Dynamiek van het menselijk bindweefsel
Functie, beschadiging en herstel
§ 2 Bouwen met bindweefsel
2.1
Bindweefsel → hoeveelheid in gel gerangschikte vezels en cellen die voor de productie zorgen.
( heel universum met elkaar gevlochten en communicerende macromoleculen in een extracellulaire ruimte. )
Functie bindweefsel:
o Het vormt geraamte van je lichaam
o Het verbindt verschillende lichaamsonderdelen
o Het beschermt de organen
o Metabole functie
o Opslag energie
o Vorming littekenweefsels bij schade
Algemene termen voor de structurende substantie zijn:
- Bindweefselmatrix
- Extracellulaire matrix ( ECM )
(combi. van eiwitvezels, gelachtige materie en water. )
Matrix heeft ook een actieve en complexe rol bij reguleren van gedrag van de cellen die erin ingebed zijn, zo
beïnvloeden ze -> vorm, ontwikkeling, verplaatsing, celdeling en functie.
2.1.1
Alle volgroeide bindweefsels zijn in de embryonale fase uit hetzelfde type cel ontstaan --> Uiteindelijk
ontwikkelen alle weefsels instantie zelfs uit een bevruchte eicel.
Door miljarden delingen, differentiatie en specialisatie -> dit proces levert een perfect functionerend
organisme op.
Heel vroeg in de embryonale ontwikkeling → vormen skelet en spierstelsel zich vanuit Mesodern.
Embryonale Mesodern -> los georganiseerd weefsel, waarin de cellen van immuunsysteem in een gel zijn
ingebed.
Embryo zweeft gewichtloos door het vruchtwater -> beschermd tegen mechanische krachten ->
stabiliserende en stevige vezelstructuur ligt niet langer op een functionerende plaats omdat de embryo
verder groeit → vergt meer energie om stevige materiaal weer gedeeltelijk te verwijderen -> mesodormale
weefsels kan daarom volstaan met organiseren met water van interne milieu -> grote hoeveelheid moleculen
aan intercellulaire ruimte af te geven -> tot gel om vormen.
De gel ( grondsubstantie ) zorgt ervoor dat de cellen een relatief stabiele plaats hebben in het interne milieu
en de delingsactiviteit niet wordt verhinderd.
Deze organische moleculen bestaan uit → centrale eiwitketen en daarbij behorende suikerketens.
- Proteoglycanen
- Glycoproteïnen
Proteoglycanen → zijn snel te produceren en hun levensduur is kort, waardoor er
aanpassing van de ruimte om de cellen heen snel kan plaatsvinden.
Als de embryo een foetus wordt dan vind er meer een gespecialiseerde groei plaats en
moeten er meer bindweefselvezels worden aangemaakt.
Diverse collagene vezels + elastinevezels + proteoglycanen = kwaliteit
1
,Als een weefsel zwaar wordt belast dan wordt de weerstand bijgesteld door meer bindweefsel aan te maken
om de krachten van de belasting op te vangen ( Adaptatie )
Hoeveelheid vezels neemt sterk toe naarmate er meer belasting plaatsvindt.
2.2
Fibroblast maakt zeer diverse moleculen die samen het bindweefsel vormen.
Fibroblast = De bindweefselvormende cel in het lichaam
Bouwstenen die fibroblasten produceren:
- Bindweefselvezels ( Collageen en Elastine )
- Complexe proteoglycanen
- Koppelmoleculen ( fibronectine -> verbinden cellen en matrix )
❖ Zonder collagene vezels is er geen mechanische sterkte van bindweefsel te
verwachten.
❖ Zonder proteoglycanen worden vezels niet goed gestabiliseerd en zonder
koppeling hechten de cellen zich niet aan de matrix.
Belangrijke bouwstenen voor collagene vezels:
o procollageenmoleculen ( tropocollageen )
o Tropo – elastine → vormen na polymerisatie rekbare elastische vezels in
bindweefsel.
Door aaneenkoppeling van vele duizenden procollageenmoleculen → tot lange strengen → ontstaan
collagene bindweefselvezels ( vrijwel niet hervormbaar )
Fibroblasten vormen de proteoglycanen voor de matrixgel → macromoleculen die veel water binden en
bindweefselvezels zowel koppelen als scheiden.
De Fibroblast bepaald door subtiele syntheseprocessen het samenspel tussen → collageen, matrix en water.
Rol van de fibroblast:
❖ Stabiliteit = Stevigheid cel skelet
❖ Signalering = Cel beweging
❖ Communicatie = Uitsturen boodschap stoffen
❖ Mobiliteit = Verplaatsen naar gebied bindweefsels vorming
❖ Productie = Maakt diversiteit van moleculen
❖ Opruimwerkzaamheden = Enzym collagenase
Fibroblasten hebben een inwendig cel skelet omdat,
Druk – en trekkrachten op te vangen en toch hun vorm te behouden, en heeft hiervoor een drietal netwerken
van eiwitdraden.
o Actinefilamenten
- Liggen vooral langs het cel membraam
- Spelen een belangrijke rol bij snelle aanpassing in de cel vorm
o Intermediaire filamenten
- Liggen door het hele celplasma
- Geven de celstructuur stevigheid
o Microtubili
- Ligt door de hele cel
- Zorgt voor transport van een groot aantal celstructuren, moleculen en chromosomen bij celdeling,
Integrines = deze eiwitten steken zowel aan de binnenzijde als aan de buitenzijde door de cel membraam
heen en hechten aan actine filamenten en buiten aan de bindweefsels in de extracellulaire matrix.
2
,Vezels:
❖ Bestaan uit eiwitketens
❖ Collageen en Elastine
❖ Collageen:
- Iedere collagene vezels bestaat uit → fibrillen
- Iedere microfibril bestaat uit → rij geschakelde
moleculen ( procollageen )
- Iedere molecuul ( tropocollageen ) bestaat uit → 3
polypeptide ketens
- Ze zijn verbonden met een suiker vandaar de
naam → glycoproteïne
Soorten collageen:
➢ De Alpha ketens zijn niet bij alle collageenvezels hetzelfde:
o Type I = Erg trek vast
o Type II = Kunnen goed tegen druk
o Type III = Wordt als eerste geplaatst bij schade
o Type IV = bindweefsels rondom spiercellen
Wat is weefsel:
Een samenstel van gelijksoortige gedifferentieerde cellen, dus met gelijke of vergelijkbare bouw en functie,
die door intercellulaire contacten en extracellulaire tussenstof verbonden zijn.
o Epitheel
o Spierweefsel
o Zenuwweefsel
o Bindweefsel
2.2.3
Cel beweging = bestaat uit een uit een uitstulping van het cel membraam
Door steeds opnieuw lamellipodia aan de voorzijde uitsteekt en aan de achterzijde van de cel wordt
bijgetrokken → kruipt de fibroblast in de gewenste richting.
Fibroblasten bevatten → opgeloste actinemoleculen en actinefilamenten ( net als skeletspieren ).
De actinefilamenten liggen tegen het cel membraam.
De actinedraden:
o Snel vervormen
o Verlengen
o Verkorten
➢ Door polymerisatie en depolymerisatie van losse bolletjes G – actine.
Verkorten is dus geen contractie van het molecuul, maar:
Plaatselijke afbraak.
➢ Het actinefilament gedraagt zich polair → ene zijde G – actine kunnen worden aangekoppeld, terwijl
ze aan de andere zijde alleen kunnen worden afgehaald
➢ Beïnvloeden van cel vorm → koppelen en ontkoppelen van actinemoleculen in die filamenten op zeer
specifieke wijze.
3
, Hechtingsproces:
De cel zendt tastdraden uit → Microspikes → om te voelen of er een geschikte hechtmogelijkheid is.
Een actinefilament hecht zich aan een vaste cel skelet en verlengt zich vervolgens aan de voorkant.
Hechting aan de voorzijde is noodzakelijk → anders blijft de cel steeds uitstulpen en intrekken op dezelfde
plaats.
o Protrusie = Actinenetwerk drukt membraamwand naar voren
o Retractie = Cel trekt achterzijde in na loslating van hechtmoleculen
❖ Lamellipum = Brede uitstulping
❖ Fibronectinemoleculen = Zorgen buiten de cel voor binding tussen integrines
en omringd collageen.
Wondcontractie:
Een gapende huidwond kan door wondcontractie kleiner worden gemaakt.
o Stressfibers = Door hele cel vormen zich lange ketens actinefilamenten
2.2.4
➢ Mechanische prikkels
Door lichte en langdurige rekprikkels zal adaptatie optreden → mits er functioneel bewogen wordt.
Fundamentele principe → mechanische prikkel op fibroblasten
o Het principe van de cel reactie op mechanische prikkels → met als gevolg → vorming collagene
bindweefsel → Mechanotransductie
➢ Dat is het proces vanaf het signaleren van een mechanische prikkels met membraamsensoren naar
chemisch antwoord → productie nieuwe matrix
Mechanische krachten die op bindweefsel inwerken → vervormen fibroblasten die met integrines en
fibronectines zijn vast gehecht aan hun bindweefselomgeving.
De integrines in de cel membraam zijn gekoppeld aan een groot moleculair complex → Focal adhesion –
complex
➢ Fibroblasten reageren op mechanische prikkels uit directe omgeving
➢ Selectieve Lokale prikkels in een weefsel leiden tot → functionele lokale weefselaanpassingen.
Proteoglycanen en koppelmoleculen in bindweefsel in staat om :
o Structuur van de fibroblasten te beïnvloeden
➢ Chemische prikkels
Beschadigde huid – en bindweefsel geven groeifactoren af :
o Epidermal growth factor ( EGF )
o Basic fibroblast growth factor ( BFGF )
➢ Deze groeifactoren zetten de cel aan tot mobiliteit en bindweefselproductie
Fibroblasten krijgen naast lokale prikkels ook prikkels van :
o Hormoonklieren
o Immuunsysteem
o Vegatatieve zenuwstelsel
o Ontstekingsfactoren
❖ In bloedbaan en bouwstoffen in voeding
4
Functie, beschadiging en herstel
§ 2 Bouwen met bindweefsel
2.1
Bindweefsel → hoeveelheid in gel gerangschikte vezels en cellen die voor de productie zorgen.
( heel universum met elkaar gevlochten en communicerende macromoleculen in een extracellulaire ruimte. )
Functie bindweefsel:
o Het vormt geraamte van je lichaam
o Het verbindt verschillende lichaamsonderdelen
o Het beschermt de organen
o Metabole functie
o Opslag energie
o Vorming littekenweefsels bij schade
Algemene termen voor de structurende substantie zijn:
- Bindweefselmatrix
- Extracellulaire matrix ( ECM )
(combi. van eiwitvezels, gelachtige materie en water. )
Matrix heeft ook een actieve en complexe rol bij reguleren van gedrag van de cellen die erin ingebed zijn, zo
beïnvloeden ze -> vorm, ontwikkeling, verplaatsing, celdeling en functie.
2.1.1
Alle volgroeide bindweefsels zijn in de embryonale fase uit hetzelfde type cel ontstaan --> Uiteindelijk
ontwikkelen alle weefsels instantie zelfs uit een bevruchte eicel.
Door miljarden delingen, differentiatie en specialisatie -> dit proces levert een perfect functionerend
organisme op.
Heel vroeg in de embryonale ontwikkeling → vormen skelet en spierstelsel zich vanuit Mesodern.
Embryonale Mesodern -> los georganiseerd weefsel, waarin de cellen van immuunsysteem in een gel zijn
ingebed.
Embryo zweeft gewichtloos door het vruchtwater -> beschermd tegen mechanische krachten ->
stabiliserende en stevige vezelstructuur ligt niet langer op een functionerende plaats omdat de embryo
verder groeit → vergt meer energie om stevige materiaal weer gedeeltelijk te verwijderen -> mesodormale
weefsels kan daarom volstaan met organiseren met water van interne milieu -> grote hoeveelheid moleculen
aan intercellulaire ruimte af te geven -> tot gel om vormen.
De gel ( grondsubstantie ) zorgt ervoor dat de cellen een relatief stabiele plaats hebben in het interne milieu
en de delingsactiviteit niet wordt verhinderd.
Deze organische moleculen bestaan uit → centrale eiwitketen en daarbij behorende suikerketens.
- Proteoglycanen
- Glycoproteïnen
Proteoglycanen → zijn snel te produceren en hun levensduur is kort, waardoor er
aanpassing van de ruimte om de cellen heen snel kan plaatsvinden.
Als de embryo een foetus wordt dan vind er meer een gespecialiseerde groei plaats en
moeten er meer bindweefselvezels worden aangemaakt.
Diverse collagene vezels + elastinevezels + proteoglycanen = kwaliteit
1
,Als een weefsel zwaar wordt belast dan wordt de weerstand bijgesteld door meer bindweefsel aan te maken
om de krachten van de belasting op te vangen ( Adaptatie )
Hoeveelheid vezels neemt sterk toe naarmate er meer belasting plaatsvindt.
2.2
Fibroblast maakt zeer diverse moleculen die samen het bindweefsel vormen.
Fibroblast = De bindweefselvormende cel in het lichaam
Bouwstenen die fibroblasten produceren:
- Bindweefselvezels ( Collageen en Elastine )
- Complexe proteoglycanen
- Koppelmoleculen ( fibronectine -> verbinden cellen en matrix )
❖ Zonder collagene vezels is er geen mechanische sterkte van bindweefsel te
verwachten.
❖ Zonder proteoglycanen worden vezels niet goed gestabiliseerd en zonder
koppeling hechten de cellen zich niet aan de matrix.
Belangrijke bouwstenen voor collagene vezels:
o procollageenmoleculen ( tropocollageen )
o Tropo – elastine → vormen na polymerisatie rekbare elastische vezels in
bindweefsel.
Door aaneenkoppeling van vele duizenden procollageenmoleculen → tot lange strengen → ontstaan
collagene bindweefselvezels ( vrijwel niet hervormbaar )
Fibroblasten vormen de proteoglycanen voor de matrixgel → macromoleculen die veel water binden en
bindweefselvezels zowel koppelen als scheiden.
De Fibroblast bepaald door subtiele syntheseprocessen het samenspel tussen → collageen, matrix en water.
Rol van de fibroblast:
❖ Stabiliteit = Stevigheid cel skelet
❖ Signalering = Cel beweging
❖ Communicatie = Uitsturen boodschap stoffen
❖ Mobiliteit = Verplaatsen naar gebied bindweefsels vorming
❖ Productie = Maakt diversiteit van moleculen
❖ Opruimwerkzaamheden = Enzym collagenase
Fibroblasten hebben een inwendig cel skelet omdat,
Druk – en trekkrachten op te vangen en toch hun vorm te behouden, en heeft hiervoor een drietal netwerken
van eiwitdraden.
o Actinefilamenten
- Liggen vooral langs het cel membraam
- Spelen een belangrijke rol bij snelle aanpassing in de cel vorm
o Intermediaire filamenten
- Liggen door het hele celplasma
- Geven de celstructuur stevigheid
o Microtubili
- Ligt door de hele cel
- Zorgt voor transport van een groot aantal celstructuren, moleculen en chromosomen bij celdeling,
Integrines = deze eiwitten steken zowel aan de binnenzijde als aan de buitenzijde door de cel membraam
heen en hechten aan actine filamenten en buiten aan de bindweefsels in de extracellulaire matrix.
2
,Vezels:
❖ Bestaan uit eiwitketens
❖ Collageen en Elastine
❖ Collageen:
- Iedere collagene vezels bestaat uit → fibrillen
- Iedere microfibril bestaat uit → rij geschakelde
moleculen ( procollageen )
- Iedere molecuul ( tropocollageen ) bestaat uit → 3
polypeptide ketens
- Ze zijn verbonden met een suiker vandaar de
naam → glycoproteïne
Soorten collageen:
➢ De Alpha ketens zijn niet bij alle collageenvezels hetzelfde:
o Type I = Erg trek vast
o Type II = Kunnen goed tegen druk
o Type III = Wordt als eerste geplaatst bij schade
o Type IV = bindweefsels rondom spiercellen
Wat is weefsel:
Een samenstel van gelijksoortige gedifferentieerde cellen, dus met gelijke of vergelijkbare bouw en functie,
die door intercellulaire contacten en extracellulaire tussenstof verbonden zijn.
o Epitheel
o Spierweefsel
o Zenuwweefsel
o Bindweefsel
2.2.3
Cel beweging = bestaat uit een uit een uitstulping van het cel membraam
Door steeds opnieuw lamellipodia aan de voorzijde uitsteekt en aan de achterzijde van de cel wordt
bijgetrokken → kruipt de fibroblast in de gewenste richting.
Fibroblasten bevatten → opgeloste actinemoleculen en actinefilamenten ( net als skeletspieren ).
De actinefilamenten liggen tegen het cel membraam.
De actinedraden:
o Snel vervormen
o Verlengen
o Verkorten
➢ Door polymerisatie en depolymerisatie van losse bolletjes G – actine.
Verkorten is dus geen contractie van het molecuul, maar:
Plaatselijke afbraak.
➢ Het actinefilament gedraagt zich polair → ene zijde G – actine kunnen worden aangekoppeld, terwijl
ze aan de andere zijde alleen kunnen worden afgehaald
➢ Beïnvloeden van cel vorm → koppelen en ontkoppelen van actinemoleculen in die filamenten op zeer
specifieke wijze.
3
, Hechtingsproces:
De cel zendt tastdraden uit → Microspikes → om te voelen of er een geschikte hechtmogelijkheid is.
Een actinefilament hecht zich aan een vaste cel skelet en verlengt zich vervolgens aan de voorkant.
Hechting aan de voorzijde is noodzakelijk → anders blijft de cel steeds uitstulpen en intrekken op dezelfde
plaats.
o Protrusie = Actinenetwerk drukt membraamwand naar voren
o Retractie = Cel trekt achterzijde in na loslating van hechtmoleculen
❖ Lamellipum = Brede uitstulping
❖ Fibronectinemoleculen = Zorgen buiten de cel voor binding tussen integrines
en omringd collageen.
Wondcontractie:
Een gapende huidwond kan door wondcontractie kleiner worden gemaakt.
o Stressfibers = Door hele cel vormen zich lange ketens actinefilamenten
2.2.4
➢ Mechanische prikkels
Door lichte en langdurige rekprikkels zal adaptatie optreden → mits er functioneel bewogen wordt.
Fundamentele principe → mechanische prikkel op fibroblasten
o Het principe van de cel reactie op mechanische prikkels → met als gevolg → vorming collagene
bindweefsel → Mechanotransductie
➢ Dat is het proces vanaf het signaleren van een mechanische prikkels met membraamsensoren naar
chemisch antwoord → productie nieuwe matrix
Mechanische krachten die op bindweefsel inwerken → vervormen fibroblasten die met integrines en
fibronectines zijn vast gehecht aan hun bindweefselomgeving.
De integrines in de cel membraam zijn gekoppeld aan een groot moleculair complex → Focal adhesion –
complex
➢ Fibroblasten reageren op mechanische prikkels uit directe omgeving
➢ Selectieve Lokale prikkels in een weefsel leiden tot → functionele lokale weefselaanpassingen.
Proteoglycanen en koppelmoleculen in bindweefsel in staat om :
o Structuur van de fibroblasten te beïnvloeden
➢ Chemische prikkels
Beschadigde huid – en bindweefsel geven groeifactoren af :
o Epidermal growth factor ( EGF )
o Basic fibroblast growth factor ( BFGF )
➢ Deze groeifactoren zetten de cel aan tot mobiliteit en bindweefselproductie
Fibroblasten krijgen naast lokale prikkels ook prikkels van :
o Hormoonklieren
o Immuunsysteem
o Vegatatieve zenuwstelsel
o Ontstekingsfactoren
❖ In bloedbaan en bouwstoffen in voeding
4
