Thema: Diabetes mellitus en infectieziekten Het ... - NVMM

vormt. Deze omgeving stelt andere micro-organismen instaat om zich in de biofilm te nestelen. Hierdoor ontstaateen genetische en fenotypische diversiteit, die uiteindelijkleidt tot een stabiele bacteriële habitat. In deze symbiotischeomgeving zijn bacteriën overigens niet per sepathogeen, zij profiteren vooral van elkaars aanwezigheid. 37De verscheidenheid aan micro-omgevingen binnen debiofilm biedt niches voor micro-organismen en versterkthet vermogen om diverse invloeden zoals milieu, immuunsysteemen antimicrobiële middelen het hoofd te bieden.Een deel van de aanwezige bacteriën gaat over in eenbiofilmfenotype, een rustfase die door inbedding enlage metabole activiteit beschermd is tegen de effectenvan macrofagen en neutrofielen. Een ander deel gaatwel in celdeling en -differentiatie en zo worden biofilmmicro kolonies en later macrokolonies gevormd, waardoorbacteriën actief of mechanisch van het biofilmoppervlakkunnen loskomen.Quorum sensingDe ontwikkeling van een stabiele biofilm is niet geheelwillekeurig en wordt geleid door expressie van eiwittendie processen als de citroenzuurcyclus, aminozuurmetabolismeen koolstofmetabolisme reguleren. De verschillendebacteriesoorten in de biofilm communiceren onderlingvia cel-celsignalering. Afscheiding van kleine diffundeerbaresignaalmoleculen kan worden gedetecteerd doornaburige microben en dat leidt tot het aan- of uitzettenvan de expressie van genen van omringende cellen. Ditproces van onderlinge beïnvloeding wordt quorum sensinggenoemd. 38Chronische infecties als biofilmziektenVan biofilms kan niet worden bewezen dat zij de oorzaakzijn van ziekte. Een van de postulaten van Koch isdat gastheerbesmetting met een pathogeen moet leidentot ziekte en dat hetzelfde pathogeen kan wordengeïsoleerd uit alle geïnfecteerde personen. Bij chronischeinfecties lijkt deze stelregel niet van toepassing. Immers,belangrijke kenmerken van chronische infecties zijn juistdat micro-organismen latent of persistent aanwezig zijn.Het fenomeen persistente bacteriële infecties werpt eenaantal fundamentele vragen op: hoe metabool actief zijnbacteriën tijdens een persisterende infectie; delen zij nogof is er een staat van rust? En hoe weten deze bacteriën zolang het immuunsysteem te omzeilen? Het is mogelijk dater de novo synthese van eiwitten is, maar geen productieveinfectie. 39 Veruit de meerderheid van infecties wordenveroorzaakt door vrij levende bacteriën. Er zijn aanwijzingendat bacteriën in kweek maar weinig overeenkomsthebben met infectieuze biofilms. Wanneer bacteriënovergaan van een vrije fase naar een biofilm omgeving,treedt een fenotypische transitie op en verandert degenexpressie van de bacteriën radicaal. De bacteriën gaanbeschermende polymeren en feromonen (bv. quorumaftastendemoleculen) uitscheiden, waardoor cel-celsignaleringtussen de soorten op gang komt en multi-speciesbiofilmsveranderen in een voor omgevingsfactoren nauwelijks tenemen vesting. Dit impliceert tevens dat conventionelekweekmethoden niet effectief zijn om alle relevantebewoners in de flora van een biofilm te identificeren,vooropgesteld dat ze al kweekbaar zijn. Er wordt veronderstelddat slechts 1% van de bacteriën in een biofilm inkweek zou zijn te brengen. Er wordt geschat dat meer dan65 tot 80% van besmettelijke ziekten in de ontwikkeldewereld wordt veroorzaakt door biofilms. 36,40De vorming van biofilms vindt ook plaats rond implantatenen andere medische hulpmiddelen zoals katheters,mechanische hartkleppen en gewrichtsprothesen. Hetis zelden mogelijk de infectie te bestrijden zonder dezemiddelen te verwijderen. Het besef dat biofilms zo vaakbetrokken zijn bij (chronische) ziekte leidt tot de conclusiedat we gevoeliger onderzoeksmethoden nodig hebben.Toenemende kennis van de compositie en functionerenvan biofilms bij chronische infectieziekten verschaftdaarom nieuwe inzichten in detectie en behandelingsmogelijkhedenvan chronische bacteriële biofilmziekte. Er zijnPCR’s, microarrays en sequentietechnieken ontwikkeldvoor de detectie en identificatie van de microflora inbiofilms. Met de huidige technische ontwikkelingenlijkt detectie van al dan niet pathogenen en markers vanresistentie een veelbelovende optie.Biofilms en diabetesChronische inflammatoire ziekten veroorzaakt doorobesitas zijn wereldwijd een van de snelst toenemendebedreigingen van de volksgezondheid. Bij aandoeningenzoals metabool syndroom, diabetes en atherosclerose,werkt vetweefsel als een endocrien orgaan dat inflammatoiremediatoren in omloop brengt. Dit is waarschijnlijkde oorzaak dat infecties zijn geassocieerd met obesitas,metabool syndroom, diabetes en atherosclerose. 35,41Hoewel veel pathogeen-gastheerinteracties nog niet zijnopgehelderd, is de laatste decennia overtuigend bewijs vooreen infectiehypothese bij obesitasgeassocieerde ziektenopgebouwd. Obesitas en daarmee samenhangende aandoeningenzoals diabetes worden nu dan ook beschouwdals chronische ontstekingsziekten. 42 Ontsteking wordtvooral gekenmerkt door productie van pro-inflammatoirecytokines, zoals IL-6 en TNF-a. Deze leiden onder meer totinsulineresistentie, atherosclerose, vaatschade, endotheeldisfunctie en perifeer vaatlijden, wat weer bijdraagt aan deontwikkeling van DM 2 en atherosclerose. Het is klinischaangetoond dat infectieziekten de glykemische controlebij patiënten met diabetes verstoren. 43-45 Chronischeontsteking en metabole verstoringen, zoals bij diabeten,kunnen uiteindelijk ook bijdragen aan verslechteringvan normale weefselfunctie, weefselnecrose en slechteNed Tijdschr Med Microbiol 2012;20:nr4176