Milieu, bacterie en virus

Milieu

Milieuverontreiniging - milieuverstoring
Onderzoek van waterkwaliteit: biotische index:
Biologische controlering van het water: hoeveel en welke organismen voorkomen in water. Na determinatie * tabel kwaliteit van rivierwater nagaan (= biotische index) Tabel verdeeld in groepen: bovenaan: dieren het meest gevoelig aan vervuild water, onderaan: dieren die beste tegen vervuiling kunnen.
Toestand van de Belgische rivieren:
* - Ten noorden van Samber en Maas: vervuild.
- Ten zuiden van Samber en Maas: proper.
- Oorzaken: bevolking en industrie
* - Bovenlopen: matig vervuild
- Benedenlopen: sterk vervuild
- Oorzaken: zie hierboven
* - Ijzer, Leie, Schelde: komen vervuild uit Frankrijk binnen. De Schelde gaat vervuild via Nederland buiten.
- Oplossing: internationale afspraken maken
* - Samber, Vesder: vervuild door Waalse industrie

- Uitvlokking: organische stoffen die het water nog bevat worden uitgevlokt. (met chloor of kalk);
- Ozon: water wordt behandeld met ozon. Dit doodt aanwezige bacteriën = desinfectie.
- Chloor: aan drinkwater wordt chloor toegevoegd om bacteriëngroei in leidingwaternet te vermijden.
Bacteriën
A. Eigenschappen
1. Bouw van een bacterie
Vijfrijkensysteem: bacteriën behoren tot Monera. Bezitten erfelijk materiaal, maar dit ligt niet ingesloten in celkern met membraamtje rond. Rond celmembraam bezitten ze nog een celwand. Aard van celwand bepaalt mee hun eigenschappen. Aantal bacteriën bezit ook nog slijmkapsel. Hiermee kleven ze aan elkaar en aan ondergrond, waardoor ze moeilijker te bestrijden zijn.Andere bacteriën hebben dan weer één tot vele zweepharen waarmee ze zich in vloeistof kunnen voortbewegen. Bacteriën zijn levende cellen en vertonen dan ook alle levensverrichtingen zoals eten en afvalstoffen afgeven, ademen, voortplanten, bewegen,….

2. Indeling
* Volgens vorm : - coccen: bolvormig, - bacillen: staafvormig, - sprillen: korte spriaal (kurkentrekker), - vibrionen: kommavormig.
Werkelijke indeling berust op eigenschappen van de celwand.
* Voedingswijze: -heterotrofe bacteriën: hebben organisch materiaal nodig:
- parasieten: in levende wezens: ziekteverwekkers
- saprofyten: gebruiken dood organisch materiaal:rottingsbac.
-autotrofe bacteriën: kunnen zelf organisch materiaal maken:
- foto-autotrofen: doen aan fotosynthes; hebben licht nodig
- chemo-autotrofen: doen aan chemosynthese; geen licht
* Zuurstofgebruik: -aërobe bacteriën: hebben O2 nodig om te leven. Ze gebruiken
gevarieerd aanbod voedingsmiddelen.
-anaërobe bacteriën: hebben geen O2 om te leven. Ze gebruiken
beperkt voedselaanbod.

3. Ongeslachtelijke voortplanting
Gebeurt via celdeling. Hierbij wordt celinhoud en erfelijk materiaal gelijkmatig verdeeld. Zo ontstaan uit één moedercel twee dochtercellen. Deze deling kan zeer snel verlopen. Na enkele uren is resultaat te zien in vorm van kolonies, (ronde) plekjes van miljoenen bacteriën. Na tijd zal snelheid van delingen sterk afnemen. Niettemin kunnen we zo verstaan dat voedsel snel kan bederven door saprofyten en dat parasitaire bacteriën ons snel ziek kunnen maken.
(Opm.: geslachtelijke voortplanting komt voor.)

4. Endosporen
Als na snelle deling voedsel opgebruikt geraakt en/of milieu verandert geleidelijk dan worden in bacteriën endosporen gevormd. In dikke wand zit erfelijk materiaal en cytoplasma ingekapseld. Rest sterft af. Verspreiden zich erg gemakkelijk. Endosporen kunnen lange tijd zeer ongunstige omstandigheden overleven. Slechts bij lange verhitting (120oC) worden ze vernietigd.Als omstandigheden weer gunstig zijn scheurt endosporen open. Ingesloten bacterie komt vrij en zal ongeslachtelijk voortplanten. Binnen kortste keren ontstaan terug kolonies. Bacteriën zijn dus overal aanwezig.

B. Bekampen van bederf door bacteriën
Door chemische omzettingen verandert samenstelling van voedingsmiddel geleidelijk. Hierdoor: andere kleur, geur, smaak. Omzettingen zijn niet altijd schadelijk. (Vb.: rijp worden van fruit, bruin worden van geschilde appel, verbleken van conserven.)
Dit materiaal kan echter wel ideale voedingsbodem voor heterotrofe bacteriën worden. Deze saprofyten hebben organische stoffen als energiebron nodig. Ze geven verteringsenzymen af die buiten cel organische stoffen afbreken tot opneembare bestanddelen. Dit bederf van voedingswaren kan gevaarlijk zijn omdat bacteriën afvalstoffen afgeven. Als die giftig zijn voor ons * toxinen; zij veroorzaken voedselvergiftiging.
Bederf door bacteriën kunnen we bestrijden door omstandigheden zo te wijzigen dat ze:
- ofwel doodgaan (liefst ook endosporen!)
- ofwel stoppen met vermenigvuldigen.
Gunstige levensomstandigheden van saprofyten: - genoeg voedsel, - vochtigheid, - warmte (10oC-40oC).
1. Gebruik van lage temperaturen
- Diepvriezen: temperatuur ligt beneden –18oC, lange tijd bewaard, bacteriën en endosporen niet dood, bewaartijd: lang, kwaliteit: +.
- Koelkast: temperatuur ligt tussen OoC – 5oC, bacteriën: dood, endosporen niet, bewaartijd: kort, kwaliteit: +-.

2. Gebruik van hoge temperaturen
- Pasteuriseren: temperatuur tussen 70oC – 85oC, bacteriën: dood, endosporen niet, bewaartijd: tussenin, kwaliteit: +.
- Koken: temperatuur bij 100oC, bacteriën: dood, endosporen niet, bewaartijd: tussenin, kwaliteit: +.
- Steriliseren: onder druk en bij 110oC – 120oC, bacteriën:en endosporen: dood, bewaartijd: lang, kwaliteit: +.
- UHT-methode: (Ultra hoge temperatuur). Melk wordt korte tijd bij 142oC verhit, bacteriën en endosporen: dood, bewaartijd: lang, kwaliteit: +.

3. Water ontrekken
- Drogen: zaden, vruchten, vis, bacteriën: dood, endosporen niet, bewaartijd: lang, kwaliteit: +-.
- Pekelen: inzouten, bacteriën: dood, endosporen niet, bewaartijd: lang, kwaliteit: -.
- Konfijten: in sterke suikeroplossing leggen, bacteriën: dood, endosporen niet bewaartijd: lang, kwaliteit: +-.

4. Toevoegen van chemische middelen
- Conserveermiddelen: bacteriën: dood, endosporen niet, bewaartijd: lang, kwaliteit: +.
- Roken: bacteriën: dood, endosporen niet, bewaartijd: lang, kwaliteit: +-.
- Alcohol: bacteriën en endosporen: dood, bewaartijd: lang, kwaliteit: -.
- Azijn: bacteriën en endosporen: dood, bewaartijd: lang, kwaliteit: -.

5. Andere methoden
- Luchtdicht afsluiten: bacteriën: soms dood, endosporen niet , bewaartijd: kort, kwaliteit: +-.
- Behandelen met UV-licht: bacteriën en endosporen: dood, bewaartijd: lang, kwaliteit: +-.

C. Infecties en immuniteit
1. Infectie
Vele infectieziekten worden veroorzaakt door bacteriën. Als ziekteverwekkende (pathogene) bacterie lichaam binnendringt spreekt men van besmetting.
Hierna volgt incubatietijd. Duurt enkele dagen, weken, maanden. Gedurende deze periode zijn nog geen symptomen te merken. De bacteriën vermenigvuldigen zich wel. Je hebt nu infectie en kunt ook anderen besmetten. Na incubatietijd breekt ziekte door. Bacteriën geven toxinen af.. Elke soort bacterie vormt eigen toxinen. Ze veroorzaken verschijnselen die typisch zijn voor die bepaalde ziekte. Als vele mensen tegelijk besmet zijn spreekt men van epidemie. Daarom: voor sommige ziekten een meldingsplicht.

2. Natuurlijke immuniteit
Lichaam bevat zeer groot aantal eiwitten die het allemaal herkent als ‘eigen’. Toxinen of andere onderdelen van bacteriën bestaan uit eiwitten die vreemd zijn aan ons lichaam; dergelijke stoffen noemt men antigenen. Immuunsysteem reageert hierop en tracht antigenen te vernietigen. Dit gaat als volgt:
1. Macrofagen: grote witte bloedcellen. Zij herkennen antigenen. Ze reageren hierop door antigenen in te sluiten en te verteren. Dit verschijnsel heet fagocytose of celvraat. Meestal gaan macrofagen hierbij dood (door toxinen). Bij dit proces komen chemische stoffen vrij die als signaal (alarmstof) dienen.
2. Lymfocyten: witte bloedcellen nemen signalen van macrofagen waar en reageren hierop. Er is dubbele reactie: 1) T-lymfocyten: bevatten op membraam speciale structuren, specifieke receptoren, die zich met één bepaald soort antigeen kunnen binden. Als antigeen aanwezig is vermenigvuldigen de T-lymfocyten zich zeer snel en doden zo indringer. (Noemt men ook T-killercellen). Andere T-lymfocyten (T-helpercellen) zenden signalen. 2) B-lymfocyten: als ze signalen van macrofagen (ook T-lymfocyten) ontvangen beginnen enkele cellen zich zeer snel te vermenigvuldigen. Ze produceren nu antitoxinen of antilichamen. Deze zijn Y-vormig en kunnen zich op twee plaatsen met antigenen binden. Hierdoor worden antigenen, en dus ook bacteriën, vernietigd. Zo: koek van samenklonterende bacteriën ontstaan die door macrofagen kan verteerd worden.
Zowel macrofagen als lymfocyten komen bij infectie zeer snel in actie. Terwijl hun aantal stijgt komen ziekteverschijnselen tot uiting omdat ondertussen ook aantal bacteriën en toxinen sterk toeneemt. Ziekte vordert: actie van immuunsysteem neemt af tot je genezen bent. In principe zijn hierna alle ziekteverwekkende bacteriën uit lichaam verwijdert. Aantal lymfocyten neemt in weken hierna af, tot er nog klein aantal overblijft dat informatie bevat i.v.m. bepaalde ziekteverwekker. Men noemt ze geheugencellen. Bij nieuwe besmetting worden lymfocyten onmiddellijk actief en antigenen worden vernietigd. Je bent dus immuun tegen bepaalde ziekte. In loop van jaren neemt immuniteit wel af.

3. Actieve en passieve immunisatie
a. Vaccinatie: actieve immunisatie
Entstof of vaccin bevat antigenen. Dit zijn dode of verzwakte ziekteverwekkers of toxinen. Vaccineren of inenten is inbrengen van antigenen in lichaam. Meeste vaccinaties: aantal keer. Vermits we bij vaccinatie zelf antigenen maken noemt men dit actieve immunisatie.

b. Serumtherapie: passieve immunisatie
Wanneer je ziekte meemaakt waartegen je immuunsysteem niet opgewassen is. Bij dieren brengt men antigenen in bloed. Dieren produceren hiertegen antilichamen. Bevinden zich in vloeistof van bloed. Hieruit wordt stolstof verwijderd; zo: bloedserum met antilichamen, antiserum. Na enkele weken verdwijnen antigenen. Je kunt opnieuw ziek worden (geen geheugencellen) * passieve immunisatie.
4. Medicamenten
a. Antibiotica
Antibioticum (= tegen leven) werkt alleen als door levende cel wordt opgenomen. Werkt niet tegen virussen.Antibioticum volledig uitnemen, om laatste bacterie uit te roeien.

b. Sulfonamiden
Chemische producten op basis van zwavel. Werking: gelijkaardig als antibiotica.

c. Resistentie
Door vermenigvuldigen kan bacterie resistent worden voor antibioticum. Bacterie overleeft en je kan andere mensen besmetten. Duurt lang om nieuw antibioticum te maken: dus geen effectieve middelen meer tegen bacteriën.

d. Ontsmettingsmiddelen
- Uitwendige wonden. Doden micro-organismen, beletten ziekteverwekkers binnendringen.
- Om materiaal steriel te maken. Materiaal ziekenhuizen: steriliseren, bestraling,….

Virussen
A. Eigenschappen
1. Bouw en grootte
Virussen bestaan uit 2 onderdelen: - eiwitmantel: bevat bolvormig opgerolde eiwitten, capsomeren, die typische kenmerken van virus uitmaken, antigenen.
- erfelijk materiaal: vervat in eiwitmantel, bepaalt eigenschappen van virus.
Sommige virussen: membraam dat virus nog eens inpakt. Bestaat uit eiwitten en vetten.

2. Indeling
* Vorm: -bolvormige virussen ( of ruimtelijk veelvlak): vb.: griepvirus, HIV-virus.
-staafvormige virussen: TIM-virus. – complexe virussen: vb.: bacteriofaag.
* Erfelijk materiaal: - DNA-virussen: bevatten basis erfelijk materiaal; elk virus bezit 8 tot 12 kenmerken. Vb.: bacteriofaag
- RNA-virussen: bevatten enkel boodschapcodes die erfelijke signalen overbrengen. Vb.: HIV, griepvirus.

3. Levensverrichtingen
Virussen zijn géén levende cellen. Ze vertonen geen levenstekenen (voeding, ademhaling,…). In cellen van besmette organismen kan men wel virussen aantreffen. Zij bevinden zich in erfelijk materiaal van cellen; van hieruit wordt cel gedwongen cel gedwongen nieuwe virussen aan te maken.

4. Vorming van nieuwe bacteriën
a. Bacteriofagen
Draden bacteriofaag raken wand van geschikte bacterie: chemische reactie; draad klikt zich vast. Hierop volgt vastzetten van andere draden en samentrekken van staart en kop. Erfelijk materiaal v.h. virus wordt in bacterie ingespoten, eiwitmateriaal blijft buiten. Erfelijk materiaal dwingt bacterie nieuwe virussen aan te maken. voldoende gevormd:bacterie barst open en nieuwe bacteriofagen komen vrij. Andere bacteriën kunnen zo geïnfecteerd worden.

b. Bolvormige virussen: bv.: HIV
Cellen waarin HIV zich ontwikkelt zijn bep. T-lymfocyten (T-helpercellen).
Bij contact v.h. virus met cel versmelt membraam v.h. virus met membraam van cel. Inhoud v.h. virus, eiwitmantel + erfelijk materiaal (RNA), komt zo in cytoplasma v.d. cel. Eiwitmantel wordt verteerd e.h. RNA (boodschap) wordt omgezet in DNA (basismateriaal). DNA zet zich vast in DNA v.d. kern v.d. menselijke cel. Hier kan het jaren blijven tot het geactiveerd wordt. Het virus-DNA dwingt cel tot aanmaak v.h. virus-RNA en viruseiwitten. Met eiwitten worden nieuwe virusmantels rond RNA samengesteld. Deze nieuwe virussen worden door cel in membramen verpakt afgegeven, waardoor volledige HIV’s ontstaan. Dit proces: ‘budding’, knopvormig; dit is zo belastend voor cel dat ze er meestal aan dood gaat. Nieuwe cellen kunnen geïnfecteerd worden.

5. Virussen als ziekteverwekker
Bij virusziekten word je niet ziek door toxinen, maar door sterk verzwakken of doodgaan van je eigen cellen!!
Bij kankerverwekkende virussen geraakt de gastheercel ontregeld en begint zich ongecontroleerd te delen. Zo ontstaan groep cellen die geen functie meer heeft, tumor. Cellen van tumor kunnen via bloedbaan ook over lichaam verspreid geraken, uitzaaiingen.
Virale infecties zijn zeer moeilijk te verspreiden, omdat virussen ongevoelig zijn voor geneesmiddelen en antibiotica. Virussen vertonen geen levensverrichtingen en deze medicamenten werken alleen als ze door levende ziekteverwekker opgenomen worden. Op dit moment bestaan er geen efficiënte geneesmiddelen tegen virale infecties!! Bij griep bv. zijn medicamenten bedoeld om bijverschijnselen te verzachten. Genezing treedt op als afweersysteem antigenen (virus) vernietigd heeft.
Vaccinatie, serumtherapie zijn meest aangewezen. Niet tegen alle virusziekten bestaat vaccin.

B. AIDS
Acquired Immune Deficiency Symdrome = verworven aandoening v.h. immuunsysteem.
Virus zelf noemt men HIV: Human Immunodeficiency Virus = virus dat bij mens immuunsysteem aantast.
Virus vernietigt afweersysteem (T-helpercellen), waardoor men zeer gevoelig wordt voor andere ziekteverwekkers en weinig voorkomende kankersoorten.

2. Welke zijn de verschijnselen van AIDS*
Eerste symptomen van AIDS zijn: - koortsaanvallen meer dan maand, - onverklaarbaar gewichtsverlies van meer dan 10% op enkele maanden, - zware hoest, - dik, wit beslag op tong of in keel; slecht genezend, - gezwollen lymfeklieren, langer dan maand.
Elk van deze verschijnselen kan ook andere oorzaken hebben.
Als gevolg van aftakeling v.h. immuunsysteem lijden AIDS-patiënten aan allerhande infecties en gezwellen. Longontsteking, schimmelinfecties op huid, slijmvliezen, hersen- en ruggenmergontsteking, herpes (virale SOA), tuberculose, Kaposi-syndroom (zeldzame vorm van huidkanker) treden op.
Na dit aftakelingsproces volgt dood.

3. Kan men AIDS genezen op dit moment*
Nee.
Meestal geeft men mengsel van medicamenten. Patiënten moeten dagelijks groot aantal pillen nemen. Deze remmen ontwikkeling van ziekte af, maar genezen ze niet. Ze veroorzaken ook bijverschijnselen, waardoor levenskwaliteit vermindert. Men hoopt dood zo lang uit te stellen dat men kan gaan spreken v.e chronische ziekte ziekte die niet meer fataal afloopt.
Antibiotica helpen uiteraard niet tegen virussen!!
Af en toe duiken mensen op die blijkbaar immuun zijn tegen HIV. Hierop wordt volop onderzoek naar gedaan.
Op lange termijn is ontwikkeling v.e vaccin dat wereldwijd moet toegediend worden wss de oplossing. Ontwikkeling van dit vaccin vraagt evenwel zeer veel tijd. Het zal de eerstvolgende jaren nog niet beschikbaar zijn. Het werkt ook alleen preventief.
Preventie is het sleutelwoord om verdere besmetting te voorkomen.