ZSO Intro bacteriën en diagnostiek

• ZSO Intro bacteriën en diagnostiek behandelt de basis van bacteriën en hun diagnose.

Leerdoelen

• Belangrijkste veroorzakers van veel voorkomende en ernstige huidinfecties kunnen worden benoemd.
• Tot welke groep bacteriën deze veroorzakers behoren (Gram-positief/Gram-negatief, kokken/staven) kan worden benoemd.
• Er kan worden uitgelegd waar de Gramkleuring op gebaseerd is.
• Op basis van microscopie met behulp van kleuring en morfologie, in combinatie met een ziektebeeld, kan een indicatie worden gegeven van de meest waarschijnlijke bacterie.
• Het verschil tussen commensale en pathogene bacteriën kan worden uitgelegd.

Commensalisme

• Commensalisme is de aanwezigheid van micro-organismen die zich vermenigvuldigen in de gastheer zonder schade of reactie van de gastheer te veroorzaken.
• In het lichaam heeft de commensale bacteriële flora een aantal functies, waaronder bescherming tegen indringers en de productie van enzymen voor de afbraak van onverteerbare polysachariden, aanmaak van B-vitaminen en vitamine K.

Bacteriële infectie

• Een bacteriële infectie ontstaat door bacteriën die je al bij je draagt (een commensale bacterie die pathogeen wordt).
• Een bacteriële infectie ontstaat door bacteriën van iets/iemand anders.

Bacteriecel vs. Dierlijke Cel

• Bacteriën zijn prokaryoten: ze hebben geen celkern, maar wel een celwand en andere organellen en structuren.
• Dierlijke cellen zijn eukaryoten: ze hebben wel een celkern, maar geen celwand en andere organellen en structuren.

Bacterievormen

• Bacteriën worden ingedeeld op basis van hun vorm en celwand.

Vormen

• Bolletjes = kokken.
• Staafjes = bacilli.
• Spiraal = spirillum (kort) / spirochete (lang).

Hoeveelheid

• Alleen = mono
• Twee = diplo
• Bij meerderen: in ketting (= strepto) of trosvorm (= staphylo)

Gram Kleuring

• Gram positief: dikke peptidoglycaanlaag bovenop een monoderm.
• Gram negatief: dunne peptidoglycaanwand tussen twee didermen in.

Gram Positief vs Gram Negatief

• LPS (Lipopolysaccharide) zit in zowel Gram-positieve als Gram-negatieve bacteriën en is een toxische component voor de mens.

Gram Kleuring Proces

De stappen van een gramkleuring zijn:

• Crystal violet: Eerste kleuring, beide typen worden paars.
• Iodine: Zorgt ervoor dat de kleuring minder oplosbaar is en aan de celwand blijft kleven.
• Alcohol: Wast de kleuring van de gram (-) celwand.
• Safranin: Tegenkleuring zorgt ervoor dat de kleuring aan de gram (-) celwand blijft kleven.
• Gram+ is paars en Gram- is rood na een volledige gramkleuring.
• Crystal violet detecteert peptidoglycanen, waardoor beide in eerste instantie paars kleuren en Gram+ paars blijft.

Gram - Kleuring

• Gram- bacteriën houden crystal violet níet goed vast door een dunnere peptidoglycaanlaag én een membraan dat er nog bovenop zit.
• Gram- bacteriën zijn daardoor ook resistenter tegen antilichamen, doordat de celwand te sterk is.
• Gram- bacteriën worden ook sneller resistent.
• Gram+ bacteriën nemen ook de rode/roze kleuring op, maar dit is niet te zien door de donkere paarse kleuring.

Eigenschappen van bacteriën

• Bacteriën zijn eencellige prokaryoten zonder kernmembraan of organellen.
• Het genetisch materiaal is een circulair, dubbelstrengs DNA-molecuul dat vrij in het cytoplasma ligt als een nucleoïd.
• Bacteriën kunnen plasmiden bevatten, kleine circulaire DNA-moleculen met genen voor antibioticaresistentie of virulentiefactoren.
• Het cytoplasma bevat ribosomen (70S-type, kleiner dan eukaryote ribosomen) en soms korrels met reservestoffen zoals glycogeen of polyfosfaten.
• Er zijn geen membraan-gebonden organellen zoals mitochondriën of een endoplasmatisch reticulum.

Beweging en Hechting

• Sommige bacteriën hebben flagellen, lange draadvormige structuren waarmee ze kunnen bewegen.
• Pili of fimbriae zijn korte, haarachtige structuren die helpen bij hechting aan oppervlakken of gastheercellen.

Sporenvorming

• Sommige bacteriën, zoals Bacillus en Clostridium, kunnen sporen vormen bij ongunstige omstandigheden.
• Sporen zijn zeer resistent tegen hitte, straling en chemicaliën.
• Bij gunstige omstandigheden kunnen ze weer uitgroeien tot actieve bacteriën.

Virulentiefactoren en Toxinen

• Endotoxinen: Sommige bacteriën produceren endotoxinen (zoals lipopolysacharide bij gramnegatieve bacteriën) die vrijkomen bij celdood. Deze zijn onderdeel van de bacterie.
• Exotoxinen: oplosbare eiwitten die door bacteriën worden uitgescheiden die cellen kunnen beschadigen.

De toxische werking kan berusten op

• Interactie met de membranen waardoor lysis en celdood optreden.
• Interruptie van de eiwitsynthese van de eukaryote cel.
• Verhogen van de intracellulaire concentratie van cyclisch AMP.
• Onderbreking van de zenuwgeleiding.

Indeling van Bacteriën

• Op basis van celvorm en ligging.
• Kokken (bolvormig): liggen in ketens (Streptokokken), trosjes (Stafylokokken) of komen voor in paren (Diplokokken).
• Staven (bacillen): rechte (Escherichia coli) of gebogen staafjes (Vibrio cholerae).
• Spiraalvormige bacteriën: flexibele (Spirocheten) of stijve (Spirillen) spiraalvormige bacteriën.
• Op basis van de celwand en Gramkleuring: Grampositieve of Gramnegatieve bacteriën.
• Op basis van metabole eigenschappen.

Pathogene Bacteriën

• De voor de mens pathogene bacteriën zijn chemo-heterotroof.
• Heterotroof: gebruiken organische verbindingen als koolstofbron.
• Autotroof: halen al hun koolstof uit C1-verbindingen als CO2 en CH4.
• Chemotroof: verkrijgen hun energie uit chemische verbindingen.
• Aerobe bacteriën: groeien alleen in aanwezigheid van zuurstof.
• Anaerobe bacteriën: groeien alleen zonder zuurstof.
• Facultatief: kunnen zowel met als zonder zuurstof groeien.
• Strikt anaerobe bacteriën vormen het grootste deel van de darmflora bij de mens, ze hebben geen verweer tegen giftige werking van zuurstof.
• Fermenterende bacteriën: breken suikers af zonder zuurstof door gisting.

Groeisnelheid en Bijzondere Bacteriesoorten.

• De groeisnelheid van bacteriën hangt af van de soort bacterie, chemische samenstelling van het milieu, en temperatuur.
• Mycobacteriën zijn zeer langzaam groeiend en strikt aeroob.
• Lipiden en wasachtige stoffen in de celwand maken water-oplosbare kleurstoffen moeilijk door.
• Gram-kleuring kan dus niet.
• Chlamidae en rickettsiae zijn obligaat intracellulair groeiende bacterien.
• Ze hebben een essentiele metabole processen, en zijn afhankelijk van gastheercel