1 Infectieziekten herhaling.pdf

# Classificatie en replicatie van virussen Virussen zijn obligate intracellulaire parasieten die zich vermenigvuldigen door de machinerie van gastheercellen te kapen, waarbij hun classificatie en replicatiestrategieën sterk afhangen van hun genetisch materiaal en structuur [1](#page=1). ### 1.1 Classificatie van virussen De rudimentaire classificatie van virussen is gebaseerd op enkele kernkenmerken [1](#page=1): * **Aanwezigheid van een envelop:** * Virussen met een envelop hebben een grillige structuur van lipiden [1](#page=1). * Virussen zonder envelop vertonen compacte, geometrische vormen [1](#page=1). * **Type genetisch materiaal:** * Virussen kunnen dubbelstrengig of enkelstrengig genetisch materiaal bevatten [1](#page=1). * **Samenstelling van het genetisch materiaal:** * Het genetisch materiaal kan bestaan uit DNA of RNA [1](#page=1). Een infectieus virusdeeltje omvat dus ofwel een envelop ofwel niet, en bevat DNA of RNA, dat verder onderverdeeld kan worden in dubbelstrengige of enkelstrengige vormen [1](#page=1). ### 1.2 Replicatie van virussen Virussen hebben een gastheercel nodig om zich te kunnen repliceren. Het replicatieproces verloopt via specifieke stappen, die afhankelijk zijn van het type genetisch materiaal van het virus (DNA/RNA, dubbel/enkelstrengig) [1](#page=1) [2](#page=2). #### 1.2.1 Algemene stappen van virale replicatie De replicatiecyclus van een virus omvat de volgende algemene fasen: 1. **Herkenning en binding:** Virussen herkennen gastheercellen via specifieke receptoren op hun celmembraan. Wanneer een geschikte gastheercel is gevonden, binden de virussen zich aan deze receptoren [1](#page=1). 2. **Intrede en ontmanteling:** Het viruscapside kan fuseren met het celmembraan, of het hele virus komt het cytoplasma binnen. Na binnenkomst wordt het capside verwijderd, waardoor het genetisch materiaal vrijkomt [1](#page=1). 3. **Vrijmaking van nucleïnezuur:** Het virale nucleïnezuur (DNA of RNA) komt vrij in het cytoplasma en kan, afhankelijk van het virus, naar de celkern migreren [1](#page=1). 4. **Synthese van virale componenten:** Viraal messenger-RNA (mRNA) wordt aangemaakt (direct of via tussenstappen). Dit mRNA dient als sjabloon voor de synthese van virale capside-eiwitten en de replicatie van het virale nucleïnezuur [1](#page=1). * **Omzetting naar mRNA:** Alle genetische materialen (DNA of RNA, enkel- of dubbelstrengig) worden uiteindelijk omgezet naar mRNA om de synthese van virale eiwitten en nieuwe virale nucleïnezuren mogelijk te maken [2](#page=2). * **Enkelstrengig DNA virussen:** Virussen met enkelstrengig DNA kunnen dit eerst omzetten naar dubbelstrengig DNA, waarna het transcriptie tot mRNA kan plaatsvinden [2](#page=2). 5. **Assemblage en vrijgave:** Nieuwe viruspartikels worden gesynthetiseerd. Deze kunnen vervolgens de gastheercel verlaten door middel van afsnoering, waarbij een envelop ontstaat, of door lyse (scheuring) van de gastheercel, wat resulteert in naakte virussen (zonder envelop) [1](#page=1). #### 1.2.2 Belang van polymerasen bij replicatie Virussen die niet over de benodigde nucleïnezuren beschikken om hun eigen mRNA te produceren, moeten hun eigen polymerasen meenemen naar de gastheercel. Zonder deze meegebrachte polymerasen is replicatie niet mogelijk [2](#page=2). > **Tip:** Het begrijpen van de specifieke replicatiestrategieën van virussen, die sterk variëren afhankelijk van hun genetische materiaal, is cruciaal voor het ontwikkelen van antivirale therapieën. > **Example:** Een RNA-virus dat een RNA-afhankelijke RNA-polymerase nodig heeft, moet dit enzym coderen en meenemen, aangezien de gastheercel doorgaans geen dergelijke polymerasen heeft [2](#page=2). --- # Classificatie en taxonomie van bacteriën Deze sectie behandelt de verschillende vormen, gramkleuring, celwandstructuur en de wetenschappelijke nomenclatuur en systematiek die gebruikt wordt voor de classificatie van bacteriën, met nadruk op DNA-sequenties. ### 2.1 Morfologie en celwandstructuur Bacteriën vertonen diverse vormen, wat leidt tot verschillende conformaties. Deze vormen omvatten kokken (in streptoligging, pakketjes en trosjes), staven, vibrio's en spirillen. Daarnaast kunnen bacteriën voorzien zijn van flagellen (monotriche, lofotriche en peritriche configuraties). Ook poolkorrels en sporen (centraal of eindstandig) komen voor [2](#page=2). Bacteriën worden doorgaans geclassificeerd als gram-positief (gram+) of gram-negatief (gram–), wat direct verband houdt met de structuur van hun celwand [2](#page=2). * **Gram-positieve bacteriën** hebben één membraan omgeven door een dikke celwand [2](#page=2). * **Gram-negatieve bacteriën** bezitten twee membranen met een dunne celwand ertussen [2](#page=2). Het kennen van de celwandstructuur is cruciaal voor het selecteren van de juiste antibiotica voor een specifieke bacterie. Deze indeling wordt mede bepaald door een specifieke kleuringstechniek [2](#page=2). ### 2.2 Wetenschappelijke nomenclatuur en systematiek De taxonomie van bacteriën linkt fylogenie (de verwantschap tussen bacteriën) aan de classificatie zelf. Tegenwoordig is DNA-sequencing, met name volledige DNA-sequenties, de primaire basis voor deze classificatie. De ontwikkeling verloopt van fenotypische kenmerken (hoe een bacterie eruitziet) naar genotypische analyse (DNA-sequencing) en uiteindelijk naar fylogenetische inzichten (verwantschap) [3](#page=3). Het 'species concept' is problematisch bij bacteriën, omdat ze zich niet seksueel voortplanten. Nieuwe bacteriën ontstaan door groei en celdeling. Er is daarom een theoretische lijn nodig om te bepalen wanneer een nieuw species begint. Het kan voorkomen dat bacteriën initieel onder één species worden gecategoriseerd, maar later worden opgesplitst in nieuwe species. De onderverdeling in nieuwe species is gebaseerd op DNA-conservatie (behoud van DNA) en veranderingen in DNA-sequenties [3](#page=3). #### 2.2.1 Taxonomie en nomenclatuur Taxonomie is een hiërarchische classificatie die gebaseerd is op fenotype en evolutionaire verwantschap. De naam van een bacterie bestaat vaak uit de combinatie van genus en species. Een uitzondering hierop zijn de Enterobacteriaceae, waarbij de hele groep (enterobacterales) als familie wordt beschouwd [3](#page=3). De nomenclatuur is binomiaal, wat betekent dat de naam uit twee woorden bestaat en het systeem van Carl Linnaeus volgt, bestaande uit de genusnaam plus de speciesnaam. Deze namen zijn vaak afgeleid van Latijnse of Griekse woorden, of verwijzen naar een fenotype (zoals een ziektebeeld) of een persoon. Nieuwe namen moeten voldoen aan de regels van de ‘International Code of Nomenclature of Bacteria’ [4](#page=4). ### 2.3 Commensaal versus pathogeen Sommige micro-organismen komen regelmatig voor in de normale flora maar kunnen ook ziekte veroorzaken. Deze bacteriën kunnen zowel commensaal als pathogeen zijn, afhankelijk van het stadium en de locatie waar ze worden aangetroffen. Voorbeelden hiervan zijn *Streptococcus pneumoniae*, *Neisseria meningitidis*, *Haemophilus influenzae* en *Streptococcus pyogenes* [4](#page=4). Deze micro-organismen beschikken over virulentiefactoren die suggereren dat ze frequent in contact komen met elementen van het immuunsysteem. Met behulp van deze virulentiefactoren proberen ze het immuunsysteem te ontwijken en te overleven. Voorbeelden van zulke factoren zijn capsules, IgA protease, pilli en anti-fagocytaire eiwitten [4](#page=4). Immunisatie kan ziekte voorkomen, maar elimineert ook de kolonisatie van deze bacteriën, waardoor ze niet meer in de normale flora kunnen voorkomen. Voorbeelden van vaccins die dit effect hebben zijn Hib conjugate, Prevnar en meningokokkenvaccins [4](#page=4). Pathogenen onderscheiden zich van commensalen doordat ze de inherente eigenschap bezitten om anatomische barrières te passeren of andere afweerstrategieën van de gastheer te doorbreken. Dit stelt hen in staat te overleven en zich te vermenigvuldigen, terwijl andere bacteriën daarin falen. Pathogenen dringen binnen en vermenigvuldigen zich vervolgens. Een voorbeeld hiervan is een bacterie die in het bloed wordt aangetroffen; bloed is normaal gesproken steriel, dus de aanwezigheid van een bacterie duidt op het doorbreken van een anatomische barrière en het vinden van een geschikte niche voor vermenigvuldiging [4](#page=4). --- # Commensale versus pathogenen micro-organismen Dit onderwerp behandelt de fundamentele verschillen tussen commensale en pathogene micro-organismen, inclusief het concept van commensale pathogenen, de rol van virulentiefactoren en het effect van immunisatie [4](#page=4). ### 3.1 Definitie van pathogenen en commensalen Pathogenen zijn micro-organismen die de inherente eigenschap bezitten om anatomische barrières te passeren of andere gastheer-verdedigingsstrategieën te doorbreken, wat bij andere bacteriën niet lukt. Dit stelt hen in staat om binnen te dringen en zich te vermenigvuldigen, bijvoorbeeld in normaal gesproken steriele ruimtes zoals bloed. De capaciteit om een barrière te doorbreken is dus essentieel voor pathogeniciteit. De meeste pathogenen vestigen zich in specifieke niches waar doorgaans geen stabiele microbiële populaties aanwezig zijn, omdat ze voordeel halen uit dit specifieke milieu om zich te vermenigvuldigen en de gastheer te schaden. Deze invasieve eigenschappen zijn cruciaal voor hun overleving in de natuur en ze zijn vaak gastheerspecifiek. Een pathogeen moet kunnen indringen, zich vermenigvuldigen en de gastheer verlaten zonder uitgeroeid te worden [5](#page=5). Commensale micro-organismen, daarentegen, leven in symbiose met de gastheer zonder ziekte te veroorzaken. Ze maken deel uit van de normale flora en hebben geen inherente eigenschap om barrières te doorbreken of het immuunsysteem te omzeilen. ### 3.2 Commensale pathogenen Sommige micro-organismen worden regelmatig aangetroffen in culturen van de normale flora, maar kunnen onder bepaalde omstandigheden ook ziekte veroorzaken; dit worden commensale pathogenen genoemd. Bacteriën kunnen dus zowel commensale als pathogene rollen vervullen, afhankelijk van het stadium en de locatie waar ze worden aangetroffen. Voorbeelden hiervan zijn *Streptococcus pneumoniae*, *Neisseria meningitidis*, *Haemophilus influenzae* en *Streptococcus pyogenes*. Deze micro-organismen beschikken over virulentiefactoren, wat suggereert dat ze regelmatig in contact komen met elementen van het immuunsysteem [4](#page=4). > **Tip:** Begrijp dat de classificatie als pathogeen of commensale pathogeen contextafhankelijk is en vaak afhangt van de interactie tussen de microbe, de gastheer en de omgeving. #### 3.2.1 Virulentiefactoren Virulentiefactoren zijn eigenschappen van micro-organismen die hen helpen het immuunsysteem te ontwijken en te overleven, waardoor ze ziekte kunnen veroorzaken. Deze factoren kunnen uiteenlopende functies hebben, zoals het vormen van een capsule, het produceren van IgA-protease, het bezitten van pili voor adhesie, of het produceren van anti-fagocytaire eiwitten [4](#page=4). Bovendien kunnen virulentiefactoren ook een biologische functie hebben in een niet-pathogene context. Ze kunnen essentieel zijn voor het ziek maken van de gastheer of voor verspreiding. Een voorbeeld is biofilmvorming, wat de vorming van multicellulaire gemeenschappen mogelijk maakt die zowel in de gastheer als in de omgeving moeilijker te overwinnen en te verwijderen zijn [5](#page=5). #### 3.2.2 Immunisatie en kolonisatie Immuunisatie is een cruciaal mechanisme dat niet alleen ziekte voorkomt, maar ook kolonisatie door bepaalde bacteriën elimineert. Na vaccinatie kunnen deze bacteriën niet langer de normale flora koloniseren. Voorbeelden van succesvolle vaccinaties die dit principe illustreren zijn de Hib-conjugaatvaccins, Prevnar, en meningokokkenvaccinaties [4](#page=4). ### 3.3 Bacteriële pathogeniciteit als een levensstijl Bacteriële pathogeniciteit kan worden beschouwd als een levensstijl die via evolutie is ontstaan, waarbij pathogenen strategieën ontwikkelen om te overleven in de gastheer. Dit omvat diverse tactieken [5](#page=5): * **De gastheer binnendringen:** Het overwinnen van anatomische en fysiologische barrières [5](#page=5). * **Een niche vinden:** Het identificeren en vestigen in een specifieke locatie waar vermenigvuldiging mogelijk is [5](#page=5). * **Intiem interageren met de gastheer:** Dit kan bijvoorbeeld het hechten aan specifieke receptoren omvatten [5](#page=5). * **Repliceren:** Het vermenigvuldigen tot aantallen die ziekte kunnen veroorzaken; vaak zijn meerdere pathogenen nodig [5](#page=5). * **Persisteren:** Het vermogen om te overleven ondanks immuunresponsen van de gastheer [5](#page=5). Pathogeniciteit is een weerspiegeling van de evolutie tussen een micro-organisme en een specifieke gastheer. Ziekte kan worden gezien als een gevolg van een microbiële aanpassingsstrategie, een "experiment" dat zowel door de gastheer als de microbe kan worden beïnvloed. Ecologische principes zijn van toepassing op zowel commensalen als pathogenen die samenleven binnen het humane ecosysteem [5](#page=5). --- # Pathogeniciteit en ziekte bij infecties Dit deel behandelt de principes van pathogeniciteit, de interactie tussen gastheer en pathogeen, en het ijsbergconcept dat het verschil tussen infectie en klinische ziekte illustreert. ### 4.1 Principes van pathogeniciteit Pathogeniciteit weerspiegelt de evolutionaire interactie tussen een micro-organisme en een specifieke gastheer. Ziekte is vaak een gevolg van een microbiële aanpassingsstrategie, een "experiment" dat zowel door de gastheer als de microbe kan "fouten" maken. Virulentiefactoren, die essentieel kunnen zijn voor het ziek maken of de verspreiding van een pathogeen, kunnen ook een biologische functie hebben in een niet-pathogene context. Ecologische principes zijn van toepassing op zowel commensalen als pathogenen die samenleven in het humane landschap [5](#page=5). Bacteriële pathogeniciteit kan worden beschouwd als een "lifestyle" die is ontstaan door evolutie, waarbij pathogenen strategieën ontwikkelen om te overleven binnen een gastheer. Dit omvat [5](#page=5): * De gastheer binnendringen [5](#page=5). * Een niche vinden, vaak in een milieu waar andere stabiele microbiële populaties afwezig zijn, wat hen een voordeel geeft om zich te vermenigvuldigen en de gastheer te schaden [5](#page=5). * Intiem interageren met de gastheer, bijvoorbeeld door te hechten aan receptoren [5](#page=5). * Repliceren; vaak zijn meerdere pathogenen nodig om ziekte te veroorzaken [5](#page=5). * Persisteren, onder meer door het omzeilen of manipuleren van de immuunrespons van de gastheer [5](#page=5). * Verspreiding of exit uit de gastheer [6](#page=6). * Voortdurende evolutie en experimentatie, waarbij geleerde "ervaringen" worden gedeeld [6](#page=6). Om pathogeen te zijn, moet een micro-organisme eigenschappen bezitten om een barrière te doorbreken en te overleven in de gastheer zonder te worden uitgeroeid. Deze invasieve eigenschappen zijn cruciaal voor overleving in de natuur en pathogenen zijn vaak gastheer-specifiek [5](#page=5). ### 4.2 Ziekte als gevolg van interactie Klinische ziekte is altijd het resultaat van een gastheer-pathogeen interactie; een samenspel tussen de gastheer en het pathogeen. Het is belangrijk te beseffen dat niet iedereen ziek wordt na het binnenkrijgen van een pathogeen [6](#page=6). #### 4.2.1 Het ijsbergconcept Het ijsbergconcept illustreert dat niet elke infectie leidt tot klinische ziekte. Er is een significant verschil in hoe vaak infecties zich manifesteren als ziekte [6](#page=6). * **Asymptomatische versus symptomatische infecties:** Infecties kunnen zowel asymptomatisch (zonder symptomen) als symptomatisch (met symptomen) zijn [6](#page=6). * **Meer asymptomatische gevallen:** Het ijsbergmodel suggereert dat er meer mensen asymptomatisch zijn dan symptomatisch [6](#page=6). * **Potentiële besmettelijkheid:** Een asymptomatische infectie betekent niet dat de persoon niet besmettelijk is voor anderen [6](#page=6). > **Voorbeeld:** Bij rabiës is 100% van de infecties klinisch zichtbaar, terwijl bij polio slechts enkele percentages van de infecties tot een klinisch beeld leiden, hoewel dit beeld dan wel ernstig kan zijn. Dit benadrukt de variabiliteit in de manifestatie van ziekte [6](#page=6). --- ## 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 | |------|------------| | Envelop (virussen) | Een lipide laag die het virale genetisch materiaal omgeeft. Virussen met een envelop hebben vaak een grillige structuur en raken de cel meestal kwijt via afsnoering, wat resulteert in een envelop rond het nieuwe virusdeeltje. | | Capside | De eiwitomhulsel dat het genetisch materiaal (DNA of RNA) van een virus beschermt. Na de binding met de gastheercel kan de capside fuseren met het celmembraan of wordt het virus in zijn geheel opgenomen, waarna de capside wordt verwijderd om het nucleïnezuur vrij te maken. | | Nucleïnezuur (viraal) | Het genetisch materiaal van een virus, bestaande uit DNA of RNA. Dit kan enkelstrengig of dubbelstrengig zijn en speelt een cruciale rol in de replicatie van het virus binnen een gastheercel, omdat het dient als sjabloon voor de synthese van virale eiwitten en nieuw genetisch materiaal. | | Replicatie (viraal) | Het proces waarbij een virus zich vermenigvuldigt binnen een gastheercel. Dit omvat stappen zoals celherkenning, binding, opname, vrijmaking van genetisch materiaal, synthese van virale componenten en de uiteindelijke assemblage en afgifte van nieuwe virusdeeltjes. | | Gastheercel | Een levende cel waarin een virus zich kan vermenigvuldigen. Virussen zijn afhankelijk van gastheercellen voor hun replicatie, aangezien ze zelf niet over de benodigde machinerie beschikken om dit proces uit te voeren. | | mRNA (viraal) | Messenger RNA dat wordt gesynthetiseerd vanuit het virale genetisch materiaal (DNA of RNA). Dit mRNA dient als sjabloon voor de productie van virale eiwitten, zoals de capside-eiwitten, die nodig zijn voor de opbouw van nieuwe virusdeeltjes. | | Gram-kleuring | Een differentiële kleuringstechniek die gebruikt wordt om bacteriën te classificeren op basis van hun celwandstructuur. Gram-positieve bacteriën behouden de paarse kleurstof door hun dikke celwand, terwijl Gram-negatieve bacteriën de roze tegenkleuring aannemen na het verwijderen van de buitenste membraan en dunnere celwand. | | Genus | Een taxonomische rangorde boven de soort, die een groep nauw verwante bacteriën omvat. De naam van een bacterie bestaat meestal uit de combinatie van het genus en de soortnaam, wat de binominale nomenclatuur vormt. | | Species (bacterieel) | De fundamentele taxonomische eenheid die een groep bacteriën omvat met vergelijkbare genetische en fenotypische eigenschappen. Het concept van een species bij bacteriën is complex vanwege aseksuele voortplanting en wordt gebaseerd op DNA-conservatie en sequentieveranderingen. | | Commensaal | Een micro-organisme dat op of in het lichaam van een gastheer leeft zonder schade te veroorzaken, en vaak profiteert van de gastheer zonder deze significant te beïnvloeden. Sommige commensalen kunnen echter onder bepaalde omstandigheden pathogeen worden. | | Pathogeen | Een micro-organisme dat ziekte kan veroorzaken in een gastheer. Pathogenen hebben specifieke eigenschappen, bekend als virulentiefactoren, die hen in staat stellen anatomische barrières te overwinnen, gastheerweefsels te beschadigen en zich te vermenigvuldigen. | | Virulentiefactoren | Moleculaire componenten of mechanismen die een micro-organisme gebruikt om ziekte te veroorzaken. Dit kunnen structuren zijn zoals capsules, enzymen zoals IgA-protease, of eiwitten die de immuunrespons van de gastheer ontwijken. | | Pathogeniciteit | De inherente eigenschap van een micro-organisme om ziekte te veroorzaken. Het is een complexe interactie tussen de microbe en de gastheer, waarbij evolutionaire aanpassingen van de microbe essentieel zijn voor overleving en het veroorzaken van ziekte. | | IJsbergconcept | Een model dat de relatie tussen infectie en ziekte illustreert. Het toont aan dat bij veel infectieziekten slechts een klein deel van de geïnfecteerde individuen klinische symptomen vertoont (de top van de ijsberg), terwijl het merendeel asymptomatisch blijft (het ondergedompelde deel). |