Week 3 HC Introductie in de virologie

Welke nieuwe virussen zijn er in de afgelopen decennia onder andere ontdekt?

SARS, MERS en Hepatitis E.

Wat zijn drie voorbeelden van bekende virussen?

Influenza, HIV en het Ebolavirus.

Wat is de definitie van een virus?

Een pakket genetisch materiaal (DNA of RNA) omgeven door een eiwitmantel (capside).

Hoe worden virussen geclassificeerd met betrekking tot cellen en leven?

Ze zijn acellulair (geen cellen) en worden beschouwd als niet-levend.

Aan welke drie criteria moet een levend organisme voldoen?

In staat zijn tot groei en deling, autonoom functioneren en beschikken over een eigen stofwisseling.

Waarom groeien of delen virussen niet zelfstandig?

Ze kunnen alleen repliceren via een gastheercel.

Beschikken virussen over een eigen stofwisseling of energievoorziening?

Nee, ze hebben geen eigen stofwisseling of energievoorziening.

Welke cellulaire onderdelen voor eiwitproductie missen virussen?

Ze hebben geen ribosomen of eigen eiwitmachinerie.

Is de beweging van een virus autonoom?

Nee, beweging van een virus is niet autonoom.

Welke van de twee (bacteriën of virussen) bevatten altijd RNA of DNA?

Virussen (bacteriën hebben beide, maar in de tabel wordt het kenmerk specifiek bij virussen met een plus gemarkeerd voor de aanwezigheid van dit type erfelijk materiaal).

Hebben bacteriën ribosomen?

Ja, bacteriën hebben ribosomen.

Zijn virussen gevoelig voor antibiotica?

Nee, virussen zijn niet gevoelig voor antibiotica.

Vermenigvuldigen bacteriën zich door celdeling?

Ja, bacteriën vermenigvuldigen zich door celdeling.

Kunnen virussen groeien op een levenloze voedingsbodem?

Nee, virussen kunnen niet groeien op een voedingsbodem.

Wat betekent het dat virussen 'obligaat intracellulair' zijn?

Dat ze volledig afhankelijk zijn van de gastheer voor hun vermenigvuldiging.

Waarom is de ontwikkeling van antivirale therapieën farmacologisch gezien lastig?

Men moet het virus bestrijden zonder de gastheercellen te beschadigen.

Wat is de gemiddelde grootte van een virus?

Ze zijn extreem klein, tussen de 20 en 400 nanometer (nm).

Welk specifiek virus kan als uitzondering nog net met een lichtmicroscoop worden gezien?

Het pokkenvirus.

Welk instrument is noodzakelijk om de meeste virussen te kunnen visualiseren?

Een elektronenmicroscoop.

Hoe zijn virussen aan het eind van de 19e eeuw ontdekt?

Door filtratie-experimenten waarbij pathogenen door bacteriefilters heen gingen.

Wat is de Latijnse betekenis van het woord 'virus'?

Vergif.

Op basis van welk verschil konden filters bacteriën en virussen scheiden?

Op basis van grootteverschil.

Wat houdt de 'Virus first'-theorie in?

Dat virussen overblijfselen zijn van pre-cellulaire levensvormen die zich oorspronkelijk zelfstandig konden vermenigvuldigen.

Wat stelt de 'Regression-theorie' over het ontstaan van virussen?

Dat virussen ontstonden uit reductie van vroegere eencellige organismen die hun celstructuur verloren.

Wat is de kern van de 'Escape-theorie'?

Dat virussen bestaan uit ontsnapte fragmenten van genetisch materiaal uit grotere organismen.

Welk percentage van het humane genoom bestaat uit overblijfselen van retrovirussen?

5 tot 8 procent.

Welke levensvormen kunnen door virussen worden geïnfecteerd?

Alle levensvormen: schimmels, bacteriën, planten, dieren en mensen.

Wat is een zoönose?

Een infectie die is overgegaan (crossover) van een dierlijke populatie naar mensen.

Wat wordt bedoeld met de term 'tropisme'?

Dat een infectie binnen één gastheer specifiek is voor bepaalde celtypen, zoals HIV voor immuuncellen.

Wat zijn voorbeelden van virussen die via een aerogene route (lucht) worden overgedragen?

Mazelen en de bof.

Noem drie vormen van direct contact voor virusoverdracht?

Via de huid, mucosaal (slijmvliezen) of transplacentair.

Wat is vectoroverdracht?

Overdracht van een virus via organismen zoals muggen of teken.

Naast lucht, contact en vectoren, wat zijn de andere twee genoemde overdrachtsroutes?

Druppelinfectie en vehikeloverdracht (voedsel, water, bloed).

Waarom is kennis van transmissieroutes belangrijk voor de geneeskunde?

Het ondersteunt preventiemaatregelen in ziekenhuizen.

Wat geeft het reproductieve nummer (R0) aan?

Het gemiddeld aantal personen dat door één geïnfecteerd individu besmet wordt.

Wanneer wordt het R0-getal van een virus bepaald?

Voordat er preventie en behandeling beschikbaar zijn.

Waarvan is het R0-getal een indicatie?

Van het infectievermogen en het epidemisch potentieel van een virus.

Wat kenmerkt een chronisch actieve infectie?

Langdurige aanwezigheid en replicatie van het virus, zoals bij HIV.

Wat is het verloop van een kortdurende infectie?

Een acuut ziektebeeld gevolgd door een snelle eliminatie van het virus.

Wat gebeurt er bij een latente infectie?

Het virus is tijdelijk inactief en kan later reactiveren, vaak bij verminderde afweer (herpes)

Uit welke onderdelen bestaat het nucleïnezuur van een virus?

Uit RNA of DNA (het genoom).

Wat is de capside?

De eiwitmantel die rond het genoom van het virus zit.

Wat is de envelop van een virus?

Een lipide membraan afkomstig van humane cellen die sommige virussen omringt.

Wat bevat de envelop van een virus aan de buitenkant?

Zowel virale eiwitten (spikes) als cellulaire componenten.

Wat is het nadeel van een envelop voor de stabiliteit van een virus?

Het vergroot de gevoeligheid voor omgevingsfactoren, waardoor het virus minder stabiel is buiten de gastheer.

Wat zijn naakte virussen?

Virussen zonder envelop, die doorgaans beter bestand zijn tegen omstandigheden buiten het lichaam.

Welke twee typen eiwitten komen voor in een virus?

Structurele eiwitten (capsomeren) en regulatoire eiwitten (enzymen).

Welke vormen kan een capside aannemen?

Helische, icosahedrale of complexe structuren.

Waarom zijn virussen eenvoudig opgebouwd uit herhalende motieven?

Omdat ze klein zijn en weinig genetisch materiaal hebben.

In welke vormen kan de structuur van viraal DNA of RNA voorkomen?

Lineair of circulair.

Wat zijn de twee mogelijke strengvormen van viraal genetisch materiaal?

Enkelstrengs (es) of dubbelstrengs (ds).

Hoe wordt de polariteit (positief of negatief) van een virusstreng bepaald?

Door de positie van de suikergroep.

Wat is de oriëntatie van een positieve streng?

De 5’-positie aan het begin en de 3’-positie aan het eind.

Waarom is de polariteit van belang voor de virusreplicatie?

Omdat RNA-transcriptie en -translatie alleen kunnen plaatsvinden vanaf positieve ketens.

Wat wordt bedoeld met segmentatie bij virussen?

Dat het genetisch materiaal uit meerdere losse stukken bestaat.

Waarom is segmentatie bij het Influenzavirus een belangrijke eigenschap?

Het stelt het virus in staat gemakkelijk genetisch materiaal uit te wisselen met andere virussen.

Uit hoeveel hoofdfasen bestaat de virale replicatiecyclus?

Zes fasen.

Wat gebeurt er tijdens de aanhechtingsfase?

Het virus bindt aan specifieke receptoren op de gastheercel.

Aan welke receptor bindt HIV op T-cellen?

De CD4-receptor.

Welke co-receptoren gebruikt HIV bij de aanhechting?

CCR5 of CXCR4.

Welke drie mechanismen van penetratie zijn mogelijk?

• Fusie van virale envelop met plasmamembraan; eiwitkapsel komt in cytoplasma.

• Endocytose: plasmamembraan vormt invaginatie, virus via endosoom in cel.

• Injectie: bacteriofagen injecteren genoom direct in bacterie.

Wat gebeurt er tijdens de ontmanteling (uncoating)?

• Afbraak van capside (eiwitkapsel) bevrijdt genoom.

• In cytoplasma, endosoom of kern (bij kleinere DNA-virussen).

Waar vindt de synthesefase van de replicatiecyclus plaats?

De productie van viraal mRNA en de replicatie van het genoom voor nieuwe deeltjes.

Op basis waarvan deelt de Baltimore-classificatie virussen in?

Op basis van genoomtype en replicatiemechanisme.

Wat gebeurt er tijdens de assemblage?

De capsomeren komen samen om een nieuw eiwitkapsel te vormen.

Via welke drie mechanismen kan een virus de cel verlaten (vrijkomen)?

Via een receptor, door lysis (cel gaat kapot) of door afsnoering van het celmembraan.

Groep 1?

• Groep 1: ds viraal DNA:

  • mRNA direct afgeschreven vanaf negatieve streng.

  • Humane enzymen voor replicatie.

Groep 2?

• Groep 2: es positief viraal DNA:

  • Cel vormt eerst dsDNA voor mRNA-productie.

Groep 3?

• Groep 3: dsRNA:

  • Direct aflezen tot mRNA via viraal RdRp (RNA-dependent RNA-polymerase).

Groep 4

• Groep 4: esRNA positief:

  • Fungeert direct als mRNA; vaak eerst getransleerd tot negatief RNA voor kopieën.

Groep 5

• Groep 5: esRNA negatief:

  • Eerst complementaire positieve RNA-streng via capping en polyadenylatie, dan mRNA.

Groep 6?

• Groep 6: Retrovirus (bijv. HIV):

  • esRNA positief naar DNA-intermediair via viraal reverse-transcriptase.

  • DNA ingebouwd in humaan DNA voor replicatie.

  • Mensen missen reverse-transcriptase.

Groep 7?

• Groep 7: Hepadnavirus (bijv. Hepatitis B):

  • ds hybride RNA/DNA naar esRNA-intermediair, dan DNA via reverse-transcriptase.

  • DNA vrijstaand in cel, niet ingebouwd.

Wat is het verschil tussen Groep 6 (HIV) en Groep 7 (Hepatitis B) wat betreft het DNA?

Bij Groep 7 blijft het DNA vrijstaand in de cel en wordt het niet ingebouwd in het gastheergenoom.

Welk viraal enzym hebben alle RNA-virussen (behalve retrovirussen) nodig?

RdRp (RNA-dependent RNA-polymerase).

Wat is een nadeel van het kweken van virussen op cellijnen?

Het is tijdrovend en heeft een lage sensitiviteit.

Wanneer is een kweek de enige optie?

Bij de ontdekking van onbekende virussen.

Wat is het verschil tussen het detecteren van antigenen en antistoffen bij serologie?

Antigenen zijn sneller te detecteren maar minder gevoelig dan antistoffen.

Wat toont de aanwezigheid van IgM-antistoffen aan?

Een recente infectie (hoewel minder betrouwbaar door mogelijke reactivatie).

Wat is seroconversie?

Een stijging van IgG-antistoffen aangetoond in twee opeenvolgende serummonsters.

Hoe werkt een PCR-test voor virussen?

Het nucleïnezuur wordt direct geamplificeerd (vermeerderd), waarbij RNA eerst naar DNA wordt omgezet.

Noem voordelen / nadelen van PCR?

• Zeer sensitief, specifiek, snel, kwantificeerbaar.

• Nadelen: contaminatierisico, complexe lab-set-up, alleen bekende pathogenen, detecteert inactieve virussen.

Wat wordt bedoeld met het cytopathologisch effect (CPE)?

Karakteristieke celschade veroorzaakt door een virus, zoals

• Vacuoles.

• Syncytiale reuscellen.

• Insluitlichaampjes.

• Granulatie.

Welke twee diagnostische methoden domineren momenteel de klinische praktijk?

PCR en serologie.