Micro-organismen en andere ziekteverwekkers: een indeling

Micro-organismen zijn kleine één of meercellige organismen. Een deel van deze microben kan ziekmakend zijn en dat deel wordt bestudeerd door de medisch microbiologie. Strikt genomen behoren niet alle ziekteverwekkers die worden bestudeerd door de medische microbiologie tot de micro-organismen. Lintwormen en sommige andere parasieten zijn met het blote oog te zien, maar behoren wel tot de medische microbiologie. Daarnaast zijn virussen en prionen strikt genomen geen organismen omdat ze geen cel bevatten. Deze ziekteverwekkers vallen ook onder de medische microbiologie. Van een infectie spreekt men als een ziekmakend (micro)organisme/ziekteverwekker het lichaam is binnengedrongen en zich daar vermenigvuldigt, waardoor er een reactie van het lichaam ontstaat op de aanwezigheid van deze pathogenen. Onder andere (de meeste) algen en archaebacteriën, die tot de micro-organismen behoren, maar geen infectie veroorzaken, vallen niet onder de medische microbiologie.

Inhoud artikel

• Micro-organismen: een indeling
• Ziekteverwekkers zonder cel
• Virussen
• Prionen
• Ziekteverwekkers met cel
• Prokaryoten
• Eukaryoten
• Soorten prokaryoten en eukaryoten
• Bacteriën
• Schimmels
• Parasieten
• Parasieten ingedeeld in groepen

Micro-organismen: een indeling

Als eerste kan er onderscheid worden gemaakt tussen ziekteverwekkers zonder cel en ziekteverwekkers met cel. Ziekteverwekkers zonder cel zijn de virussen en prionen. Voorbeelden van ziekteverwekkers met cel zijn bacteriën, schimmels en parasieten. Vervolgens kan de groep ziekteverwekkers met cel worden ingedeeld op basis van celkenmerken: de prokaryoten en eukaryoten.

Ziekteverwekkers zonder cel

Tot deze groep behoren virussen en prionen. Een belangrijke eigenschap van deze groep is dat de ziekteverwekkers zich niet zelfstandig kunnen vermenigvuldigen. Buiten de cellen die ze infecteren kunnen virussen, onder de goede omstandigheden, wel een tijdje intact blijven. Voor het vermenigvuldigen moeten ze gebruik maken van de cellen die ze infecteren. Hoe lang ze buiten de cel intact kunnen blijven verschilt per soort virus.

Virussen

Virussen wijken af van andere infectieuze micro-organismen door hun structuur en biologische eigenschappen. Virussen bezitten wel genetische informatie, maar hebben niet het materiaal om deze informatie te repliceren of om te zetten in eiwitten. Hiervoor gebruiken virussen cellen van andere organismen. Het virus repliceert dus alleen na de infectie van een andere cel. Virussen worden verder ingedeeld op basis van hoe het genetisch materiaal is vastgelegd: als DNA of RNA. Met enkele of dubbele streng. Om dit genetisch materiaal heen zit een capsule gemaakt van eiwitten en bij sommige virussen ook nog een envelop of membraan.

Prionen

Prionen zijn kleine eiwitten die geen genetische informatie dragen. Het zijn ziekmakende eiwitten met een afwijkende vouwing die voortkomen uit normale eiwitten. Doordat deze afwijkende eiwitten, andere normale eiwitten van het betreffende soort ook omzetten in afwijkend gevouwen eiwitten, ontstaat er een kettingreactie. Hierdoor wordt een groot aantal normaal gevouwen eiwitten omgezet tot de abnormale vorm. De Ziekte van Creutzfeldt-Jakob is een voorbeeld van een ziekte die door prionen wordt veroorzaakt.

Ziekteverwekkers met cel

Er zijn twee verschillende soorten cellen, prokaryoten en eukaryoten. Tot de prokaryoten behoren bacteriën en archaebacteriën. Alle andere cellen; die van dieren, planten en schimmels behoren tot de eukaryoten. De cellen verschillen op meerdere punten van elkaar.

Prokaryoten

Bacteriën en archaebacteriën zijn prokaryoten, ééncellige organismen die zich onder andere kenmerken doordat ze geen celkern hebben. Voor bacteriën geldt dat het genetisch materiaal (DNA) ligt los in de cel en is verpakt in één chromosoom met een circulaire vorm. Verder bevatten bacteriën soms plasmiden, kleinere DNA strengen buiten het chromosoom. Hiermee wordt genetische informatie tussen bacteriën onderling uitgewisseld. Een prokaryoot onderscheidt zich verder doordat het geen celcompartimenten (m.u.v. ribosomen) heeft zoals mitochondriën, endoplasmatisch reticulum of lysosomen Een eukaryoot heeft wel verschillende celcompartimenten. De prokaryote cel is vaak kleiner dan de eukaryote cel. Bacteriën hebben een complexe celwand, hetgeen de meeste eukaryote cellen weer niet hebben. Schimmels en planten vormen hier een uitzondering op en hebben wel een celwand; deze is echter anders opgebouwd dan de celwand van bacteriën. De celwand is een laag om de celmembraan heen, welke bij bacteriën opgebouwd is uit peptidoglycaan. Dit is een structuur van verschillende aminozuren die met elkaar zijn verbonden tot een groot netwerk. De groep bacteriën is erg groot en kan weer verder worden ingedeeld op basis van deze celwand.

Eukaryoten

Eukaryoten hebben in tegenstelling tot prokaryoten wel een celkern waarin chromosen in strengen zitten die het DNA bevatten. De organismen kunnen ééncellig zijn maar ook bestaan uit meerdere cellen. Eukaryote cellen hebben wel celcompartimenten of organellen die veel verschillende functies hebben. De meeste eukaryote cellen zijn wat groter dan prokaryoten en hebben alleen een celmembraan en geen celwand (m.u.v. bijvoorbeeld zoals eerder genoemd de schimmels). Schimmels en parasieten zoals de protozoa, wormen en geleedpotige parasieten behoren tot de eukaryoten.

Soorten prokaryoten en eukaryoten

De eukaryoten kunnen zelf ook weer opgedeeld worden in verschillende microben. Van de prokaryoten zijn alleen de bacteriën van belang voor de medische microbiologie. Van archaebacteriën is er geen bewijs dat ze ziekte veroorzaken.

Bacteriën

Bacteriën zijn prokaryotische cellen, die zijn vele malen kleiner dan menselijke en dierlijke cellen. Veel bacteriën leven op het lichaamsoppervlak van de mens zonder dat ze ziekte veroorzaken. Dit noemt met de commensale flora. Als alle cellen in en op het lichaam van de mens worden geteld is 90% van deze cellen van bacteriële oorsprong. Meestal geven deze commensalen dus geen infectie, maar als de huid kapot is of de afweer sterk verminderd kunnen sommige commensalen wel een infectie veroorzaken. Zoals eerder beschreven hebben bacteriën geen celkern maar zit de genetische informatie opgeslagen in een lang dubbelstrengs circulair DNA molecuul dat nauw gekronkeld is. Dit gekronkeld stuk DNA noemt men de nucleoïde. De ribosomen, de enige organellen (celstructuren) van de bacterie zijn verantwoordelijk voor de eiwitsynthese. Deze ribosomen (70S) wijken af van de eukaryotische ribosomen (80S). Deze ribosomen zijn aangrijpingspunten van sommige antibiotica, zoals de aminoglycosiden. Met uitzondering van de Mycoplasma soorten, hebben de bacteriën een celwand. Deze is voor de bacterie van belang voor het ziekmakend vermogen, immuniteit en voor de stofwisseling. Buiten deze celwand kan een capsule (een beschermende laag van polysacchariden (suikerketens)), flagella (spiraalvormige filamenten voor de voortbeweging van een cel), of pili (haarachtige structuren om de celwand) zitten.

Indeling van de bacteriën wordt gedaan op basis van de celwand, de soort celwand is tevens van belang voor de keuze van antibiotica. Bacteriën kunnen gram-positief of gram-negatief zijn. Ze zijn genoemd naar hoe ze aankleuren na de gramkleuring; een kleuring om bacteriën beter te zien onder de microscoop. Gram-positieve cellen hebben een dikke peptidoglycaanlaag om de celmembraan heen. Bij het wassen met alcohol tijdens de gramkleuring dringt het alcohol niet door tot in de dikke peptidoglycaanlaag, waardoor de kleuring die al eerder is aangebracht niet wordt weggespoeld. Deze gram-positieve bacteriën kleuren daarom paars aan. Gram-negatieve bacteriën hebben een binnenste celmembraan met daaromheen een dunnere peptidoglycaanlaag. Daaromheen zit de buitenste celmembraan gevormd door lipoproteïne en lipopolysacchariden. Deze gram-negatieve bacteriën kleuren roze tot rood aan bij de gramkleuring. Verder kunnen bacteriën worden ingedeeld in de vorm die ze hebben onder de microscoop: bolvormig: de kokken, staafvormig: de bacilli, spiraalvormig: de spirilla. Ook zijn er ook variaties/tussenvormen. De bacteriën worden verder ingedeeld in anaeroob of aeroob: of ze zuurstof nodig hebben, of er juist door doodgaan. Hier zijn ook mengvormen of minder strikte vormen van. Daarnaast kunnen bacteriën worden ingedeeld op hoe ze ten opzichte van elkaar onder de microscoop liggen; in groepjes, in paren of in rijtjes. Naast deze eigenschappen zijn er nog vele andere eigenschappen van bacteriën die kunnen worden gebruikt om ze van elkaar te onderscheiden.

Schimmels

Schimmels zijn eukaryoten. Echter, de groei van een schimmel wijkt erg af van dierlijke cellen. Ze hebben anders dan dierlijke cellen wel een celwand. Schimmels kunnen worden geclassificeerd op basis van het groeitype. Onderscheiden worden gisten: ééncellige schimmels en filamenteuze schimmels: meercellige draadvormige schimmels. Tevens bestaan er schimmels die beide vormen kunnen aannemen bij verschillende omstandigheden: de dimorfe schimmels. Schimmels kunnen onschuldige, maar ook zeer ernstige infecties veroorzaken. Een voorbeeld van een meestal onschuldig verlopende infectie is zwemmerseczeem, hetgeen dus geen eczeem zoals de naam doet vermoeden, maar een schimmelinfectie.

Parasieten

De parasiet is geen orde of domein volgens de taxonomische indeling. maar meer een verzamelnaam van organismen die zich voortplanten en groeien ten koste van zijn gastheer. Volgens deze definitie zijn bacteriën, virussen en schimmels ook parasieten, maar deze worden in de microbiologie apart ingedeeld. De soorten parasieten die bedoeld worden met deze groep behoren allen tot de eukaryoten.

Micro en macroparasieten
De parasieten kunnen worden ingedeeld in micro- en macroparasieten. Het verschil in grote is niet het belangrijkste onderscheid. De micro-parasieten kunnen groeien en vermenigvuldigen in de gastheer, het nageslacht dat hieruit voorkomt kan zich weer verder vermenigvuldigen in dezelfde gastheer. De protozoa is een voorbeeld van een groep die op deze manier leeft. De macro-parasieten hebben deze mogelijkheid niet en moeten op een bepaald moment de gastheer verlaten. Men kan een infectieus stadium, maturatie (rijpings) stadium en een voortplantings- stadium onderscheiden. De nakomelingen verlaten de gastheer meestal weer om een ander stadium buiten de gastheer te volbrengen. Bij het verlaten van het lichaam kan de parasiet gebruik maken van een vector. Dit is een organisme dat niet ziek wordt van de parasiet, maar het alleen overbrengt. Een malariamug is een voorbeeld van een vector die malaria kan overbrengen. Echter sommige parasieten kunnen ook vrij leven; niet alle macro-parasieten maken dus gebruik van vectoren.

Endo- en ectoparasieten
Een andere indeling van parasieten is de indeling in endo- en ectoparasieten. Van endoparasieten spreekt men als de parasiet in de gastheer kan leven. Van ectoparasieten spreekt men als de parasiet buiten het oppervlak van de gastheer leeft. Voorbeelden van ectoparasieten zijn de hoofdluis, schaamluis, mijten, teken en lintwormen. Deze laatste leeft wel in het lichaam van zijn gastheer, maar buiten het darmoppervlak waardoor dit ook buiten het lichaam wordt beschouwd.

Parasieten ingedeeld in groepen

De parasieten kunnen in ook in groepen ingedeeld worden. Meestal wordt onderscheid gemaakt tussen protozoa, wormen en geleedpotige parasieten.

Protozoa
Protozoa zijn beweeglijke ééncellige eukaryotische parasieten. Volgens de nieuwste taxonomische indeling bestaat deze (rest)groep niet meer en worden ze onderverdeeld in andere groepen. Echter, worden ze nog wel vaak als groep aangeduid bij de indeling van parasieten. Protozoa leven voornamelijk in een vochtige omgeving. De groep kan zelf weer opgedeeld worden in hoe deze zich voortbeweegt. Voorbeelden van protozoa zijn Entamoeba histolytica, Giardia lamblia en Cryptosporidium parvum.

Wormen/helminths
Parasitaire wormen zijn meercellige eukaryoten die kunnen worden ingedeeld in platwormen (platyhelminths), haakwormen (Acanthocephala) en rondwormen (nematoden). Veel wormen kunnen in volwassen vorm met blote oog worden gezien.

Geleedpotige parasieten
Hiermee worden de teken, mijten en vliegen bedoeld die voor zich voor langere tijd op het lichaam vastbijten. Een deel van deze geleedpotigen kunnen zelf een infectie veroorzaken. Vaak zijn ze daarnaast belangrijke vectoren of overbrengers van andere ziekteverwekkers. Sommige soorten teken kunnen bijvoorbeeld Borrelia burgdorferi overbrengen, de veroorzaker van lymeziekte.

Lees verder

• Gram-negatieve bacteriën
• Amoebiasis: een parasitaire darminfectie