Samenvatting
De microbiologie is de wetenschap die zich bezighoudt met de bestudering van micro-organismen. Dit zijn kleine organismen die niet met het blote oog waarneembaar zijn. Micro-organismen zijn essentieel voor alle levensprocessen, ze zijn dan ook alom vertegenwoordigd op aarde. Zo spelen ze onder meer een belangrijke rol bij het vruchtbaar houden van de aardbodem, de recirculatie van afvalstoffen en de vorming van voedingsbronnen.
3.1 Inleiding
De microbiologie is de wetenschap die zich bezighoudt met de bestudering van micro-organismen. Dit zijn kleine organismen die niet met het blote oog waarneembaar zijn. Micro-organismen zijn essentieel voor alle levensprocessen, ze zijn dan ook alom vertegenwoordigd op aarde. Zo spelen ze onder meer een belangrijke rol bij het vruchtbaar houden van de aardbodem, de recirculatie van afvalstoffen en de vorming van voedingsbronnen.
Ook bij de fysiologie van de mens zijn talrijke micro-organismen betrokken, ze zijn daarvoor in veel gevallen onmisbaar. In ons darmstelsel leven minstens zeventig soorten die behulpzaam zijn bij de verwerking van voedingsstoffen. Een heel bekende bacterie die in de dikke darm huist, is de Escherichia colibacterie (E. coli). Deze leeft daar van voedselresten en vormt het voor de mens waardevolle vitamine K, dat nodig is voor de vorming van stollingseiwitten door de lever. In dit verband wordt gesproken van symbiose , dat wil zeggen het in nauw contact met elkaar samenleven van twee totaal verschillende organismen.
Slechts een klein deel van alle micro-organismen is in staat de mens ziek te maken. Met dit deel houdt de medische microbiologie zich bezig. Zij bestudeert ook die micro-organismen die in en op het menselijk lichaam verblijven, maar de mens normaliter niet ziek maken.
Medische microbiologie wordt beoefend tegen de achtergrond van de relatie tussen gast (het micro-organisme) en gastheer (de mens). Immers, of de mens ziek zal worden hangt enerzijds af van de aanvalskracht van de ziekteverwekker, anderzijds van de weerstand van de mens, die heel wisselend kan zijn. De ervaring leert dat de ene persoon wel en de andere persoon niet ziek wordt, terwijl beiden zijn besmet met een ziekteverwekker. Het is daarom logisch ook in te gaan op de wijze waarop het lichaam in staat is zichzelf te beschermen tegen aanvallen van bacteriën, virussen en andere micro-organismen, en hoe het lichaam in staat is terug te vechten. Dit is het vakgebied van de immunologie . In feite bestudeert deze wetenschap de ‘weerstand’ van de mens. Dit wordt besproken in hoofdstuk 10.1007/978-90-313-8104-3_4.
3.2 Geschiedenis
Het heeft tot in de negentiende eeuw geduurd voordat men ontdekte dat er ‘onzichtbare wezentjes’ bestaan die in staat zijn mensen in meer of minder ernstige mate ziek te maken. Twee belangrijke onderzoekers uit die tijd, die de basis legden voor de bacteriologie als wetenschap, waren Louis Pasteur (1822-1895) en Robert Koch (1843-1910).
Louis Pasteur (afb. 3.1) zag als eerste het belang in van ontsmetten als maatregel ter voorkoming van veel ziekten. Dankzij zijn ideeën begon Lister operatieapparatuur te steriliseren en benadrukte Semmelweis de grote noodzaak van hygiëne rondom het kraambed. Pasteur verrichtte ook proeven die de grondslag vormden voor het latere vaccineren. Het lukte hem bij dieren een zekere immuniteit op te bouwen tegen anthrax (miltvuur) en rabiës (hondsdolheid). In dit verband moet zeker ook Jenner genoemd worden, een plattelandsarts wie het opviel dat diegenen die ooit een koepokinfectie hadden opgelopen nauwelijks ziek werden als er een epidemie heerste van gewone pokken. Jenner ging zelfs verder; in een experiment injecteerde hij bij een jongen de inhoud van een koepokblaasje in de huid. Later bleek de jongen inderdaad immuun te zijn tegen pokken.
Robert Koch ontdekte de tuberkelbacil. Dit was een belangrijke ontdekking, aangezien in die tijd tuberculose volksvijand nummer één was. Ook de tuberculinereactie werd door Koch ontwikkeld en gebruikt ter ontdekking van een tuberculeuze infectie. Daarnaast bedacht Koch bacteriologische onderzoekmethoden, die nog steeds de basis vormen voor het hedendaagse bacteriologische onderzoek.
3.3 Micro-organismen
Van alle bekende ziekmakende factoren zijn micro-organismen toch wel de belangrijkste. Ze zijn in vier groepen onder te verdelen: bacteriën, virussen, schimmels (fungi ) en gisten , en protozoën .
De bacteriën zijn het langst bekend. Inmiddels is al veel kennis over deze micro-organismen vergaard. De virussen zijn het laatst ontdekt, wat vooral komt door hun zeer kleine afmetingen; ze zijn slechts met behulp van een elektronenmicroscoop te zien.
Binnen de vier groepen micro-organismen zijn er verschillende die in staat zijn de mens ziek te maken; reden om nader in te gaan op de specifieke kenmerken en de wijzen waarop zij ziekten kunnen veroorzaken.
3.3.1 Bacteriën
Bacteriën zijn eencellige organismen met een diameter van ongeveer 1 micrometer. Bacteriën bezitten een celwand waardoor ze voorheen onterecht werden ingedeeld in het plantenrijk. Ze zijn na kleuring onder de gewone (licht)microscoop waarneembaar.
3.3.1.1 Bouw van de bacterie
Een bacterie is opgebouwd (afb. 3.2) uit cytoplasma (celvocht) met daaromheen een membraan . In het cytoplasma bevindt zich een ringvormig DNA-molecuul. Dit ligt los in het celvocht, een kernmembraan ontbreekt. Daarom is er ook geen m-RNA nodig, zoals dat in de menselijke cel wel het geval is, om de boodschappen over te brengen naar structuren in het cytoplasma. Regelmatig is elders in het cytoplasma een extra klompje DNA-materiaal te vinden, het plasmide genoemd. Cytoplasma en cytoplasmamembraan worden omgeven door een celwand. De celwand is door de cytoplasmamembraan gemaakt en is van stug materiaal. Het is dan ook de celwand die de bacterie haar vorm geeft. Verder bezit de celwand stoffen die de eigenschap bezitten het afweersysteem van de mens te prikkelen tot vorming van antilichamen, de antigene eigenschap van bacteriën. Tot slot is het de celwand die de kleurbaarheid van de bacterie bepaalt, zodat de bacterie onder de microscoop kan worden waargenomen. Buiten de celwand bevindt zich vaak nog een kapsel en soms ook slijm. Beide worden, evenals de celwand, door de cytoplasmamembraan gevormd. Bacteriën die een kapsel bezitten, hebben een grotere aanvalskracht en kunnen ook minder gemakkelijk door witte bloedlichaampjes worden gefagocyteerd (opgenomen in de cel en verteerd). Dankzij haarvormige uitsteeksels, de zogenoemde pilli , fimbriae en flagellen , kunnen bacteriën zich verplaatsen en hun afvalproducten verwijderen. Flagellen zitten verankerd in het cytoplasma met behulp van een poollichaampje. Soms is er één flagel (monotrichie ), soms meer flagellen (peritrichie ).
Een enkele maal vindt men in het cytoplasma celinsluitsels. Dit is een teken dat de bacterie een overvloed aan voedsel krijgt en nu een reservevoorraad deponeert in het cytoplasma. De E. coli heeft de neiging onder dergelijke omstandigheden glycogeenkorrels in het cytoplasma te deponeren, terwijl een difteriebacil polyfosfaatkorrels vormt, al naar gelang het past in de fysiologie van de bacterie. Sommige bacteriën zijn in staat over te gaan in een sporenvorm (afb. 3.3) en wel als de leefomstandigheden ongunstig zijn. Dit moet worden beschouwd als een overlevingsvorm; een spore heeft geen stofwisseling en is behoorlijk bestand tegen beschadigende factoren. Een bekend voorbeeld van een bacterie die op deze wijze overleeft, is de tetanusbacil (Clostridium tetani).
3.3.1.2 De fysiologie en de voortplanting
Voor haar fysiologie heeft de bacterie een omgeving nodig van waaruit zij naar behoefte voedingsbestanddelen en dergelijke kan opnemen. Voor de verschillende bacteriesoorten kunnen dit heel verschillende stoffen zijn.
De bacteriën die ons ziek kunnen maken of bij ons ‘wonen’, hebben in ieder geval een koolstofbron, een stikstofbron en een bron voor zwavel en fosfor nodig alsmede sporenelementen en water. De meeste bacteriën hebben zuurstof nodig (aërobe bacteriën), maar er zijn ook bacteriën die in een zuurstofrijke omgeving juist afsterven (anaërobe bacteriën, zoals de tetanusbacil en de bacterie die gasgangreen veroorzaakt, de Clostridium Welchii). Voor een optimale groei is een temperatuur van 37°C en een pH van 7 nodig, min of meer overeenkomend met de situatie in het menselijk lichaam.
De voedingsstoffen worden door de bacterie opgenomen en zo nodig met behulp van in het cytoplasma aanwezige enzymen omgevormd tot een in het centrale stofwisselingssysteem (afb. 3.4) passende stof. Dit systeem verzorgt de gehele stofwisseling, maar kan ook extra producten maken, zoals gifstoffen (toxinen) en enzymen die dan tezamen met de afvalproducten aan de omgeving worden afgegeven.
De bacterie leeft om zich te vermenigvuldigen, althans zo lijkt het. De vermenigvuldiging verloopt via een (amitotische) binaire bacteriedeling. Er vindt verdubbeling plaats van het DNA en elke andere component in de bacterie, waarna het cytoplasma wordt verdeeld over de twee nieuw te vormen bacteriën. De delingen volgen vrij snel op elkaar. Soms begint de bacterie al weer aan een volgende vermenigvuldiging, terwijl de vorige nog niet eens is afgemaakt. Onder gunstige omstandigheden lijkt de vermenigvuldiging haast oneindig door te gaan, binnen enkele uren kunnen er miljoenen nakomelingen worden geproduceerd. Als na enige tijd groeifactoren uitgeput raken, stopt dit proces en kan afsterving plaatsvinden, vooral ook als toxische bacterieproducten onvoldoende afgevoerd worden. De voortplanting is wezenlijk voor de bacterie, in feite houdt het handhaving en overleving in. Een bacterie die zich niet meer deelt, sterft uit.
3.3.1.3 Diagnostiek
Met grote regelmaat wordt materiaal afkomstig van patiënten (pus, bloed, feces en urine) voor ‘kweek’ ingestuurd naar het bacteriologisch laboratorium met het verzoek de bacterie die betrokken is bij het ziekteproces te diagnosticeren en tevens te bepalen welk antibacterieel geneesmiddel het beste kan worden ingezet. Dit gebeurt aan de hand van microscopisch onderzoek, bacteriekweek en diverse andere diagnostische methoden.
3.3.1.4 Microscopisch onderzoek
Van het ingestuurde materiaal wordt een dunne laag op een objectglaasje aangebracht. Na fixatie (doden) wordt een kleuringstechniek toegepast waardoor bacteriën zichtbaar worden. Er worden verschillende kleuringstechnieken onderscheiden.
Methyleenblauw-kleuring , die bacteriën blauw kleurt.
Gram-kleuring , waarmee bacteriën paarsblauw (Gram-positief) of helderrood (Gram-negatief) kunnen worden gekleurd, afhankelijk van de samenstelling van de celwand. De Gram-kleuring wordt zeer veel toegepast. Behalve dat hiermee bacteriën zichtbaar worden gemaakt is het Gram-positief of -negatief zijn medebepalend voor de keuze van het antibacteriële middel.
Ziehl-Neelsen-kleuring , een kleuring gericht op zuurvaste staafjes, dat wil zeggen staafvormige bacteriën die kunnen overleven in een zuur milieu (maagsap). De tuberkelbacil is zo’n bacterie, de kleuring wordt dan ook onder andere toegepast als men tuberculose vermoedt. De tuberkelbacteriën kleuren zich bruinrood.
Auraminekleuring.
Zilverimpregnatie , waarmee flagellen goed zichtbaar worden.
Sporenkleuring.
Bij het bestuderen van de bacteriën wordt gelet op specifieke kenmerken (afb. 3.3).
-
Vorm van de bacterie. Deze kan zijn:
- rond (kok ), zoals de stafylokokkussoorten en streptokokkussoorten;
- staafvormig (bacil ), zoals de tetanus bacil, tuberkel bacil en samonella bacil;
- spiraalvormig (spiril en spirocheet ), zoals Spirocheta pallidum die lues veroorzaakt en een spirocheet die de ziekte van Weil veroorzaakt;
- kommavormig (vibrio ), zoals Vibrio cholerae. Een kok is een halve tot één micrometer groot, een bacil is even dik, maar twee micrometer lang.
Ligging van de bacteriën ten opzichte van elkaar. Ze kunnen in de vorm van een keten aan elkaar zijn verbonden, of als een trosje, of steeds met zijn tweeën bij elkaar liggen.
Ronde bacteriën die in ketens liggen, worden streptokokken genoemd, liggen ze in trosjes bij elkaar dan heten ze stafylokokken en als ze met zijn tweeën liggen diplokokken (ook wel microkokken).
Het is niet toevallig dat bacteriën op een bepaalde manier bij elkaar liggen; dit is genetisch bepaald, evenals trouwens de vorm van de bacterie. De verschillende liggingsvarianten gaan niet alleen op voor de kokken, maar in principe ook voor andere bacterievormen. Aan de vorm en de ligging is al heel wat van de bacterie te herkennen, wat richting geeft aan de verdere diagnostiek.
Voorbeelden van infecties met de verschillende soorten bacteriën zijn beschreven in par. 3.4.2.
3.3.1.5 Bacteriekweek
Voor een bacteriekweek wordt een kleine hoeveelheid van het ingestuurde materiaal met behulp van een uitgegloeide (dus steriele) entnaald aangebracht in of op een voedingsbodem (afb. 3.5a). Er zijn twee typen voedingsbodems : synthetische (uit chemische bestanddelen samengesteld) en natuurlijke (bevatten gemalen vlees, vis of planten waarin alle essentiële nutriënten voor de groei van bacteriën aanwezig zijn). Deze twee typen (basismedia) kunnen nog worden verrijkt met andere stoffen, afhankelijk van welke bacteriën men veronderstelt te vinden. De voedingsbodem kan vast of vloeibaar zijn en wordt uitgegoten in kweekbuizen of Petri-schalen.
Als de voorkeur wordt gegeven aan een vaste voedingsbodem kan als bindmiddel agar-agar (deze stof wordt niet door bacteriën aangetast) worden gebruikt. Het voordeel van een vaste voedingsbodem is dat de bacterie niet door de vloeistof heen groeit, maar boven de voedingsbodem uit groeit en daardoor gemakkelijk is te ‘pakken’ voor verder onderzoek. Is het materiaal eenmaal geënt op de plaat, dan wordt deze in de broedstoof (afb. 3.6) geplaatst (37°C). Na enkele dagen ontstaan bacteriekolonies. Een kubieke millimeter bevat honderd miljoen bacteriën!
Afhankelijk van de bacteriesoort kan het aanzien, de kleur, de vorm en de snelheid van groei van een bacteriekolonie sterk wisselen. Deze kenmerken dragen bij tot het stellen van de bacteriediagnose.
Het is van groot belang dat het materiaal voor een kweek steriel wordt afgenomen. De kans is anders groot dat bacteriën die er van buiten bijgekomen zijn de uitgroeiende ziekteverwekkers overwoekeren. Er volgt dan een verkeerde uitslag.
In dit verband ook nog het volgende. Robert Koch ontdekte reeds de grote waarde van de ‘reincultuur’ , dat wil zeggen één bacteriesoort op een broedplaat. Een dergelijke reincultuur kan worden verkregen door, na uitgroei, steeds over te enten van de ene op de andere broedplaat. Op den duur blijft dan één bacteriesoort over, die ongehinderd kan uitgroeien en waarmee betrouwbare experimenten kunnen worden gedaan. (Zie ook afb. 3.5b.)
3.3.1.6 Andere diagnostische methoden
Om zekerheid omtrent de bacteriële diagnose te verkrijgen, zijn nog diverse andere technieken beschikbaar.
DNA-probe . Bij de DNA-probetechniek worden met behulp van enzymen delen ‘geknipt’ die coderen voor de hoofdkenmerken van een micro-organisme. Deze delen van de (DNA-)dubbelketens worden bewerkt waardoor enkelketens onstaan die, in oplossing gebracht, dienen als reagens om een specifiek micro-organisme in patiëntenmateriaal aan te tonen.
Polymerase Chain Reaction (PCR ). Dit is een zeer specifieke en gevoelige test. Bij deze test worden met behulp van een chemische methode in vitro DNA-fragmenten gekopieerd en tot enkelvoudige strengen verwerkt. Hierop wordt specifieke diagnostiek uitgevoerd.
Serologische diagnostiek . Dit is indirecte diagnostiek waarbij gevormde antilichamen tegen de ziekteverwekker worden bepaald. Dit gebeurt als materiaal van de patiënt moeilijk te verkrijgen/kweken is.
Huidreacties . In het lichaam gevormde antilichamen zijn niet in het bloed, maar met name in de huid, gekoppeld aan cellen, te vinden. Als de huid wordt geïnjecteerd met het antigeen, dan zal reactie optreden. Een voorbeeld hiervan is de Mantoux-reactie (tuberculose).
Onderzoek op proefdieren . Als micro-organismen niet in vitro te kweken zijn, of de mogelijkheden voor biochemische identificatie onvoldoende zijn, worden proefdieren (cavia, muis) gebruikt. In de diagnostiek van tuberculose, tetanus en botulisme is dit soms nodig.
Proeven gericht op de fysiologie van de bacterie. Door het opvangen en analyseren van uitscheidingsproducten kan worden nagegaan waar de bacterie van leeft. Deze techniek wordt de laatste jaren minder toegepast omdat nieuwe (bovenstaande) technieken voldoende afrondende diagnostiek opleveren.
3.3.1.7 Resistentiebepaling
Als de bacterie eenmaal is gediagnosticeerd, moet nog worden uitgezocht welk antimicrobieel geneesmiddel het beste kan worden ingezet voor de behandeling van de patiënt.
De gevoeligheid van de bacterie voor verschillende antimicrobiële middelen kan worden uitgetest (afb. 3.7). Dit is mogelijk met de schijfjes-agardiffusiemethode. Daarbij wordt op een geënte broedplaat een disk (een filtreerpapierschijfje, waarin een bepaalde hoeveelheid van het antimicrobiële middel is aangebracht) gelegd. Dit wordt achttien uur geïncubeerd, daarbij diffundeert het middel in de groeibodem. De concentratie van het middel is het hoogste in het centrum van het schijfje en neemt (gestandaardiseerd) af naar de randen toe.
Als de geënte bacterie gevoelig is voor het middel zal deze niet uitgroeien. Maar er is een grens als de hoeveelheid aanwezig middel, die naar de rand toe steeds geringer wordt, niet meer in staat is te remmen. De concentratie op dat punt is bekend (regressielijn) en is te relateren aan de minimaal remmende concentratie (MRC-)waarde van het geneesmiddel in het bloed. Op die manier wordt ook duidelijk voor welk middel de bacterie ongevoelig is, waartegen die dus resistent is.
Elke bacterie heeft de neiging een resistentie op te bouwen tegen geneesmiddelen die haar functioneren, groei en vermenigvuldiging beïnvloeden. Dit geschiedt op diverse manieren. Sommige bacteriën schakelen bijvoorbeeld over op een andere soort stofwisseling, waardoor de voorheen gebruikte middelen niet meer werken, anderen veranderen hun celwand waardoor medicatie hierop geen invloed meer kunnen uitoefenen. Deze resistentie treedt vaker op naarmate er meer met antimicrobiële middelen wordt gewerkt. Het verschijnsel treedt dan ook vooral op in ziekenhuizen (zie par. 3.4.4).
Tot slot: bij elk bacterieel onderzoek wordt terdege rekening gehouden met de aard en oorsprong van het materiaal dat is ingestuurd. De ervaring heeft geleerd dat het in bepaald materiaal, zoals sputum, toch altijd gaat om hetzelfde scala aan micro-organismen. Daar wordt dan ook in eerste instantie het onderzoek op gericht.
3.3.1.8 Ziekmakend vermogen van de bacterie
Het vermogen van de bacterie om ziek te maken heet pathogeniteit . Wil een bacterie de mens ziek kunnen maken, dan zal zij in staat moeten zijn zich in menselijk weefsel te handhaven (vermenigvuldigen). Daarnaast speelt de aanvalskracht van de bacterie een rol. Deze aanvalskracht wordt virulentie genoemd, in feite de sterkte van het ziekmakende vermogen. Hoe groter de virulentie, des te meer kans dat er een ziekte op volgt. De virulentie is sterker naarmate de bacterie meer in staat is anatomische en biologische barrières te overwinnen of aanvallen van leukocyten (witte bloedcellen) af te slaan, wat soms zelfs gebeurt door leukocytbeschadigende stoffen te produceren.
De schade die bij de mens wordt aangericht is het gevolg van twee factoren:
vorming van fermenten door de bacterie. Deze fermenten beschadigen het weefsel en verstoren de continuïteit ervan, zodat de bacterie de gelegenheid krijgt zich in de omgeving te verspreiden. Een voorbeeld van zo’n ferment is hyaluronidase dat de bindweefselgrondsubstantie aantast;
vorming van gifstoffen (toxinen) door de bacterie. Deze toxinen kunnen direct celbeschadigend werken, maar dragen ook bij tot het algemene ziek zijn.
We onderscheiden:
exotoxinen die door de levende bacterie worden gemaakt. Ze kunnen zeer giftig zijn, komen in de bloedbaan terecht en dragen vooral sterk bij tot het algemene ziek zijn. Het zijn eiwitten met vaak antigene eigenschappen, wat inhoudt dat ze in staat zijn het lichaam tot antilichaamvorming te prikkelen (zie hoofdstuk 10.1007/978-90-313-8104-3_4);
endotoxinen die pas vrijkomen na het afsterven van de bacterie. Het zijn lipopolysacchariden, die deel uitmaken van de celwand, als regel minder giftig maar ook minder antigeen.
3.3.2 Virussen
3.3.2.1 Bouw en fysiologie
De tweede belangrijke groep van ziekteverwekkers is die van de virussen. Virussen zijn veel kleiner dan bacteriën, hun afmetingen variëren tussen de vijf en tweehonderd nanometer; onder de gewone lichtmicroscoop kunnen ze dan ook niet worden waargenomen.
Het woord virus betekent letterlijk gif. De benaming stamt nog uit de tijd dat men al wel op de hoogte was van het bestaan van deze zeer kleine stoffen met ziekteverwekkende kenmerken, maar nog geen idee had wat dit voor stoffen zouden kunnen zijn.
Virussen zijn ook veel eenvoudiger gebouwd (afb. 3.8) dan bacteriën, ze horen thuis in het grensgebied tussen dode en levende stof. Virussen hebben geen stofwisseling, ze gebruiken geen voedsel en kunnen zich niet zelfstandig voortplanten. In feite is het virus niets anders dan een hoeveelheid erfelijkheidsmateriaal (DNA of RNA) met daaromheen een omhulling van capsiden. Bij sommige virussen zit daaromheen een enveloppe bestaande uit bestanddelen afkomstig van zowel het virus als de gastheercel. Een compleet viruspartikel heet een virion.
Om te kunnen leven en zich te vermenigvuldigen zijn virussen aangewezen op levende cellen die de enzymen en eiwitsynthetiserende structuren bezitten waarvan gebruik kan worden gemaakt. Eenmaal in de cel past het virus-DNA (of RNA, dat in de cel eerst weer tot DNA wordt opgebouwd) zich in in de celfysiologie en beïnvloedt deze zodanig dat nieuwe virussen worden gevormd. De cel gaat daarbij te gronde en de virussen komen vrij. Dit is met name het geval bij virussen zonder enveloppe. Het is ook mogelijk dat de cel blijft leven, hij kan dan langdurig nieuwe virussen produceren. De vrijgekomen virussen gaan direct op weg naar andere cellen en het proces herhaalt zich. Op deze wijze zorgt het virus voor cel- en weefselbeschadiging en maakt het iemand ziek. Het proces van vermenigvuldiging (replicatie) van enveloppevirussen is te zien in afbeelding 3.9.
Niet alleen voor de mens, maar ook voor planten, dieren en zelfs bacteriën is het virus een belangrijke verstoorder van de celfysiologie en dus een ziekmaker. Virussen die mensen of dieren ziek maken, hebben meestal de vorm van een bolletje. Planten worden vooral door staafvormige virussen bedreigd, bacteriën door paddestoelvormige virussen die er uitzien als maanlandertjes (bacteriofagen).
Voor de meeste virussen geldt dat zij alleen die cellen kunnen binnendringen die op hun celmembraan een receptor voor het virus bezitten. Het virus kiest dus zijn doelcellen uit en zal zich beslist niet vasthechten aan iedere levende cel die het tegenkomt. Als het virus ‘past’ op de receptor (sleutel-slot-principe, maar dan op enzymatisch niveau) dan zal het erfelijkheidsmateriaal in die betreffende cel worden gebracht met alle gevolgen van dien.
3.3.2.2 Ziekmakend vermogen
Afhankelijk van de virussoort, maar vooral ook van het celtype dat beschadigd raakt, kunnen ernstige en minder ernstige virusziekten worden onderscheiden. Vooral als sterk gespecialiseerde celtypen worden aangetast kan onherstelbare schade worden aangericht, omdat deze cellen niet meer kunnen worden bijgemaakt. Voorbeelden hiervan zijn polio (het virus maakt de motorische voorhoorncel kapot) en aids (het virus vernielt een bepaald type lymfocyt, de T-lymfocyt).
Er zijn virussen die vooral organen aantasten (orgaanvirussen) en andere die vooral oppervlakte-epitheel aantasten (oppervlaktevirussen). Voorbeelden van de eerste zijn het hepatitis- (lever) en het poliovirus (ruggenmerg en hersenstam). Het influenzavirus , het SARS-virus en het H5N1-virus (vogelgriep ), die zich nestelen in trachea- en bronchusepitheel en het rhinovirus (neusepitheel) worden gerekend tot de tweede groep.
Sommige virussen (herpesvirussen) kenmerken zich door het feit dat zij na de eerste infectie levenslang latent in het lichaam van de gastheer blijven. Er heeft zich een evenwicht tussen virus en gastheer gevormd. Bij verminderde weerstand kan endogene herbesmetting door het virus plaatsvinden en infectie volgen. Voorbeelden van herpesvirussen zijn: Herpes Simplex-virus type I (verantwoordelijk voor koortsuitslag: herpesinfecties aan gelaat, mond en keel), Herpes Simplex-virus type II (geeft herpesinfecties rond de geslachtsorganen: herpes genitalis), varicella virus (waterpokken en gordelroos/herpes zoster), Epstein Barr-virus (de ziekte van Pfeiffer) en het cytomegalievirus .
Bij bepaalde tumoren spelen oncogene virussen in de etiologie een rol. Dit wordt beschreven in hoofdstuk 10.1007/978-90-313-8104-3_5.
Als er eenmaal een virusziekte aanwezig is, valt daar weinig tegen uit te richten. Antibiotica zijn tegen virussen niet werkzaam, omdat deze de meestal intracellulair gelegen virussen niet kunnen bereiken. Het lichaam zal zelf het virus moeten overwinnen. Welke afweermechanismen hierbij belangrijk zijn, komt in hoofdstuk 10.1007/978-90-313-8104-3_4 aan de orde.
Eventuele (genees-)middelen die worden gebruikt, zijn gericht op verlichting van de symptomen. Er zijn wel antivirale middelen (bijvoorbeeld Zovirax®) beschikbaar, maar deze kunnen hoogstens de virusreduplicatie afremmen, zij doden het virus niet. Virussen kunnen vrij goed tegen ongunstige leefomstandigheden, alleen bij een temperatuur boven 100°C gaan de meeste virussen dood. Antibiotica kunnen overigens wel worden gegevens ter voorkoming van secundair optredende bacteriële infecties.
3.3.2.3 Diagnostiek
De diagnose van een virusziekte wordt meestal gesteld op grond van de aanwezige ziekteverschijnselen en eventueel aanwezige epidemiologische gegevens (zie par. 3.3). Het aantonen van een virus zelf wordt meestal niet gedaan. Ook al zou je overigens precies weten welk virus het betreft, het heeft weinig consequenties. Het virus is immers niet te bestrijden met een antimicrobieel middel, zoals dat met bijvoorbeeld een bacterie wel mogelijk is. Een enkele keer is het echter wel wenselijk het virus te diagnosticeren, zoals bij het vermoeden van een gevaarlijke virusziekte of als de verdenking bestaat op een nieuw virus waar wetenschappelijk onderzoek gewenst is. In dat geval kan men proberen de antigene structuur van het virus te bepalen. Dit gebeurt met behulp van reeds in het laboratorium aanwezige antilichamen. Deze antilichamen zijn zeer specifiek, ze passen bij één bepaald virus (monoklonale antilichamen). In de regel komt het virus enkele dagen achtereen in het bloed voor vlak na het uitbreken van de virusziekte, soms ook al vóórdat de symptomen verschijnen. Het aanwezig zijn van virussen in het bloed heet viremie . Op dit moment moet het bloed voor onderzoek worden afgenomen. De antilichamen zijn eveneens in het bloed te meten, maar pas op een later moment, als de aanmaak van deze antilichamen goed op gang is gekomen. Je kunt de diagnostiek dan weer uitvoeren met behulp van in het laboratorium aanwezige antigenen.
Het is mogelijk virussen te kweken, maar dan wel in levende cellen. Tegenwoordig worden daarvoor weefselcultures gebruikt, vroeger (hoewel ook nu nog wel) bebroede kippeneieren. Ook de DNA-probe-techniek (zie onder bacteriediagnostiek) kan worden gebruikt voor identificatie van het virus. Tot slot kunnen virussen duidelijk met de elektronenmicroscoop worden gezien, waarbij hun typische vorm kan worden herkend.
3.3.3 Schimmels (fungi) en gisten
3.3.3.1 Bouw, fysiologie en ziekmakend vermogen
Schimmels en gisten worden tot de lagere plantensoorten gerekend. Zij groeien op een organische bodem. Het zijn saprofyten , dat wil zeggen dat ze leven van dode stof. De meeste schimmels schuwen levende weefsels. Schimmels en gisten zijn eencellige, soms meercellige, organismen die lange draden (hyfen, afb. 3.10) vormen en daarmee een netwerk (zwamvlok of mycelium) maken. De voortplanting, via sporen, kan geslachtelijk en niet-geslachtelijk plaatsvinden.
Er bestaat geen wezenlijk onderscheid tussen schimmels en gisten. Bij gisten is er minder sprake van vorming van mycelia zoals bij schimmels en deze laatste kunnen zich alleen bij een andere omgevingstemperatuur als gist gaan gedragen. Onder de duizenden schimmelsoorten zijn er slechts enkele ziekmakend voor de mens. Het ziekmakende vermogen berust in dat geval op verstoring van de continuïteit van de weefsels. Ook kunnen voor de mens giftige stoffen worden geproduceerd.
Een schimmelziekte wordt mycose genoemd. Schimmelinfecties beperken zich meestal tot de huid, nagels en haren (dermatomycosen ), een enkele maal worden organen aangetast (systeemmycosen ).
De redenen dat mycosen meestal aan de oppervlakte blijven zijn de volgende:
schimmels groeien het beste bij een temperatuur tussen de 24 en 30°C, in het lichaam is het dus te warm;
in de weefsels bevinden zich antifungoïde (antischimmel)stoffen, waardoor het uitgroeien van de schimmels wordt bemoeilijkt;
schimmels groeien het liefst op dode organische stof (bijvoorbeeld de hoornlaag van de huid) in een niet al te vochtig milieu, in de weefsels is het veel te vochtig.
Systeemmycosen ontstaan alleen onder bijzondere omstandigheden, zoals in geval van een verminderde lokale of algehele weerstand. Schimmels die systeemmycosen veroorzaken groeien het beste bij een temperatuur van 37°C en wijken ook verder in eigenschappen af van andere schimmels, waardoor ze zich kunnen handhaven en vermeerderen. Een voorbeeld van een dermatomycose is zwemmerseczeem, een voorbeeld van een systeemmycose is histoplasmose. De Candida-infectie (een infectie met Candida albicans, een gist/schimmel) staat eigenlijk tussen deze twee vormen in. Onder normale omstandigheden is de Candida albicans niet ziekmakend. Het is zelfs zo dat deze bij 65% van de populatie als ‘vaste bewoner’ voorkomt op de huid, slijmvliezen en in het maag-darmkanaal. Alleen bij een verminderde weerstand kan een infectie ontstaan, bijvoorbeeld in de mond, de ingewanden, de huid of de vagina. Candida albicans kan bij lokaal verminderde weerstand een chronische nagelriemontsteking veroorzaken. Oorzaken voor een lokale of algehele weerstandsvermindering worden besproken in hoofdstuk 10.1007/978-90-313-8104-3_4.
3.3.3.2 Diagnostiek
Schimmels kunnen met behulp van microscopisch onderzoek worden gediagnosticeerd. Het te bestuderen materiaal wordt daartoe op een objectglaasje aangebracht, waarna met KOH wordt gefixeerd (gedood) en gekleurd volgens de Gram-methode of volgens Ziehl-Neelsen. Schimmels kunnen ook in een broedstoof worden gekweekt, maar dan wel op een voedingsbodem van dood organisch materiaal en bij een lagere temperatuur dan bij bacteriën gebruikelijk is. Schimmels kunnen tot antilichaamvorming prikkelen, bepaling van deze antilichamen in het bloed kan bijdragen tot de diagnostiek.
3.3.4 Protozoën
3.3.4.1 Bouw, fysiologie en ziekmakend vermogen
De Protozoa of protozoën zijn eencellige organismen, behorend tot het dierenrijk. Het zijn parasieten en dus voor hun levensverrichtingen afhankelijk van hun gastheer. Tijdens hun leven worden vaak verschillende gastheren aangedaan. Onder de voor de mens pathogene protozoën kennen we drie soorten:
de flagellaten zijn in het bezit van zweepdraden waardoor zij zich in hun omgeving kunnen verplaatsen. Een voorbeeld van een flagellaat is de Trichomonas vaginalis , die ontstekingen kan veroorzaken aan de vagina en de urethra;
de Rhizopoda zijn in staat amoeboïd te bewegen en zich zo met schijnvoetjes te verplaatsen. Als voorbeeld geldt de Entamoeba histolytica . De amoebendysenterie, die in de derde wereld vrij vaak voorkomt, wordt erdoor veroorzaakt. Er zijn verschillende verschijningsvormen van deze entamoebe; een niet gevaarlijke kleinere vorm kan bij de mens in de darmen als vaste bewoner voorkomen;
de Plasmodia of Sporozoa zijn onbeweeglijke protozoën die zichzelf niet kunnen verplaatsen. Malaria , een ziekte waaraan jaarlijks miljoenen mensen sterven, is het bekendste voorbeeld van een door een Plasmodium veroorzaakte aandoening. Verder worden waarschijnlijk veel mensen met het protozoë Toxoplasma gondii besmet, vooral kattenbezitters. In de kattenbak komt namelijk een bepaald stadium van deze protozoë voor, de oöcyt, die daar met de uitwerpselen van de kat in terechtkomt. Maar behalve katten kunnen onder meer ook varkens de tussengastheer zijn. De mens wordt als regel niet echt ziek na een besmetting. Alleen een ongeboren kind kan, na besmetting via de moeder, sterk beschadigd raken (onder andere ogen en centraal zenuwstelsel) en overlijden. Daarom wordt zwangere vrouwen ontraden zelf de kattenbak te verschonen of in de tuin te werken (daar komt nogal eens een kat langs) en geadviseerd liever geen halfgaar vlees te eten. Bij aidspatiënten kan reactivatie van toxoplasmose ten gevolge van weerstandsvermindering tot encefalitis leiden.
Mensen worden ziek van parasieten als deze kans zien cellen en weefsels te beschadigen.
3.3.4.2 Diagnostiek
De malariaparasiet kan worden aangetoond in een dikke-druppelpreparaat (bloedonderzoek). Tegenwoordig wordt ook de QBC-techniek (een fluorescentietechniek) gebruikt, die een waardevolle vervanging blijkt. In ontwikkelingslanden zijn sticks meer aangewezen, die weliswaar niet specifiek aantonen, maar toch een indicatie geven.
Van de entamoeba kan een bepaalde verschijningsvorm in de feces worden teruggevonden, de Trichomonas vaginalis (afb. 3.11) is heel mooi te zien in een op temperatuur gehouden microscopisch preparaat (de beweeglijkheid blijft daarin bestaan).
In de regel worden tegen parasieten antilichamen gevormd. Dit kan ook al gebeuren als de parasieten zich nog niet in het interne milieu bevinden maar ergens in de darmen of galwegen verblijven. De antilichaambepaling wordt in de diagnostiek gebruikt.
Zie voor meer informatie: www.microbiologie.info.
3.4 Epidemiologie
Epidemiologie is de wetenschap die onder meer de wijze waarop ziekten zich verspreiden (besmetting, overerving) bestudeert. Van oudsher ging het om besmettelijke ziekten, later werd ook de verspreiding via overerving epidemiologisch bestudeerd en tegenwoordig ook de factoren (zoals milieu) die van invloed zijn op het ontstaan van klachten bij chronische aandoeningen. Uit de epidemiologie zijn de begrippen epidemie , pandemie en endemie ontstaan.
Er wordt gesproken van een epidemie wanneer in een stad, een bepaald gebied of een geheel land plotseling veel personen tegelijk een bepaalde ziekte oplopen. Dit is vooral bekend in het kader van griepepidemieën. Wanneer een ziekte zich wereldwijd verspreidt, spreken we van een pandemie. Van een endemie wordt gesproken wanneer een bepaalde ziekte in een gebied of land regelmatig voorkomt. Struma kwam vroeger endemisch voor in Limburg, malaria is een infectieziekte die nu nog endemisch voorkomt in grote gebieden in Afrika.
Er worden verschillende epidemiologische maten gehanteerd. De incidentie betreft het aantal nieuwe gevallen binnen een bepaalde populatie gedurende een bepaalde periode. De prevalentie is het totale aantal ziektegevallen binnen een bepaalde bevolkingsgroep op een bepaald moment (puntprevalentie) of binnen een bepaalde periode (periodeprevalentie). De morbiditeit betreft het aantal ziektegevallen per 10 000 of 100 000 van de bevolking, de mortaliteit het aantal sterfgevallen per 100 000 van de bevolking, en de letaliteit de sterfte per 100 of per 1000 ziektegevallen.
Het doel van de epidemiologie is het opsporen van determinanten. Dat zijn de factoren die bepalend zijn voor het bestaan van ziekten onder de bevolking.
Voor een goed inzicht met betrekking tot infectieziekten is het noodzakelijk om relevante infectieziekten in de bevolking systematisch en continu op te sporen, deze gegevens te registreren en tevens de geëigende preventieve maatregelen aan te geven. Relevante infectieziekten, gericht op dit doel, zijn ingedeeld in drie groepen:
groep A: de ziekte moet meteen worden gemeld omdat de gevolgen (zeer) ernstig kunnen zijn;
groep B: melding van deze ziekte is nodig om een opeenhoping van ziekten te kunnen vaststellen;
groep C: melding is statistisch van belang.
Nadere informatie en protocollen zijn te vinden op www.infectieziekten.info.
In de epidemiologie van infectieziekten is het verder belangrijk dat een antwoord kan worden gegeven op een aantal cruciale vragen.
Welk micro-organisme is bij de ziekte betrokken?
Waar bevindt zich de bron van besmetting?
Op welke wijze worden de micro-organismen van de ene persoon op de andere overgebracht (transmissieroute)?
3.4.1 Het vaststellen van het betrokken micro-organisme
In het voorgaande is al ingegaan op de verschillende manieren waarop micro-organismen gediagnosticeerd kunnen worden.
3.4.2 Op zoek naar de besmettingsbron
Het vinden van de besmettingsbron is niet altijd even eenvoudig. De bron van besmetting kan een mens of dier zijn, maar verwekkers kunnen ook uit de buitenwereld afkomstig zijn (modder, stof, straatvuil enzovoort).
Als een mens of dier zelf ook ziek zijn, maakt dat herkenning eenvoudiger. Veelal echter ontbreken ziekteverschijnselen doordat de infectie subklinisch (dat wil zeggen zonder duidelijke verschijnselen) verloopt. Een enkele maal is de besmettingsbron een ‘drager’ ; het pathogene micro-organisme bevindt zich lange tijd ergens op de huid of in de ingewanden van de betreffende persoon, zonder aanleiding te geven tot ziek zijn. Dit is moeilijk te ontdekken, omdat de dragers immers geen klachten hebben en dus ook geen reden zien om zich te laten onderzoeken. Dit is een verraderlijke situatie; een drager kan veel mensen besmetten voordat hij of zij als drager wordt herkend.
3.4.3 Welke besmettingsweg wordt gevolgd?
De wijze waarop micro-organismen worden overgebracht (tabel 3.1) kan heel verschillend zijn. In de eerste plaats is het zinvol vast te stellen of de ziekte door directe besmetting (dat is via direct lichamelijk contact) dan wel door indirecte besmetting (via voedsel, water of lucht) wordt overgebracht.
| infectieziekte | besmettingsbron | besmettingsweg | porte d’entrée |
|---|---|---|---|
| bacteriële infectieziekten | |||
| paratyfus | feces van de patiënt met paratyfus of ‘drager’ | indirect (besmet voedsel en drank) | enteraal |
| tetanus | straatvuil, roestig prikkeldraad e.d. | komt direct in de wond | cutaan |
| tuberculose | aërosol bij hoesten geproduceerd bij patiënt met open tbc | indirect (hoesten) | aërogeen |
| gonorroe | afscheiding uit urethra/vagina | direct (via seksueel verkeer) | slijmvlies |
| Virale infectieziekten | |||
| hepatitis A | feces van hepatitispatiënt (besmet voedsel en drank) | indirect | enteraal |
| ziekte van Pfeiffer | speeksel van patiënt met de ziekte van Pfeiffer of ‘drager’ | direct (speeksel) | enteraal |
| bof | speeksel van de patiënt met de bof | indirect | aërogeen |
| polio | feces van de patiënt met polio | indirect | enteraal |
| waterpokken | patiënt met waterpokken (blaasjesvocht) | indirect | aërogeen |
| rodehond | keelvocht van de patiënt met rode hond | inidrectdirect (via placenta) | aërogeenhematogeen |
| aids | bloed van dragers van het HIV-virus (seropositieven) | direct en indirect (resp. seksueel contact en contact met bloed) | hematogeen |
| hepatitis B | bloed van dragers van delen van het hepatitis B-virus (seropositieven) | direct en indirect (resp. seksueel contact en contact met bloed) | hematogeen |
| SARS | aërosol bij hoesten geproduceerd door patiënt met SARS-infectie | indirect | aërogeen |
| influenza | aërosol bij hoesten geproduceerd door patiënt met influenz | indirect | aërogeen |
| vogelgriep | kippen/vogels besmet met H5N1-virus | direct/indirect | aërogeen |
| protozoaire infectieziekten | |||
| dysenterie (Entamoeba histolytica) | feces van patiënt met dysenterie | indirect (besmet voedsel en drank) | enteraal |
| malaria | bloed van patiënt met malaria | indirect (mug) | hematogeen |
In de tweede plaats moet bekend zijn op welke plaats het micro-organisme het lichaam binnendringt. Dit kan op verschillende manieren, maar het is wel zo dat een micro-organisme pas ziek maakt als het op een passende wijze is binnengekomen, de zogenoemde ‘porte d’entrée’. In dit verband worden vier besmettingswegen (transmissieroutes) onderscheiden:
enteraal (via het spijsverteringskanaal);
aërogeen (via de luchtwegen), bij de mens waarschijnlijk de belangrijkste weg;
hematogeen (via het bloed);
cutaan (via de huid) en via slijmvliezen.
Het begrip ‘porte d’entrée’ kan het beste aan de hand van een voorbeeld worden uitgelegd. Het influenzavirus geeft aanleiding tot griep als het is ingeademd (aërogeen). Maar wordt het virus opgegeten (enteraal) of zou het op de huid worden aangebracht (cutaan), dan ontstaat geen ziekte. Om ziekte te veroorzaken is het dus noodzakelijk het virus in te ademen: de porte d’entrée is aërogeen.
3.4.4 Besmetting en infectie
Een besmetting , ook wel contaminatie genoemd (afgeleid van het Engelse woord voor besmetting ‘contamination’), houdt in feite alleen maar in dat het lichaam in contact komt met micro-organismen, waarbij deze soms in de weefsels doordringen.
Besmetting houdt in dat het lichaam contact maakt met micro-organismen.
Zien deze micro-organismen kans zich in het lichaam te handhaven, te vermenigvuldigen en zich vervolgens te verspreiden, dan wordt gesproken van infectie.
Infectie is het zich vermeerderen en verspreiden van micro-organismen in het lichaam.
Een besmetting hoeft niet altijd te worden gevolgd door een infectie als de micro-organismen weinig virulent zijn of als de omstandigheden op de plaats waar ze het lichaam binnenkomen weinig gunstig zijn om te kunnen overleven (bijvoorbeeld door een goede afweer). Een infectie daarentegen vindt niet anders plaats dan na besmetting. Zodra er een infectie is, wordt het lichaam geprikkeld tot de inwendige afweer. Ziet de infectie toch kans zich te ontwikkelen, dan zullen op den duur ziekteverschijnselen ontstaan. De tijd die verstrijkt tussen het moment van besmetting en het uitbreken van de ziekte wordt incubatietijd genoemd.
3.5 Belangrijke micro-organismen in de medische praktijk
3.5.1 Commensale flora
Onder commensale flora verstaan we die micro-organismen die dag en nacht bij ons wonen op huid en slijmvliezen (residiënte flora ) maar ons onder normale omstandigheden niet ziek maken. Deze micro-organismen zijn daar ooit na de geboorte terechtgekomen als vaste bewoners in een vast patroon (kolonisatie ) en blijven daar in principe het leven lang. Sommige commensalen zijn overigens wel pathogeen, maar alleen onder speciale omstandigheden, bijvoorbeeld als ze op abnormale plaatsen terechtkomen waar de weerstand tegen juist dit micro-organisme minder is. Ook bij een totale weerstandsvermindering kunnen commensale infecties optreden.
De commensale flora speelt een belangrijke rol in de bescherming tegen pathogene ziektekiemen en is daarin onmisbaar voor mens en dier. Een commensale flora voorkomt dat pathogene ziektekiemen van buitenaf zich op huid en slijmvliezen nestelen. In dit kader wordt gesproken van de kolonisatieresistentiefactor . Het blijkt een belangrijk onderdeel van de afweer te zijn (zie verder hoofdstuk 10.1007/978-90-313-8104-3_4).
Tot de commensale micro-organismen (kunnen) onder andere behoren: streptokokken, stafylokokken, colibacillen en lactobacillen (melkzuurbacteriën). Maar niet alleen bacteriën, ook de Candida albicans, bepaalde herpesvirussen en nog vele andere micro-organismen kunnen deel uitmaken van de commensale flora.
3.5.2 Alledaagse ziekteverwekkers
De meeste ziekteverwekkers zullen worden besproken bij de behandeling van de ziekten die ze veroorzaken. Toch is het nuttig om iets meer te weten over infecties die door alledaagse bacteriën, zoals streptokokken en stafylokokken (waar we ons op deze plaats toe beperken), worden veroorzaakt.
Voor streptokokken (Gram-positief) zijn dit:
rhinitis purulenta (etterige neusverkoudheid, vooral bij kinderen, zie par. 10.1007/978-90-313-8104-3_11#Sec2);
otitis media (middenoorontsteking, vooral bij kinderen);
sinusitis (neusbijholteontsteking, zie par. 10.1007/978-90-313-8104-3_11#Sec2);
acute pharyngitis (keelontsteking) en tonsillitis (ontstoken keelamandelen). Bij beide zijn witte puntjes (etterkopjes) ter plekke zichtbaar;
impetigo (krentenbaard, afb. 3.12), kan ook door stafylokokken veroorzaakt worden;
erysipelas (wondinfectie/wondroos). De porte d’entrée is vaak een kleine verwonding, die alweer genezen kan zijn op het moment dat erysipelas zich manifesteert. Erysipelas kan ook als complicatie bij een operatiewond optreden. Aan de huid is een vaak scherp begrensde ontsteking waar te nemen, pusvorming treedt eigenlijk niet op. De patiënt heeft koorts en voelt zich ziek. Wondroos wordt altijd met antibiotica behandeld;
folliculitis , een ontsteking die uitgaat van een haarfollikel. Het begint meestal met een klein, rood en jeukend papeltje, met daarna een pustel (etterkopje). De aandoening komt veel voor en is niet ernstig. Ook een stafylokok kan de veroorzaker zijn.
Het aspect van het pus bij een streptokokkeninfectie is over het algemeen lichtgeel-plakkerig-vloeibaar.
Bij bovenstaande infecties is vaak de S. pyogenes (pyogeen betekent pusvormend) betrokken. Een andere streptokok, de S. viridans (vergroenende streptokok, pus is groen van kleur), kan endocarditis (ontsteking van de hartklep) veroorzaken, die in principe alleen optreedt bij mensen met een hartziekte. Aangezien de bacterie normaliter tot de commensale flora van de mondholte behoort, is men gewend tandheelkundige ingrepen bij deze personen altijd onder antibiotische bescherming, een ‘antibioticaparaplu’, uit te voeren.
Veel streptokokken produceren een stof die erytrocyten uiteen doet vallen (hemolyse). Een voorbeeld waarbij deze eigenschap ook in de naam is opgenomen is de β-hemolytische streptokok-A (Lancefield ). Deze bacterie is verbonden aan het in tweede instantie op immunologische basis (antilichamen gevormd tegen het toxine, blijken beschadigende reacties op te wekken) ontstaan van het ziektebeeld ‘acuut reuma’. Daarbij kunnen acute ontstekingen aan de grote gewrichten, hartafwijkingen (vooral klepgebreken) en acute glomerulonefritis (een bepaalde vorm van nierontsteking) ontstaan. Dit gebeurt dan na een doorgemaakte keelontsteking of roodvonk. De bacteriën zijn in deze fase al gedood en dus ook niet te vinden in de nu zieke organen/weefsels.
Voor stafylokokken (Gram-positief) zijn dit:
folliculitis (zie boven);
furunkels (steenpuisten), dit is een folliculitis die veel dieper doordringt en ook veel ernstiger verloopt. Er is een vaste, soms harde, ontsteking (infiltraat) aanwezig met in het centrum pusvorming. Steenpuisten bevinden zich vaak in de nek, in de bilstreek, aan de onderbenen en soms in het gezicht. Zij zijn nogal pijnlijk en geven ongemak. Ze komen vaker voor bij personen met een verminderde weerstand, vooral suikerpatiënten kunnen er last van hebben. Meerdere furunkels bij elkaar noemt men een karbunkel (negenoog);
mastitis (borstklierontsteking), stuwing in de borstklier bij zogende vrouwen kan mastitis uitlokken. Het ontstaat meestal twee tot drie weken na de bevalling en abcedeert gemakkelijk;
omloop (nagelriemontsteking of paronychium), kan ook door Candida albicans veroorzaakt worden;
panaritium , een etterende ontsteking aan de palmaire kant van vingers en tenen, ontstaan door een lokale verwonding. Men moet erop bedacht zijn dat als complicatie infectie van aangrenzende structuren, zoals pezen en botweefsel, kan optreden;
‘scheetje’ op het hordeolum (oog);
wondinfecties (zie boven).
Het pus ziet er bij een stafylokokkeninfectie lichtgeel-romig-lobbig uit.
Verder kan de S. aureus de oorzaak zijn van:
maagdarminfecties, deze kunnen zeer acuut en ernstig verlopen (uitdroging). Exotoxinen zijn er voor verantwoordelijk (zie par. 10.1007/978-90-313-8104-3_13#Sec15);
de ‘tamponziekte’ met als gevolg een toxische shock;
de pneumonie die als complicatie bij influenza optreedt;
osteomyelitis (beenmergontsteking ).
Vanuit deze infectiehaarden kunnen bacteriën in de bloedbaan terechtkomen en zo ontstekingen in inwendige organen veroorzaken. Komen stafylokokkeninfecties vaak bij dezelfde persoon voor, dan is hij waarschijnlijk drager (dus besmettingsbron) van de S. aureus.
Van de twintig soorten stafylokokken worden de S. aureus, de S. epidermidis en de S. hemolyticus het vaakst bij mensen aangetroffen. Ongeveer 30% van hen draagt de S. aureus bij zich (vooral in de neus en op het perineum), bij medisch personeel ligt dit percentage nog hoger. De S. aureus, maar ook wel de S. epidermidis, zijn vooral verantwoordelijk voor bovenstaande ziektebeelden.
Behandeling
In het algemeen kan worden gezegd dat indien pus aanwezig is dit, als het maar enigszins kan, moet worden verwijderd. Dit kan gebeuren via incisie (insnijden) of met behulp van Daroderm , ichthammol (‘trekzalf’), waardoor de pushaard sneller doorbreekt. Vaak ook wordt de patiënt geadviseerd, als dit tenminste gemakkelijk uitvoerbaar is, zoals bij infecties aan handen en voeten, om de aangedane plek enkele malen per dag in Biotex of Sunil-water te dompelen. Dat moet ook worden volgehouden nadat het abces, op welke wijze dan ook, is opengegaan.
Afhankelijk van de ernst van de infectie moeten antibiotica worden gegeven. Lokale desinfectie (bijvoorbeeld met Hibiscrub ) kan het herstel versnellen en tevens uitbreiding van de ontstekingen helpen voorkomen. De ontstekingsverschijnselen kunnen afnemen door een nat verband te geven.
3.5.3 Infecties en infectieziekten, bacteriëmie en sepsis
Er wordt onderscheid gemaakt tussen infecties en infectieziekten. Uiteraard is bij beide de gezondheid verstoord. Een infectie is echter een ziektebeeld dat door meer dan een micro-organisme kan worden veroorzaakt. Een infectieziekte is een ziektebeeld met symptomen die bij iedereen in meer of mindere mate aanwezig zijn, maar alleen kan worden veroorzaakt door een bepaald micro-organisme. Een voorbeeld van een infectie is blaasontsteking, een voorbeeld van een infectieziekte is waterpokken.
Bij vele bacteriële infecties komen tijdens het verloop ervan regelmatig bacteriën in de bloedbaan terecht. Deze verdwijnen echter vrij snel ten gevolge van het functioneren van de afweer. In dit geval wordt gesproken van bacteriëmie , het tijdelijk aanwezig zijn van bacteriën in de bloedbaan. Ziet de bacterie kans zich in het bloed te handhaven (dus te vermenigvuldigen), dan ontstaat vooral als het een pathogene bacterie betreft een gevaarlijke situatie die levensbedreigend is, de zogenoemde sepsis (bloedvergiftiging ). Sepsis gaat vaak gepaard met hoge koorts en ernstig ziek zijn.
3.5.4 Ziekenhuisinfecties (nosocomiale infecties)
Onder ziekenhuisinfecties worden infecties verstaan die bij een patiënt optreden ten minste 48 uur na opname en die geen relatie hebben tot de ziekte waarvoor de patiënt is opgenomen. Een ziekenhuisinfectie wordt vaak veroorzaakt door in het ziekenhuis aanwezige ziektekiemen, meestal afkomstig van andere patiënten. Ook is het mogelijk dat commensale micro-organismen ten gevolge van medische ingrepen de kans hebben gekregen op plaatsen te komen waar ze normaliter niet thuishoren en zo tot ziekte aanleiding geven. Als een patiënt bijvoorbeeld met antibiotica wordt behandeld, bestaat de kans dat ziekenhuisbacteriën deel gaan uitmaken van de commensale flora omdat de antimicrobiële behandeling het evenwicht in de normale commensale flora heeft verstoord (zie hierboven).
Ziekenhuisinfecties zijn vaak het gevolg van kruisbesmetting . Hieronder verstaat men het ontvangen van ziektekiemen die afkomstig zijn van andere zieken of van voorwerpen. Vooral het medisch en paramedisch personeel (artsen, verpleegkundigen) zijn heel belangrijke overbrengers. De infectie die op deze wijze ontstaat, noemt men kruisinfectie .
Het grote probleem van ziekenhuisinfecties is dat bestrijding moeilijk is, omdat de bacteriën, doordat ze in een omgeving verkeren waarin antimicrobiële middelen veel meer dan elders worden gehanteerd, tegen deze middelen resistentie hebben ontwikkeld. Er zal in gevallen van resistentieontwikkeling dus van andere antibiotica gebruik moeten worden gemaakt om de bacteriën alsnog te bestrijden. Bovendien heeft men juist in het ziekenhuis te maken met mensen met een verminderde weerstand. Daarbij moet vooral rekening worden gehouden met bepaalde patiëntencategorieën waarvan bekend is dat de afweer duidelijk is afgenomen. Deze categorieën zijn:
patiënten met een duidelijk verminderde algehele weerstand. Hiertoe behoren onder andere patiënten met suikerziekte, patiënten met een slechte voedingstoestand of door een ziekte uitgeteerde patiënten (cachexie ), patiënten met ernstige uitdrogingsverschijnselen (dehydratie ) en patiënten met beenmergarmoede of andere vormen van immunodeficiëntie (zie hoofdstuk 10.1007/978-90-313-8104-3_4);
patiënten die bepaalde geneesmiddelen ontvangen. Denk hierbij aan het gebruik van immunosuppressiva (afweeronderdrukkers) die de leukocytenfunctie sterk verminderen. Ze worden onder andere gebruikt bij patiënten bij wie een orgaan getransplanteerd is om de afstoting van het nieuwe orgaan te remmen. Het verschijnsel is ook bekend bij de toepassing van cytostatica (middelen tegen kanker). Deze middelen beïnvloeden sneldelende cellen, dus ook stamcellen in het beenmerg die betrokken zijn bij de vorming van witte bloedcellen. De gevolgen van antibioticagebruik in dit kader zijn reeds ter sprake gekomen;
patiënten bij wie de mechanische of biologische barrières (zie hoofdstuk 10.1007/978-90-313-8104-3_4) zijn doorbroken. Dit treedt op bij operatieve ingrepen, gebruik van catheters, infusen, drains enzovoort en bij medische onderzoeken en behandelingen zoals endoscopieën, intubaties van luchtwegen en dergelijke.
Bekende ziekenhuisbacteriën zijn de Klebsiella , de stafylokok (methicilline resistente staphylococcus aureus, MRSA ), de Pseudomonas en de Gram-negatieve Enterobacter . Typische ziekenhuisinfecties treffen de urinewegen, de huid, de longen en de luchtwegen (deze laatste twee vooral bij personen die daar extra gevoelig voor zijn, zoals CARA- of COPD-patiënten). Ook aderontsteking (phlebitis) ten gevolge van een infuus wordt tot de ziekenhuisinfecties gerekend. Heel gevaarlijk is een complicerende sepsis, die tot de dood kan leiden.
3.5.5 Hulp van buitenaf
De mens levert zelf een belangrijke bijdrage aan het voorkomen en bestrijden van infectie. Tot deze maatregelen behoort in de eerste plaats het bevorderen van een goede gezondheid waardoor te verwachten valt dat de afweer optimaal functioneert. Een andere belangrijke maatregel is het bevorderen van hygiëne en in het ziekenhuis bovendien het hanteren van asepsis en steriliteit. Er wordt mee bereikt dat het aantal besmettingsbronnen sterk vermindert en besmettingswegen onderbroken.
Als medische maatregelen kunnen antimicrobiële middelen worden toegepast en kan de specifieke immuniteit worden bevorderd of ondersteund.
3.5.5.1 Antimicrobiële middelen
Antimicrobiële middelen zijn gericht tegen micro-organismen. Het doel van het gebruik ervan is het aantal micro-organismen in de buitenwereld (desinfectantia ) sterk te beperken en in de binnenwereld het lichaam te ondersteunen bij het overwinnen van de infectie (antibiotica en chemotherapeutica ). De desinfectantia zullen hier niet verder worden besproken, ze vallen buiten het kader van dit boek.
Antibiotica en chemotherapeutica kunnen micro-organismen in het lichaam onschadelijk maken door ze te doden (bactericide werking ) of door de groei van de micro-organismen te blokkeren (bacteriostatische werking ). Zij worden verder besproken in hoofdstuk 10.1007/978-90-313-8104-3_6.
Bacteriën zijn voor bepaalde middelen gevoelig, terwijl ze voor andere middelen ongevoelig (resistent) zijn. Het kwam al eerder ter sprake dat deze resistentie van nature aanwezig kan zijn (natuurlijke resistentie ), maar ook kan zijn verworven (verworven resistentie ). Een verworven resistentie kan voortkomen uit mutaties in de genen van de bacteriën als gevolg van een net even te gering contact met het antibioticum. Daardoor is de bacterie blijven leven en de nakomelingen blijken nu resistent te zijn. Het kan ook zijn dat de resistentie is overgedragen via een plasmide. Plasmiden kunnen namelijk langs een ‘brug’ van de ene naar de andere bacterie gaan. Als een bacterie resistent is geworden voor een bepaald antibioticum, dan blijkt zij ook ongevoelig voor andere antibiotica uit dezelfde groep. Dit wordt kruisresistentie genoemd. Een voorbeeld is resistentie voor tetracycline; in dat geval is de bacterie ongevoelig voor alle tetracyclinesoorten.
Hoe nuttig antibiotica en chemotherapeutica ook zijn, ze moeten toch worden gezien als ondersteunende middelen. Functioneert de eigen afweer van de patiënt, om welke reden dan ook, niet goed, dan zijn de gegeven antimicrobiële middelen toch niet in staat de ziekte te genezen. Bij een verminderde afweer zal men bij voorkeur een bactericide middel kiezen.
3.5.5.2 Ondersteunen/bevorderen van de specifieke immuniteit
Immuniteit betekent ongevoeligheid voor een bepaald micro-organisme (afb. 3.13). In de praktijk kan deze ongevoeligheid kunstmatig worden bevorderd met behulp van vaccinaties (inentingen) en het geven van kant-en-klare antilichamen (antisera ). Wat daarmee wordt bewerkstelligd is een op actieve dan wel passieve manier verkrijgen van een specifieke afweer. Actief betekent in dit verband dat het lichaam zelf de antilichaamvorming heeft georganiseerd. Deze immuniteit is effectief en kan jaren blijven bestaan, soms zelfs het hele leven. Passief betekent dat het lichaam zelf niet actief is geweest in de vorming van antilichamen, maar ze kant-en-klaar heeft ontvangen. Deze vorm van immuniteit is tijdelijk, het lichaam beschouwt de ontvangen immunoglobulinen als lichaamsvreemd en zal er antilichamen tegen gaan vormen. Ze verdwijnen dus na korte tijd uit het bloed. Ook ‘kent’ het lichaam het betreffende antigeen niet, een nieuw contact zal dus gelden als de eerste keer.
Vaccineren gebeurt met behulp van entvloeistoffen (vaccin s) waarin zich verzwakte of gedode micro-organismen bevinden of onschadelijk gemaakte toxinen. Veel toegediende vaccins zijn die tegen polio, difterie, kinkhoest, tetanus, bof/rodehond, haemophilus influenza type-B (HIB), hepatitis B, meningokokken C-infectie en mazelen. Ieder kind in Nederland ontvangt deze vaccinaties in zijn of haar jeugd volgens een vastgesteld inentingsschema. Verder zijn vaccins tegen influenza en de pneumokok beschikbaar. Deze vaccins worden alleen toegepast bij mensen die behoren tot een ‘risicogroep’. Er zijn ook vaccins beschikbaar tegen in de derde wereld regelmatig voorkomende infectieziekten; personen die daar naar toegaan worden ertegen ingeënt. De aldus verkregen immuniteit noemen we een kunstmatige actieve immuniteit. Naast de inentingen kan ook het zelf doormaken van de ziekte leiden tot een actieve immuniteit. In dit geval zijn geen hulpmiddelen van buiten af gebruikt, maar is de natuur zijn gang gegaan. Deze vorm van immuniteit wordt dan ook natuurlijke actieve immuniteit genoemd.
Voorbeelden van immunoglobulinen die in de praktijk worden gegeven, zijn die tegen het rodehondvirus, het hepatitisvirus, het waterpokkenvirus, het cytomegalievirus en tegen het tetanus-toxine. Verder worden immunoglobulinen ingezet bij resusantagonisme. Immunoglobulinen worden alleen toegediend in acute situaties. Naast het toedienen van bijvoorbeeld een serum, waardoor een kunstmatige passieve immuniteit ontstaat, is het ook mogelijk op natuurlijke wijze antilichamen te verkrijgen, bijvoorbeeld doordat sommige van de bij de moeder aanwezige antilichamen de placenta kunnen passeren. Het kind zal na de geboorte daardoor enige tijd voor bepaalde ziekten immuun zijn (natuurlijke passieve immuniteit).