Bouw

De strijd tegen nosocomiale infecties,
een multidisciplinaire aanpak
Els Van Mechelen
19 december 2013
Micro organismen
Overzicht
•
•
•
•
•
Inleiding
Biomoleculen
Virussen : Bouw en vermenigvuldiging
Bacteriën : Bouw en vermenigvuldiging
Gisten en schimmels : Bouw en
vermenigvuldiging
• Adherentie – kolonisatie -infectie
• Besluit
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
4
Inleiding
Inleiding
• Nosocomiale infecties
– Virussen
– Bacteriën
– Gisten en schimmels
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
6
Inleiding
• Bouw en groei
• Bestrijding nosocomiale kiemen
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
7
Biomoleculen : bouwstenen van
µorganismen
Biomoleculen
•
•
•
•
DNA of RNA
Eiwitten
Lipiden
Suikers
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
9
Biomoleculen: DNA/RNA
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
10
Biomoleculen: eiwitten
• Keten van aminozuren
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
11
Biomoleculen: lipiden
http://tsjok45.wordpress.com/2012/10/24/fylogenetica/
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
12
Biomoleculen: suikers
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
13
Virussen
Bouw
Vermenigvuldiging
Bouw
• Slechts met elektronenmicroscoop te zien
• Grootte: 10 – 400 nm
• RSV
- Nukleïnezuur
- Eiwitmantel (capside)
- Envelop(lipoproteïnen,
glycoproteïnen,celmembraan)
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
15
Bouw
Nukleïnezuur
Eiwitmantel (capside)
Geen envelop
De buitenste moleculen op een virus
binden op specifieke moleculen van een
gastheercel
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
16
Bouw van virussen
• RSV bindt specifiek op epitheelcellen van de luchtwegen
• Rotavirus bindt specifiek op enterocyten
• Virussen gebruiken de gastheer om eigen onderdelen te
produceren en zich te vermenigvuldigen
RSV
http://www.bumc.bu.edu/microbiology/people/facult
y/rachel-fearns-phd/
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
17
Bacteriën
Bouw
Vermenigvuldiging
Bouw : basis prokaryote cel
•
•
•
•
•
Celwand
Plasmamembraan
Cytoplasma
Chromosoom
Ribosoom
http://3.bp.blogspot.com/KkKcftqm8L0/UBgJV6YU1VI/AAAAAAAAAQI/cq0Ivi
06MDY/s1600/Structure_Bacteria+.png
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
19
Bouw : Bacteriële celwand
http://classes.midlandstech.edu/carterp/courses/bio225/chap04/lecture4.htm
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
20
Bouw : Bacteriële celwand
http://classes.midlandstech.edu/carterp/courses/bio225/chap04/lecture4.htm
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
21
Bouw : plasmamembraan
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
22
Bouw : celwand + plasmamembraan
Staphylococcus aureus
Enterococcus, Pneumococcus
Pseudomonas, E. coli, Enterobacter,
Klebsiella
http://cnx.org/content/m48064/latest/Figure_13_01_05.png
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
23
Bouw: cytoplasma
chromosoom - ribosoom
http://www.microbiologie.info/images/bacteriecel/functiesbacteriecel.jpg
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
24
Bouw
• Facultatief :
– Sporen
– Kapsel
– Zweepdraden
– Pili, fimbriae
– Plasmiden
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
25
Sporen
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
26
Sporen
• Weerstandig aan slechte groeiomstandigheden
• Verspreiding bacterie
• Clostridium difficile en Clostridium tetani
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
27
Kapsel
Vette slijmlaag rond de celwand
http://dccdn.de/pictures.doccheck.com/photos/7/e/
d9211be0de997f0_m.png
19-12-2013
http://classconnection.s3.amazonaws.com/70/
flashcards/389070/png/capsule1315538410912.png
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
28
Kapsel
• Bevordert de adherentie van de bacterie
• Beschermt de bacterie tegen de afweer
reacties van de gastheer
• Voorbeelden: Klebsiella, Pseudomonas
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
29
Zweepdraden
• A : monotriech
• B : lofotriech
• C : amfitriech
• D : peritriech
http://www.scienceprofonline.com/images/Flagella.jpg
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
30
Zweepdraden
• Mobiliteit
• Voorbeeld : Proteus
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
31
Fimbriae
• Uitsteeksels
• Adherentie van de bacterie
• Kolonisatie - biofilmvorming
http://mmbr.asm.org/content/73/3/407/F2.large.jpg
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
32
Plasmiden
• Resistentie tegen antibiotica
MRSA : meticilline resistente S. aureus
ESBL : expanded spectrum β -lacatamase
CPE : carbapenemase producerende
Enterobacteriaceae
• Toxines
Panton Valentine Leukocidine (PVL) in S. aureus
• Enzymes
S. aureus
S. pyogenes
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
33
Plasmiden
• Kunnen zich integreren in het bacterieel
chromosoom
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
34
Plasmiden
• Worden doorgegeven bij de celdeling
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
35
Plasmiden
F-plasmide: sexpili
Conjugatie:overdracht
van plasmide via F-pili
http://www.sutree.com/upload/txvmzbgtvtvmjbfpmsiei/captured.jpg
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
36
Plasmiden
• Transformatie : overdracht van DNA
doorheen de celwand van de bacterie
http://pencildown.files.wordpress.com/2012/07/tran
sformation.gif
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
37
Groei en vermenigvuldiging
• Zuurtegraad (pH)
• Temperatuur  37 °C bij humane
pathogenen
• Vochtigheidsgraad
• Voedingsstoffen (glucose ,…)
• Omgevingsgassen (O2, CO2)
• Inhibitoren
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
38
Groei en vermenigvuldiging
• Celdeling door kopiëren van DNA en
verdelen van het DNA over 2 dochtercellen
• 20-30 min per celcyclus of generatie
• Staphylococcus aureus, Salmonella, Escherichia
coli
• Andere bacteriën hebben een langere celcyclus vb.
Mycobacterium tuberculosis 10-30 d
• Logaritmische groei
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
39
19-12-2013
Tortora et al
minuten
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
300
320
340
360
380
400
420
440
460
480
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
uur
0
1
2
3
4
5
6
7
8
aantal
1
2
4
8
16
32
64
128
256
512
1024
2048
4096
8192
16384
32768
65536
131072
262144
524288
1048576
2097152
4194304
8388608
16777216
40
Groeicurve
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
41
Groei van bacteriën
• In het labo op een aangepast
voedingsmedium bij 37°C :
http://basismicrobiologie.nl/biologie/zelftests/reincultuur.jpg
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
42
Gisten en schimmels
Bouw
Vermenigvuldiging
Bouw
• Eukaryote cel
• Bevat echter een typische celwand met
chitine :
http://www.sigmaaldrich.com/content/dam/sigmaaldrich/articles/biofiles/biofiles-volume-40/figure-3.gif
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
44
Bouw
• Aspergillus fumigatus
- meercellig
- Hyfen
- Vruchtlichaam
- Sporen (voortplanting)
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
45
Bouw
• Candida
- Eéncellig
- Kiembuis
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
46
Vermenigvuldiging
•
•
•
•
Zuurtegraad (pH)
Temperatuur
Vochtigheidsgraad
Voedingsstoffen
Aspergillus
http://www.atmph.org/articles/2010/3/2
/images/AnnTropMedPublicHealth
_2010_3_2_72_77192_u3.jpg
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
47
Samenvattend
Verschil tussen een bacterie en een virus
Bacteriecel
• 1 µm
Virus
300 nm
• Groei zonder gastheer
•
•
gastheer nodig
moeilijker selectief
te bestrijden
http://www.microbiologie.info/Verschil%20tussen%20ba
cterie%20en%20virus.html
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
49
Verschil tussen een bacteriecel en een
humane cel
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
50
Verschil tussen een bacteriecel en een
humane cel
Eukaryoot
Prokaryoot
Grootte
6-10 µm
0,6- 2 µm
Nucleus / organellen
+
Ribosomen
80S (40S + 60S)
70S (30S + 50 S)
Celwand
geen
NAG-NAM
peptidoglycaan
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
-
51
Verschil tussen een gist/schimmel cel en
een humane cel
• Gist/schimmel bevat een chitine celwand
• Voor de rest : zelfde bouw van de twee
celtypes
 Moeilijker selectief te bestrijden
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
52
Adherentie – kolonisatie - infectie
Adherentie – kolonisatie - infectie
• Adherentie : µorg weet zich vast te hechten
aan een gastheercel
• Kolonisatie van de gastheer : aanwezigheid
en deling van µ org, zonder dat er sprake is
van ziekte
• Infectie : invasie en groei van pathogene µ
organismen in het lichaam van de gastheer
• Portes d’entrée (inademen, inslikken, huid,
sex) en portes de sortie (speeksel, faeces,
uro-genitale secreties, urine, wondvocht,
bloed)
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
54
Het aantal binnendringende
microörganismen
• Infectieuze dosis 50 / lethale dosis 50
• ID 50 / LD 50
Aantal kiemen
ID50
•
•
•
•
ID 50 van 1: Rickettsia (vlektyfus e.a.,…)
ID 50 van 10: tuberculose, giardiasis,…
ID 50 van 1000: Gonorrhea
ID 50 van 109: Cholera
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
56
Besluit
Besluit
•
•
•
•
•
•
•
Nosocomiale pathogenen zijn µorganismen
Pakketjes biomoleculen
Virus ≠ bacterie ≠ gist ≠ schimmel
Aparte structuur per type organisme
Basis / extra virulentiefactoren
Selectief bestrijden mogelijk bij bacteriën
Hoe lager het aantal kiemen, hoe lager de
kans op kolonisatie en infectie
• Portes d’entrée en de sortie bewaken!
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
58
Referenties
• http://www.pearsonhighered.com/tortora10einfo/a
ssets/pdf/TortoraFunkeCase_10e_CH04.pdf
• Medische biochemie, Frans C. Schuit, Bohn
Stafleu van Loghum, 2000
• Microbiologie en infectieziekten, Hoepelman et
al., Bohn Stafleu van Loghum, 2011
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
59
19-12-2013
Nosocomiale infecties - Els Van Mechelen
60