Hoorcollege 7 A

Question 1

Waardoor worden infectie ziekten veroorzaakt?

Answer 1

Door overdraagbare parasitaire agentia zoals virussen, bacteriën, schimmels, protozoa en helminthen

Question 2

Wat betekent een infectie meestal?

Answer 2

Meestal betekent dit vermenigvuldiging van de agentia wat leidt tot en vermeerdering van het aantal patogenen.

Question 3

Waar hangt de ernst van de ziekte vanaf?

Answer 3

Voornamelijk van de infectie dosis

Question 4

Noem 4 groepen antimicrobiële middelen

Answer 4

• Antiviraal (alleen tegen virussen)
• Antibacterieel (antibiotica)
• Antimycotica (schimmels en gisten doden)
• Antiparasitair (protozoa en helminthen)

Question 5

Wanneer zijn antivirale middelen ontwikkeld? Welke epidemie heeft de ontwikkeling hiervan versneld? Waar grijpen de antivirale middelen op aan?

Answer 5

Antivirale middelen zijn relatief recent ontwikkeld. De HIV epidemie heeft de ontwikkeling van virale middelen versneld. Antivirale middelen verhinderen specifieke stappen tijdens de virusreplicatie. Ze zijn effectief tegen het virus en hebben minimale bijwerkingen voor de gastheer. Bij voorkeur treedt er geen resistentie op.

Question 6

Hoe komt een virus de cel binnen?

Answer 6

Het virus herkent bepaalde receptoren op de gastheercel. Dan kan hij naar binnen toe via clathrin coated vesikels. Eenmaal binnen komt hij in een endosoom terecht. De pH is in dat endosoom wat lager en daardoor kunnen protonen via de mantel (oppervlakte-eiwitten van virus) naar binnen en die eiwitten kunnen loslaten van het genoom van het virus. Dit is heel belangrijk want anders kan het virus zichzelf niet vermenigvuldigen. Eiwitten die het genoom omkapselen laten los, genomisch materiaal komt vrij en komt vaak in het cytoplasma van de eukaryotische cel. Dan kan amplificatie plaatsvinden.

Question 7

Wat heeft een virus nodig voor amplificatie?

Answer 7

Vaak heeft het virus transcriptiefactoren nodig van de eukaryotische cel en soms liggen er ook genen op het genoom van het virus die noodzakelijk zijn om het virale genoom te amplificeren.

Question 8

Wat moet er, naast reproductie van het genoom van een virus, nog meer gemaakt worden?

Answer 8

Kapseleiwitten! Dan krijg je weer een intact virion. Dat virion moet de eukaryotische cel weer zien te verlaten.

Question 9

Op welke stappen grijpen de antivirale middelen aan?

Answer 9

• Aanhechting op cel
• Endocytose van virus
• Ontmantelen van virus
• Repliceren van genoom van virus
• Kapseleiwitsynthese van virus
• Verlaten van virus van cel

Question 10

Waar zijn antivirale middelen met name op gericht? Noem ook een voorbeeld stof.

Answer 10

Met name zijn de antivirale middelen ontwikkeld om te voorkomen dat virussen hechten aan de eukaryotische cel. Enfuritide is hier een voorbeeld van. Dit wordt gebruikt om te voorkomen da HIV kan hechten aan een bepaalde receptor van T-cellen.

Question 11

Hoe werken antivirale middelen die de pH van endosoom hoog houden? Moen hier twee voorbeelden van.

Answer 11

Ontkapselen van het virus kan alleen gebeuren bij de lage pH. Om de pH hoog te houden, worden de kanalen waar ionen doorheen moeten geblokkeerd. Amantadne en Rimantadne zijn hier voorbeelden van.

Question 12

Wat voor antivirale middelen worden er ontwikkeld die de vermenigvuldiging van virussen remmen?

Answer 12

RNA polymerase remmers of reverse transcriptase remmers.

Question 13

Manteleiwitten kunnen essentieel zijn om een virusmantel te maken. Hoe grijpen antivirale middelen hierop in?

Answer 13

Sommige manteleiwitten worden gemaakt op de ribosomen van eukaryoten en moeten daarna geprocessed worden voordat ze vast gemaakt kunnen worden aan het virus. Om die eiwitten te knippen hebben die virussen bepaalde proteasen bij zich en daar zijn ook remmers voor bedacht. De virussen kunnen dan niet meer tot stand komen.

Question 14

Sommige antivirale middelen werken door te zorgen dat het virus de gastheercel niet meer kunnen verlaten. Hoe werkt dit? Noem een virus waarbij deze methode werkt.

Answer 14

Influenza maken neuroaminases en dat is een enzym dat bepaalde shellick acids van eiwitten af kan halen en dan kunnen die virussen weer buiten de gastheer treden. Het antivirale middel remt dan neuroaminase.

Question 15

Waarom heb je voor ieder virus een specifiek antiviraal middel nodig?

Answer 15

Elk virus werkt weer anders dus elk virus werkt ook op bijvoorbeeld een andere receptor of net via een ander mechanisme.

Question 16

Hoe werkt acyclovir?

Answer 16

Acyclovir is eigenlijk een analoog van deoxyguanosine. Het virale enzym thymidine kinase kan normaal gesproken fosfaten zetten aan deoxyguanosine en dan heb je een nucleotide. Dat nucleotide kan dan ingebouwd worden in het DNA van het virus. Het virale thymidine kinase is niet erg nauwkeurig en kan dus ook analogen van dag deoxyguanosine inbouwen. In dit geval is dat dus acyclovir. Acyclovir is vergelijkbaar met guanosine maar bevat een acyclische suiker in plaats van een cyclisch suiker. Bij het inbouwen betekend dit dat er niet een nieuwe nucleotide aan vast geplakt kan worden omdat er een OH groep mist voor het maken van de fosfodiësterase binding. De DNA synthese stopt.

Question 17

Hoe zit het met resistentie tegen antivirale middelen?

Answer 17

Dit is een groot probleem. Er zit een hoge virus mutatie frequentie in bijvoorbeeld reverse transcriptase. Van de 10^10 HIV virus deeltjes, bevatten er 10^9 een mutatie. Hierom wordt gebruik gemaakt van antivirale cocktails.

Question 18

Wat zijn antibacteriële drugs? Hoe zijn ze ontdekt en welk organisme maakt deze middelen van nature?

Answer 18

Antibiotica. Dit zijn van oorsprong chemische verbindingen geproduceerd door micro-organismen die ander organisme doden of verhinderen in de vermenigvuldiging. Antibiotica zijn per toeval gevonden. Een spore van een schimmel is per toeval op een plaatje met bacteriën gevallen en die schimmel produceerde ook nog eens een antibioticum waarvan de bacteriën dood gingen.

Question 19

Noem de doelwitten van antibiotica

Answer 19

• Peptidoglycaan (celwand)
• DNA replicatie (bijvoorbeeld bij DNA gyrase)
• Ribosomen (eiwit synthese)
• Foliumzuur productie
• Lipid A (polymyxinen)

Question 20

Wat is DNA gyrase?

Answer 20

Dit is een enzym dat ervoor zorgt dat de DNA strengen van een bacterie uit elkaar kunnen gaan en dat kunnen ze nu niet meer.

Question 21

Schimmels kunnen antibiotica maken. Welke organismen kunnen dit ook?

Answer 21

Bacteriën zelf! Dit doen ze dan om te concurreren met andere bacteriën en schimmels.

Question 22

Welke subunits heeft een bacterieel ribosoom?

Answer 22

50S en 30S. Sommige antibiotica grijpen aan op de ene, sommige op de ander.

Question 23

Hoe werken antibiotica die de celwand cynthese remmen?

Answer 23

Als bacteriën geen peptidoglycaan kunnen maken, kunnen ze ook niet delen en dan gaan ze uiteindelijk dood. De peptidoglycaanlaag is een soort netwerk dat ontstaat buiten de plasmamembraan. Het komt bij gram positieve en gram negatieve bacteriën voor en bestaat uit suikers en aminozuren. Een heleboel verschillende enzymen zijn betrokken bij het maken van deze peptidoglycaanlaag en op al deze enzymen kan worden ingegrepen.

Question 24

Hoe werkt de celwand synthese?

Answer 24

Je begint met een suiker, namelijk GlcNAc. Daar worden vervolgens aminozuren aan vast gezet door allemaal verschillende enzymen die allemaal gelegen zijn in het cytoplasma. De aminozuren die worden toegevoegd, zijn voor een deel linksdraaiend en voor een deel rechtsdraaiend. Peptidoglycaan is de enige natuurlijke structuur waarbij een gedeelte van de structuur bestaat uit rechtsdraaiende aminozuren. Dit geheel wordt steeds langer en uiteindelijk wordt dat gekoppeld aan het membraan (nog wel aan cytoplasma zijde) en daar wordt het nog voorzien van extra suikers en extra aminozuren. Op een gegeven moment wordt het hele complex geflipt over de cytoplasmamembraan en dan komt het in de periplasmatische ruimte terecht. Hier wordt het nog verder uitgebouwd. Zo krijg je uiteindelijk dus echt een netwerk. De meeste enzymen die hierbij betrokken zijn, worden gebruikt als aangrijpingspunt voor antibiotica.

Question 25

Wat zijn de eerst gevonden antibiotica en wat doen zij?

Answer 25

De Bèta lactams. Dit zijn bijvoorbeeld penicillines. Zij zorgen ervoor dat die grote strengen peptidoglycaan niet aan elkaar vastgezet worden.

Question 26

Wat doet vancomycin bij een bacterie? Bij welke bacterie kan hij dit doen?

Answer 26

Vancomycin zorgt ervoor dat de peptidoglycaanlaag heel dun wordt en uiteindelijk oplost. Vancomycin kan dit alleen bij gram positieve bacteriën, doet het in het voorbeeld bij een duplococ.

Question 27

Noem een antibioticum dat de peptidoglycaanlaag op lost van gram positieve bacteriën.

Answer 27

Vancomycin

Question 28

Noem vier verschillende manieren waarop een antibioticum de eiwit synthese kan verhinderen. Geef voor elke manier één antibioticum dat dit doet.

Answer 28

1. Verhinderen dat het ribosoom over het mRNA kan schuiven. Erethromycine.
2. Voorkomen dat het tRNA op de tweede plek van het ribosoom kan komen. Tetracycline
3. Een verkeerd aminozuur in laten bouwen, waardoor het eiwit minder functioneel is. Aminoglycosine.
4. Zorgen dat de aminozuren niet aan elkaar gekoppeld kunnen worden. Chloramphenicol.

Question 29

Wat zijn breed spectrum antibiotica? Noem een soort antibioticum wat hieronder valt.

Answer 29

Breed spectrum betekent dat het antibioticum werkt tegen veel verschillende soorten bacteriën. Het werkt bijvoorbeeld én tegen gram positieve bacteriën én tegen gram negatieve bacteriën én tegen chlamydiae én tegen rickettsiae. Een voorbeeld van een breed spectrum antibioticum is tetracycline. Dit heft het 50S als doelwit.

Question 30

Wat zijn smal spectrum antibiotica? Noem twee soorten antibiotica die hieronder vallen.

Answer 30

Smal spectrum betekend dat het antibioticum maar tgen één soort bacterie werkt. Een voorbeeld hiervan is polymyxine. Polymyxine kan alleen maar op gram negatieve bacteriën aanhechten omdat het werkt op het Lipid A gedeelte van het LPS. Een ander voorbeeld is Vancomycine. Dit grijpt alleen maar aan op gram positieve bacteriën.