P3.1 Biologie niveau 3

• Biologie
• MBO
• Studiejaar 3

3.5 Medisch microbiologische technieken

Stencils

Leerjaar 3, niveau 3 periode 1

Wat is het verschil tussen medische en levensmiddelen microbiologie?

In de medische microbiologie worden pathogene bacteriën geïsoleerd en op naam gebracht ten behoeve van een passende behandeling.

In de levensmiddelen microbiologie is het onderzoek gericht op kwaliteit.

* Is het product veilig? 

* Veroorzaakt consumptie geen voedselvergiftiging of voedselinfectie?

* In de levensmiddelen microbiologie worden minder vaak identificaties uitgevoerd. Als ze wel worden uitgevoerd, dan volgen ze hetzelfde stappenplan. 

 

3.5.1 Medisch microbiologisch onderzoek

Voorwaarde medisch microbiologisch onderzoek

Het ziekmakende micro-organisme (pathogeen) moet geisoleerd worden

Welk monster neemt de arts van de patient?

Afhankelijk van de klachten zal de arts besluiten om 

bloed, urine feces, liquor, sputum of pus af te nemen bij de patient. 

Welk type onderzoek kan uitgevoerd worden?

Er kunnen 2 typen onderzoek ingezet worden om uiteindelijk 

het micro-organisme te identificeren (op naam brengen). 

* Klassieke wijze: Kweken, isolatie, identificatie en antibioticumgevoeligheid

* Moderne wijze: Moleculair of immunologisch onderzoek. 

Volgens welk stappenplan werkt de analist?

1: Marcroscopisch onderzoek

2: Microscopisch onderzoek

3: Biochemisch onderzoek

* Waar nodig immunologisch/ moleculair onderzoek. 

3.5.2 Isoleren van pathogenen

• Materiaal is afgenomen en op een vast of in vloeibaar medium gebracht. 

Isoleren? Wat willen we dan?

Ziekteverwekker opsporen in een oerwoud van micro-organismen

Hoe wordt dit gedaan?

Losliggende kolonies verkrijg je met de strijkplaatmethode. 

Vanuit deze mengkweek zijn van de losliggende kolonies reinkweken te maken. In de medische microbiologie kunnen alleen reinkweken gebruikt worden voor de identificatie van pathogenen.

Wat wordt bedoeld met een mengkweek?

Wat is een kolonie?

1. Een ver land dat bij Nederland hoort.
2. Een groepje bacteriën. Met het blote oog te zien
3. Een groepje bacteriën ontstaan uit 1 enkele cel

Wat wordt bedoeld met een reinkweek?

Wat wordt bedoeld met identificatie?

Samenvatting workflow isolatie micro- organisme

3.5.3 Identificeren van pathogenen

3: Biochemisch onderzoek

Als laatste stap in de identificatie van micro-organismen wordt biochemisch onderzoek ingezet. In dit onderzoek worden enzymen aangetoond die aanwezig zijn in het micro-organisme. Het wel of niet aanwezig zijn van enzymen levert een 'streepjescode' op die kenmerkend is voor het micro-organisme. 

1: Macroscopisch onderzoek

Micro-organismen verschillen onderling qua uiterlijk op een vaste en vloeibare voedngsbodem. Deze verscillen zijn met het blote oog waarneembaar.Dit verschil in uiterlijk draagt bij tot de identificatie.

In vaktermen noemen we dit: Marcoscopisch onderzoek. 

4: Moleculair/ immunologisch

De werking van dit type onderzoek onderzoek wordt in periode 2 

of in het keuzedeel 'verdieping biologie' besproken. 

Identificatie van micro-organismen vindt altijd plaats volgens dit stappenplan. 

Ongeacht het type laboratorium

2: Microscopisch onderzoek

Van een betreffende kolonie wordt een preparaat gemaakt. Dit preparaat wordt microscopisch bekeken. Kenmerken die zichbaar zijn zijn: Rangschikking en vorm. Indien een differentiele kleuring wordt uitgevoerd worden ook kenmerken/ eigenschappen zichtbaar die niet met het blote oog waarneembaar zijn. 

Dit stappenplan wordt ook gevolgd in de levensmiddelen microbiologie. 

Biochemisch onderzoek

• Elke mo heeft zijn eigen biochemische vingerafdruk/ barcode

• Die vingerafdruk/ barcode wordt bepaald door de enzymactiviteit van het mo
• Met een biochemische test wordt de aan of afwezigheid aangetoond van                         in de cel. (bv. Bonte rij)

enzymen

Enzymen zijn eiwitten die een substraat omzetten in een product. 

De werking van een enzym is afhankelijk van:

* zuurgraad (pH)

* temperatuur

* concentratie van het substraat

* concentratie van het enzym

Zie ook H6 'biologie voor het MLO'

Hoe kunnen enzymen met media aangetoond worden? 

• Media die wordt gebruikt                

1: Selectieve media

Selectieve media bevatten componenten die remmend werken op micro-organismen waar je NIET naar op zoek bent. 

De andere micro-organismen groeien juist goed. 

VB 1. Methyleenblauw remt de groei van Gram- positieven

VB 2. Kristalviolet remt Gram- positieven

2: Differentiële media

Differentiërende media bevatten componenten die onderscheid maken tussen verwante groepen.

 

Deze componenten worden electieve stoffen genoemd.

Electieve stoffen veroorzaken veranderingen in het uiterlijk van de kolonie en/of medium waardoor verschil te zien is tussen verwante groepen mo.

VB: Koolhydraat + pH indicator

• Op niet selectieve media zoals nutriëntagar groeien  vrijwel alle bacteriën

Voorbeelden: Identificatie van pathogenen m.b.v. selectief en differentiërend medium

Eosine -methyleenblauw agar (EMB agar)

Toepassing: Isolatie en identificatie van Gram-negatieven

        * Methyleen blauw remt Gram-pos

        * Eosine is pH indicator

        * Lactose is energiebron

            Lactose fermentatie door commensale darmbacteriën

                    zuur productie: pH daling - kolonie zwart

            Geen lactose fermentatie:           kolonie kleurloos                        

MacConkey agar

Toepassing: Pathogegenen van commensale darmbacteriën onderscheiden

* Kristalviolet remt Gram-positieven

        * Neutraalrood is pH indicator

        * Lactose is energiebron

            Commensalen fermenteren lactose

                    zuur productie: pH daling - kolonie rood

            Pathogenen fermenteren niet:   kolonie kleurloos

Mannitol zoutagar

Toepassing: Onderscheid maken tussen Staphylococcen

* Hoge zout concentratie

        * Remt de groei van Staphylococcen niet

        * Fenolrood is pH indicator

        * Mannitol is energiebron

            Staphylococcen aureus - geel rond de kolonie (Hoezo?)

            Staphylococcen epidermidis -rood rond de kolonie           

Bloedagar

Toepassing: Onderscheid maken tussen Streptococcen

Schapenbloed is een electieve component.

De rode bloedcellen worden afgebroken. 

Dit proces heet hemolyse

3 vormen van hemolyse

          1: Gamma hemolyse           Geen lyse;  geen duidelijke verandering​

          2:Alfa hemolyse                    Incomplete lyse; vergroening rond kolonie

          3: Beta hemolyse                  Complete lyse;  heldere zone rond kolonie

Huiswerk: 

Stencil medische microbiologische technieken

Opgave: 58, 61, 66, 69 en 70