Samenvatting 8TB10 Structuur en functie van gewrichten
Hoofdstuk 2 Botten
Pees weefsel kan transformeren in andere weefsels
- Connective/ adipose/ disc/ ligament/ cartilage/ bone
Functies bot ECM – het skelet
- Beschermt interne organen
- Zorgt voor stugge kinematische verbindingen
o Bewegingen waarbij krachten geen rol spelen
- Zorgt voor spier aanhechtingen
- Faciliteert spier actie en beweging van het lichaam
2 belangrijkste onderdelen van bot matrix
- Collageen type I
o Flexibel en resilient
o Organisch
o 30% van het gewicht
- Mineralen (hydroxyapatite)
o Hard en rigide
o Inorganisch
o 60% van het gewicht
- 10% water
- Bot weefsel = taai → hard en sterk maar ook flexibel
Collageen type I
- Eiwit dat door de hiërarchie bijzondere eigenschappen heeft
- Collageen is opgebouwd uit 3 alfa ketens → triple helix
- Collageen fibril → collageen moleculen liggen geordend naast en tov elkaar
o Op sommige plekken liggen open plekken → plek voor mineraal en om
weefsel flexibel te houden
o Quarter staggat structuur → zorgt voor de sterkte van collageen
1
, - Collageen fiber → verschillende kleuren geven fibril
dichtheid aan
Interactie tussen collageen en mineraal
- Mineralen zitten vooral in de gap regions
Mineralized collagen
- 4: assemblage van de 4 alfa ketens → zitten -N en -C
ketens aan → zorgen ervoor dat er geen fusie
plaatsvindt van de helices
- 6: er komt een vesicle met de triple helices → wordt de
cel uitgetransporteerd
o Triple helices worden in quarter staggat
arrangement gelegd, de peptides worden er dan
af geknipt
- Een andere vesicle met hydroxyapatiet → zit ook nog
peptide aan vast
o Wordt ook uitgescheiden
- Vervolgens worden de 2 stoffen samengevoegd
Osteoblast scheidt vesicles uit → hydroxyapatiet gaat in gap
regions zitten → amorfe hydroxyapatiet gaat bot worden
Glycosaminoglycans
- GAGs binden aan water
- Belangrijk component voor ‘cement lines’ → osteon
o Cement line is zwakke schakel in bot
- Mechanisch zwak (crack propagation)
- Verbeterd ‘vermoeidheid’ eigenschappen
Bot cellen
- Osteocyten (‘sensing’) → bepaalt wat vervangen moet worden en wat niet
- Osteoblast (‘building’) → maakt bot matrix
- Osteoclast (‘resorbing’) → breekt bot af
Osteoclast
- Maakt een seal tussen cel en bot met integrines (alfa en beta) → scheidt HCl uit in
botmatrix → maakt zoutzuur aan en laat het los op de botmatrix
- Hierdoor gaat de botmatrix langzaam oplossen
2
,Osteoblast
1. Secretie van collageen
2. Secretie van enzymen → uiteindes collageen afknippen
3. Collageen mineralisatie
4. Matrix densificatie → verdichting van moleculen
5. Osteoid formatie (isotropisch) → jong bot weefsel
6. Transitie tot gemineraliseerd bot (anisotropisch)
Osteoblasten → bot lining cellen
- Inactieve cel op het bot oppervlak
- Propageert activeringssignaal voor remodeling
- Osteoblast kan osteocyte of bot lining cell worden
Osteocyten
- Cel met hele lange uitlopers
- Cellen staan in contact met elkaar → vormen een organisme waardoor er
communicatie tussen de cellen ontstaat
Osteocyt mechanotransduction
- Vloeistofstroom in bot kan gegenereerd worden door mechanische belasting,
spiercontractie, bloeddruk of lymfe drainage
- Mechanische belasting van bot initieert interstitiële vloeistofstroom
Cellen zijn mechanosensitief → cellen registreren het als er beweging plaatsvindt
- Connexines → transmembraan
eiwitten die poorten vormen tussen
cellen
o Hierdoor kan er uitwisseling
plaatsvinden tussen
verschillende cellen
- Ion kanalen → kanalen die
verbinding maken tussen de cel en en
buiten de cel
- Cytoskelet → actinevezels zitten vast
aan celkern en integrines
- Integrines
3
, ECM remodeling
- Osteoclasten gaan bot afbreken waar osteocyten geen signaal ontvangen
- Lokale factoren versterken het proces, maar de initiatie is dat osteocyten
stoppen met het uitzenden van signalen!
Bot types
- Gewoven bot
o Osteoid bot
o Jong bot
o Foetaal bot
o Breuk herstel bot
o Isotropisch
o zwak
- Lamellair bot → volwassen bot
o Remodeled gewoven bot
o Volwassen bot
o gestructuurd
o Compleet hersteld
o Anisotroop
o Sterk
Anisotroop/ isotroop → wel/ niet richtingsafhankelijk
Lamellair bot
- Corticaal bot = compact bot
o De dens cortex
- Trabecular bot = cancellous bot = sponsig bot
o Binnen poreuze structuur
Alle botten hebben dezelfde samenstelling maar
kunnen anders gestructureerd zijn
4
Hoofdstuk 2 Botten
Pees weefsel kan transformeren in andere weefsels
- Connective/ adipose/ disc/ ligament/ cartilage/ bone
Functies bot ECM – het skelet
- Beschermt interne organen
- Zorgt voor stugge kinematische verbindingen
o Bewegingen waarbij krachten geen rol spelen
- Zorgt voor spier aanhechtingen
- Faciliteert spier actie en beweging van het lichaam
2 belangrijkste onderdelen van bot matrix
- Collageen type I
o Flexibel en resilient
o Organisch
o 30% van het gewicht
- Mineralen (hydroxyapatite)
o Hard en rigide
o Inorganisch
o 60% van het gewicht
- 10% water
- Bot weefsel = taai → hard en sterk maar ook flexibel
Collageen type I
- Eiwit dat door de hiërarchie bijzondere eigenschappen heeft
- Collageen is opgebouwd uit 3 alfa ketens → triple helix
- Collageen fibril → collageen moleculen liggen geordend naast en tov elkaar
o Op sommige plekken liggen open plekken → plek voor mineraal en om
weefsel flexibel te houden
o Quarter staggat structuur → zorgt voor de sterkte van collageen
1
, - Collageen fiber → verschillende kleuren geven fibril
dichtheid aan
Interactie tussen collageen en mineraal
- Mineralen zitten vooral in de gap regions
Mineralized collagen
- 4: assemblage van de 4 alfa ketens → zitten -N en -C
ketens aan → zorgen ervoor dat er geen fusie
plaatsvindt van de helices
- 6: er komt een vesicle met de triple helices → wordt de
cel uitgetransporteerd
o Triple helices worden in quarter staggat
arrangement gelegd, de peptides worden er dan
af geknipt
- Een andere vesicle met hydroxyapatiet → zit ook nog
peptide aan vast
o Wordt ook uitgescheiden
- Vervolgens worden de 2 stoffen samengevoegd
Osteoblast scheidt vesicles uit → hydroxyapatiet gaat in gap
regions zitten → amorfe hydroxyapatiet gaat bot worden
Glycosaminoglycans
- GAGs binden aan water
- Belangrijk component voor ‘cement lines’ → osteon
o Cement line is zwakke schakel in bot
- Mechanisch zwak (crack propagation)
- Verbeterd ‘vermoeidheid’ eigenschappen
Bot cellen
- Osteocyten (‘sensing’) → bepaalt wat vervangen moet worden en wat niet
- Osteoblast (‘building’) → maakt bot matrix
- Osteoclast (‘resorbing’) → breekt bot af
Osteoclast
- Maakt een seal tussen cel en bot met integrines (alfa en beta) → scheidt HCl uit in
botmatrix → maakt zoutzuur aan en laat het los op de botmatrix
- Hierdoor gaat de botmatrix langzaam oplossen
2
,Osteoblast
1. Secretie van collageen
2. Secretie van enzymen → uiteindes collageen afknippen
3. Collageen mineralisatie
4. Matrix densificatie → verdichting van moleculen
5. Osteoid formatie (isotropisch) → jong bot weefsel
6. Transitie tot gemineraliseerd bot (anisotropisch)
Osteoblasten → bot lining cellen
- Inactieve cel op het bot oppervlak
- Propageert activeringssignaal voor remodeling
- Osteoblast kan osteocyte of bot lining cell worden
Osteocyten
- Cel met hele lange uitlopers
- Cellen staan in contact met elkaar → vormen een organisme waardoor er
communicatie tussen de cellen ontstaat
Osteocyt mechanotransduction
- Vloeistofstroom in bot kan gegenereerd worden door mechanische belasting,
spiercontractie, bloeddruk of lymfe drainage
- Mechanische belasting van bot initieert interstitiële vloeistofstroom
Cellen zijn mechanosensitief → cellen registreren het als er beweging plaatsvindt
- Connexines → transmembraan
eiwitten die poorten vormen tussen
cellen
o Hierdoor kan er uitwisseling
plaatsvinden tussen
verschillende cellen
- Ion kanalen → kanalen die
verbinding maken tussen de cel en en
buiten de cel
- Cytoskelet → actinevezels zitten vast
aan celkern en integrines
- Integrines
3
, ECM remodeling
- Osteoclasten gaan bot afbreken waar osteocyten geen signaal ontvangen
- Lokale factoren versterken het proces, maar de initiatie is dat osteocyten
stoppen met het uitzenden van signalen!
Bot types
- Gewoven bot
o Osteoid bot
o Jong bot
o Foetaal bot
o Breuk herstel bot
o Isotropisch
o zwak
- Lamellair bot → volwassen bot
o Remodeled gewoven bot
o Volwassen bot
o gestructuurd
o Compleet hersteld
o Anisotroop
o Sterk
Anisotroop/ isotroop → wel/ niet richtingsafhankelijk
Lamellair bot
- Corticaal bot = compact bot
o De dens cortex
- Trabecular bot = cancellous bot = sponsig bot
o Binnen poreuze structuur
Alle botten hebben dezelfde samenstelling maar
kunnen anders gestructureerd zijn
4
