies, Coccidioidomycosis, Japanese encephalitis, Malaria, Schistosoma, Myiasis, Amoeben, wormen, Shigella, Tyfus, Trypanosoma, Dengue virus, Yersinia pestis en Melioidosis [6](#page=6). ## 2. Parasitaire wormen ### 2.1 Algemene kenmerken Parasitaire wormen zijn diverse organismen die bij de mens kunnen voorkomen, met variërende overdrachts- en infectiepatronen. Ze worden onderverdeeld in nematoden (rondwormen), trematoden (platwormen, zoals Schistosoma) en plathelminten (lintwormen) [7](#page=7). ### 2.2 Levenscycli en locaties Veel wormen kennen een complexe levenscyclus met tussengastheren en eindgastheren. De mens kan zowel tussengastheer (met larven in weefsels) als eindgastheer (met volwassen wormen) zijn. Volwassen wormen kunnen zich in het darmkanaal, luchtwegen, galwegen en bloedvaten bevinden. Larven kunnen 'per ongeluk' in weefsels terechtkomen (larva migrans) of door de longen migreren om in de darm te belanden. Sommige infecties resulteren in cysten met larven in spier, lever of hersenen, wat diagnostische uitdagingen kan opleveren ten opzichte van 'neoformaties' [7](#page=7). > **Tip:** De diagnose van worminfecties kan complex zijn, omdat de symptomen afhankelijk zijn van het type, aantal en locatie van de wormen, evenals de reactie van het immuunsysteem. ### 2.3 Schade en symptomen Schade door wormen varieert en kan leiden tot malnutritie (door grote aantallen in de darm of chronisch bloedverlies) of andere symptomen wanneer wormen of larven zich op andere locaties bevinden [8](#page=8). ### 2.4 Diagnostiek * **Aantonen van eieren:** Vaak in ontlasting, urine of luchtwegsecreties, mits voldoende volwassen wormen aanwezig zijn. Lintwormen kunnen segmenten of eieren uitscheiden, en aarswormpjes leggen eitjes rond de anus, wat met kleefband kan worden aangetoond [8](#page=8). * **Serologische testen:** Soortspecifiek en nuttig bij lage ei-concentraties, weefsellocaties of bij westerse reizigers. Minder nuttig bij migranten die al intensief contact hadden met de parasiet [8](#page=8). ### 2.5 Overdrachtsroutes (Helminthen) Helminthen kunnen het lichaam binnendringen via verschillende routes: * **Via ingestie van eitjes:** Bijvoorbeeld Ascaris, Taenia solium, Echinococcus granulosus (eieren via hond) [9](#page=9). * **Via penetratie door huid:** Bijvoorbeeld Ancylostoma, Schistosoma [9](#page=9). * **Via ingestie van larven/cysten in voedsel:** Bijvoorbeeld Taenia, zuigwormen [9](#page=9). * **Via vector (insecten):** Bijvoorbeeld Filariale wormen zoals Wuchereria bancrofti, Loa loa [9](#page=9). ### 2.6 Lintwormen (Plathelminten) Lintwormen, zoals *Taenia saginata* (rund) en *T. solium* (varken), kunnen verscheidene meters lang worden in de darm. Ze hebben gesegmenteerde lichamen met proglottiden die eitjes bevatten. Volwassen lintwormen zijn vaak ongevaarlijk, maar larven kunnen ernstige ziekten veroorzaken, zoals cysticercosis van de hersenen door *T. solium* [10](#page=10). ### 2.7 Echinococcus *Echinococcus* is een geslacht van lintwormen waarbij de 'oncospheres' in de darm voorkomen en cysten zich in weefsels kunnen ontwikkelen. De long is een veelvoorkomende locatie voor hydatid cysten [11](#page=11). ## 3. Schistosomiase of Bilharziose ### 3.1 Algemene introductie Schistosoma is een genus van parasitaire wormen (platwormen) die een tussengastheer (zoetwaterslakken) en een hoofdgastheer (mens) nodig hebben voor hun levenscyclus. Infectie treedt op door contact met besmet water [13](#page=13). ### 3.2 Levenscyclus Larven (cercariae) uit de slak dringen de huid binnen en komen in het bloedvatenstelsel, waar ze uitgroeien tot volwassen wormen. De volwassen wormen paren en leggen eitjes, die via de wand van de blaas of darmen in urine of ontlasting worden uitgescheiden. In water ontwikkelen deze eitjes zich tot nieuwe larven (miracidia) die op zoek gaan naar slakken [13](#page=13). ### 3.3 Pathologie en symptomen De symptomen zijn niet specifiek en hangen af van de ernst van de besmetting [13](#page=13). * **Acute fase (1-2 maanden na infectie):** Koorts, rillingen, hoest, spierpijn, gebrek aan eetlust, gewichtsverlies, slapte, buik-, hoofd- en gewrichtspijn, diarree en misselijkheid. Eitjes zijn in deze fase nog niet altijd detecteerbaar, maar antistoffen kunnen wel worden aangetoond [13](#page=13) [17](#page=17). * **Chronische fase:** Ontsteking in blaas of darmen, met klachten zoals diarree met bloed of bloed in de urine in een laat stadium (maanden tot jaren) [13](#page=13). * **Orgaanbetrokkenheid:** Longen, milt, lever, darm en blaas kunnen worden aangetast. *Schistosoma haematobium* veroorzaakt voornamelijk blaasklachten, terwijl andere soorten meer de darm aantasten. Eitjes veroorzaken immunologische ontstekingsreacties, die de symptomen primair veroorzaken. Eitjes in het ruggenmerg of hersenen kunnen ontstekingen en verlammingen veroorzaken. Langdurige infectie kan leiden tot levercirrose en complicaties aan de nieren en urinewegen [13](#page=13). ### 3.4 Distributie Schistosomiase treft wereldwijd ongeveer 200 miljoen mensen en wordt beschouwd als een van de '17 neglected infections' [14](#page=14) [22](#page=22). ### 3.5 Veelvoorkomende soorten * *Schistosoma haematobium*: Afrika, Midden-Oosten; vooral ziekte van urinewegen [15](#page=15). * *Schistosoma japonicum*: Verre Oosten; vooral ziekte van de darm [15](#page=15). * *Schistosoma mansoni*: Zuid-Amerika, Caraïben, Afrika, Midden-Oosten; vooral ziekte van de darm [15](#page=15). ### 3.6 Diagnostiek * **Niet-specifiek:** Eosinofilie [15](#page=15). * **Aantonen van eitjes:** In feces of urine (niet altijd zeer gevoelig) [15](#page=15). * **Serologie:** Nuttig bij primaire infecties met weinig eiproductie (reizigers), minder nuttig voor personen uit endemische gebieden [15](#page=15). * **Histologie:** Van aangetast orgaan [15](#page=15). ### 3.7 Preventie en behandeling * **Preventie op reis:** Niet zwemmen of pootjebaden in meren, vijvers of beken in gebieden waar Schistosoma voorkomt. Veilig drinkwater drinken [16](#page=16). * **Behandeling:** Met praziquantel, een specifiek anthelminticum, dat de wormen doodt. Fibrotische veranderingen in late stadia worden hiermee niet bestreden [16](#page=16). ### 3.8 Bijzondere uitingen van schistosomiasis * **Katayama-syndroom ("acute schistosomiasis"):** Een overgevoeligheidsreactie op de zich ontwikkelende wormen, ongeveer 4-6 weken na blootstelling. Symptomen omvatten koorts, huidverschijnselen (galbulten, zwelling), hoest, kortademigheid en diarree [17](#page=17). * **"Swimmers itch" (zwemmersjeuk):** Een reactie op de penetratie van larfjes in de huid, vaak veroorzaakt door Schistosoma-soorten die bij vogels voorkomen. Deze larfjes ontwikkelen zich niet verder bij de mens [17](#page=17). * **Histopathologie:** Eitjes in weefsel veroorzaken inflammatie, fibrose en verlies van functioneel weefsel [17](#page=17). ## 4. Immuniteit tegen wormen ### 4.1 Immunologische kenmerken De immuniteit tegen wormen deelt eigenschappen met de 'nutteloze' allergische respons van westerlingen. Patiënten met worminfecties vertonen paradoxaal genoeg juist minder allergische responsen dan men zou verwachten [1](#page=1). ### 4.2 Effector armen De immuunrespons tegen wormen wordt gekenmerkt door specifieke effector mechanismen: * **Eosinofielen (+IgE):** Eosinofielen spelen een cruciale rol in de afweer tegen helminth-infecties en worden gestimuleerd door IgE-antilichamen. De casus vermeldt een forse eosinofilie bij beide patiënten [2](#page=2) [4](#page=4). * **Mastcellen (+IgE):** Mastcellen, gereguleerd door IgE, dragen ook bij aan de immuunrespons tegen wormen [2](#page=2). --- # Immuniteit tegen wormen De immuunrespons tegen worminfecties is complex en maakt voornamelijk gebruik van de Th2-celgemedieerde immuunrespons, waarbij eosinofielen, IgE en mestcellen een cruciale rol spelen. Deze respons is gericht op het elimineren van te grote parasieten die niet door fagocytose kunnen worden verwijderd [18](#page=18) [19](#page=19). ### 2.1 De effector arm: eosinofiel (+IgE) Eosinofielen behoren tot de belangrijkste effectorcellen in de immuunrespons tegen wormen. Hun activatie wordt deels geïnduceerd door IgE via de Fc$\epsilon$R-receptor. Na activatie secreteren eosinofielen lysosomale enzymen. Deze enzymen zijn in staat om grote structuren zoals wormeitjes en larven te doden via exocytose [18](#page=18) [19](#page=19). > **Tip:** Eosinofielen zijn vooral effectief tegen parasieten die bedekt zijn met IgE [19](#page=19). ### 2.2 De effector arm: mestcel (+IgE) Mestcellen spelen eveneens een rol in de bescherming tegen parasieten, mede door IgE-gemedieerde activatie. Bij deze activatie wordt histamine gesecreteerd. Histamine werkt door verhoogde darmmotiliteit te veroorzaken, wat wormen kan helpen af te drijven. De effecten van mediatoren zoals histamine en leukotriënen zijn lokaal en afhankelijk van de weefselplaats van blootstelling aan het allergeen of parasiet [18](#page=18) [19](#page=19) [20](#page=20). ### 2.3 Rol van Th2-cellen en IgE Stimulatie van CD4 T-cellen in aanwezigheid van IL-4 leidt tot differentiatie tot Th2-cellen. Deze Th2-cellen reguleren vervolgens de eosinofielen en zetten B-cellen aan tot het produceren van IgE. Verhoogde IgE-spiegels en een verhoogd percentage eosinofielen in het bloed zijn kenmerkend voor worminfecties [18](#page=18) [20](#page=20). > **Tip:** Bij mensen die in de tropen leven en regelmatig worminfecties hebben, worden zelden allergische reacties gezien. Dit kan komen door de blokkade van FceR door niet-specifieke IgE en mogelijke onderdrukking van T-celresponsen door chronische infectie [20](#page=20). ### 2.4 Samenwerking met Treg-cellen en algemene immuunrespons Th2-responsen werken samen met T-regulatorische (Treg) celresponsen (gemedieerd door IL-10 en TGF-$\beta$) voor een efficiënte anti-helminth respons. Deze samenwerking resulteert in een anti-inflammatoire en genezende omgeving, ondanks mogelijke weefselschade. Th1- en Th17-responsen zijn minder geschikt voor de bestrijding van wormen [18](#page=18). > **Let op:** Chronische Th2-activatie kan leiden tot fibrose [18](#page=18). ### 2.5 Chronische inflammatie, fibrose en wondgenezing Chronische inflammatie, vaak gedreven door inflammatoire en chronische Th2-cytokines zoals interleukine 4, kan leiden tot fibrose, wat een pathologische productie van collageen is met verlies van weefselstructuur. Dit kan optreden in organen zoals de longen en lever na virale infecties. Worminfecties, zoals Schistosoma, worden vaak geassocieerd met fibrose [21](#page=21). Bij wondgenezing spelen M2-macrofagen een rol, die anti-inflammatoire cytokines (IL-10) en factoren voor weefselherstel produceren, zoals vascular endothelial growth factor (VEGF) en TGF-$\beta$. Dit staat in contrast met M1-macrofagen, die inflammatoire cellen zijn. Fibrose wordt daarentegen vaker gezien bij chronische inflammatie waarbij Th2-cytokines een rol spelen, terwijl Th1-cytokines bescherming bieden tegen fibrose [21](#page=21). --- # Specifieke parasitaire wormen en hun behandeling Dit onderwerp focust op de diagnostiek, symptomen en behandelingsmethoden van diverse darm-nematoden en lintwormen. ### 3.1 Parasitaire wormen: een algemeen overzicht Parasitaire wormen zijn onder te verdelen in nematoden (rondwormen), trematoden (platwormen) en cestoden (lintwormen). Hoewel worminfecties in West-Europa door de hoge hygiënestandaard zeldzaam zijn, komen ze wereldwijd nog veel voor, met name bij migranten en reizigers. Veel wormen hebben een complexe levenscyclus met tussengastheren en eindgastheren, waarbij de mens soms beide rollen kan vervullen. Volwassen wormen kunnen zich in het darmkanaal, luchtwegen, galwegen en bloedvaten bevinden, terwijl larven zich in weefsels kunnen vestigen en 'larva migrans' kunnen veroorzaken [7](#page=7). De schade die wormen veroorzaken, hangt af van het type, het aantal en de locatie van de worm. Symptomen kunnen variëren van malnutritie door chronisch bloedverlies tot klachten gerelateerd aan de locatie van de wormen of larven in andere lichaamsdelen [8](#page=8). #### 3.1.1 Diagnostiek van worminfecties De diagnose van worminfecties geschiedt vaak door het aantonen van wormeieren in ontlasting, urine of luchtwegsecreties. Dit is alleen mogelijk indien er voldoende volwassen wormen aanwezig zijn. Specifieke wormen, zoals lintwormen, kunnen ook als losse segmenten (proglottiden) of gehele wormen worden uitgescheiden. Aarswormpjes (Enterobius vermicularis), die frequent voorkomen bij kinderen, leggen eitjes rond de anus. De diagnose hiervoor gebeurt door middel van een scotch-tape test, waarbij een stuk kleefband op de anus wordt geplakt om eitjes te vangen voor microscopisch onderzoek [10](#page=10) [30](#page=30) [8](#page=8). Serologische tests zijn ook beschikbaar en zijn nuttig bij lage ei-concentraties, weefsellocaties of bij personen met weinig contact met wormen. Echter, bij migranten is serologie vaak minder informatief, aangezien zij al een grotere kans hebben gehad om met de parasiet in contact te komen. Een mogelijke uitdaging bij serologie is de specificiteit, aangezien oude contacten of kruisreactiviteit tot fout-positieve resultaten kunnen leiden [31](#page=31) [8](#page=8). #### 3.1.2 Lintwormen (Cestoden) Lintwormen, zoals *Taenia saginata* (rund) en *Taenia solium* (varken), zijn plathelminthes die meerdere meters lang kunnen worden en een gesegmenteerd lichaam hebben. De achterste segmenten, proglottiden, raken gevuld met eitjes en breken af om met de stoelgang het lichaam te verlaten. Hoewel de volwassen vorm vaak ongevaarlijk is, kunnen de larven ernstige ziekten veroorzaken, zoals cysticercose in de hersenen bij *T. solium*. *Taenia* komt wereldwijd voor en is in onze streken beperkt door veterinaire controles [10](#page=10) [24](#page=24). ### 3.2 Darm-nematoden (rondwormen) Darm-nematoden zijn een veelvoorkomende groep parasitaire wormen. #### 3.2.1 *Ascaris lumbricoides* (grote spoelworm) *Ascaris lumbricoides* is wereldwijd verspreid en treft honderden miljoenen mensen, een kwart van de wereldbevolking. De infectie is meestal asymptomatisch, tenzij er sprake is van occasionele migratie van volwassen wormen. De wormen kunnen gezien worden tijdens endoscopische procedures [23](#page=23) [25](#page=25) [26](#page=26). #### 3.2.2 Haakwormen (*Ancylostoma duodenale*, *Necator americanus*) Haakwormen, zoals *Ancylostoma duodenale* en *Necator americanus*, treffen ongeveer 750 miljoen mensen wereldwijd. Deze infecties komen veel voor in mijnen vanwege gebrekkige sanitaire voorzieningen. Symptomen kunnen buikpijn, anemie en respiratoire klachten bij de migratie van larven omvatten [27](#page=27) [28](#page=28). #### 3.2.3 *Trichuris trichiura* (zweepworm) *Trichuris trichiura* komt wereldwijd voor, met een hogere prevalentie in tropische en armere gebieden, en treft ongeveer 800 miljoen mensen, vaak kinderen. De infectie kan leiden tot abdominale klachten die variabel van aard zijn [29](#page=29). #### 3.2.4 *Enterobius vermicularis* (aarswormpje) Aarswormpjes (*Enterobius vermicularis*) zijn wereldwijd verspreid, met een hogere voorkeur voor gematigde klimaten, en treffen ongeveer 40 miljoen mensen, voornamelijk kinderen. Het belangrijkste symptoom is anale jeuk, en auto-infectie is mogelijk. De diagnose geschiedt middels de scotch-tape test [30](#page=30). ### 3.3 Behandeling van parasitaire worminfecties De behandeling van worminfecties, ook wel parasitosen genoemd, vindt plaats met anthelmintica. De keuze van medicatie is afhankelijk van de soort en locatie van de worm. Veel worminfecties kunnen met een eenmalige toediening worden behandeld [32](#page=32). #### 3.3.1 Specifieke behandelmethoden * **Aarswormpjes en spoelwormen (*Ascaris*)**: Deze worden behandeld met mebendazole (Vermox). Dit middel heeft een cytotoxisch effect op de wormen in de darm en wordt nauwelijks geresorbeerd na orale inname [32](#page=32). * **Lintwormen (*Taenia*)**: Lintworminfecties worden behandeld met niclosamide (Yomesan). Dit medicijn verstoort de energiehuishouding van de worm [32](#page=32). * **Schistosomiase (Bilharziose)**: Deze parasitaire infectie, die miljoenen mensen in tropische landen treft, kan behandeld worden met praziquantel in 1 tot 3 doses [32](#page=32). #### 3.3.2 Transmissieroutes van darmparasieten De belangrijkste transmissieroutes voor darmparasieten waarbij de mens de enige gastheer is, zonder vector: * **Fecaal-oraal**: Via eitjes die verspreidbaar zijn via de grond [33](#page=33). * *Ascaris lumbricoides* [33](#page=33). * *Enterobius vermicularis* [33](#page=33). * *Trichuris trichiura* [33](#page=33). * **Larven die de huid penetreren**: * *Ancylostoma duodenale* [33](#page=33). * *Necator americanus* [33](#page=33). * *Strongyloides stercoralis* (larven in weefsels) [33](#page=33). #### 3.3.3 Zoonosen en andere transmissies Naast darmparasieten zijn er ook wormen die via andere routes worden overgedragen: * **Enkel mens als gastheer, via arthropode vector**: * Muggen: *Brugia malayi*, *Wuchereria bancrofti* (lymfevaten, elefantiasis) [33](#page=33). * Vliegen: *Loa loa* (weefsels), *Onchocerca volvulus* (huid, ogen; rivierblindheid) [33](#page=33). * **Zoonosen**: * Honden: *Toxocara canis* (fecaal-oraal, eitjes; weefsels, CNS mens) [33](#page=33). * Vlees: *Trichinella spiralis* (larven in varkensvlees en wild; spieren, dunne darm mens) [33](#page=33). * **Tussengastheer**: *Schistosoma* [33](#page=33). Nematoden vertonen een grote variëteit in gastheerspecificiteit en transmissiepatronen [33](#page=33). --- # Arthropoden en prionziekten Dit onderwerp behandelt de rol van arthropoden als vectoren en parasieten, alsook de aard en overdracht van prionziekten die gekenmerkt worden door foute eiwitconformaties [2](#page=2). ### 4.1 Arthropoden als parasieten en vectoren Arthropoden kunnen optreden als parasieten, waarbij ze zich voeden met bloed (tijdelijk of permanent) of als vectoren dienen voor de overdracht van verschillende ziekteverwekkers [34](#page=34). #### 4.1.1 Arthropoden als parasieten Arthropoden kunnen op twee manieren parasiteren: * **Tijdelijke parasieten:** Deze arthropoden, zoals muggen, mijten en vliegen, voeden zich gedurende korte periodes (minuten tot dagen) met bloed. Vliegen kunnen tevens eitjes deponeren, wat leidt tot myiasis [34](#page=34). * **Definitieve (permanente) ectoparasieten:** Deze arthropoden voeden zich en repliceren als permanente ectoparasieten op de gastheer. Voorbeelden zijn luizen (zoals *Pediculus humanus* en *Phthirus pubis*) en de schurftmijt (*Sarcoptes scabies*), die zich in de oppervlakkige huidlagen boort en tunnels creëert [34](#page=34). #### 4.1.2 Arthropoden als vectoren Arthropoden fungeren als vectoren voor de overdracht van micro- en macroparasieten, waaronder virussen, bacteriën, protozoa en wormen [34](#page=34). * **(Arbo)Virussen:** Voorbeelden zijn Dengue fever en Yellow fever (overgedragen door muggen) en diverse hemorragische koortsen (overgedragen door teken en muggen) [34](#page=34). * **Bacteriën:** *Yersinia pestis* (veroorzaker van pest) wordt overgedragen door vlooien. *Borrelia burgdorferi* (ziekte van Lyme) en *Rickettsia rickettsii* (Rocky Mountain spotted fever) worden door teken verspreid. *Rickettsia typhi* (endemische tyfus) wordt door vlooien overgedragen [34](#page=34). * **Protozoa:** *Trypanosoma cruzi* (Amerikaanse trypanosomiase of ziekte van Chagas) wordt verspreid door Reduviid wantsen. Afrikaanse trypanosomiase (slaapziekte) wordt veroorzaakt door *T. rhodesiense* en *T. gambiense* en overgedragen door de Tsetse vlieg. Malaria wordt veroorzaakt door *Plasmodium spp.* en verspreid door Anopheles muggen. Leishmaniasis wordt overgedragen door zandvliegen (*Leishmania spp.*) [34](#page=34). * **Wormen:** Lymfatische filariasis wordt overgedragen door muggen (*Wuchereria*) en onchocerciasis door vliegen (*Onchocerca*) [34](#page=34). ### 4.2 Prionziekten Prionziekten worden veroorzaakt door infectieuze, fout opgevouwen eiwitconformaties [35](#page=35). #### 4.2.1 Kenmerken van prionen * **Veroorzakers:** Prionziekten komen voor bij zowel dieren als mensen. Bekende dierziekten zijn gekke koeienziekte (boviene spongiforme encefalopathie - BSE) en scrapie bij schapen. Bij mensen zijn kuru, Creutzfeldt-Jakob ziekte (CJD) en de variant van CJD (vCJD) voorbeelden [35](#page=35). * **Fysisch-chemische eigenschappen:** Prionen zijn filtreerbaar (kleiner dan 100 nanometer) en bevatten geen nucleïnezuur. Ze zijn resistent tegen hitte en standaard desinfectiemiddelen en bestraling, maar gevoelig voor bleekwater en fenol [35](#page=35). * **Kweek en immuunrespons:** Prionen kunnen niet *in vitro* gekweekt worden en veroorzaken geen immuunrespons of ontsteking in de gastheer [35](#page=35). * **Incubatieperiode:** Prionziekten hebben een zeer lange incubatieperiode; bij kuru kan dit variëren van 35 tot 50 jaar, en bij vCJD enkele jaren [35](#page=35). #### 4.2.2 Het mechanisme van prionziekten Er bestaat nog discussie over de precieze mechanismen, maar de heersende theorie is dat een fout opgevouwen, geglycosyleerd eiwit de ziekte veroorzaakt. Dit eiwit wordt het prion proteïne scrapie (*PrPSc*) genoemd. De aminozuursequentie van *PrPSc* is identiek aan die van het normale cellulaire prion proteïne (*PrPC*), maar de driedimensionale vouwing is anders. Deze abnormale vouwing vermindert de oplosbaarheid van het eiwit en kan zich voortzetten en overdragen op naburige *PrPC* eiwitten, wat leidt tot een kettingreactie van misvouwing [35](#page=35). > **Tip:** De resistentie van prionen tegen ontsmettingsmiddelen en hitte is een belangrijk aspect om rekening mee te houden bij de behandeling van instrumentarium en het voorkomen van verdere verspreiding [35](#page=35). > > **Tip:** Vanwege de lange incubatieperiodes is het diagnosticeren en traceren van prionziekten uitdagend [35](#page=35). --- ## 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 | |------|------------| | Importpathologie | Ziekten die niet inheems zijn in een bepaald gebied maar door import (bv. reizen, migratie) worden geïntroduceerd. Dit omvat infectieziekten die in Europa niet voorkomen maar wel bij reizigers uit tropische landen aangetroffen kunnen worden. | | Worminfecties | Infecties veroorzaakt door parasitaire wormen, zoals rondwormen (nematoden), platwormen (trematoden) en lintwormen (plathelminten). Deze kunnen diverse organen infecteren en leiden tot symptomen variërend van maag-darmklachten tot systemische ziekten. | | Eosinofilie | Een verhoogd aantal eosinofielen (een type witte bloedcel) in het bloed. Eosinofielen spelen een belangrijke rol in de immuunrespons tegen parasitaire infecties en bij allergische reacties, en hun verhoging kan wijzen op een worminfectie. | | Schistosomiase (Bilharziose) | Een tropische ziekte veroorzaakt door parasitaire wormen van het geslacht Schistosoma. Infectie treedt op via contact met zoetwater waarin de larven van de worm zich bevinden. De ziekte kan leiden tot chronische ontstekingen in de blaas, darmen en andere organen. | | IgE (Immunoglobuline E) | Een type antilichaam dat een cruciale rol speelt bij allergische reacties en de immuunrespons tegen parasieten. IgE bindt zich aan mestcellen en basofielen, wat leidt tot de afgifte van mediatoren zoals histamine bij blootstelling aan allergenen of parasieten. | | Mastcel | Een immuuncel die betrokken is bij allergische reacties en de afweer tegen parasieten. Bij activatie (vaak via IgE) geven mastcellen mediatoren vrij die ontstekingen veroorzaken en bijdragen aan de symptomen van allergieën en parasitaire infecties. | | Larva migrans | Een aandoening die ontstaat wanneer larven van bepaalde parasieten (vooral wormen) door weefsels migreren zonder zich verder te ontwikkelen tot volwassen wormen. Dit kan leiden tot ontstekingsreacties en specifieke huidletsels. | | Anthelminticum | Een medicijn dat wordt gebruikt voor de behandeling van infecties met parasitaire wormen. Deze middelen werken door de wormen te doden of hun reproductie te belemmeren, en worden geselecteerd op basis van de specifieke wormsoort. | | Nematoden (Rondwormen) | Een klasse van rondvormige, ongesegmenteerde wormen die veel parasitaire soorten omvatten die mensen kunnen infecteren, zoals Ascaris lumbricoides (spoelworm) en Enterobius vermicularis (aarswormpje). | | Plathelminthes (Platwormen) | Een stam van wormen die zowel de trematoden (zoals Schistosoma) als de cestoden (lintwormen zoals Taenia) omvat. Deze wormen hebben typisch een plat lichaam en vertonen diverse levenscycli en infectiepatronen. | | Cysticercosis | Een infectie veroorzaakt door de larvale vorm van de lintworm Taenia solium (varkenslintworm). De larven, cysticerci genaamd, kunnen zich in de weefsels van de mens vestigen, met name in de hersenen, waar ze ernstige neurologische symptomen kunnen veroorzaken. | | Arthropoden | Een grote groep geleedpotige dieren die insecten, spinnen, kreeftachtigen en duizendpoten omvat. Veel arthropoden zijn belangrijke vectoren voor ziekteverwekkers, maar sommigen zijn zelf ook parasieten. | | Prion | Een abnormaal gevouwen eiwit dat infectieus is en ziekten kan veroorzaken door andere normale eiwitten aan te zetten tot dezelfde abnormale vouwing. Prionziekten, zoals Creutzfeldt-Jakob, tasten voornamelijk de hersenen aan. | | Fecaal-oraal | Een transmissieroute waarbij ziekteverwekkers via de ontlasting van een besmet individu worden verspreid en vervolgens worden ingenomen door een ander individu, meestal via besmet voedsel, water of handen. | | Vector | Een organisme dat ziekteverwekkers overbrengt van de ene gastheer naar de andere. Veel voorkomende vectoren zijn insecten zoals muggen, teken en vlooien, die virussen, bacteriën of protozoa kunnen verspreiden. |