INF12 Detectie kweek en identificatie

# Principes van diagnostiek in de medische microbiologie Deze sectie introduceert de fundamentele principes van diagnostiek in de medische microbiologie, met een focus op de methoden voor het aantonen van pathogenen en immuniteit, en de interpretatie van resultaten [1](#page=1). ### 1.1. Inleiding tot microbiologische diagnostiek #### 1.1.1. De taken van het medisch microbiologisch/virologisch laboratorium Het medisch microbiologisch laboratorium voert onderzoek uit dat door de arts wordt aangevraagd om te bepalen of een patiënt een infectie heeft, wat de verwekker is, en welke antimicrobiële middelen effectief zijn. Daarnaast geeft het laboratorium advies over welke monsters moeten worden afgenomen en hoe deze moeten worden bewaard. De gebruikte technieken omvatten microscopie, kweek met identificatie, antigendetectie, moleculaire detectietechnieken, en serologie (het aantonen van antilichamen als bewijs van infectie). Het antibiogram, hoewel besproken bij antibiotica, is ook van belang voor de gemeenschap door het verzamelen van resistentiecijfers en epidemiologische gegevens. Minder routinematige onderzoeken omvatten 'fingerprinting' en viruskweek [4](#page=4). #### 1.1.2. Microbiologische etiologie aantonen: met welke technieken? Het aantonen van de microbiologische oorzaak van een ziektebeeld is niet altijd direct duidelijk, zelfs bij typische klinische beelden zoals mazelen of TBC. Bij minder typische beelden, of wanneer een symptoom zoals pyelonefritis wel duidelijk is maar de specifieke verwekker niet, is diagnostiek essentieel. De technieken die hiervoor gebruikt kunnen worden zijn [7](#page=7): * **Microscopie**: Voor het waarnemen van specifieke beelden [7](#page=7). * **Kweek**: Gebruik van eenvoudige bodems voor bacteriën [7](#page=7). * **Celkweek**: Voor het kweken van virussen en chlamydiae [7](#page=7). * **Non-culture detection**: * Antigen detectie [7](#page=7). * Genoom detectie [7](#page=7). * **Immuunantwoord**: Aantonen via serologie of huidtest [7](#page=7). ### 1.2. Directe detectie Directe detectie richt zich op het aantonen van het pathogeen zelf in het patiëntmateriaal [1](#page=1). #### 1.2.1. Microscopie Microscopie is een van de gebruikte technieken voor directe detectie. Een veelgebruikte methode binnen de microscopie is de Gramkleuring [1](#page=1) [4](#page=4). #### 1.2.2. Niet-microscopische methoden Dit omvat technieken die niet direct gebaseerd zijn op visuele observatie onder een microscoop, zoals antigendetectie en moleculaire methoden [4](#page=4) [7](#page=7). ### 1.3. Detectie na amplificatie Deze methoden omvatten technieken waarbij het genetisch materiaal van een micro-organisme wordt vermenigvuldigd (geamplificeerd) om detectie mogelijk te maken, of waarbij micro-organismen eerst worden vermeerderd door kweek [1](#page=1) [2](#page=2). #### 1.3.1. Basistechniek voor kweek van micro-organismen Kweek is een fundamentele techniek voor het vermeerderen en identificeren van micro-organismen, met name bacteriën [2](#page=2). #### 1.3.2. Identificatie van de opgegroeide bacteriën Na kweek is identificatie van de bacterie noodzakelijk [2](#page=2). ##### 1.3.2.1. Enzymatische en serologische identificatie Identificatie kan plaatsvinden op basis van enzymatische activiteit of door middel van serologische methoden [2](#page=2). ##### 1.3.2.2. Identificatie met MaldiTOF massaspectrografie Een moderne techniek voor de identificatie van bacteriën is MaldiTOF (Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization – Time Of Flight) massaspectrografie [2](#page=2). #### 1.3.3. Kweek van moeilijker kweekbare micro-organismen Voor micro-organismen die lastiger te kweken zijn, worden specifieke kweekcondities toegepast [2](#page=2). #### 1.3.4. Interpretatie in het bacteriologisch onderzoek De interpretatie van resultaten uit bacteriologisch onderzoek vereist kennis van verschillende factoren [2](#page=2). ##### 1.3.4.1. Staaltypes Het type afgenomen monster (bv. steriel vs. niet-steriel) is cruciaal voor de interpretatie [2](#page=2). ##### 1.3.4.2. Belang van aspect tijd (bij diagnose door kweek) De tijd die verstrijkt tussen monsterafname en diagnostiek, met name bij kweek, is van belang voor het correct interpreteren van de resultaten [2](#page=2). #### 1.3.5. Detectie na moleculaire amplificatie Technieken zoals Polymerase Chain Reaction (PCR) vallen onder detectie na moleculaire amplificatie, waarbij specifieke DNA- of RNA-sequenties van pathogenen worden vermenigvuldigd [1](#page=1) [2](#page=2). ### 1.4. Serologie Serologie richt zich op het aantonen van de immuunrespons van de patiënt tegen een agens, door de aanwezigheid van antilichamen te detecteren. Dit kan bewijs leveren van een doorgemaakte of actieve infectie [1](#page=1) [4](#page=4) [7](#page=7). > **Tip:** Onzekerheid, verwachtingen en tijdsdruk kunnen de interpretatie van diagnostische resultaten beïnvloeden. Klinische ervaring, en in het bijzonder houvast aan de diagnostiek, is hierbij van groot belang [3](#page=3). > **Tip:** Bij de aanvraag van testen is het belangrijk dat het aanvraagformulier correct en volledig wordt ingevuld om de juiste diagnostiek te waarborgen [5](#page=5). --- # Methoden voor directe detectie van micro-organismen Directe detectiemethoden stellen ons in staat micro-organismen te identificeren zonder de noodzaak van kweek, wat resulteert in snellere diagnoses. Deze methoden variëren van microscopische technieken tot immunoassays en genoomdetectie [16](#page=16). ### 2.1 Microscopische methoden Microscopie maakt directe visualisatie van micro-organismen mogelijk, hoewel de effectiviteit afhangt van de grootte van het micro-organisme en de gebruikte techniek [8](#page=8). #### 2.1.1 Gewone lichtmicroscopie Met een maximale vergroting van ongeveer 1000x kunnen objecten groter dan 0,2 µm worden waargenomen [8](#page=8). * **Zonder fixatie en kleuring:** Deze methode kan worden gebruikt voor het aantonen van schimmels, parasieten, het diagnosticeren van urineweginfecties, en als "wet stain" (nat preparaat) voor bijvoorbeeld vaginale uitstrijkjes [8](#page=8). * **Met fixatie en kleuring:** Voor een duidelijk beeld van bacteriën is een vergroting van 1000x en een gefixeerd en gekleurd preparaat noodzakelijk [8](#page=8). * **Gramkleuring:** De meest gebruikte kleuring in de bacteriologie. Het principe berust op de verschillen in celwandsamenstelling, met name de hoeveelheid peptidoglycaan. Grampositieve bacteriën behouden de blauwe kleur van kristalviolet na ontkleuring, terwijl gramnegatieve bacteriën rood worden na tegenkleuring. Dit is cruciaal voor de differentiële diagnose van bijvoorbeeld meningitis [11](#page=11) [12](#page=12) [8](#page=8). * **Grampositieve diplokokken:** Wijzen op *Streptococcus pneumoniae* (pneumokok) als verwekker van meningitis, wat leidt tot behandeling met ceftriaxon en de verwachting van geen secundaire gevallen [12](#page=12). * **Gramnegatieve diplokokken:** Wijzen op *Neisseria meningitidis* (meningokok) als verwekker van meningitis, wat behandeling met nauw spectrum penicilline of amoxicilline mogelijk maakt en preventieve maatregelen voor contactpersonen vereist [12](#page=12). * In de praktijk wordt bij verdenking op meningitis altijd gestart met ceftriaxon, waarna de antibiotica aangepast kunnen worden na documentatie en antibiogram [12](#page=12). * **Gramkleuring van staven:** Gramnegatieve staven kunnen wijzen op verschillende bacteriën zoals *E. coli*, *Salmonella*, *Shigella*, *P. aeruginosa*, *Enterobacter*, of *Citrobacter*. Het is nuttig te weten dat het om gramnegatieve staven gaat, ook al is de specificiteit beperkt door het aantal morfotypes vergeleken met het aantal species [13](#page=13). * **Gramkleuring van feces:** Meestal niet zinvol vanwege de aanwezige commensale flora, tenzij pathogenen een zeer eigen morfologie hebben [13](#page=13). * **Zuurvaste kleuring:** Gebruikt voor het opsporen van zuurvaste bacteriën, met name mycobacteriën zoals *M. tuberculosis*. Het principe is dat intracellulaire kleurstoffen, door de mycolzuurmantel, niet verwijderd kunnen worden met een zuur-alcohol mengsel [14](#page=14). * **Ziehl-Neelsen kleuring:** Een klassieke zuurvaste kleuring [14](#page=14). * **Auramine kleuring:** Een fluorescerende molecule die op de fluorescentiemicroscoop wordt afgelezen, wat sneller en gevoeliger is [14](#page=14). #### 2.1.2 Fluorescentiemicroscopie Met de fluorescentiemicroscoop kunnen micro-organismen (of weefsels) worden opgespoord die aangekleurd zijn met een antiserum of probe die een fluorescerende marker bevat [8](#page=8). * **Directe en indirecte immunofluorescentie:** Antigeen van bacteriën en virussen kunnen worden opgespoord door binding met gemerkte antisera of probes. Dit wordt toegepast voor bijvoorbeeld *Chlamydia trachomatis* in endocervicale uitstrijkjes [8](#page=8) [9](#page=9). * **Fluorescentie In Situ Hybridisatie (FISH):** Maakt detectie van specifieke nucleïnezuursequenties mogelijk [8](#page=8). #### 2.1.3 Elektronenmicroscopie (EM) EM is met name noodzakelijk voor de detectie van virussen en wordt zeer zelden gebruikt in routinediagnostiek vanwege de complexiteit en kosten [8](#page=8). #### 2.1.4 Cytopathogeen effect Virussen die niet direct zichtbaar zijn met lichtmicroscopie, kunnen indirect zichtbaar gemaakt worden door hun destructieve effect op cellen in celculturen waarin ze worden gekweekt [8](#page=8). > **Tip:** Microscopische methoden zijn over het algemeen snel, goedkoop en kunnen bij specifieke toepassingen (zoals meningitis) een snelle en betrouwbare diagnose geven. Echter, bij monster met normale flora of bij niet-specifieke morfologieën, kan de interpretatie beperkt zijn [15](#page=15). ### 2.2 Niet-microscopische methoden Deze methoden detecteren pathogenen zonder de noodzaak van in vitro amplificatie, vooral wanneer het micro-organisme te klein, verborgen of niet typisch voorkomt voor microscopische detectie. Ze maken veelal gebruik van antilichaam-gebaseerde technieken of nucleïnezuurhybridisatie [16](#page=16). #### 2.2.1 Antigeendetectie Dit zijn meestal antilichaam-gebaseerde methoden gericht op het aantonen van specifieke antigenen van micro-organismen [18](#page=18). * **Bacteriën:** * Antigeentest op urine voor pneumokokken of *Legionella* bij verdenking op pneumonie [16](#page=16). * Detectie van *C. difficile* toxine in feces bij typische diarree [16](#page=16). * **Virussen:** * Antigeentest voor rotavirus in stoelgang bij kinderen met diarree [17](#page=17). * Detectie van respiratoir syncytieel virus (RSV) in respiratoire aspiraten/stalen bij kinderen met bronchiolitis [17](#page=17). * Detectie van influenza (seizoensgriep) [17](#page=17). * Detectie van HBV S Ag of HIV p24 Ag in bloed om de vensterperiode te verkorten bij acute infecties [17](#page=17). * **Schimmels:** * Detectie van galactomannan polysaccharide, een component van de celwand van *Aspergillus spp.*, in serum [18](#page=18). * **Protozoa:** * Snelle test voor *Plasmodium spp.* antigeen detectie in bloed bij verdenking op malaria [19](#page=19). #### 2.2.2 Specifieke Immunoassays * **Sandwich ELISA:** Het principe is dat het antigen wordt gevangen door een "capture antilichaam". Vervolgens bindt een tweede antilichaam, gekoppeld aan een enzym, aan het antigen. Detectie geschiedt door een enzymatische reactie die een gekleurd substraat vormt, wat optisch kan worden gemeten [18](#page=18). * **Immunochromatografie:** Een methode vergelijkbaar met een zwangerschapstest. Patiëntenbloed wordt aangebracht op een nitrocellulose strip en gemigreerd met een buffer die een gelabeld detectieantilichaam bevat. Indien het antigen aanwezig is, wordt het samen met het gelabelde antilichaam gevangen door een capture-antilichaam op een detectielijn. De zichtbaarheid van gelabelde deeltjes (bv. gouddeeltjes) op de lijn geeft de aanwezigheid van het antigen aan [19](#page=19). #### 2.2.3 Nucleaire Zuurdetectie (in situ) * **In situ hybridisatie:** Wordt gebruikt voor het detecteren van specifieke nucleïnezuursequenties van pathogenen in weefsel. Een voorbeeld is HPV in situ hybridisatie op cervicaal specimen voor het opsporen van high-risk humaan papillomavirus DNA in cervicale intra-epitheliale neoplasie 3 (CIN3) [17](#page=17). > **Tip:** Niet-microscopische methoden zijn vaak snel (binnen minuten tot dezelfde dag), eenvoudig uit te voeren en vereisen weinig training. Ze zijn zeer specifiek, wat betekent dat je zeer gericht zoekt en mogelijk andere oorzaken mist. De kosten per individueel staal kunnen echter hoog zijn en er kan veel afval ontstaan. De gevoeligheid kan bij sommige tests beperkt zijn [20](#page=20). --- # Detectietechnieken na amplificatie en kweek Dit onderwerp beschrijft de methoden voor het detecteren van micro-organismen na het kweekproces, inclusief diverse identificatietechnieken en moleculaire methoden. ### 3.1 Basistechniek voor kweek van micro-organismen De kweek van micro-organismen is gebaseerd op het creëren van optimale omstandigheden om hun groei te bewerkstelligen. Dit omvat de juiste voeding, temperatuur en atmosferische condities [21](#page=21). #### 3.1.1 Kweekmedia Er bestaan verschillende soorten kweekmedia: * **Vloeibare kweekbodems:** Deze worden gebruikt om de aanwezigheid van micro-organismen aan te tonen (troebel of niet troebel) en voor verder onderzoek naar hun kenmerken [22](#page=22). * **Agarbodems:** Hierop vormen individuele bacteriën zichtbare kolonies. Ze laten toe om het aantal soorten te bepalen en het uitzicht van kolonies kan reeds een indicatie geven van de soort. Het uitstrijken van een staal over drie segmenten met een verdunningsreeks maakt de isolatie van afzonderlijke kolonies mogelijk, wat essentieel is voor identificatie. Resultaten kunnen semikwantitatief worden gerapporteerd (bijv. '+' voor groei in de eerste zone) of kwantitatief als aantal kolonie-vormende eenheden (KVE of CFU) per volume [22](#page=22). #### 3.1.2 Selectieve en differentiële media Kweekbodems kunnen worden aangepast met diverse stoffen: * **Verrijking:** Om de groei van moeilijk kweekbare soorten te bevorderen [23](#page=23). * **Bloedtoevoeging:** Verbeterde groei voor bepaalde soorten en observatie van hemolyse. Hemolyse is het afbreken van rode bloedcellen, wat nuttig kan zijn voor de initiële identificatie van streptokokken [23](#page=23) [24](#page=24). * **Selectiviteit:** Onderdrukking van ongewenste soorten om klinisch relevante soorten beter zichtbaar te maken [23](#page=23). * **Differentialiteit:** Gebruik van pH-indicatoren of chromogene stoffen om kolonies verschillende kleuren en uiterlijke kenmerken te geven [23](#page=23). * **Antibiotica:** Om specifiek resistente soorten te isoleren en te screenen, zoals voor MRSA [23](#page=23). Selectieve media zijn cruciaal voor het detecteren van specifieke soorten in gemengde flora [23](#page=23). ### 3.2 Identificatie van de opgegroeide bacteriën Het identificeren van bacteriën gebeurt op basis van diverse eigenschappen, waarbij het kolonie-uiterlijk slechts zelden volstaat voor een volledige identificatie [25](#page=25). #### 3.2.1 Traditionele identificatiemethoden De identificatie van bacteriën kan gebaseerd zijn op: * **Gramkleuring en celvorm:** Microscopische kenmerken [25](#page=25). * **Kolonie-uiterlijk:** Grootte, randen, kleur (pigment, indicator) en geur [25](#page=25). * **Fysiologische en biologische kenmerken:** * Afbraak en/of assimilatie van suikers en aminozuren [25](#page=25). * Groei onder specifieke omstandigheden (temperatuur, pH, zoutconcentratie) [25](#page=25). * Profiel van kenmerkende metabolieten [25](#page=25). * Celwandsamenstelling [25](#page=25). * **Genetisch profiel:** Totaal DNA of ribosomaal RNA [25](#page=25). * **Serologische methoden:** Detectie van specifieke antigenen met behulp van antilichamen. Agglutinatietesten met specifieke antilichamen (vaak gebonden aan latexpartikels) kunnen snelle identificatie of typering mogelijk maken [25](#page=25) [26](#page=26). #### 3.2.2 Enzymatische identificatie Enzymatische tests evalueren de capaciteit van bacteriën om specifieke substraten af te breken. Een voorbeeld is de urease-test, die de alkalinisatie van de kweekbodem door ureumhydrolyse detecteert, wat leidt tot een kleurverandering. Moderne diagnostische laboratoria maken gebruik van geautomatiseerde systemen die batterijen van enzymatische tests uitvoeren [26](#page=26). #### 3.2.3 Identificatie met MALDI-TOF massaspectrografie Matrix-assisted laser desorption/ionization Time of flight (MALDI-TOF) massaspectrografie is een relatief nieuwe, maar veelgebruikte techniek voor identificatie in grote laboratoria [27](#page=27). * **Principe:** Een kleine hoeveelheid gekweekte bacterie wordt gemengd met een matrix en beschoten met een laser. Dit leidt tot fragmentatie van eiwitten, die vervolgens in een vacuümbuis worden gescheiden op basis van hun massaspectrum (Time of Flight). Het resulterende 'piekenpatroon' wordt vergeleken met een database van referentiemassa-spectra voor identificatie [28](#page=28) [29](#page=29). * **Voordelen:** Het is een universele techniek die geen voorkennis vereist over de te verwachten bacteriegroepen. De resultaten zijn doorgaans binnen 24 uur beschikbaar, wat minstens een dag tijdswinst oplevert ten opzichte van klassieke methoden die vaak een nacht incubatie vereisen [27](#page=27). ### 3.3 Kweek van moeilijker kweekbare micro-organismen Sommige micro-organismen vereisen speciale kweekomstandigheden of zijn zelfs niet kweekbaar met standaardmethoden. * **Anaeroben:** Vereisen kweekomstandigheden zonder zuurstof, waarbij ook tijdens transport zuurstof gemeden moet worden [31](#page=31) [32](#page=32). * **Trage groeiers of niet op klassieke bodems:** * **Mycobacteriën:** Groei kan weken duren [31](#page=31). * **Mycoplasmata:** Vormen microscopische kolonies op speciale media [31](#page=31). * **Chlamydia:** Groeien alleen in speciale cellijnen en worden vaak aangetoond via glycogeenbevattende inclusies met lugolkleuring [31](#page=31) [33](#page=33). * **(Bijna) onkweekbare bacteriën:** Sommige, zoals *Mycobacterium leprae* en *Treponema pallidum*, kunnen alleen *in vivo* (bijvoorbeeld in dieren) worden gekweekt of zijn helemaal niet kweekbaar *in vitro* [31](#page=31). * **Schimmels en gisten:** Vereisen soms specifieke of selectieve media en groeien vaak langzamer dan bacteriën [31](#page=31). * **Virussen:** Zijn obligate intracellulaire parasieten en worden gekweekt op specifieke cellijnen. De aanwezigheid kan worden aangetoond via cytopathogeen effect, immuundetectie of hybridisatie. Deze methoden zijn bewerkelijk en duur en worden steeds vaker vervangen door moleculaire detectietechnieken [31](#page=31) [33](#page=33). * **Protozoa:** Over het algemeen niet kweekbaar voor routine diagnostiek [31](#page=31). ### 3.4 Interpretatie in het bacteriologisch onderzoek De interpretatie van kweekresultaten vereist een strategische aanpak, afgestemd op de klinische vraag. Het is niet de bedoeling om alle bacteriën in een staal te identificeren, maar om te focussen op de potentiële verwekkers van de specifieke klacht [34](#page=34). #### 3.4.1 Staaltypes en hun interpretatie Verschillende staaltypes vereisen specifieke interpretaties: * **Type 1 (steriele lichaamsvloeistoffen):** Afkomstig van plaatsen zonder normale flora (bijv. bloed, gewrichtsvocht). Elke gevonden bacterie wordt in principe als pathogeen beschouwd. Contaminanten (vaak huidbewoners) zijn meestal in kleinere aantallen aanwezig en worden doorgaans niet als pathogenen geïnterpreteerd, tenzij bij immuungecompromitteerde patiënten of bij aanwezigheid van protheses. Hemoculturen zijn hier een bijzondere vorm, waarbij contaminatie een significant probleem kan zijn [36](#page=36). * **Type 2 (luchtwegen, urine):** Afkomstig van plaatsen zonder normale flora, maar passerend langs een zone met normale flora (bijv. sputum, urine via urethra). Maatregelen bij afname, transport en verwerking zijn cruciaal om contaminatie te minimaliseren. Kwantitatieve kweken en het selectief opsporen van bekende verwekkers zijn hier belangrijk. Indicatoren voor de kwaliteit van de afname zijn het aantal plaveiselcellen (veel betekent speekselcontaminatie) en voor infectie het aantal neutrofielen (veel betekent infectie) [37](#page=37). * **Type 3 (gemengde flora):** Monsters met pathogenen tussen de bestaande commensale flora (bijv. feces, keeluitstrijkje, wondvocht). Kennis van de specifieke verwekkers is essentieel, en selectieve media worden gebruikt om potentiële pathogenen op te sporen. Kwantificering kan belangrijk zijn om overgroei te beoordelen, zoals bij candidiase. Screening op multiresistente stammen zoals MRSA valt hier ook onder [38](#page=38). #### 3.4.2 Communicatie en pre-analytische kwaliteit Goede communicatie met de microbioloog is noodzakelijk, vooral als er afwijkende verwachtingen zijn (bijv. na reizen, specifieke exposities). De pre-analytische kwaliteit van het staal (correcte afname en transport) is fundamenteel voor betrouwbare resultaten [38](#page=38). ### 3.5 Belang van tijd bij diagnose door kweek De analysetijd voor microbiologische onderzoeken, met name op kweek gebaseerde methoden, is vaak lang [39](#page=39). * **Gewone bacteriën:** Kweek en identificatie duren meestal 24-48 uur. Met klassieke tests duurt identificatie vaak nog een dag langer, terwijl MALDI-TOF dezelfde dag resultaten kan opleveren. Een antibiogram voegt nog eens 48 uur toe. Globaal kan dit 2 tot meerdere dagen duren [39](#page=39). * **Virussen, mycobacteriën, mycoplasmata, anaeroben:** Vereisen vaak meer tijd en expertise, en snellere (niet-kweek)technieken worden indien mogelijk geprefereerd [39](#page=39). ### 3.6 Detectie na moleculaire amplificatie Moleculaire amplificatietechnieken, meestal gebaseerd op PCR (Polymerase Chain Reaction) of reverse transcriptie-PCR, zijn een krachtig alternatief en aanvulling op kweekmethoden [40](#page=40). * **Kenmerken:** Vaak kwantitatief, vereisen staalvoorbereiding en voorzorgen tegen moleculaire contaminatie. De evolutie naar automatisering maakt individuele staalanalyse en urgente analyses mogelijk [40](#page=40). * **Toepassingsgebied:** Breed toepasbaar voor alle pathogenen [40](#page=40). * **Specificiteit en gevoeligheid:** Zeer hoog, wat zowel een voor- als een nadeel kan zijn [40](#page=40). * **Combinatie met sequencing:** Kan worden gecombineerd met Sanger sequencing of deep sequencing voor verdere typering [40](#page=40). #### 3.6.1 Toepassingen van moleculaire detectie Moleculaire technieken worden voor diverse micro-organismen ingezet: * **Bacteriën:** * Directe detectie in staal of in combinatie met kweek [41](#page=41). * Aantonen van aanwezigheid (bijv. via 16S rRNA gen PCR) [41](#page=41). * Detectie van moeilijk kweekbare organismen (bv. mycobacteriën) [41](#page=41). * Detectie van resistentiegenen (vaak na kweek) [41](#page=41). * Typering van stammen voor ziekenhuishygiëne [41](#page=41). * Onderzoek naar diversiteit van flora (microbioom) [41](#page=41). * **Virussen:** * Directe detectie in staal [41](#page=41). * Aantonen en kwantificeren van aanwezigheid (soortspecifiek, bijv. HIV, CMV) [41](#page=41). * Typeren van virale varianten of bepalen van antivirale resistentie op genetisch niveau [41](#page=41). * **Schimmels:** * Directe detectie in staal (bv. respiratoir) [41](#page=41). * Aantonen van aanwezigheid (soortspecifiek, bijv. *Aspergillus fumigatus*) [41](#page=41). * **Protozoa:** * Directe detectie in staal (biopten, feces, bloed) [41](#page=41). * Aantonen van aanwezigheid (bijv. toxoplasmose, amoebiase) [41](#page=41). * **Wormen:** * Directe detectie in staal (feces, serum) [41](#page=41). * Aantonen van aanwezigheid (bijv. nematoden, schistosomiase) [41](#page=41). --- # Serologie als diagnostisch hulpmiddel Serologie is een diagnostische methode die zich richt op de detectie van antilichamen in lichaamsvloeistoffen, voornamelijk serum en soms lumbaal vocht, om indirect infecties te diagnosticeren of de immuunstatus te evalueren [42](#page=42). ### 4.1 Algemene principes van serologische tests Serologische onderzoeken zijn doorgaans gebaseerd op het ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) principe en kunnen relatief snel, binnen enkele uren, worden afgerond. Deze tests tonen indirect een eerdere blootstelling aan een pathogeen aan, maar geven op zichzelf geen informatie over de huidige aanwezigheid van het pathogeen. Een functioneel immuunsysteem is essentieel voor antistofproductie; patiënten met bijvoorbeeld SCID (Severe Combined Immunodeficiency) kunnen hierdoor geen antistoffen aanmaken. De opgespoorde antilichamen zijn stabiel in vitro, waardoor serummonsters wekenlang in de koelkast of vele jaren na invriezing bruikbaar blijven voor serologisch onderzoek [42](#page=42). #### 4.1.1 ELISA principe voor antilichaam detectie Een typische ELISA test voor antilichaam detectie verloopt als volgt [42](#page=42): 1. **Antigeencoating:** Een specifiek antigeen (bv. een rode bol in de figuur) wordt gecoat op de bodem van een plastic drager (meestal commercieel verkrijgbaar) [42](#page=42). 2. **Toevoeging patiëntserum:** Patiëntserum, dat mogelijk specifieke antilichamen bevat, wordt toegevoegd [42](#page=42). 3. **Detectie met enzymgebonden antilichaam:** Een detectie-antilichaam dat gebonden is aan een enzym (bv. anti-IgM of anti-IgG, weergegeven als blauw in de figuur) wordt toegevoegd [42](#page=42). 4. **Substraattoevoeging en kleurreactie:** Na toevoeging van een geschikt substraat ontstaat een zichtbare kleurreactie in de wells, die optisch kan worden gedetecteerd [42](#page=42). #### 4.1.2 Interpretatie van antilichamen: IgM en IgG * **IgM antistoffen:** De aanwezigheid van IgM-antilichamen duidt meestal op een recente infectie. Ze worden doorgaans binnen één week na infectie detecteerbaar, bereiken een piek binnen twee weken, en worden na enkele maanden vaak weer negatief [43](#page=43). > **Tip:** Voordat diagnostische testen positief worden, kan de infectie al wel degelijk opgetreden zijn en is de patiënt mogelijk infectieus voor anderen. Dit wordt de **vensterperiode** of **window phase** genoemd. Gevoeligere testen, zoals PCR naast serologie, worden soms ingezet om deze periode te verkorten, maar er blijft altijd een vensterperiode bestaan. Bij HIV infectie is PCR bijvoorbeeld binnen circa tien dagen positief, terwijl serologie gemiddeld pas na drie weken positief wordt [43](#page=43). * **IgG antistoffen:** Specifieke IgG-antilichamen worden meestal pas na meer dan één week detecteerbaar. Ze zijn vaak levenslang detecteerbaar, hoewel dit kan variëren afhankelijk van de specifieke infectie die de immuunrespons heeft veroorzaakt [43](#page=43). #### 4.1.3 Titerbepaling en serologische profielen Serologisch onderzoek kan kwalitatief (positief of negatief) of kwantitatief worden uitgevoerd middels een **titerbepaling**. Titerbepalingen zijn met name nuttig voor IgG-antilichamen. Een significante indicator van een recente infectie is een viervoudige toename in de antilichaamconcentratie tussen twee opeenvolgende serummonsters, afgenomen met minimaal twee weken ertussen [43](#page=43). IgG- en eventueel IgM-titers kunnen ook stijgen bij reactivatie van een latente infectie, bijvoorbeeld door virussen. Het serologisch profiel kan de ontwikkeling van antilichamen over tijd weergeven, inclusief de "boost" respons bij herinfectie of na vaccinatie. Bij een herinfectie of vaccinatie zal de affiniteit van de later geproduceerde IgG-antilichamen doorgaans hoger zijn dan die van de eerste respons [43](#page=43). > **Voorbeeld:** Bij een reactivatie van een latente infectie, zoals bij cytomegalovirus (CMV) seropositiviteit bij zwangere vrouwen, kan de affiniteit van de aanwezige IgG's relevant zijn [44](#page=44). #### 4.1.4 Beperkingen en artefacten in serologische testen * **Vals negatieve resultaten:** Deze kunnen voorkomen bij patiëntengroepen die minder efficiënt antistoffen produceren, zoals neonaten, hoogbejaarden en immuungecompromitteerde personen [44](#page=44). * **Vals positieve resultaten:** Deze kunnen optreden bij patiënten die antilichamen "passief" hebben verkregen. Dit omvat neonaten (via transplacentair transport en moedermelk, antistoffen kunnen tot 6 maanden na geboorte detecteerbaar zijn) en na transfusie met plasma bevattende producten zoals bloedplaatjes of virus-geïnactiveerd plasma, of na toediening van immuunglobulines [44](#page=44). > **Voorbeeld:** Polyklonale activatie van B-cellen door infectie met het Epstein-Barr virus (EBV) kan leiden tot een stijging van IgM-titers tegen diverse antigenen, inclusief die van virussen waarmee de patiënt in het verleden in contact is geweest [44](#page=44). #### 4.1.5 Serologisch verloop bij specifieke infecties > **Voorbeeld:** Het serologisch verloop bij een hepatitis B virusinfectie met spontane genezing illustreert de dynamiek van antigenen en antilichamen over tijd. Hierbij zijn de verschillen tussen antigen- (bv. HBsAg) en antilichaamtiters (IgM en IgG) belangrijk om te volgen. Het toont ook aan dat de infectieuze periode (gedefinieerd door HBsAg-positiviteit) vaak voorafgaat aan symptomen zoals geelzucht. Met DNA PCR kan het virus zelf in serum worden aangetoond, soms 1 tot 2 weken vóór de detectie van HBsAg [44](#page=44). ### 4.2 Toepassingsgebieden van serologie Serologie kent diverse belangrijke toepassingen in de diagnostiek: 1. **Virale infecties:** Vooral bij virussen is serologie nuttig vanwege de frequent voorkomende chroniciteit van infecties en de directe link tussen de aanwezigheid van het kiem en de ziekte [45](#page=45). 2. **Bacteriële infecties:** Hoewel beperkter in nut bij bacteriën, is serologie belangrijk voor de diagnostiek van syfilis en de ziekte van Lyme (veroorzaakt door *Borrelia burgdorferi*). Het wordt ook gebruikt voor serotypering van bacteriële stammen in het laboratorium. Voor andere pathogenen is het meer gespecialiseerd [45](#page=45). 3. **Screening en vaccinatie-opvolging:** Serologie is waardevol voor het screenen op dragers van infectieziekten zoals HIV, hepatitis B virus (HBV) en hepatitis C virus (HCV). Daarnaast kan het de vaccinatiestatus opvolgen, bijvoorbeeld voor HBV [45](#page=45). 4. **Individuele diagnostiek:** Serologie kan worden ingezet voor de diagnostiek van doorgemaakte infecties. Bij verdenking op infectie in het centrale zenuwstelsel kan onderzoek van lumbaal vocht (in combinatie met serum) nuttig zijn; hoge lokale antilichaamtiters wijzen op lokale productie [45](#page=45). 5. **Preventie:** Serologische testen zoals CMV- en Toxoplasma-serologie zijn belangrijk voor de preventie van infecties bij zwangere vrouwen [45](#page=45). ### 4.3 Conclusie over serologie als diagnostisch hulpmiddel Serologisch onderzoek is een **snelle en kosteneffectieve** methode. Voor de meeste belangrijke pathogenen is het **specifiek en gevoelig**, en de daarbij horende antistoffen zijn **stabiel in vitro**. De strategie van serologische testen is afhankelijk van de specifieke infectie of vraagstelling; soms is een combinatie van testen noodzakelijk, eventueel samen met directe detectie van het agens of delen daarvan. De **belangrijkste beperking** is dat serologie een indirecte aanwijzing is van contact met een pathogeen en geen informatie geeft over de huidige aanwezigheid van het pathogeen, tenzij het kiem per definitie nagenoeg nooit wordt geëlimineerd, zoals bij HIV [45](#page=45). --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Diagnostiek | Het proces van het identificeren van een ziekte of aandoening door het bestuderen van symptomen, het uitvoeren van medische onderzoeken en het analyseren van monsters. | | Staalafname | Het proces van het verzamelen van biologisch materiaal (zoals bloed, urine, weefsel) van een patiënt voor diagnostisch onderzoek. | | Staalbewaring | De procedures en methoden die worden toegepast om verzamelde biologische monsters correct op te slaan en te transporteren om de integriteit en bruikbaarheid voor analyse te behouden. | | Pathogeen | Een micro-organisme (zoals een bacterie, virus, schimmel of parasiet) dat ziekte kan veroorzaken bij een gastheer. | | Immuniteit | De staat van bescherming tegen een ziekte, vaak verkregen door blootstelling aan een pathogeen of door vaccinatie, gekenmerkt door de aanwezigheid van specifieke antilichamen of immuuncellen. | | Microscopie | Het gebruik van een microscoop om objecten of structuren te bestuderen die te klein zijn om met het blote oog zichtbaar te zijn, zoals micro-organismen en celstructuren. | | Gramkleuring | Een differentiële kleuringstechniek die wordt gebruikt om bacteriën te classificeren op basis van hun celwandstructuur in grampositief (blauw/paars) of gramnegatief (rood/roze). | | Kweek | Een laboratoriummethode waarbij micro-organismen worden gekweekt op een voedingsbodem om hun groei en identificatie mogelijk te maken. | | PCR (Polymerase Chain Reaction) | Een moleculaire techniek die wordt gebruikt om specifieke DNA- of RNA-fragmenten exponentieel te vermenigvuldigen, waardoor kleine hoeveelheden detecteerbaar worden. | | ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) | Een veelgebruikte immunologische test om de aanwezigheid van antigenen of antilichamen in een monster te detecteren, gebaseerd op enzymgekoppelde reacties die leiden tot een kleurverandering. | | Natuurlijke flora | De gemeenschap van micro-organismen die van nature voorkomen op en in het menselijk lichaam, vaak zonder ziekte te veroorzaken en soms zelfs nuttig. | | Kinetiek van de immuunreactie | De tijdsverloop en dynamiek van de immuunrespons na blootstelling aan een antigeen, inclusief de productie van antilichamen en de activatie van immuuncellen. | | Antigeen | Een molecuul dat een immuunrespons kan opwekken, zoals de productie van antilichamen, en dat specifiek kan binden aan deze antilichamen. | | Serologie | Het onderzoek van serum, met name naar de aanwezigheid van antilichamen, om infecties of immunologische aandoeningen te diagnosticeren. | | Cytopathogeen effect | Veranderingen in gastheercellen die worden veroorzaakt door een virale infectie, zichtbaar onder de microscoop. | | Fluorescentiemicroscopie | Een microscopische techniek die fluorescentie gebruikt om specifieke structuren in een monster te visualiseren, vaak door het gebruik van fluorescerende labels. | | FISH (Fluorescence In Situ Hybridization) | Een moleculaire cytogenetische techniek die fluorescerende probes gebruikt om specifieke nucleïnezuursequenties in hun natuurlijke locatie binnen cellen of weefsels te detecteren. | | Elektronemicroscopie | Een microscopische techniek die een bundel elektronen gebruikt om beelden te genereren met een zeer hoge resolutie, waardoor ultrastructuren van cellen en virussen zichtbaar worden. | | Zuurvaste kleuring | Een speciale kleuringstechniek, zoals de Ziehl-Neelsen-kleuring, gebruikt om bacteriën met een mycolzuurrijke celwand, zoals mycobacteriën, te identificeren. | | Hemolyse | Het proces van de afbraak van rode bloedcellen, wat kan worden waargenomen op sommige kweekmedia en nuttig is voor de identificatie van bepaalde bacteriën, zoals streptokokken. | | MaldiTOF MS (Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Time-Of-Flight Mass Spectrometry) | Een techniek die wordt gebruikt voor de snelle identificatie van micro-organismen door de analyse van hun eiwitprofielen, gebaseerd op massa en lading. | | Kweekbodem | Een voedingssubstraat, vast of vloeibaar, dat wordt gebruikt om de groei van micro-organismen in een laboratoriumomgeving te ondersteunen. | | Selectieve kweekbodem | Een kweekbodem die is verrijkt met specifieke componenten of remmers om de groei van bepaalde micro-organismen te bevorderen of te onderdrukken, waardoor de isolatie van klinisch relevante soorten wordt vergemakkelijkt. | | Moleculaire amplificatie | Technieken zoals PCR die worden gebruikt om specifieke DNA- of RNA-moleculen in een monster te vermenigvuldigen om de detectie ervan te vergemakkelijken. | | Vensterperiode (Window Phase) | De periode tussen de initiële infectie met een pathogeen en het moment waarop de infectie detecteerbaar wordt met laboratoriumtests, zoals serologie. | | Titer | De hoogste verdunning van een serum of andere vloeistof die nog een detecteerbare reactie vertoont, vaak gebruikt in serologische tests om de concentratie van antilichamen aan te geven. |