Gramnegatieve bacterien: Oorzaak van bacteriële infecties

Gramnegatieve bacteriën zijn een specifieke groep van bacteriën die gekenmerkt worden door hun unieke eigenschappen en celwandstructuur. Deze bacteriën kunnen infecties veroorzaken in diverse delen van het lichaam, waaronder de longen, urinewegen, bloedbaan, zenuwstelsel, zachte weefsels en chirurgische wonden. Veel van deze infecties ontstaan vaak in gezondheidszorginstellingen, zoals ziekenhuizen. Bovendien komt antibioticaresistentie bij gramnegatieve bacteriën steeds vaker voor, waardoor de behandeling van deze infecties complexer is. Het nemen van preventieve maatregelen kan helpen om het risico op het oplopen van gramnegatieve bacteriële infecties te verkleinen.

• Wat is een gramnegatieve bacterie?
• Veel voorkomende gramnegatieve bacteriën
• Oorzaken van bacteriële infectie
• Onbalans van bacteriën
• Overdracht
• Risicofactoren
• Gramnegatieve bacteriën in ziekenhuizen en zorginstellingen
• Symptomen
• Diagnose en onderzoeken
• Behandeling met antibiotica
• Antibioticaresistentie bij gramnegatieve bacteriën
• Behandeling van antibioticaresistente gramnegatieve infecties
• Prognose
• Complicaties van gramnegatieve bacteriële infecties
• Preventie van infecties door gramnegatieve bacteriën

Wat is een gramnegatieve bacterie?

In de late 19e eeuw ontwikkelde de Deense arts Hans Christian Gram (1853–1938) de gramkleuring, een methode om bacteriën te classificeren op basis van hun celwandstructuur. Dit proces omvat het aanbrengen van anilinekleurstof op een bacteriële monster, gevolgd door een joodkaliumoplossing en een ontkleuringsstap met alcohol. Onder de microscoop blijkt dat grampositieve bacteriën de paars gekleurde vlek behouden, terwijl gramnegatieve bacteriën roze of rood kleuren door het verlies van de kleurstof. Dit verschil is te wijten aan de dunne peptidoglycaanlaag en de extra lipopolysacharide-laag in de celwand van gramnegatieve bacteriën.

Veel voorkomende gramnegatieve bacteriën

Gramnegatieve bacteriën kunnen een breed scala aan infecties veroorzaken en worden op verschillende manieren overgedragen. Veel voorkomende gramnegatieve bacteriën en de infecties die ze veroorzaken, zijn onder meer:

• Acinetobacter: kan leiden tot primaire bacteriëmie en sepsis, vaak bij patiënten met verwondingen of in kritieke toestand.
• Bartonella henselae: veroorzaakt kattenkrabziekte, gekenmerkt door huidletsels en gezwollen lymfeklieren.
• Bordetella pertussis: verantwoordelijk voor kinkhoest, met symptomen zoals ernstige hoestbuien en ademnood.
• Brucella: veroorzaakt brucellose, met griepachtige symptomen en mogelijk gewrichtspijn.
• Campylobacter: veroorzaakt Campylobacter-infectie, met symptomen zoals buikkrampen, koorts en diarree.
• Chlamydia trachomatis: verantwoordelijk voor chlamydia, een seksueel overdraagbare aandoening met symptomen aan de genitaliën.
• Enterobacteriaceae: een familie van bacteriën die urineweginfecties, longinfecties en voedselvergiftiging kunnen veroorzaken. Sommige soorten, zoals carbapenem-resistente Enterobacteriaceae, zijn extreem resistent tegen antibiotica.
• Escherichia coli (E. coli): kan voedselvergiftiging, urineweginfecties, gastro-enteritis en neonatale meningitis veroorzaken.
• Francisella tularensis: veroorzaakt tularemie, vaak door contact met besmette wilde dieren.
• Haemophilus: kan leiden tot meningitis, longontsteking, epiglottitis (levensbedreigende ontsteking van het strotklepje) en andere luchtweginfecties.
• Klebsiella: kan infecties veroorzaken van de luchtwegen, urinewegen, lever, binnenoor, hersenvliezen en mogelijk sepsis.
• Legionella pneumophila: verantwoordelijk voor veteranenziekte, een ernstige vorm van longontsteking (legionellose).
• Mobiluncus: een anaerobe gramnegatieve staafvormige bacterie, vaak aanwezig bij bacteriële vaginose, met symptomen zoals stinkende vaginale afscheiding.
• Moraxella: kan meningitis, dacryocystitis (traanzakontsteking) en andere infecties veroorzaken.
• Neisseria gonorrhoeae: verantwoordelijk voor gonorroe, een seksueel overdraagbare aandoening.
• Proteus: een groep van gramnegatieve bacteriën die in de darm voorkomen en pathogeen kunnen worden, met infecties zoals blaasontsteking, nierbekkenontsteking, abcessen en middenoorontsteking.
• Pseudomonas: kan long- en urineweginfecties veroorzaken.
• Salmonella: verantwoordelijk voor salmonellose, gastro-enteritis, voedselvergiftiging, en tyfus.
• Serratia: kan enteritis, urineweginfecties en soms longinfecties veroorzaken.
• Shigella: veroorzaakt shigellose, gekenmerkt door diarree.
• Vibrio cholerae: verantwoordelijk voor cholera, met symptomen zoals braken en diarree.
• Yersinia pestis: veroorzaker van de pest, overgedragen door de beet van geïnfecteerde insecten of door contact met geïnfecteerde dieren.

Oorzaken van bacteriële infectie

Onbalans van bacteriën

Bacteriën bevinden zich normaal gesproken op verschillende plekken in het lichaam, zoals op de huid en in de darmen. Een verstoring van deze balans of het binnendringen van bacteriën in gebieden waar ze normaal niet voorkomen, kan leiden tot een bacteriële infectie. Dit gebeurt wanneer de bacteriën zich in grote aantallen vermenigvuldigen, bijzonder agressief zijn, of wanneer het immuunsysteem verzwakt is.

Overdracht

Gramnegatieve bacteriën kunnen op verschillende manieren worden overgedragen, waaronder:

• contact met een persoon die is blootgesteld aan gramnegatieve bacteriën
• het gebruik van medische hulpmiddelen zoals intraveneuze katheters of urinekatheters
• het hebben van open wonden

Risicofactoren

Factoren die het risico op een infectie met gramnegatieve bacteriën verhogen, zijn onder andere:

• dialyse voor nierziekte, vooral bij gebruik van intraveneuze lijnen of katheters
• recente chirurgie
• een verzwakt immuunsysteem
• langdurige ziekenhuisopname, waarbij het risico toeneemt met de duur van het verblijf
• het gebruik van urinekatheters of mechanische ventilatoren
• oorlogswonden of andere traumatische verwondingen

Gramnegatieve bacteriën in ziekenhuizen en zorginstellingen

In ziekenhuizen en zorginstellingen is het risico op gramnegatieve bacteriële infecties verhoogd. Belangrijke aandachtspunten zijn:

• Hoge prevalentie bij intensieve zorg: Ziekenhuispatiënten zijn vaak kwetsbaarder voor infecties door gramnegatieve bacteriën door invasieve procedures en verzwakte immuniteit.
• Verspreiding door medische apparatuur: Katheters, beademingsapparatuur en andere medische hulpmiddelen kunnen de overdracht van bacteriën bevorderen.
• Contactisolatie voor geïnfecteerde patiënten: Patiënten met gramnegatieve infecties kunnen isolatie nodig hebben om de verspreiding van de bacteriën naar andere patiënten te voorkomen.

Symptomen

De symptomen van een gramnegatieve bacteriële infectie variëren afhankelijk van de locatie van de infectie. Koorts is een veelvoorkomend symptoom bij gramnegatieve infecties, maar andere symptomen kunnen specifiek zijn voor de getroffen lichaamslocatie.

Diagnose en onderzoeken

Om een gramnegatieve bacteriële infectie te diagnosticeren, zal de arts de symptomen en medische geschiedenis van de patiënt beoordelen, gevolgd door een lichamelijk onderzoek. Mogelijke aanvullende onderzoeken omvatten:

• bloedonderzoek en bloedcultuur
• cultuur van abcessen, huidletsels, zachte weefsels, wonden of andere verdachte gebieden
• lumbale punctie om het hersenvocht te testen
• ontlastingsonderzoek
• sputumonderzoek (onderzoek van slijm)
• urineonderzoek en urinecultuur

Behandeling met antibiotica

De behandeling van gramnegatieve bacteriële infecties begint vaak met breedspectrumantibiotica zoals bètalactamantibiotica, gevolgd door carbapenems indien nodig. Het kan enige tijd duren om de resultaten van laboratoriumtests te ontvangen, omdat bacteriën in het laboratorium moeten groeien. Gramnegatieve bacteriën hebben vaak sterke celwanden die het moeilijk maken voor veel antibiotica om binnen te dringen. Daarnaast kunnen gramnegatieve bacteriën extra afweermiddelen ontwikkelen, zoals:

• extended spectrum betalactamase (ESBL), een enzym dat de effectiviteit van bepaalde antibiotica vermindert
• genetisch materiaal dat door andere bacteriën is verkregen om weerstand tegen antibiotica te bieden

Omdat gramnegatieve bacteriën de mogelijkheid hebben om resistentie tegen antibiotica te ontwikkelen, kunnen sommige infecties beter reageren op oudere antibiotica die tegenwoordig minder vaak worden gebruikt. Deze oudere antibiotica kunnen echter meer bijwerkingen hebben en zijn vaak giftiger dan de moderne behandelingen.

Antibioticaresistentie bij gramnegatieve bacteriën

Een groeiend probleem bij de behandeling van gramnegatieve bacteriële infecties is antibioticaresistentie. Bacteriën kunnen op verschillende manieren resistentie ontwikkelen:

• Productie van beta-lactamase: Enzymen die de werking van antibiotica zoals penicilline en cefalosporines neutraliseren.
• Genetische uitwisseling: Gramnegatieve bacteriën kunnen genetisch materiaal delen, wat leidt tot de verspreiding van resistente eigenschappen.
• Mutaties in bacteriële cellen: Veranderingen in het DNA van bacteriën kunnen hen in staat stellen om zich aan te passen aan antibiotica en deze te overleven.

Behandeling van antibioticaresistente gramnegatieve infecties

De behandeling van resistente gramnegatieve bacteriële infecties vereist een zorgvuldige aanpak en kan bestaan uit:

• Gebruik van reserve-antibiotica: Oudere, vaak meer toxische, antibiotica worden ingezet bij ernstige infecties.
• Fosfomycine en tigecycline: Specifieke antibiotica die effectief kunnen zijn tegen resistente gramnegatieve bacteriën.
• Combinatietherapie: Het gebruik van meerdere antibiotica tegelijk om de effectiviteit te vergroten en resistentie tegen te gaan.

Prognose

Zonder behandeling kunnen infecties door gramnegatieve bacteriën leiden tot ernstige complicaties en zelfs de dood. Tijdige diagnose en behandeling zijn cruciaal om de prognose te verbeteren en ernstige gevolgen te voorkomen.

Complicaties van gramnegatieve bacteriële infecties

Gramnegatieve bacteriële infecties kunnen leiden tot verschillende ernstige complicaties als ze niet tijdig behandeld worden. Dit omvat:

• Sepsis: een levensbedreigende reactie van het lichaam op infecties, waarbij het immuunsysteem het eigen weefsel aanvalt.
• Longontsteking: een ontsteking van de longen, vaak veroorzaakt door bacteriën zoals Pseudomonas en Klebsiella, kan leiden tot ademhalingsproblemen en orgaanfalen.
• Nierfalen: infecties zoals die door Escherichia coli kunnen de nieren ernstig beschadigen, wat leidt tot nierfalen.

Preventie van infecties door gramnegatieve bacteriën

De verspreiding van gramnegatieve bacteriën vindt vaak plaats via hand-tot-hand contact in medische instellingen. Om de kans op infecties te verminderen, nemen zorgverleners de volgende maatregelen:

• handen regelmatig wassen en goede handhygiëne toepassen
• handschoenen dragen indien nodig
• incisies en wonden bedekt houden
• medische apparatuur zoals katheters of ventilatoren goed beschermen en gebruik of duur beperken

Tijdens een ziekenhuisopname kunnen patiënten ook bijdragen aan het verminderen van infectierisico’s door:

• antibiotica alleen te gebruiken wanneer medisch noodzakelijk en volgens de voorschriften van de arts
• te vragen naar de noodzaak en duur van invasieve apparatuur zoals katheters of intubatie
• handen regelmatig te wassen en te vragen aan bezoekers en zorgverleners om hetzelfde te doen
• niet toe te staan dat anderen de incisies of medische apparatuur aanraken

Voor de meeste ziekenhuisinfecties veroorzaakt door gramnegatieve bacteriën zijn anno augustus 2024 geen vaccins beschikbaar.

Lees verder

• Antibiotica: Geneesmiddelen tegen een bacteriële infectie
• Antibioticaresistentie: Geen werking meer van antibiotica
• Vibrio-infectie: Bacteriële infectie op huid, in buik of oor